[发明专利]电动汽车的充电方法和系统

说明书

技术领域

本发明大体上涉及电动汽车、尤其纯电动汽车的充电方法和系统，采用本发明的充电方法和系统能够显著提高充电效率。

背景技术

在新能源汽车的发展中，电动汽车的发展越来越受到重视。电动汽车的充电技术是电动汽车开发的重点。通常，会为电动汽车的充电电池配设一充电系统，这种充电系统通常可以理解为是一种将交流电按要求转换成直流电的设备，可以设置在充电站中或者也可以设置在汽车本身上。当汽车电池需要充电时，这种充电系统将市用220V交流电按规格转换成直流电，以对汽车的充电电池进行充电。

通常，对电池的充电可以采用三种模式：恒电流模式、恒电压模式(或称恒功率模式)以及涓流模式。恒电流模式通常在对电池进行充电的初期采用，恒电压模式通常在已对电池充满一定电量的情况下采用，涓流模式通常在即将充满电池时采用。对电池充电时，这三种模式依需采用，以达到提高电池电芯一致性的目的。

但是，现有的这种充电方式的关注点主要是充电时间与充电电量之间的关系，充电效率可达90％。对于已知的非常高效的这种充电系统而言，充电效率最高可达93％。但是，由于充电系统内部的相关电子元器件的发热原因，即使充电效率提高，也还是会有至少6％的能量被热消耗掉。同时，为了对充电系统降温，又会需要更多的能量散热，导致充电系统的整体充电效率不可能太高。

发明内容

本发明旨在提出一种新颖的电动汽车充电方法和系统，所提出的方法和系统无需重新设计电动汽车可以直接在现有的电动汽车基础上 改造升级，实现起来简单方便技术上可行性强；同时，可以显著提高能量利用效率。

根据本发明的一个方面，提供了一种利用充电系统对电动汽车、尤其纯电动汽车的充电电池的充电方法，其包括：

确定充电系统的最高效率功率，其中充电系统的最高效率功率定义为充电系统的输出功率与输入功率之比、即充电效率达到最高时对应的输出功率，

最高效率功率的确定利用“试错实验”过程来实现：在该“试错实验”过程中，先将充电系统的输出功率提高至最高功率，然后逐步降低输出功率并测定充电系统的充电效率，如果本次测定的充电效率低于上次测定的充电效率，则将上次测定的充电效率所对应的输出功率确定为最高效率功率；替代性地，

最高效率功率利用在充电系统内存储的事先确定的温度与功率值的关系数据库来确定，依据充电系统的当前温度调取对应的功率值作为最高效率功率；以及

以所确定的最高效率功率运行充电系统对电动汽车、尤其纯电动汽车的充电电池进行充电。

可选地，在最高效率功率的确定是以“试错实验”过程实现的情况下，首先将充电系统的输出功率提高至比最高功率小95％、90％或85％的功率，然后逐步降低输出功率并测定充电系统的充电效率，如果充电效率提高，则继续逐步降低输出功率并返回重复上述过程，如果充电效率未提高，则逐步提高输出功率并返回重复上述过程。

可选地，在最高效率功率的确定是以“试错实验”过程实现的情况下，“试错实验”过程执行多次，输出功率调整的步幅针对每个“试错实验”过程不同，取多个“试错实验”过程确定的最高效率功率的平均值作为充电系统的最高效率功率。

可选地，隔一段时间后重新确定充电系统的最高效率功率。

可选地，如果事先设定充电系统对充电电池进行充电的时间，则依据该时间计算充电系统需要输出的平均输出功率；

如果该平均输出功率大于充电系统的最高输出功率，则以最高输 出功率运行充电系统；

如果该平均输出功率小于充电系统的最高输出功率，则确定充电系统的最高效率功率，仅当最高效率功率大于或等于平均输出功率时才以最高效率功率运行充电系统。

可选地，在需要快速充电的情况下，以最高输出功率运行充电系统进行充电。

可选地，在最高效率功率的确定是以“试错实验”过程实现的情况下，实时地确定充电系统的最高效率功率。

可选地，所述充电电池是为汽车提供驱动力的动力电池和/或为汽车的低压用电器供电的低压辅助电池。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于电动汽车、尤其纯电动汽车的充电电池的充电系统，所述充电系统包括：用于将输入交流电转换成输出直流电的电流转换模块、用于检测整个充电系统的运行状况的检测单元、用于对充电系统的各项参数进行调整的控制单元、以及用于获取外部用户需求的外部需求输入单元，所述控制单元依据权利要求1至8任一所述的充电方法调整所述充电系统的运行以对充电电池充电。