[发明专利]一种非车载直流充电机与电动汽车通信的系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车充电领域，具体涉及一种非车载直流充电机与电动汽车通信的系统。

背景技术

典型的电动汽车充电站主要包括供电系统、充电系统、监控系统、保护系统及土建等其他辅助设施。其中，充电站充电系统主要包括交流充电桩和非车载直流充电机，是充电站的核心设备。

电动汽车非车载直流充电机指的是一种安装在电动汽车车体外、将交流电能变换为直流电能并采用传导方式为电动汽车动力蓄电池充电的专用装置。为了安全可靠的实现充电，必须对整个充电过程进行实时控制，车辆控制装置指的是一种安装在电动汽车内，对电动汽车的运行、充电等进行全面监视控制的专业装置，其对充电过程的监控是一项重要的功能，是实现电动汽车能源补给的关键功能。电动汽车充电过程就是车辆控制装置通过电池管理模块，采集电池组信息，通过专门的控制算法，控制充电机对电池组进行充电的过程。因此车辆控制装置必须在整个充电过程中，实时的与充电机通信，调整充电机参数。目前，常用的通信方法主要有以下几种：

（1）CAN总线通信：本方法可以最高实现500kbps的通信速率，信号传输采用差分方式，可以实现较长距离通信。本方法主要缺点是通信速率比较低，需要专用的屏蔽通信电缆。

（2）RS422通信：本方法可以实现长距离通信，并可以全双工通信。本方法的缺点是通信速率很低，需要两对专用的信号线。

（3）RS485通信：本方法可以实现长距离通信，但是通信速率很低，并且只能半双工通信，需要专用的屏蔽通信电缆。

（4）RS232通信：这种通信方法可以实现全双工通信，缺点是通信距离比较短，当充电机与电动汽车距离比较远时，可能影响通信质量，并且通信速率很低，需要专用的屏蔽通信电缆。

如图1所示为传统充电机与电动汽车部分连接关系框图，由图1可知，充电机包括车辆插头、整流模块和充电机控制装置，电动汽车包括车辆插座、电池组及电池管理单元和车辆控制装置，车辆插头和车辆插座中包含9个连接端子，分别是DC+、DC-，直流充电的功率端子；PE，保护接地端子；S+、S-，专用的通信信号，可以是CAN、RS485或RS232等通信方式；CC1、CC2分别是车辆连接确认和充电机连接确认信号；A+、A-为充电机给车辆充电控制系统部分供给工作电源的辅助电源线；当将非车载充电机的车辆插头与电动汽车的车辆插座连接以后，非车载直流充电机通过CC1检测到车辆已经连接，通过A+、A-给车辆控制装置供电，车辆控制装置开始工作，通过CC2检测到非车载充电机已经连接，车辆控制装置通过S+、S-发起与非车载充电机的通信连接，通信正常后，非车载直流充电机合上K1、K2，电动汽车合上K5、K6，非车载直流充电机根据车辆控制装置的控制参数，经过整流模块，在DC+、DC-上输出直流电源，对电动汽车电池组进行充电。

现有通信方法的局限性，限制了电动汽车充电机与车辆控制装置通信的整体性能，影响了电动汽车充电机的产业化推广应用。随着电动汽车充电需求的不断增长，急需改进或提出新的通信方法。

发明内容

本发明针对现有电动汽车非车载直流充电机与车辆控制装置通信存在的速率低，可靠性差，需要专用屏蔽通信电缆等缺点和不足，提供一种非车载直流充电机与电动汽车通信的系统，所述充电机包括相互连接的车辆插头和充电机控制装置，所述电动汽车包括电池组及电池管理单元、车辆插座和与车辆插座连接的车辆控制装置，所述车辆插头和车辆插座包含7个连接端子：DC+、DC-、PE、CC1、CC2、A+和A-，所述充电机通过CC1检测到所述电动汽车已经连接，通过A+、A-给所述电动汽车供电，所述车辆控制装置开始工作，通过CC2检测到所述充电机已经连接，所述充电机和电动汽车均包括高速电力线载波通信模块，所述高速电力线载波通信模块包括位于所述充电机里的高速电力线载波通信模块A与位于所述电动汽车里的高速电力线载波通信模块B；

通过CC2检测到所述充电机已经连接后，所述车辆控制装置通过所述高速电力线载波通信模块B发起与所述充电机的通信连接；所述充电机通过所述电力线载波通信模块A与所述车辆控制装置建立连接，通信正常后，所述充电机根据所述车辆控制装置的控制参数，在DC+、DC-上输出直流电源，对所述电动汽车的电池组进行充电。

本发明提供的第一优选实施例中：所述充电机包括充电机控制装置、整流模块、车辆插头和高速电力线载波通信模块A；

所述充电机控制装置与所述整流模块通过CAN总线连接，与所述高速电力线载波通信模块A通过以太网连接；