一种新能源汽车智能安全充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源汽车智能安全充电系统，包括充电机构和温度监测机构，在充电机构对电池组进行充电期间，温度监测机构对车辆散热状态进行监测，充电机构对车辆的电池组充电状态进行监测，根据车辆散热状态以及电池组充电状态，控制充电的电压和电流，保持车辆内部累计热量稳定，还包括位于车辆充电位置的压力检测装置，实时监测车辆每个轮胎接触压力，当轮胎接触压力产生持续变化的时候，充电电压降低至安全电压；本发明专利技术实施中，在保证车辆充电温度在安全范围内缩短充电时间，不需要充电系统与汽车内部的控制器进行通讯，依靠充电系统本身的温度监测机构即可对车辆充电温度状态进行可靠的监测。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车智能安全充电系统
本专利技术涉及新能源汽车充电领域，具体涉及一种新能源汽车智能安全充电系统。
技术介绍
新能源电汽车依赖蓄电池存储电力，目前市面上的电动车电池组种类各异，彼此之间的充电协议并不兼容，导致充电桩和充电站对汽车的充电并不完全兼容。充电过程中电压电流过载导致车辆温度过高，可能造成车辆损坏甚至自燃。传统方式为了避免车辆温度过高使用内置的温度传感器，但是充电协议不兼容的车辆内部温度传感器无法与充电桩进行通讯，充电桩本身的温度测量装置无法对车辆的温度进行准确预估，只能使用电池的满载放电电压作为充电电压，不增加充电电压依次确保安全，但是此种方式会增加充电时间，不便于使用。在公开号为CN105857104A的专利中公开了一种单向插拔式的充电系统，包括汽车的充电接口、充电线缆和充电桩，所述充电线缆的一端与所述充电桩固接，所述充电线缆远离充电桩的一端固接有充电插头，所述充电插头选择性与汽车的充电接口连接，所述充电插头内部固接有温度传感器，所述充电桩内部固接有电流控制装置。上述方案中在充电插头内设置温度传感器，但是充电插头与电动车仅仅在充电插口接触，无法全面对车辆整体的温度状态进行全面监测。记录充电插头的温度并无太大实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种新能源汽车智能安全充电系统，在保证车辆充电温度在安全范围内缩短充电时间。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：一种新能源汽车智能安全充电系统，包括充电机构和温度监测机构；在所述充电机构对电池组进行充电期间，所述温度监测机构对车辆散热状态进行监测，所述充电机构对车辆的电池组充电状态进行监测；根据车辆散热状态以及电池组充电状态，控制充电的电压和电流，保持车辆内部累计热量稳定。进一步地，还包括为车辆遮挡阳光的遮阳棚；所述温度监测机构对车辆散热状态进行监测，包括，所述温度监测机构包括位于车辆上方的上红外热象仪和位于车辆下方的下红外热象仪，所述上红外热象仪和下红外热象仪监测并记录车辆表面的温度，以及与车辆表面接触前后气流的温度，根据车辆表面的温度以及环境温度的差值计算车辆通过热辐射向外界散发的热辐射总量(Qr)以及热辐射功率(Pr)，根据与车辆表面接触前后气流的温度的差值计算车辆通过传导方式向外界散发的热传导总量(Qc)和热传导功率(Pc)；根据热辐射总量(Qr)以及热传导总量(Qc)之和判断累计散热量(Q)；根据热辐射功率(Pr)以及热传导功率(Pc)之和判断判实时散热功率(P)。进一步地，所述根据车辆表面的温度以及环境温度的差值计算车辆通过热辐射向外界散发的热辐射总量(Qr)以及热辐射功率(Pr)，包括，将车辆表面进行网格化；根据红外热象仪采集的图像，计算每个车辆表面网格平均温度；根据车辆表面网格平均温度与环境温度的差值，计算热辐射功率(Pr)；将热辐射功率(Pr)做关于充电时间的积分得出热辐射总量(Qr)。进一步地，所述根据与车辆表面接触前后气流的温度的差值计算车辆通过传导方式向外界散发的热传导总量(Qc)和热传导功率(Pc)，包括，将车辆表面临近空间进行栅格化；根据红外热象仪采集的图像，计算每个栅格空间平均温度；计算单位时间内临接车辆表面栅格空间的温度差值；根据单位时间内临接车辆表面栅格空间的温度差值计算热传导功率(Pc)，所述单位时间与风速的乘机小于栅格空间的边长；将热传导功率(Pc)做关于充电时间的积分得出热传导总量(Qc)。进一步地，所述根据车辆散热状态以及电池组充电状态，控制充电的电压和电流，保持车辆内部累计热量稳定，包括，所述电池组充电状态包括电池组持续充电状态；所述电池组持续充电状态包括间歇测得的电池组充电开路电压、电池组充电内阻、电池组充电电流；根据实时测量的电池组充电电流以及实时测量的电池组充电内阻，计算电池组实时发热量以及电池组发热总量；根据电池组发热总量以及累计散热量(Q)，计算车辆内部累计热量；在对电池充电过程中：获取安全电压；使用安全电压对电池进行充电；当实时散热功率(P)的数值保持稳定后，记录此时车辆内部累计热量和充电电流；提高充电电压；当车辆内部累计热量增加，则降低充电电压，使得车辆内部累计热量保持稳定。进一步地，所述电池组持续充电状态包括间歇测得的电池组充电开路电压、电池组充电内阻，包括，在充电机构对电池组进行间歇断开充电电压过程中，测量电池组充电开路电压以及电池组充电内阻。进一步地，所述获取安全电压，包括，所述电池组充电状态还包括电池组初始充电状态，所述电池组初始充电状态包括电池组初始开路电压、电池组初始内阻，根据电池组初始开路电压以及实时测量的电池组充电开路电压，计算出电池充满状态开路电压，将所述电池充满状态开路电压作为安全电压。进一步地，所述电池组初始充电状态包括电池组初始开路电压、电池组初始内阻，包括，在充电机构电性连接电池组后，暂不施加充电电压，测量电池组初始开路电压以及电池组初始内阻。进一步地，所述根据电池组初始开路电压以及实时测量的电池组充电开路电压，计算出电池充满状态开路电压，包括，在保持恒定充电电压的时间段内，将测量的电池组充电开路电压建立关于充电时间的函数模型，根据函数模型预估电池充满状态开路电压。进一步地，所述根据车辆散热状态以及电池组充电状态，控制充电的电压和电流，保持车辆内部累计热量稳定，还包括，实时测算的电池组充电内阻变化趋势；当电池组充电内阻产生非线性突变，且充电电流产生非线性突增，则断开充电并发出警报。进一步地，还包括位于车辆充电位置的压力检测装置，实时监测车辆每个轮胎接触压力，当轮胎接触压力产生持续变化的时候，将充电电压降低至安全电压，当轮胎接触压力保持不变，则提高充电电压；轮胎接触压力产生持续变化，说明车辆内部有人员活动，此时提升充电电压可能对车内人员产生危害，而且人体本身的散热功率大约是100W，人体会降低车辆本身的散热效率，此时降低充电电压也提高对电池组充电的安全性。本专利技术的收益效果是：1、在保证车辆充电温度在安全范围内缩短充电时间；在充电过程中，温度监测机构对车辆散热状态进行监测，充电机构对车辆的电池组充电状态进行监测，根据车辆散热状态以及电池组充电状态，控制充电的电压和电流，保持车辆内部累计热量稳定。2、充电系统不需要充电系统与汽车内部的控制器进行通讯，依靠充电系统本身的温度监测机构即可对车辆充电温度状态进行可靠的监测，适用于各种型号的新能源车辆。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车智能安全充电系统，其特征在于：包括充电机构和温度监测机构；/n在所述充电机构对电池组进行充电期间，所述温度监测机构对车辆散热状态进行监测，所述充电机构对车辆的电池组充电状态进行监测；/n根据车辆散热状态以及电池组充电状态，控制充电的电压和电流，保持车辆内部累计热量稳定。/n

