电动汽车的非接触式无线充电控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于电动汽车的非接触式无线充电控制方法，所述方法包括充电握手过程，其中，电池管理系统唤醒充电机自检，并且检查充电机及电池的状态，如果存在异常则触发警告；充电过程，其中，电池管理系统首先检查次级线圈装置与电池之间的电连接极性是否相符，仅在电连接极性相符的情况下，设定充电机的充电模式以及参数、指令充电机为电池充电并实时监测充电状态，如果存在异常，则触发警告；以及下电过程，其中，在电池管理系统判断电池已经充满电后停止充电机的充电并指令充电机复位和休眠，同时存储本次充电产生的相关参数，其中，如果电池管理系统与充电机之间的任何数据反馈出现超时，则触发警告。本发明专利技术还公开了相应的控制系统。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车的非接触式无线充电控制方法及系统
本专利技术大体上涉及电动汽车、尤其纯电动汽车的非接触式无线充电控制方法及其相关系统。
技术介绍
出于环境保护以及社会可持续发展的需求，新能源汽车越来越受到关注，其中，电动汽车、尤其纯电动汽车正在快速发展。电动汽车的大规模推广应用的一个重要前提和基础就是其充电设施的发展建设。传统的充电站以类似于加油站的方式建设，配备有充电桩，且为充电桩配备充电枪。这种方式建设的充电站，对其所处场地的大小有一定要求，导致充电站的建设成本过高。另外，当电动汽车需要充电时，驾驶员需将电动汽车驶入充电站，然后下车，从充电桩上取下充电枪，插入电动汽车的相应充电口进行充电。这个过程需要驾驶员插拔充电枪的动作，对有些行动不便的驾驶员而言操作较为繁琐。此外，反复插拔充电枪也有可能导致充电枪本身或者电动汽车的充电口受到物理损坏。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种新颖的非接触式无线充电控制方法和系统，由此所建设的充电站可以占地规模更小，减小建设成本和周期，有利于充电站的大规模建设；驾驶员无需下车并且无需任何人工操作即可完成电动汽车的充电操作，尽可能地减少与电动汽车的物理接触，防止相应的物理损坏；驾驶员无需任何专业操作知识，可以完全由电动汽车内的电脑提示操作，提供更佳的驾驶员体验感觉，所有这些都可以促进电动汽车的推广应用。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于电动汽车、尤其纯电动汽车的非接触式无线充电控制方法，在汽车充电站内的充电车位处埋设一初级线圈装置，所述电动汽车包括一次级线圈装置，在所述电动汽车进入所述充电车位后，所述初级线圈装置到所述次级线圈装置的能量转换经由电磁感应实现，并且所述初级线圈装置与所述次级线圈装置之间经由无线通信装置进行数据交换来实现相应控制，所述电动汽车还包括与所述次级线圈装置电连接的可充电电池以及经由CAN总线与所述次级线圈装置相连的电池管理系统，所述初级线圈装置和所述次级线圈装置构成了对所述电动汽车的电池进行非接触式无线充电的充电机，所述方法包括：充电握手过程，在该过程中，所述电池管理系统唤醒所述充电机自检，并且检查所述充电机的状态以及所述电池的状态，如果存在异常，则触发警告；充电过程，在该过程中，所述电池管理系统首先指令所述充电机检查所述次级线圈装置与所述电池之间的电连接极性是否相符，仅在电连接极性相符的情况下，所述电池管理系统设定所述充电机的充电模式以及参数、指令所述充电机为所述电池充电并实时监测充电状态，如果存在异常，则触发警告；以及下电过程，在该过程中，在所述电池管理系统判断所述电池已经充满电后停止所述充电机的充电并指令所述充电机复位和休眠，同时存储本次充电产生的相关参数，其中，如果所述电池管理系统与所述充电机之间的任何数据反馈出现超时，则触发警告。可选地，在所述充电握手过程中，所述电池管理系统首先向所述充电机发送唤醒报文，然后所述充电机被唤醒并同时向所述电池管理系统发送反馈报文，所述电池管理系统在确认收到所述反馈报文后再检查所述充电机的状态以及所述电池的状态，并指令所述充电机做好充电准备。