一种电动汽车充电监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动汽车充电监控装置。该充电监控装置设置在充电枪适配器中，包括：MCU、状态指示模块、温度传感器、无线传输模块及天线、供电电源以及辅助电池。在电动汽车充电时，所述供电电源从充电枪中BMS的供电线获取电量为整个装置供电，所述MCU侦听充电桩与车辆BMS之间传输的通讯国际报文，实时获取充电时电池的温度、充电电压等充电参数以判断是否过温、过压以便进行异常处理；并将所述充电过程数据通过天线上传到用户终端APP以方便用户及时了解掌控充电过程。本发明专利技术提供一种独立于充电桩和车载BMS的第三方充电监控装置，帮助用户及时掌握电动汽车的充电过程以及电池健康状态，防止充电起火事故的反生。

A Charging Monitoring Device for Electric Vehicles

The invention discloses an electric vehicle charging monitoring device. The charging monitoring device is set in the charging gun adapter, which includes MCU, status indicator module, temperature sensor, wireless transmission module and antenna, power supply and auxiliary batteries. When charging an electric vehicle, the power supply obtains the power from the power supply line of BMS in the charging gun to supply the power for the whole device. The MCU listens to the communication international message transmitted between the charging pile and the BMS of the vehicle, and acquires the charging parameters such as the temperature and the charging voltage of the battery during charging in real time to judge whether the battery is overheated or overvoltage, so as to carry out abnormal processing, and passes the charging process data through the antenna. Upload to the user terminal APP to facilitate users to timely understand and control the charging process. The invention provides a third-party charging monitoring device independent of charging pile and vehicle BMS, which helps users grasp the charging process and battery health status of electric vehicles in time, and prevents the recurrence of charging fire accidents.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车充电监控装置
本专利技术提供一种电动汽车充电监控装置，该装置独立于充电桩和车载BMS以外，设置于充电枪的适配器中，用于监测充电过程中电池的温度，充电电压等状态参数以判断充电过程是否异常，并向通过用户终端APP向用户提供实时的各种充电状态数据以便用户及时了解充电过程。当确定充电过程中出现异常及时通知用户、终止充电过程以确保电动汽车充电过程的安全性，降低充电起火事故的发生概率。
技术介绍