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车智能安全充电系统，其特征在于：包括充电机构和温度监测机构；
在所述充电机构对电池组进行充电期间，所述温度监测机构对车辆散热状态进行监测，所述充电机构对车辆的电池组充电状态进行监测；
根据车辆散热状态以及电池组充电状态，控制充电的电压和电流，保持车辆内部累计热量稳定。


2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于：还包括为车辆遮挡阳光的遮阳棚；
所述温度监测机构对车辆散热状态进行监测，包括，
所述温度监测机构包括位于车辆上方的上红外热象仪和位于车辆下方的下红外热象仪，
所述上红外热象仪和下红外热象仪监测并记录车辆表面的温度，以及与车辆表面接触前后气流的温度，
根据车辆表面的温度以及环境温度的差值计算车辆通过热辐射向外界散发的热辐射总量(Qr)以及热辐射功率(Pr)，
根据与车辆表面接触前后气流的温度的差值计算车辆通过传导方式向外界散发的热传导总量(Qc)和热传导功率(Pc)；
根据热辐射总量(Qr)以及热传导总量(Qc)之和判断累计散热量(Q)；
根据热辐射功率(Pr)以及热传导功率(Pc)之和判断判实时散热功率(P)。


3.根据权利要求2所述的充电系统，其特征在于：所述根据车辆表面的温度以及环境温度的差值计算车辆通过热辐射向外界散发的热辐射总量(Qr)以及热辐射功率(Pr)，包括，
将车辆表面进行网格化；
根据红外热象仪采集的图像，计算每个车辆表面网格平均温度；
根据车辆表面网格平均温度与环境温度的差值，计算热辐射功率(Pr)；
将热辐射功率(Pr)做关于充电时间的积分得出热辐射总量(Qr)。


4.根据权利要求2所述的充电系统，其特征在于：所述根据与车辆表面接触前后气流的温度的差值计算车辆通过传导方式向外界散发的热传导总量(Qc)和热传导功率(Pc)，包括，
将车辆表面临近空间进行栅格化；
根据红外热象仪采集的图像，计算每个栅格空间平均温度；
计算单位时间内临接车辆表面栅格空间的温度差值；
根据单位时间内临接车辆表面栅格空间的温度差值计算热传导功率(Pc)，所述单位时间与风速的乘机小于栅格空间的边长；
将热传导功率(Pc)做关于充电时间的积分得出热传导总量(Qc)。


5.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于：所述根据车辆散热状态以及电池组...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永宽，
申请(专利权)人：王永宽，
类型：发明
国别省市：宁夏;64