可选地，在所述充电过程中，所述电池管理系统首先向所述充电机发送设定其充电模式及参数的报文，在所述充电机已按要求设定之后，所述电池管理系统向所述充电机发送指令其为所述电池充电的报文，在充电的过程中，基于实时监测的充电状态，所述电池管理系统能够动态地设定所述充电机的充电模式及参数。可选地，在所述下电过程中，所述电池管理系统首先指令停止对所述初级线圈装置供电，然后指令所述充电机的复位，再指令所述次级线圈装置与所述电池之间的电连接断开。可选地，所述电池与所述次级线圈装置之间的电连接的通断是经由继电器实现的，在所述充电过程中，所述电池管理系统在检查电连接极性是否相符后控制所述继电器是否接通，仅在所述继电器接通的情况下，所述电池管理系统设定所述充电机的充电模式以及参数。可选地，在所述下电过程中，所述次级线圈装置与所述电池之间的电连接断开是通过所述电池管理系统指令所述继电器断开实现的。可选地，所述电池包括为电动汽车提供驱动力的动力电池以及低压辅助电池。可选地，所述无线通信装置为wifi通信装置、蓝牙通信装置或红外通信装置。可选地，在触发警告后，无线充电中止，并等待人工干预操作。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种用于电动汽车、尤其纯电动汽车的非接触式无线充电控制系统，在汽车充电站内的充电车位处埋设一初级线圈装置，所述电动汽车包括一次级线圈装置，在所述电动汽车进入所述充电车位后，所述初级线圈装置与所述次级线圈装置能够经由电磁感应进行能量交换并经由无线通信装置进行数据交换来实现相应控制，所述初级线圈装置和所述次级线圈装置构成了对所述电动汽车进行非接触式无线充电的充电机，所述电动汽车还包括与所述次级线圈装置电连接的可充电电池以及经由CAN总线与所述次级线圈装置相连的电池管理系统，所述电池管理系统基本上构成了所述非接触式无线充电控制系统，用于执行前述的方法。附图说明从后述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本专利技术的前述及其它方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本专利技术的理解。在附图中：图1示意性示出了根据本专利技术的一个实施例的非接触式无线充电原理的框图；图2示意性示出了根据本专利技术的非接触式无线充电控制方法中的充电握手阶段的流程图；图3示意性示出了根据本专利技术的非接触式无线充电控制方法中的充电阶段的流程图；并且图4示意性示出了根据本专利技术的非接触式无线充电控制方法中的下电阶段的流程图。具体实施方式在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。需要指出的是，本专利技术具体涉及电动汽车、尤其纯电动汽车的非接触式无线充电控制，因此相关的具体元器件和装置的原理不在本专利技术说明书讨论范畴内，但本领域技术人员应当清楚采用目前技术上可行的且可以想到的任何元器件和装置均可以实现本专利技术的这种非接触式无线充电控制。此外，应当清楚在本专利技术的范畴内，汽车指的是电动汽车，包括但不限于插电式混合动力汽车、纯电动汽车等。图1示出了根据本专利技术的一个示意性实施例的非接触式无线充电原理的框图。在诸如充电站的固定场所中，在地面下埋设一初级线圈装置20，该初级线圈装置20与电网30电连接。例如，该初级线圈装置20可以设有初级线圈、功率因数校正单元21和逆变单元22。电网30的交流供电经功率因数校正单元21整流为直流电并校正功率因数，然后再经逆变单元22转变为交流电作为驱动初级线圈的能量。在汽车上设置有一次级线圈装置10。例如，该次级线圈装置10可以设置有次级线圈以及整流装置11。例如，次级线圈装置10可以布置在汽车的底盘上，当汽车驶到初级线圈装置20的正上方位置(充电车位)时，初级线圈与次级线圈之间经过电磁感应产生能量转换，在次级线圈内相应地产生交流电。所产生的交流电经整流装置11整流为直流电后，供应给汽车上的电池40。在此，电池40可以包括车载动力电池41以及车载低压电池42，前者为汽车提供驱动力，后者为汽车上的各种低压电器供电，也可称为低压辅助电池。