传统汽车采用以石油为主的化石燃料，行驶过程中排放大量的CO2以及硫化物加急全球温度的上升以及环境污染。采用电池组作为源的电动汽车替代的化石燃料作为源的传统汽车以减轻化石能源的紧张、减少污染排放，受到各国政府以及人民青睐。得益于政府的政策扶持以及大众环保意识的日益增强，各地开始大规模兴建充电机，电动汽车加速进入社会大众的生活。作为电动汽车核心部件的电池的安全性以及健康状态，尤其是充电过程中的安全性成为行业以及大众关注的焦点。如何确保电池的安全可靠成为行业急需解决的问题。车载电池管理系统(BMS)的出现部分地解决了该问题。BMS俗称电池保姆或电池管家，主要用于智能化管理及维护电动汽车的各个电池模块，监控电池的状态、防止电池出现过充电和过放电，延长电池的寿命。但是，由于充电桩允许车载电池充电电压、温度等参数与实际车辆的电池充电电压容限、温度耐受值常常存在不一致的情况(例如充电桩允许车载电池充电电压高于实际车辆的电池充电电压容限，此时可能导致充电起火，但充电桩并不会主动终止充电过程)，同时车载BMS和充电桩并不会将充电过程中的状态参数时展现给用户，导致用户无法及时了解电池充电过程的状态，无法在电池充电过程中出现过温、过压或者充电枪口过温等其它不合规范的情况时及时向用户预警，更无法及时阻止电动汽车在充电过程中由于过压、过温导致的充电起火事故。为此，人们在为自己的电动汽车充电时，常处于紧张不安的状态。
技术实现思路
为解决电动汽车的电池充电过程中的安全问题，本专利技术提供一种电动汽车充电监控装置，该装置独立于充电桩和车载BMS、设置在充电桩和电动汽车之间的充电枪的适配器中，该充电监控装置时刻监测电动汽车在充电过程中电池的状态并向用户进行反馈，让用户能够直观了解充电过程的风险累积。在出现过温、过压等不合规范的情形时及时向用户进行预警，极端情况下还能主动终止充电过程以防止充电起火事故的发生。本专利技术的目的通过如下技术方案来实现：一种电动汽车充电监控装置，其设置于与充电桩和车载BMS之间的充电枪的适配器中，包括:MCU、状态指示模块、无线传输模块及天线、温度传感器、供电电源以及辅助电池；其中、所述MCU用于侦听车载BMS和充电桩之间通过CAN总线传输的标准报文、实时获取电池充电状态参数进行本地存储以判断充电时电池是否过温、过压，并将所述充电状态参数通过无线传输模块及天线地推送到用户终端APP、以便用户及时了解充电过程，所述充电状态参数至少包括温度、充电电压；所述温度传感器用于实时检测充电枪口的温度，将检测结果反馈给所述MCU，所述MCU将所述检测结果与预设的充电枪口温度阈值进行比较，判断充电枪口是否过高。当所述MCU判断充电过程中电池过温/过压、或者充电枪口过温时，该装置会检测充电桩和电动汽车是否进行异常处理，实现在电池的温度/充电电压/充电枪口温度到达用户设定的安全保护阈值时，主动终止充电。优选地，所述装置的MCU内部存储空间存储有预设的相关参数的安全保护阈值，所述安全保护阈值包括：用于确定电池充电时过温、过压的第一电压阈值V1、第二电压阈值V2以及第一温度阈值T1、第二温度阈值T2以及充电枪口温度阈值，其中V1<V2、T1<T2。上述阈值可以根据具体的车辆的识别结果自动设置，考虑到自动设置的阈值参数不够准确，上述阈值也可以由用户自行人工设置并在当次充电完成后将人工设置的阈值清除。MCU从实时获取的充电状态参数中提取该时刻i的温度Ti、以及充电电压Vi，当确定T2≤Ti或V2≤Vi或充电枪口温度高于所述充电枪口温度阈值时，主动发送BST报文给充电机、CST报文给BMS终止充电过程，并通过手机APP告知用户终止充电的原因。当所述MCU确定T1<Ti<T2或者V1<Vi<V2指示状态模块发出警报，并通过无线传输模块及天线向用户手机APP发送充电状态信息以及告警信息，延迟一定时间后、若未侦听到充电机或BMS未发送充电终止报文，则主动发送BST报文给充电机、CST报文给BMS以终止充电过程。进一步地，所述装置的MCU对充电参数进行本地存储的同时，还通过无线传输模块及天线将所述充电参数上传到云端使用户能通过终端APP及时了解充电过程。所述供电电源在电动汽充电时从充电枪中向BMS供电的供电线获取12V或24V电压对整个装置供电。进一步地，所述的装置在充电机与BMS开始握手前与用户手机/云端进行通信连接，获取监控指令以及用于后续比较的相关参数的安全保护阈值。附图说明图1是本专利技术提供的电动汽车充电监控装置的结构示意图；图2是本专利技术提供的电动汽车充电监控装置的工作流程图。具体实施方式以下将通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术公开的技术方案所有的实施方式。相反、它们仅用于帮助本领域技术人员了解本专利技术的实质。参考图1，其示出了本专利技术提供的电动汽车充电监控装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括：MCU、状态指示模块、无线传输模块及天线、温度传感器、供电电源以及辅助电池。