[发明专利]一种具备主动防护功能的充电机及充电方法

说明书

【技术领域】

本发明属于电动汽车充电技术领域，具体涉及一种具备主动防护功能的充电机及充电方法。

【背景技术】

由于化石资源的日渐枯竭及燃油汽车对环境的巨大污染，汽车行业对环保型新能源汽车的关注和投入从2000年后开始飞速的增加。可以预见，在不久的未来，新能源汽车特别是纯电动汽车在汽车保有量中的比例将快速增加。

电动汽车充电过程的参与单元包含：车身(含充电插座、高压接触器)、动力电池、BMS(电池管理系统)、充电机、云平台(远程服务器)等部分。传统的电动汽车的充电过程都是由BMS来控制，BMS控制如充电模式、电压、电流等参数，而充电机只是在充电过程执行BMS命令的单元，并不具备检测整个充电过程、BMS运行状态、电池充电状态的功能。

现实中已发生多起电动汽车在充电过程起火燃烧的安全事故，其原因大多与充电机引发的电池过充有关。电动汽车在充电时，充电机和BMS一直进行信息交互，该信息包括电池相关信息：SOC(StateOfCharge)、单体电压、总电压等等，所以充电机在现有技术条件下的电动汽车充电过程中完全具备记录电动汽车每次充电过程的电压、电流、电量等信息，因此充电机具备对充电过程监控和防护的能力。

但是现有的充电机只是被动依据BMS的指令来进行电压输出，在充电过程中不具备对充电过程监控和保护的功能，因此极有可能导致电池被过分充电，在BMS失效的情况下，充电机会继续按照BMS先前下发的充电指令长时间地对动力电池进行充电，由此极易引发动力电池在充满的情况下继续被充电，这种情况下动力电池内部会发生严重的化学反应，最严重的就是动力电池起火燃烧。

【发明内容】

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种具备主动防护功能的充电机及充电方法，在电动汽车充电过程中能够实现电池参数异常的检测和处理，以及电动汽车BMS状态异常的检测和处理。

一种具备主动防护功能的充电机，包括功率转换模块组、监控单元和输出模块组；所述的功率转换模块组分别与所述的监控单元和输出模块组连接，所述的监控单元与所述的输出模块组连接，所述的充电机通过输出模块组与电动汽车连接为电动汽车充电，当充电机与电动汽车连接后，所述的充电机通过输出模块组与车辆BMS进行通信。

所述的输出模块组上连接有充电抢，输出模块组通过充电枪与电动汽车连接为电动汽车充电。

所述的监控单元上连接有存储单元，所述的存储单元包括存储模块和远程服务器，所述的监控单元与存储模块或远程服务器中的至少一个相连接。

所述的监控单元上连接有HMI(人机交互界面)和移动APP，用户能够通过HMI和移动APP能够向监控单元发出指令和接收监控单元发出的告警信息。

一种具备主动防护功能的充电方法，包括如下步骤：

步骤一：将充电机与电动汽车上的充电接口连接，用户通过监控单元下达充电指令，监控单元向输出模块组下达该充电指令，充电机的输出模块组接收到充电指令后与电动汽车上的BMS建立通信连接；

步骤二：输出模块组通过BMS获取车辆参数并依据车辆参数计算充电功率；

步骤三：根据步骤二计算的充电功率，输出模块组控制功率转换模块组按照该充电功率信息进行功率转换并将电能输出为电动汽车充电，同时，输出模块组通过BMS实时收集充电过程中的充电数据；

步骤四：在充电过程中，输出模块组实时监控并判断所述充电数据是否达到预设的告警值；

步骤五：在充电过程中，当充电数据到达预设告警值，输出模块组判断该充电数据是否达到阈值；

步骤六：在充电过程中，当充电数据到达阈值时，输出模块组控制功率转换模块组停止充电。

所述的步骤一中，将充电机与电动汽车上的充电接口连接，用户通过监控单元下达充电指令后，监控单元与存储单元建立连接并获取该电动汽车的历史充电数据，监控单元再将该历史充电数据传输给输出模块组。

所述的步骤二中，所述的输出模块组还能够依据该电动汽车的历史充电数据计算充电功率。

所述的步骤四中，当充电数据未达到告警值时，输出模块组判断动力电池是否达到正常充电结束条件，如果达到，则输出模块组控制功率转换模块组结束充电；如果未达到正常充电结束条件，则重复步骤三和步骤四继续充电。

所述的步骤五中，当输出模块组监控到的充电数据达到预设告警值但未达到预设阈值时，输出模块组记录该告警信息，并重复步骤三至步骤五继续为电动汽车充电。