本发明专利技术公开一种多车协作车载充电装置，包括主车车载充电器，主车动力电池组、从车动力电池组，主车电池管理系统、从车电池管理系统，主车整车控制器、从车整车控制器，IGBT阵列以及增设充电枪；在主车整车控制器作用下，通过增设充电枪连接更多车辆的动力电池组，共用同一台充电桩充电；由整车控制器控制IGBT阵列选择接入车载充电器的动力电池组充电，使动力电池组均处于脉冲充电‑静置的循环充电过程中，解决多辆电动汽车无法使用同一个充电桩充电的问题；保持车载充电器的持续输出，提高车载充电器的充电功率利用能力，解决单车充电后期时车载充电器充电功率利用能力低的矛盾，降低了对充电基础设施的依赖性。本发明专利技术还提供一种多车协作车载充电方法。
A vehicle charging device and method for multi vehicle cooperation
【技术实现步骤摘要】
一种多车协作车载充电装置和方法
本专利技术涉及适用于车载充电器的高效充电方法，特别涉及一种多车协作车载充电装置和方法，提高车载充电器功率利用率的充电方法，提高车载充电器的充电功率利用能力，缩短多辆电动汽车充电时间。
技术介绍
纯电动汽车采用电动机作为驱动装置，由车载可充电蓄电池或其他能量储存装置提供能量，具有零排放、高效率、安静、运行平稳、驾驶操作容易、使用维护费用低和所需电能来源广泛等优点，因而在现有的新能源汽车技术中，被视为长期发展目标或最终发展目标。在电动汽车上常用的储能装置为蓄电池组(以下简称电池组)，常用的如锂离子电池模组等，但由于电池特性及充电设施限制，充电时间相对传统燃油汽车加油而言过长，因此限制了电动汽车的产业推广和应用，如何合理缩短电动汽车充电时间成为行业难题。车载充电器使用电网中的交流电为电动汽车动力电池组充电。在动力电池组充电末期，为缩短电池组充电时间，提高电池组充电效率，常采用脉冲充电的形式。动力电池在短时间的小电流充电后停止充电，此时动力电池组的欧姆极化及电化学极化会较快消失，浓差极化也会被减弱，可提高动力电池组对充电电流的接受能力，加快电池充电速度。但脉冲充电持续时间较长，车载充电器的充电功率长时间处于低使用率状态，严重制约了对车载充电器对充电功率的利用能力。由于电动汽车充电基础设施不完善，在部分地区存在充电桩不足现象，致使多辆电动车等待同一个充电桩进行充电，造成电动汽车用户体验下降、用户时间严重浪费等问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提出一种多车协作车载充电装置和方法，通过使用增设充电枪，使多辆电动汽车的动力电池组相互并联，在车载充电器脉冲充电模式下实现多车共用车载充电器的方式，提高对车载充电器的充电功率利用能力；同时允许多辆电动汽车使用同一个充电桩充电，提高电动汽车的适应性。本专利技术的技术方案是：一种多车协作车载充电装置，其特征在于，包括主车车载充电器，主车动力电池组、从车动力电池组，主车电池管理系统、从车电池管理系统，主车整车控制器、从车整车控制器，IGBT阵列以及增设充电枪；所述主车车载充电器与外部电源连接，并通过IGBT阵列连接主车动力电池组，通过IGBT阵列的电流脉冲为主车动力电池组充电；所述主车电池管理系统分别连接主车车载充电器、主车动力电池组和主车整车控制器，用于实时监测主车动力电池组中的电压、电流、温度和电量信息，并与连接的主车车载充电器通过CAN命令通信，将监测到的信息发送到主车整车控制器中；所述的主车整车控制器根据主车电池管理系统提供的CAN命令使用PWM波控制IGBT阵列的通断；所述的IGBT阵列根据主车整车控制器提供的PWM波控制所连接的主车动力电池组与主车车载充电器的连接；所述的增设充电枪用于连接从车动力电池组，所述从车动力电池组通过从车电池管理系统连接从车整车控制器，所述从车整车控制器与主车整车控制器连接，由主车整车控制器控制IGBT阵列选择接入从车动力电池组。本专利技术提供的一种多车协作车载充电方法包含两种工作模式。分别为单车充电模式、多车充电模式。所述的单车充电模式时指：车载充电装置仅为一台电动汽车的动力电池组充电时所采用的模式；该运行模式下，增设充电枪不工作，主车车载充电器仅为一台电动汽车的动力电池组充电；主车整车控制器通过CAN线控制主车车载充电器与电网交互获取许用充电电流值，通过与主车电池管理系统经过CAN线交互获取动力电池组最大允许充电电流及最大允许充电电压，控制电动汽车动力电池组通过车载充电器充电；在单车充电模式下，主车整车控制器控制除动力电池组外的其他高压部件全部断开，提高动力电池组充电安全性。所述的多车充电模式时指：车载充电装置通过增设充电枪为多辆电动汽车的动力电池组充电；该运行模式下，增设充电枪使多辆汽车的动力电池组相互并联，通过主车整车控制器控制IGBT阵列使不同的动力电池组依次接入主车车载充电器使用脉冲充电方式进行充电；在该运行模式下，主车整车控制器控制IGBT阵列开断状况，使每次只有一个动力电池组接入主车车载充电器被充电，充电时间不超过其他电池组脉冲充电的静置期；主车整车控制器控制并联的多车动力电池组均处于脉冲充电-静置的循环充电过程中；整车控制器通过CAN线控制车载充电器与电网交互获取许用充电电流值，通过与电池管理系统经过CAN线交互获取动力电池组最大允许充电电流及最大允许充电电压，控制电动汽车动力电池组通过车载充电器进行脉冲充电；在多车充电模式下，主车和从车的整车控制器控制除动力电池组外的其他高压部件全部断开，提高动力电池组充电安全性。