直流充电桩及其控制方法技术

本公开关于一种直流充电桩及其控制方法，所述直流充电桩，包括：功率分配模块、直流转直流模块、储能模块、交流转直流模块和充电终端；功率分配模块的第一端通过直流转直流模块与储能模块连接，功率分配模块的第二端通过交流转直流模块与交流电网连接，功率分配模块的第三端与充电终端连接；充电终端用于获取动力电池的温度，并根据温度，对功率分配模块进行控制以使动力电池的工作模式在加热模式、充电模式、加热和充电同步模式中进行切换。由此，通过增设功率分配模块，并根据动力电池的温度，通过对功率分配模块进行控制，使得动力电池实现加热和充电同步进行模式，缩短了整个充电过程中所需时间，大大提升了动力电池在低温下的充电速度。电速度。电速度。

【技术实现步骤摘要】
直流充电桩及其控制方法


[0001]本公开涉及充电桩
，尤其涉及一种直流充电桩及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前，车辆如新能源汽车的动力电池主要选用锂电池，而锂电池的工作特性受其温度影响比较明显，尤其是低温下，锂电池的电化学反应活性降低，充放电性能衰减非常严重，并且，低温充电可能会导致锂离子析出、堆积，严重影响动力电池的使用寿命，造成不可逆的损伤，甚至引发安全事故。
[0003]新能源汽车在高寒地区的应用就非常受限，尤其是充电过程，必须要先对动力电池进行加热，等动力电池达到一定温度以后才可以进行充电，这样充电时间就会大大增长，充电速度较慢。