该装置独立于充电机和车载BMS之外，设置安装于充电枪的适配器中。其中、所述供电电源从充电枪中的BMS供电线获取12V或24V的电压对整个装置供电。辅助电池用于在供电电源无法正常地从BMS供电线获取电能供电的情况下，辅助性地对整个装置供电。所述温度传感器用于实时检测充电枪口的温度、将检测结果反馈给所述MCU，以便MCU及时发现充电枪口过温的异常情况。电动汽车在充电过程中、车载BMS通过充电枪中的CAN总线与充电机进行连接，并按照GB-T27930-2015或GB-T27930-2011协议进行通信。在电动汽车的充电过程中车载BMS和充电桩之间通过标准报文来实时获取对方的状态信息。其中、BMS发送的状态信息包括电池充电状态信息，包括电池的充电电压、充电电流、充电温度、电池的剩余容量等。本专利技术提供的充电监控装置中，所述MCU通过侦听车载BMS和充电桩之间通过CAN总线传输的标准报文，实时获取电池充电状态参数。所述MCU将获取的充电状态参数在本地进行存储后，一方面、根据预设的电池电压阈值和电池温度阈值、判断充电过程中电池是否过温、过压；另一方面、将所述充电状态参数通过无线传输模块及天线地推送到用户终端APP、以便用户及时了解充电过程。当所述MCU判断充电过程中电池过温/过压、或者充电枪口过温时，该装置会检测充电桩和电动汽车是否进行异常处理，实现在电池的温度/充电电压/充电枪口温度到达用户设定的安全保护阈值时，主动终止充电。优先地，所述异常处理包括：当所述MCU判断电池过温/过压时、触发状态指示模块发出警报，并通过无线传输模块及天线经由云端向用户手机端APP发送充电状态信息和告警信息。所述状态指示模块可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车充电监控装置，该装置设置在充电桩和电动汽车之间的充电枪的适配器中，包括:MCU、状态指示模块、温度传感器、无线传输模块及天线、供电电源以及辅助电池；其中、所述MCU用于侦听车载BMS和充电桩之间通过CAN总线传输的标准报文、实时获取电池的充电状态参数进行本地存储以判断电池充电时是否过温、过压，并将所述充电状态参数通过无线传输模块及天线地推送到用户终端APP、以便用户及时了解充电过程，所述充电状态参数至少包括电池温度、充电电压；所述温度传感器用于检测充电枪口的温度，并将检测数据反馈给所述MCU，以便MCU判断充电过程中充电枪口是否过温；当所述MCU判断充电过程中电池过温/过压、或者充电枪口过温时，该装置会检测充电桩和电动汽车是否进行异常处理，实现在电池的温度/充电电压/充电枪口温度到达用户设定的安全保护阈值时，主动终止充电。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电监控装置，该装置设置在充电桩和电动汽车之间的充电枪的适配器中，包括:MCU、状态指示模块、温度传感器、无线传输模块及天线、供电电源以及辅助电池；其中、所述MCU用于侦听车载BMS和充电桩之间通过CAN总线传输的标准报文、实时获取电池的充电状态参数进行本地存储以判断电池充电时是否过温、过压，并将所述充电状态参数通过无线传输模块及天线地推送到用户终端APP、以便用户及时了解充电过程，所述充电状态参数至少包括电池温度、充电电压；所述温度传感器用于检测充电枪口的温度，并将检测数据反馈给所述MCU，以便MCU判断充电过程中充电枪口是否过温；当所述MCU判断充电过程中电池过温/过压、或者充电枪口过温时，该装置会检测充电桩和电动汽车是否进行异常处理，实现在电池的温度/充电电压/充电枪口温度到达用户设定的安全保护阈值时，主动终止充电。2.如权利要求1所述的装置，其中、所述无线传输模块及天线用于将MCU获取的所述充电状态参数上传到云端使用户能通过终端APP及时了解充电过程。3.如权利要求1或2所述的装置，其中、所述供电电源在电动汽充电时从充电枪中向BMS供电的供电线获取12V或24V电压对整个装置供电。4.如权利要求3所述的装置，其还用于充电机与BMS开始握手前与用户手机/云端进行通信连接，获取监控指令以及用于后续比较的相关参数的安全保护阈值；所述相关参数的安全保护阈值可以根据具体的车辆的识别结果自动设置，也可以由用户通过手机端APP自行设置。5.如权利要求4所述的装置，其中所述用于后续比较的相关参数的安全保护阈值包括：第一电压阈值V1、第二电压阈值V2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴恒，
申请(专利权)人：上海韧思能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31