用于电动汽车快换电池的充电装置和方法_2

文档序号:9455222阅读:来源:国知局
[0037]另外,直流充电机10还将唤醒信号发送至电池管理器,以将其唤醒。
[0038]在本发明的一个实施例中,直流充电机10和电池管理器上电并完成自检后,电池管理器在检测到充电连接确认信号时通过与直流充电机10进行通讯以将充电截止电压、充电电流和快换电池的状态信息发送至直流充电机10,电池管理器并控制快换电池的负端继电器闭合,直流充电机10根据充电截止电压和充电电流为快换电池进行充电。
[0039]具体地,快换电池在充电台架20上安装到位后,直流充电机10上电,并进行自检,直流电机为电池管理器提供12V电源,以给电池管理器供电,电池管理器上电并进行自检,如果无故障,当电池管理器检测到充电连接确认信号时,与直流充电机10进行通讯,以将充电截止电压、充电电流和快换电池的状态信息发送至直流充电机10,电池管理器还控制快换电池的负端继电器闭合。直流充电机10接收到电池管理器发送的信息后,根据充电截止电压和充电电流控制充电电流和电压,以对快换电池进行充电。
[0040]更具体地,充电开始时,直流充电机10对快换电池进行恒流充电,当快换电池的电压达到充电截止电压时,直流充电机10对快换电池进行恒压充电,随着充电的进行,充电电流会降低,当电流下降到预设值时,就认为是电量已充满,直流充电机10则结束对快换电池的充电。
[0041]在本发明的一个实施例中,其中,状态信息包括快换电池的剩余电量、快换电池的温度。
[0042]在本发明的另一个实施例中,还可以直接由直流充电机10通过硬线连接控制快换电池的负端继电器闭合。
[0043]在本发明的一个实施例中,在快换电池的充电过程中,电池管理器还监测快换电池的最高单体电压,并在最高单体电压大于预设电压阈值时,电池管理器将断开充电请求命令发送至直流充电机10,以使直流充电机10停止对快换电池充电。
[0044]具体地,在直流充电机10对快换电池的充电过程中,电池管理器实时监测充电连接确认信号,一旦发现充电连接确认信号断开,电池管理器则向直流充电机10请求断开充电。
[0045]更具体地,在充电过程中,电池管理器还监测快换电池的最高单体电压,如果充电连接确认信号未断开、但快换电池的最高单体电压大于预设电压阈值,电池管理器便将断开充电请求命令发送至直流充电机10,以请求直流充电机10停止充电以保证充电安全。如果所检测到的最高单体电压不大于预设电压阈值,则继续监测充电连接确认信号和最高单体电压。
[0046]在本发明的一个实施例中,直流充电机10和电池管理器之间采用CAN通讯协议。其中CAN通讯协议满足GBT 27930电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议。
[0047]图3是根据本发明一个实施例的充电站中多个充电装置的示意图。如图3所示,充电站中可以设置多个本发明提出的充电装置,每台充电装置管理一组快换电池组,通过与快换电池组的电池管理器进行通讯,实现了智能安全充电。
[0048]本发明实施例的用于电动汽车快换电池的充电装置,通过快换接插件建立直流充电机与快换电池之间的高压连接以对快换电池进行充电,并通过快换接插件建立直流充电机与快换电池的电池管理器之间的通讯连接,从而可以通过电池管理器对快换电池的充电过程进行控制,该充电装置仅对一组快换电池进行充电控制,大大提升了充电的安全性,延长了电池的循环寿命。
[0049]其中,本发明实施例中的低压电气接口需要满足快充接口的定义要求,充电台架20与直接充电机10通过快换接插件30连接,充电台架20可以与任何符合国标的直流充电机连接,不仅可以降低充电机开发的成本,而且提供了直流充电机的使用用途,不仅可用于电池搭载在整车上直流快充,而且可以用于安装在充电台架20的电池的充电。
[0050]为了实现上述实施例,本发明还提出了一种用于电动汽车快换电池的充电方法。
[0051]图4是根据本发明一个是实施例的用于电动汽车快换电池的充电方法的流程图。其中,用于电动汽车快换电池的充电装置包括直流充电机、充电台架和设置在充电台架上的快换接插件,如图4所示,本发明实施例的用于电动汽车快换电池的充电方法,包括以下步骤:
[0052]SI,将快换电池放置在充电台架上。
[0053]在本发明的一个实施例中,充电台架上还设置有电池导轨,快换电池通过电池导轨安装在充电台架上。
[0054]S2,通过快换接插件建立直流充电机与快换电池之间的高压连接以通过直流充电机对快换电池进行充电。
[0055]S3,通过快换接插件建立直流充电机与快换电池的电池管理器之间的通讯连接以通过电池管理器对快换电池的充电过程进行控制。
[0056]在本发明的一个实施例中,直流充电机和电池管理器之间采用CAN通讯协议。
[0057]在本发明的一个实施例中,还包括:直流充电机输出低压供电电源至电池管理器以给电池管理器供电。
[0058]具体地,直流充电机上电后,为电池管理器提供12V电源,以给电池管理器供电。另外,直流充电机还将唤醒信号发送至电池管理器,以将其唤醒。
[0059]在本发明的一个实施例中,通过快换接插件建立直流充电机与快换电池之间的高压连接以通过直流充电机对快换电池进行充电,具体包括:直流充电机和电池管理器上电并完成自检后,电池管理器在检测到充电连接确认信号时通过与直流充电机进行通讯以将充电截止电压、充电电流和快换电池的状态信息发送至直流充电机,电池管理器并控制快换电池的负端继电器闭合;直流充电机根据充电截止电压和充电电流为快换电池进行充电。
[0060]在本发明的一个实施例中,其中,状态信息包括快换电池的剩余电量、快换电池的温度。
[0061 ] 具体地,直流充电机和电池管理器上电并完成自检后,如果无故障,电池管理器在检测到充电连接确认信号时,与直流充电机进行通讯,以将充电截止电压、充电电流和快换电池的状态信息发送至直流充电机,电池管理器还控制快换电池的负端继电器闭合。直流充电机接收到电池管理器发送的信息后,根据充电截止电压和充电电流控制充电电流和电压,以对快换电池进行充电。
[0062]更具体地,充电开始时,直流充电机对快换电池进行恒流充电,当快换电池的电压达到充电截止电压时,直流充电机对快换电池进行恒压充电,随着充电的进行,充电电流会降低,当电流下降到预设值时,就认为是电量已充满,直流充电机则结束对快换电池的充电。
[0063]在本发明的一个实施例中,还包括:在快换电池的充电过程中,电池管理器还监测快换电池的最高单体电压,并在最高单体电压大于预设电压阈值时,电池管理器将断开充电请求命令发送至直流充电机,以使直流充电机停止对快换电池充电。
[0064]具体地,在直流充电机对快换电池的充电过程中,电池管理器实时监测充电连接确认信号,一旦发现充电连接确认信号断开,电池管理器则向直流充电机请求断开充电。
[0065]更具体地,在充电过程中,电池管理器还监测快换电池的最高单体电压,如果充电连接确认信号未断开、但快换电池的最高单体电压大于预设电压阈值,电池管理器便将断开充电请求命令发送至直流充电机,以请求直流充电机停止充电,以保证充电安全。如果所检测到的最高单体电压不大于预设电压阈值,则继续监测充电连接确认信号和最高单体电压。
[0066]图5是根据本发明一个具体实施例的用于电动汽车快换电池的充电方法的流程图。如图5所示,该充电方法,包括以下步骤:
[0067]S101,将快换电池安装在充电台架上。
[0068]S102,直流充电机上电并自检。
[0069]其中,直流充电机上电后,为电池管理器提供12V电源。
[0070]S103,电池管理器上电并自检,与直流充电机通讯,以将充电截止电压、充电电流和快换电池的状态信息发送给直流充电机,并控制快换电池的负端继电器闭合。
[0071]S104,判断电池管理器、直流充电机在自检后是否无故障。如果没有故障,则执行S105o
[0072]S105,直流充电机启动,开始充电,其中,直流充电机根据充电截止电压和充电电流控制充电电流和电压。
[0073]S106,在充电过程中,电池管理器判断充电连接确认信号是否断开。如果否,执行S107,如果是,执行S108。
[0074]S107,电池管理器监
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