一种电动汽车充电多层安全防护装置及方法制造方法及图纸

技术编号:26644671 阅读:29 留言:0更新日期:2020-12-08 23:37
一种电动汽车充电多层安全防护装置,包括整车控制器、蓄电池、电池管理系统、充电机、远程监控模块及远程云平台,蓄电池与电池管理系统连接,充电机与动力电池形成闭合回路,电池管理系统与充电机通信连接,整车控制器与电池管理系统通信连接,远程监控模块与整车控制器通信连接,远程云平台与远程监控模块通信连接。整车控制器实时监测车辆状态和远程云平台下发的充电状态,若车辆出现异常或收到车载远程监控模块转发的远程云平台下发的充电异常通知,整车控制器通知电池管理系统做出充电调整响应。该发明专利技术不仅监控电池系统当前充电状态,同时多维度分析电池健康和安全状态,监控车辆动态,为车辆充电提供多方位多角度防护。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车充电多层安全防护装置及方法
本专利技术涉及新能源汽车
,更为具体地说是指一种电动汽车充电多层安全防护装置及方法。
技术介绍
目前,电动汽车进行充电时通讯链路上通常只有电池管理系统和充电机,电池管理系统和充电桩仅交互电池系统和充电桩的充电状态,车辆状态未知,存在安全盲区,当车辆出现非电池系统异常的故障时,如手刹异常,可能导致充电过程中,车辆带着充电枪线溜车,带电拉断充电线,从而发生安全事故,另一方面,电池管理系统根据电池系统实时状态控制充电,未能识别生命周期内历史充电行为的不一致性,如温升不一致性,单体压差不一致性等。授权公告号为CN207433318U的技术专利公开了一种具有充电安全的电动汽车,包括车体、设置在所述车体上的充电座,还包括用于检测所述充电座与充电插头之间的接触状态的接触传感器,以及基于所述接触状态启动或者关闭驻车控制的驻车控制器,其中所述接触传感器与所述驻车控制器通信连接。通过检测充电座与充电插头之间的接触状态,启动驻车控制,避免启动车辆发生安全事故,进一步通过检测电池电流、电压和或温度,并在过温、过压和或过流时迅速断电,以此提高电动汽车充电安全性。然而,该专利虽能实现驻车与充电互锁,满足GB18384-2020对充电安全的要求,同时充电过程中出现的电池过温、过压或过流等异常,仅能通过电池管理系统自身控制,无法避免驻车异常即手刹信号异常下的溜车带电拖枪问题,也未能识别生命周期内历史充电行为的不一致性,且车辆出现其他异常,无法及时停止充电。为此,我们提供一种电动汽车充电多层安全防护装置及方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种电动汽车充电多层安全防护装置及方法,以克服现有电动车辆充电时仅能通过电池管理系统自身控制,无法避免车辆出现非电池系统异常故障时导致充电所引发的安全事故,且在未能识别生命周期内历史充电行为的不一致性时,无法及时停止充电等缺点。本专利技术采用如下技术方案:一种电动汽车充电多层安全防护装置,包括整车控制器、蓄电池、电池管理系统、充电机、远程监控模块以及远程云平台,所述蓄电池与所述电池管理系统连接,该蓄电池与电池管理系统之间设有开关K1,所述开关K1与所述整车控制器控制连接,所述充电机与动力电池形成一个充电闭合回路,该充电闭合回路上至少设有一个开关K2,所述充电机与所述整车控制器通过信号连接,所述电池管理系统与所述充电机通信连接,该电池管理系统还与所述开关K2控制连接,所述整车控制器与所述电池管理系统通信连接,所述远程监控模块与所述整车控制器通信连接,所述远程云平台与所述远程监控模块通信连接。优选地,当上述充电机为非车载直流充电机,该非车载直流充电机通过辅助电源信号与所述整车控制器连接。优选地,当上述充电机为车载充电机,非车载交流充电机或缆上控制盒通过控制导引CP信号与所述车载充电机连接,所述车载充电机通过唤醒信号与所述整车控制器连接。进一步地,上述车载充电机与所述蓄电池连接,该车载充电机与所述蓄电池之间设有一个开关K4,所述开关K4与所述整车控制器控制连接。优选地,当上述充电机为非车载直流充电机,该防护装置还包括EVCC和SECC,所述电池管理系统与所述EVCC通信连接,所述非车载直接充电机通过控制导引CP信号与所述EVCC连接,所述EVCC通过PLC与所述SECC通信连接。一种电动汽车充电多层安全防护方法,包括上述电动汽车充电多层安全防护装置,具体步骤如下:S10、插枪启动充电后,整车控制器检测识别充电开启,输出驱动控制开关K1闭合,使蓄电池为电池管理系统提供低压工作电源;S2O、电池管理系统得电后,检测充电相关物理连接信号并进行故障自检,与充电机建立通信进行充电信息交互;S30、整车控制器实时监测车辆状态和远程云平台下发的充电状态,并根据各种异常情况的危害程度进行故障严重等级划分;S40、充电过程中,若车辆出现异常或者收到车载远程监控模块转发的远程云平台下发的充电异常通知,整车控制器根据预先设定的故障等级划分下发相应的信息通知电池管理系统做出充电调整响应。进一步地,上述远程云平台不断更新车载远程监控模块通过通讯链路方式回传的充电数据,进行实时的数据多维度分析,在环境温度、充电功率、充电起始的电池温度相近或相同情况下,分析该车辆历史充电行为及同车型充电行为,对比冷却系统无异常情况下电池在单位时间内温升速率、单体压差以及温差情况。进一步地,当远程云平台监测到温升、单体压差、温差明显偏离本车历史充电行为或同车型充电行为均值、方差,下发异常通知,启动安全防护机制,定期形成报告或预测严重情况发生时,发送预警信息通知用户。进一步地,上述步骤S40中,电池管理系统保持与整车控制器通信,当发生系统故障或充电机故障或者收到整车控制器下发的充电异常,电池管理系统及时相应降流或停止充电,并反馈相应情况。进一步地,上述步骤S40中,发生充电异常,若电池管理系统未响应整车控制器下发的控制要求或响应超时,整车控制器启动主动安全防护机制,切断开关K1,从而切断电池管理系统低压供电,主动停止充电,并记录异常处理。由上述对本专利技术的描述可知,和现有技术相比,本专利技术具有如下优点:1、本专利技术在电动汽车充电时,在单一的电池管理系统控制基础上引入整车控制器和远程云平台参与安全控制,实现充电多层安全防护,不仅监控电池系统当前充电状态,同时多维度分析电池健康和安全状态,并加以控制,且监控车辆动态,为车辆充电提供多方位多角度防护,提高了车辆充电的安全可靠性。2、本专利技术的远程云平台,对历史充电数据进行统计分析形成安全防护模型,并不断更新数据库,可预测充电异常,及时识别风险,启动安全防护机制,对预测充电异常进行警报并远程下发通知整车控制器,间接控制电池管理系统降流充电或停止充电。3、本专利技术在电池管理系统未能及时或不响应整车控制器下发的充电控制需求情况下,整车控制器启动主动安全防护,切断电池管理系统低压供电,交流枪充模式下同时切断车载充电机的低压供电,直接强制停止充电,从而实现充电多层安全防护,提前预警并作出响应,避免电池过充、电池过温、枪线带电溜车、电池单体不一致性等引发的安全事故发生。附图说明图1为本专利技术采用国标直流枪充电多层安全防护装置的框架图。图2为本专利技术采用交流枪充电多层安全防护装置的框架图。图3为本专利技术采用欧标直流枪充电多层安全保护装置的框架图。图4为本专利技术的流程图。图5为整车控制器参与充电的多层安全防护方法流程图。图6为电池管理系统充电的多层安全防护方法流程图。图7为远程云平台充电安全分析处理机制图。具体实施方式下面参照附图说明本专利技术的具体实施方式。为了全面理解本专利技术,下面描述到许多细节,但对于本领域技术人员来说,无需这些细节也可实现本专利技术。对于公知的组件、方法及过程,以下不再详细描述。一种电动汽车充电多层安全防护装置,参照图1至图3,包括整车控制器1、蓄电池2本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电动汽车充电多层安全防护装置,其特征在于:包括整车控制器、蓄电池、电池管理系统、充电机、远程监控模块以及远程云平台,所述蓄电池与所述电池管理系统连接,该蓄电池与电池管理系统之间设有开关K1,所述开关K1与所述整车控制器控制连接,所述充电机与动力电池形成一个充电闭合回路,该充电闭合回路上至少设有一个开关K2,所述充电机与所述整车控制器通过信号连接,所述电池管理系统与所述充电机通信连接,该电池管理系统还与所述开关K2控制连接,所述整车控制器与所述电池管理系统通信连接,所述远程监控模块与所述整车控制器通信连接,所述远程云平台与所述远程监控模块通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电多层安全防护装置,其特征在于:包括整车控制器、蓄电池、电池管理系统、充电机、远程监控模块以及远程云平台,所述蓄电池与所述电池管理系统连接,该蓄电池与电池管理系统之间设有开关K1,所述开关K1与所述整车控制器控制连接,所述充电机与动力电池形成一个充电闭合回路,该充电闭合回路上至少设有一个开关K2,所述充电机与所述整车控制器通过信号连接,所述电池管理系统与所述充电机通信连接,该电池管理系统还与所述开关K2控制连接,所述整车控制器与所述电池管理系统通信连接,所述远程监控模块与所述整车控制器通信连接,所述远程云平台与所述远程监控模块通信连接。