多车充电模式下的充电时序为：主车车载充电器持续输出脉冲电压，主车整车控制器控制IGBT阵列，使主车动力电池组接入主车车载充电器，此时主车动力电池组处于脉冲充电状态，从车动力电池组静置；在车载充电器的一个充电脉冲结束后，主车整车控制器控制IGBT阵列，断开主车动力电池组，使从车动力电池组接入主车车载充电器，此时主车动力电池组静置，从车动力电池组处于脉冲充电状态；在主车静置结束后，主车整车控制器控制IGBT阵列，使主车动力电池组接入车载充电器，主车进入脉冲充电状态；从而使A、B车分别处于脉冲充电-静置的充电循环中，且两者脉冲充电阶段与静置阶段相互错开。本专利技术的优点在于：1、本专利技术所提供的多车协作车载充电装置和方法，采用一个增设充电枪连接其他电动汽车动力电池组，使用同一个充电桩进行间歇性充电，改善了电动汽车的适应性，降低了对基础充电设备的依赖性。2、本专利技术提供的多车协作车载充电装置和方法，各动力电池组采用脉冲充电-静置的方法进行充电，在多车共同充电时车载充电器始终保持输出，提高了对车载充电器充电功率的利用能力；3、本专利技术提供的多车协作车载充电装置和方法，各动力电池组采用脉冲充电-静置的方法进行充电，有利于降低动力电池组极化特性，降低充电时间；4、本专利技术提供的多车协作车载充电装置和方法，通过整车控制器控制IGBT阵列，使每次仅一个动力电池组与车载充电器连接，提高了动力电池组充电安全性；5、本专利技术所提供的多车协作车载充电装置和方法，在充电过程中将非电池组元件与电池组的高压连接全部断开，保持非电池组元件不通过，提高了车辆的充电安全性。附图说明图1：本专利技术的多车协作车载充电装置的结构原理图；图2:本专利技术的多车协作车载充电方法充电时序原理图。图3:本专利技术的多车协作车载充电装置的实施例电路原理图。图中：1-电网电源；2，3，4，5-IGBT；6-电容器；7、电感器8，9-变压器；10，11-电感器；12，13-电容器；14,15,16,17,18,19,20,21-IGBT；22,23-电容器；24,25,26,27,28,29,30,31-IGBT；32-A车动力电池组；33-A车DC/DC转换器；34-A车电机控制器35-A车驱动电机36,37,38,39,40,41,42,43-IGBT；44-B车动力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多车协作车载充电装置，其特征在于，包括主车车载充电器，主车动力电池组、从车动力电池组，主车电池管理系统、从车电池管理系统，主车整车控制器、从车整车控制器，IGBT阵列以及增设充电枪；所述的主车车载充电器与外部电源连接，并通过IGBT阵列连接主车动力电池组，通过IGBT阵列的电流脉冲为主车动力电池组充电；所述的主车电池管理系统分别连接主车车载充电器、主车动力电池组和主车整车控制器，用于实时监测主车动力电池组中的电压、电流、温度和电量信息，并与连接的主车车载充电器通过CAN命令通信，将监测到的信息发送到主车整车控制器中；所述的主车整车控制器根据主车电池管理系统提供的CAN命令使用PWM波控制IGBT阵列的通断；所述的IGBT阵列根据主车整车控制器提供的PWM波控制所连接的主车动力电池组与主车车载充电器的连接；所述的增设充电枪用于连接从车动力电池组，所述从车动力电池组通过从车电池管理系统连接从车整车控制器，所述从车整车控制器与主车整车控制器连接，由主车整车控制器控制IGBT阵列选择接入从车动力电池组。/n
【技术特征摘要】
1.一种多车协作车载充电装置，其特征在于，包括主车车载充电器，主车动力电池组、从车动力电池组，主车电池管理系统、从车电池管理系统，主车整车控制器、从车整车控制器，IGBT阵列以及增设充电枪；所述的主车车载充电器与外部电源连接，并通过IGBT阵列连接主车动力电池组，通过IGBT阵列的电流脉冲为主车动力电池组充电；所述的主车电池管理系统分别连接主车车载充电器、主车动力电池组和主车整车控制器，用于实时监测主车动力电池组中的电压、电流、温度和电量信息，并与连接的主车车载充电器通过CAN命令通信，将监测到的信息发送到主车整车控制器中；所述的主车整车控制器根据主车电池管理系统提供的CAN命令使用PWM波控制IGBT阵列的通断；所述的IGBT阵列根据主车整车控制器提供的PWM波控制所连接的主车动力电池组与主车车载充电器的连接；所述的增设充电枪用于连接从车动力电池组，所述从车动力电池组通过从车电池管理系统连接从车整车控制器，所述从车整车控制器与主车整车控制器连接，由主车整车控制器控制IGBT阵列选择接入从车动力电池组。
2.一种多车协作车载充电方法，其特征在于，包括两种工作模式，分别为单车充电模式、多车充电模式；
所述的单车充电模式时指：车载充电装置仅为一台电动汽车的动力电池组充电时所采用的模式；该运行模式下，增设充电枪不工作，主车车载充电器仅为一台电动汽车的动力电池组充电；主车整车控制器通过CAN线控制主车车载充电器与电网交互获取许用充电电流值，通过与主车电池管理系统经过CAN线交互获取主车动力电池组最大允许充电电流及最大...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨世春，周思达，华旸，郭斌，闫啸宇，曹耀光，周伟韬，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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