[发明专利]一种纯电动汽车定时、定量充电的控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于纯电动汽车动力系统领域，涉及纯电动汽车的电池充电技术。

背景技术

现代社会，汽车业迅速发展。汽车改变了人们的生活，让人们的出行变得更加方便快捷。同时，由传统汽车所带来的能源短缺及环境污染等方面的问题越来越明显。此时，纯电动汽车逐渐为人们所接受，纯电动汽车的零排放以及能以多种能源为动力源的特点，可以大大的改善由传统汽车所带来的能源问题和环境问题。目前，发展电动汽车已得到各国政府的大力支持，并成为汽车行业的发展趋势，电动汽车的研发已成为汽车行业的热点。

随着纯电动汽车投放市场，越来越多的纯电动汽车成为了人们上下班的代步车辆，也有很多成为出租车公司或公交公司的公共运营车辆，这势必导致了车辆同时充电，增加了电网的负荷，同时在用电高峰期充电时，较高的电价和过多的剩余电量对客户来说，也造成了能源的浪费和增加了出行成本。同时市场上现有的定时充电装置，都是需要车辆外接新的设备，或者直接在充电桩上实现定时充电。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决对纯电动汽车定时充电时对车辆外部设备依赖性过大以及车辆剩余电量过多而不使用造成浪费的问题，本发明提供一种纯电动汽车定时、定量充电的控制系统，它能根据人们的实际情况况设定电动车的充电时间或充电量，以避开高峰用电，利用低谷电来对电动车进行充电，可以大大节省用电成本。本发明还提出了一种纯电动汽车定时、定量充电的控制方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种纯电动汽车定时定量充电的控制系统，包括定时定量充电控制模块、整车控制器（Vehicle Control Unit；以下简称VCU）、电池管理系统（Battery Control Module；以下简称BCM）、车载充电机。在车辆插上充电设备以后，由VCU控制BCM和车载充电机，开始进行充电，在车辆充电时，定时定量充电控制模块会进行时间和电量的统计，在达到设定的时间或电量时，定时定量充电控制模块会将充电结束之灵发送给VCU，由VCU控制BCM和车载充电机结束充电过程。

定时定量充电控制模块：主要包括了CAN收发模块，计时模块以及人机交互模块。在车辆上电状态下，通过人机交互模块进行充电时间和充电电量的设定。充电开始后，通过CAN收发模块与VCU交流，监控充电电量，同时计时模块对充电时间进行计时。CAN收发模块，主要与VCU进行信号通讯，采集VCU反馈的充电电量，并且发送充电开始及充电结束指令；计时模块，主要对充电时间进行计时；人机交互模块，主要用于驾驶员对定时定量充电控制模块进行设定，以达到驾驶员预期的充电时间和充电电量。

整车控制器：整车控制器（VCU）是纯电动汽车动力系统主控制器，负责整个动力系统功能实现过程的控制、纯电动汽车动力系统各子系统之间的工作协调、能量管理，以及与整车其它相关系统之间的协调工作等。

电池管理系统：电池管理系统(BCM)负责对电池包工作状态的监测和控制，并与整车通信网络进行信息交互，是电池系统的控制核心。其主要功能有：SOC计算、SOH预测及历史使用记录、电池均衡、协助整车高压系统上下电、电池充电控制、电池性能监控、电池工作能力判断、CAN通讯、控制器标定、故障诊断及其他必要功能。

车载充电机：车载充电机响应VCU和BCM的指令，将外界的交流电转化为直流电，并为车辆电池充电，同时实时监控充电的数据并反馈给BCM。车载充电机包括以下功能：充电功能，定时休眠功能，CAN唤醒功能，故障存储功能以及保护功能。

本发明还提出了一种纯电动汽车定时、定量充电的控制方法，其步骤如下：

1、连接充电设备，整车正常上电，进行必要的初始化；

2、选择充电形式：对所述定时定量充电流程进行选择，则根据所设定的时间和电量对车辆进行充电，否则不进行定时定量充电。即如果对充电形式选择为不定时定量充电，则不启动定时定量充电模块，进入即插即充的传统充电模式；若选择定时定量充电，则根据所设定的时间和电量对车辆进行充电；

3、获取定时定量的充电需求，通过定时定量充电模块的发送给VCU的信号，确定整车有定时定量的充电需求，由定时定量充电模块发出休眠指令，通过VCU控制整车进入休眠状态，整车进入预约等待充电状态；

4、时间到达定时充电开始时间，由定时定量充电模块唤醒VCU，VCU发送指令唤醒BCM和车载充电机；通过BCM对电池状态检测，包括目前电池电量，允许充电功率，最大允许充电电流等，BCM将充电功率，充电电流等充电指令发送给车载充电机，由车载充电机将外界交流电转变为高压直流电，对电池进行充电；