2.如权利要求1所述的一种电动汽车充电多层安全防护装置,其特征在于:所述充电机为非车载直流充电机,该非车载直流充电机通过辅助电源信号与所述整车控制器连接。


3.如权利要求1所述的一种电动汽车充电多层安全防护装置,其特征在于:所述充电机为车载充电机,非车载交流充电机或缆上控制盒通过控制导引CP信号与所述车载充电机连接,所述车载充电机通过唤醒信号与所述整车控制器连接。


4.如权利要求3所述的一种电动汽车充电多层安全防护装置,其特征在于:所述车载充电机与所述蓄电池连接,该车载充电机与所述蓄电池之间设有一个开关K4,所述开关K4与所述整车控制器控制连接。


5.如权利要求1所述的一种电动汽车充电多层安全防护装置,其特征在于:所述充电机为非车载直流充电机,该防护装置还包括EVCC和SECC,所述电池管理系统与所述EVCC通信连接,所述非车载直接充电机通过控制导引CP信号与所述EVCC连接,所述EVCC通过PLC与所述SECC通信连接。


6.一种电动汽车充电多层安全防护方法,包括如权利要求1所述的电动汽车充电多层安全防护装置,具体步骤如下:
S10、插枪启动充电后,整车控制器检测识别...

【专利技术属性】
技术研发人员:洪少阳黄艺兴罗斌余子群孙玮佳任永欢林健荣
申请(专利权)人:厦门金龙联合汽车工业有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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