[发明专利]一种基于锂电池的纯电动汽车充电系统和充电方法

说明书

本发明公开了一种基于锂电池的纯电动汽车充电系统，包括供电设备、车载充电机、主继电器、电池管理控制器、锂电池包和整车控制器，所述供电设备提供220V交流电，并能够发出控制导引信号；车载充电机负责将供电设备输出的交流电，转换为锂离子电池充电所需的直流电；主继电器安装在锂离子电池包内部，由整车控制器进行控制，决定高压回路的导通和断开；电池管理控制器用于监测锂电池包的状态；整车控制器通过CAN总线与车载充电机和电池管理控制器进行通信。本发明还提供了一种基于锂电池的纯电动汽车充电方法。本发明的整车控制器对整个充电过程起监测和监控的作用，且通过充电过程中的失效保护策略，使得充电时整车安全性能得到有效提高。

技术领域

本发明属于新能源汽车领域,具体涉及一种基于锂电池的纯电动汽车充电系统和充电方法。

背景技术

相对于传统汽车，纯电动汽车具有零排放、不污染环境的优点，所以它被认为是减少环境污染和解决能源危机的一条重要途径，其应用前景被广泛看好。电动汽车以车载电源为动力，利用电机驱动车辆的正常行驶。而动力电池是纯电动汽车的唯一的动力来源，锂电池作为一种新型电池，其具有高能量、高安全性、高稳定性、长寿命和绿色环保的特点，且锂电池没有记忆效应，可以在放电周期内任意点充电，并能非常有效地保持电荷，因此被广泛应用于电动车以及能源车等领域。

目前，在新能源领域，对锂电池进行充电控制的方法主要是由电池管理系统和车载充电机共同控制进行充电的，为了提高恒流阶段充电的速度,往往是通过优化车载充电机来提高充电的效率，然而通过对车载充电机进行优化以提升锂电池充电效率的方式中，车载充电机通常以大的充电电流进行充电，这样忽视了锂电池自身的状态，容易造成锂电池充电电流过大而对锂电池造成伤害，影响锂电池的使用寿命。目前，纯电动汽车现有的充电技术普遍只考虑充电过程中电池的安全性，而忽略了整车状态对充电的影响，整车的安全性能未能得到较好保障。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于锂电池的纯电动汽车充电系统和充电方法，通过充电系统间的相互通信来实现对锂电池实时的充电控制，在尽可能提高锂电池充电效率的同时减少对锂电池的伤害，整车控制器对整个充电过程起监测和监控的作用，且通过充电过程中的失效保护策略，使得充电时整车安全性能得到有效提高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于锂电池的纯电动汽车充电系统，包括供电设备、车载充电机、主继电器、电池管理控制器、锂电池包和整车控制器，所述供电设备用于提供220V交流电，并能够发出控制导引信号，用于指示充电桩的供电能力，且供电设备读取开关的状态，可判断车辆端是否允许进行充电；

所述车载充电机用于将供电设备输出的交流电，转换为锂电池包充电的直流电，并根据整车控制器的指令以及电池管理控制器提供的电池状态信息对锂电池包进行最佳方式的充电；

所述主继电器安装在锂电池包内部，由整车控制器进行控制，用于控制高压回路的导通和断开；

所述电池管理控制器用于监测锂电池包的状态，将电池电压、电流、温度、SOC相关参数实时告知整车控制器和车载充电机，并与整车控制器进行通信；

所述整车控制器通过CAN网络与车载充电机和电池管理控制器进行状态交互，用于对整车系统进行管理，协调整个充电系统的工作。

进一步地，所述整车控制器具体用于综合各个部件的状态，判断是否允许开启充电，计算充电电流电压大小、对各个部件的状态进行监测、诊断和失效保护。

一种基于所述充电系统的纯电动汽车充电方法，包括以下步骤：

步骤A: 充电前检测阶段，包括了充电请求识别、充电前状态检测和高压上电流程、充电系统的各个部件唤醒，并进行充电插头的连接确认；