技术实现思路

[0004]本公开提供一种直流充电桩及其控制方法，该直流充电桩中增设了功率分配模块，并根据动力电池的温度，通过对功率分配模块进行控制，使得动力电池实现加热和充电同步进行模式，缩短了整个充电过程中所需时间，大大提升了动力电池在低温下的充电速度。本公开的技术方案如下：
[0005]根据本公开实施例的第一方面，提出一种直流充电桩，该直流充电桩包括：功率分配模块、直流转直流模块、储能模块、交流转直流模块和充电终端；其中，
[0006]所述功率分配模块的第一端通过所述直流转直流模块与所述储能模块连接，所述功率分配模块的第二端通过所述交流转直流模块与交流电网连接，所述功率分配模块的第三端与所述充电终端连接；
[0007]所述充电终端用于获取动力电池的温度，并根据所述温度，对所述功率分配模块进行控制，以使所述动力电池的工作模式在加热模式、充电模式、加热和充电同步模式中进行切换。
[0008]在本公开的一个实施例之中，所述功率分配模块，包括：第一开关、第二开关和第三开关；其中，
[0009]所述第一开关的第一端作为所述功率分配模块的第一端，所述第一开关的第二端分别与所述第二开关的第一端和所述第三开关的第一端连接，所述第二开关的第二端作为所述功率分配模块的第二端，所述第三开关的第二端作为所述功率分配模块的第三端；其中，
[0010]所述充电终端，通过控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的通断，以使所述动力电池的工作模式在所述加热模式、所述充电模式、所述加热和充电同步模式中进行切换。
[0011]在本公开的一个实施例之中，所述充电终端获取所述动力电池的温度之前，确定所述充电终端与所述动力电池建立连接，则控制所述第三开关闭合。
[0012]在本公开的一个实施例之中，所述充电终端，响应于所述温度小于第一温度阈值，控制所述第一开关闭合、第二开关断开、第三开关闭合，并根据所述温度获取目标加热电流和目标加热频率，以及通过所述直流转直流模块，根据所述目标加热电流和所述目标加热频率，控制动力电池的加热电流和加热频率，以实现对所述动力电池进行所述加热模式。
[0013]在本公开的一个实施例之中，所述充电终端，响应于所述温度大于或等于第一温度阈值，且小于第二温度阈值，控制所述第一开关闭合、所述第二开关闭合、所述第三开关闭合，并根据所述温度获取目标加热电流、目标加热频率和目标充电电流，以及通过所述直流转直流模块和所述交流转直流模块，根据所述目标加热电流、所述目标加热频率和所述目标充电电流，对应控制动力电池的加热电流、加热频率和充电电流，以实现对所述动力电池进行加热和充电同步模式。
[0014]在本公开的一个实施例之中，所述充电终端，响应于所述温度大于或等于第二温度阈值，控制所述第一开关断开、所述第二开关闭合、所述第三开关闭合，并根据所述温度获取目标充电电流，以及通过所述交流转直流模块，根据所述目标充电电流，控制动力电池的充电电流，以实现对所述动力电池进行充电模式。
[0015]在本公开的一个实施例之中，所述直流转直流模块，包括：第一开关单元、第二开关单元、第一电感、第二电感和变压器；其中，
[0016]所述第一开关单元的第一端与所述储能模块的正极连接，所述第一开关单元的第二端与所述储能模块的负极连接，所述第一开关单元的第三端通过所述第一电感与所述变压器的第一端连接，所述第一开关的第四端与所述变压器的第二端连接；
[0017]所述第二开关单元的第一端与所述功率分配模块的第一端连接，所述第二开关单元的第二端与所述功率分配模块的公共端连接，所述第二开关单元的第三端通过所述第二电感与所述变压器的第三端连接，所述第二开关单元的第四端与所述变压器的第四端连接。
[0018]在本公开的一个实施例之中，所述第一开关单元包括第一开关管至第四开关管；其中，
[0019]所述第一开关管的第一端与第二开关管的第一端连接后作为所述第一开关单元的第一端；
[0020]所述第一开关管的第二端与第三开关管的第一端连接后作为所述第一开关单元的第四端；
[0021]所述第二开关管的第二端与所述第四开关管的第一端连接后作为所述第一开关单元的第三端；
[0022]所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第二端连接后作为所述第一开关单元的第二端。
[0023]在本公开的一个实施例之中，所述第二开关单元包括第五开关管至第八开关管；其中，
[0024]所述第五开关管的第一端与第六开关管的第一端连接后作为所述第二开关单元的第一端；
[0025]所述第五开关管的第二端与第七开关管的第一端连接后作为所述第二开关单元的第四端；
[0026]所述第六开关管的第二端与所述第八开关管的第一端连接后作为所述第二开关单元的第三端；
[0027]所述第七开关管的第二端与所述第八开关管的第二端连接后作为所述第二开关单元的第二端。
[0028]在本公开的一个实施例之中，所述直流转直流模块，还包括：第一电容和第二电容；其中，
[0029]所述第一电容的第一端与所述第一开关单元的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一开关单元的第二端连接；
[0030]所述第二电容的第一端与所述第二开关单元的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第二开关单元的第二端连接。
[0031]根据本公开实施例的第二方面，提出了一种基于第一方面实施例的直流充电桩的控制方法，包括：
[0032]获取动力电池的温度；
[0033]根据所述温度，对所述功率分配模块进行控制，以使所述动力电池的工作模式在加热模式、充电模式、加热和充电同步模式中进行切换。
[0034]在本公开的一个实施例之中，所述对所述功率分配模块进行控制，以使所述动力电池的工作模式在加热模式、充电模式、加热和充电同步模式中进行切换，包括：
[0035]通过控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的通断，以使所述动力电池的工作模式在所述加热模式、所述充电模式、所述加热和充电同步模式中进行切换。
[0036]在本公开的一个实施例之中，所述获取动力电池的温度之前，还包括：
[0037]确定所述充电终端与所述动力电池建立连接，则控制所述第三开关闭合。
[0038]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流充电桩，其特征在于，包括：功率分配模块、直流转直流模块、储能模块、交流转直流模块和充电终端；其中，所述功率分配模块的第一端通过所述直流转直流模块与所述储能模块连接，所述功率分配模块的第二端通过所述交流转直流模块与交流电网连接，所述功率分配模块的第三端与所述充电终端连接；所述充电终端用于获取动力电池的温度，并根据所述温度，对所述功率分配模块进行控制，以使所述动力电池的工作模式在加热模式、充电模式、加热和充电同步模式中进行切换。2.根据权利要求1所述的直流充电桩，其特征在于，所述功率分配模块，包括：第一开关、第二开关和第三开关；其中，所述第一开关的第一端作为所述功率分配模块的第一端，所述第一开关的第二端分别与所述第二开关的第一端和所述第三开关的第一端连接，所述第二开关的第二端作为所述功率分配模块的第二端，所述第三开关的第二端作为所述功率分配模块的第三端；其中，所述充电终端，通过控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的通断，以使所述动力电池的工作模式在所述加热模式、所述充电模式、所述加热和充电同步模式中进行切换。3.根据权利要求2所述的直流充电桩，其特征在于，其中，所述充电终端获取所述动力电池的温度之前，确定所述充电终端与所述动力电池建立连接，则控制所述第三开关闭合。4.根据权利要求3所述的直流充电桩，其特征在于，其中，所述充电终端，响应于所述温度小于第一温度阈值，控制所述第一开关闭合、第二开关断开、第三开关闭合，并根据所述温度获取目标加热电流和目标加热频率，以及通过所述直流转直流模块，根据所述目标加热电流和所述目标加热频率，控制动力电池的加热电流和加热频率，以实现对所述动力电池进行所述加热模式。5.根据权利要求3所述的直流充电桩，其特征在于，其中，所述充电终端，响应于所述温度大于或等于第一温度阈值，且小于第二温度阈值，控制所述第一开关闭合、所述第二开关闭合、所述第三开关闭合，并根据所述温度获取目标加热电流、目标加热频率和目标充电电流，以及通过所述直流转直流模块和所述交流转直流模块，根据所述目标加热电流、所述目标加热频率和所述目标充电电流，对应控制动力电池的加热电流、加热频率和充电电流，以实现对所述动力电池进行加热和充电同步模式。6.根据权利要求3所述的直流充电桩，其特征在于，其中，所述充电终端，响应于所述温度大于或等于第二温度阈值，控制所述第一开关断开、所述第二开关闭合、所述第三开关闭合，并根据所述温度获取目标充电电流，以及通过所述交流转直流模块，根据所述目标充电电流，控制动力电池的充电电流，以实现对所述动力电池进行充电模式。7.根据权利要求1所述的直流充电桩，其特征在于，所述直流转直流模块，包括：第一开关单元、第二开关单元、第一电感、第二电感和变压器；其中，所述第一开关单元的第一端与所述储能模块的正极连接，所述第一开关单元的第二端与所述储能模块的负极连接，所述第一开关单元的第三端通过所述第一电感与所述变压器
的第一端连接，所述第一开关的第四端与所述变压器的第二端连接；所述第二开关单元的第一端与所述功率分配模块的第一端连接，所述第二开关单元与所述功率分配模块的公共端连接，所述第二开关单元的第三端通过所述第二电感与所述变压器的第三端连接，所述第二开关单元的第四端与所述变压器的第四端连接。8.根据权利要求7所述的直流充电桩，其特征在于，所述第一开关单元包括第一开关管至第四开关管；其中，所述第一开关管的第一端与第二开关管的第一端连接后作为所述第一开关单元的第一端；所述第一开关管的第二端与第三开关管的第一端连接后作为所述第一开关单元的第四端；所述第二开关管的第二端与所述第四开关管的第一端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曲，
申请(专利权)人：小米汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：