在汽车上还设置有电池管理系统(BatteryManagementSystem)BMS，其能够经由汽车上的(Cont本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动汽车、尤其纯电动汽车的非接触式无线充电控制方法，在汽车充电站内的充电车位处埋设一初级线圈装置，所述电动汽车包括一次级线圈装置，在所述电动汽车进入所述充电车位后，所述初级线圈装置到所述次级线圈装置的能量转换经由电磁感应实现，并且所述初级线圈装置与所述次级线圈装置之间经由无线通信装置进行数据交换来实现相应控制，所述电动汽车还包括与所述次级线圈装置电连接的可充电电池以及经由CAN总线与所述次级线圈装置相连的电池管理系统，所述初级线圈装置和所述次级线圈装置构成了对所述电动汽车的电池进行非接触式无线充电的充电机，所述方法包括：充电握手过程，在该过程中，所述电池管理系统唤醒所述充电机自检，并且检查所述充电机的状态以及所述电池的状态，如果存在异常，则触发警告；充电过程，在该过程中，所述电池管理系统首先指令所述充电机检查所述次级线圈装置与所述电池之间的电连接极性是否相符，仅在电连接极性相符的情况下，所述电池管理系统设定所述充电机的充电模式以及参数、指令所述充电机为所述电池充电并实时监测充电状态，如果存在异常，则触发警告；以及下电过程，在该过程中，在所述电池管理系统判断所述电池已经充满电后停止所述充电机的充电并指令所述充电机复位和休眠，同时存储本次充电产生的相关参数，其中，如果所述电池管理系统与所述充电机之间的任何数据反馈出现超时，则触发警告。...

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车、尤其纯电动汽车的非接触式无线充电控制方法，在汽车充电站内的充电车位处埋设一初级线圈装置，所述电动汽车包括一次级线圈装置，在所述电动汽车进入所述充电车位后，所述初级线圈装置到所述次级线圈装置的能量转换经由电磁感应实现，并且所述初级线圈装置与所述次级线圈装置之间经由无线通信装置进行数据交换来实现相应控制，所述电动汽车还包括与所述次级线圈装置电连接的可充电电池以及经由CAN总线与所述次级线圈装置相连的电池管理系统，所述初级线圈装置和所述次级线圈装置构成了对所述电动汽车的电池进行非接触式无线充电的充电机，所述方法包括：充电握手过程，在该过程中，所述电池管理系统唤醒所述充电机自检，并且检查所述充电机的状态以及所述电池的状态，如果存在异常，则触发警告；充电过程，在该过程中，所述电池管理系统首先指令所述充电机检查所述次级线圈装置与所述电池之间的电连接极性是否相符，仅在电连接极性相符的情况下，所述电池管理系统设定所述充电机的充电模式以及参数、指令所述充电机为所述电池充电并实时监测充电状态，如果存在异常，则触发警告；以及下电过程，在该过程中，在所述电池管理系统判断所述电池已经充满电后停止所述充电机的充电并指令所述充电机复位和休眠，同时存储本次充电产生的相关参数，其中，如果所述电池管理系统与所述充电机之间的任何数据反馈出现超时，则触发警告。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述充电握手过程中，所述电池管理系统首先向所述充电机发送唤醒报文，然后所述充电机被唤醒并同时向所述电池管理系统发送反馈报文，所述电池管理系统在确认收到所述反馈报文后再检查所述充电机的状态以及所述电池的状态，并指令所述充电机做好充电准备。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述充电过程中，所述电池管理系统首先向所述充电机发送设定其充电模式及参数的报文，在所述充电机已按要求设定之后，所述电池管理系统向所述充电机发送指...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆珂伟，王林，朱伟，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31