一種電動汽車供電管理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電動汽車充電領(lǐng)域，特別設(shè)及一種電動汽車供電管理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，伴隨全球能源和環(huán)境系統(tǒng)巨大的挑戰(zhàn)，汽車作為石油消耗和二氧化碳排放 的大戶，需要進行革命性的變革。新能源汽車在能源制約、環(huán)境污染等大背景下，憑借使用 成本低、舒適度高、政府補貼力度大等優(yōu)勢進入人們的日常生活中，整個產(chǎn)業(yè)獲得長足發(fā) 展。但是，在行業(yè)取得突破性進展的同時，電動汽車充電的諸多問題受到業(yè)界的廣泛關(guān)注， 在此背景下，諸如電池管理系統(tǒng)下簡稱BMS)、充電監(jiān)控模塊、各種交直流充電粧等產(chǎn)品 應(yīng)運而生。但就實用性來看，還有很多問題需要進一步解決，其中包括:一、充電過程繁瑣， 充電狀態(tài)不能直觀顯示，在臨時快充補電的時候必須到車身近處才能了解充電狀態(tài)，不能 在遠處進行識別。另外，傳統(tǒng)的新能源汽車充電就是靠 BMS進行管理，設(shè)備的功能認證與測 試維護都不可避免的還存在一些漏桐，電池剩余電量(S0C)估算不精準(zhǔn)的情況下也會存在 一定的過充風(fēng)險。二、欲充電電流、欲充電電量不能進行量化設(shè)定靈活充電，W達到資源的 優(yōu)化配置。
[0003] 目前電動汽車充電粧采用的是交、直流供電方式，需要特制的充電卡刷卡使用，充 電粧顯示屏能顯示充電量、費用、充電時間等數(shù)據(jù)。充電粧作為加油站、小區(qū)電動汽車充電 狀態(tài)的人機交互產(chǎn)品。可實現(xiàn)計時充電和計電度量充電。卡內(nèi)預(yù)先充值，每次充電后根據(jù)電 度數(shù)自動從卡中減去。但在智能充電站建設(shè)未跟上、基礎(chǔ)設(shè)施不健全的背景下，用W進行欲 充電電流、充電量的設(shè)定、充電量顯示等的裝置就無法實現(xiàn)。
[0004] 充電站內(nèi)，充電粧與充電站監(jiān)控中屯、通信的主要數(shù)據(jù)為控制和小數(shù)據(jù)量的采集信 息，要求在充電粧運作過程中監(jiān)控的實時性比較高，一旦出現(xiàn)意外情況可W第一時間采取 措施。且隨著充電站的迅猛發(fā)展，無人監(jiān)守的自助式充電站也會成為趨勢，此時汽車本身的 電路保護系統(tǒng)、遠程的集中監(jiān)控和意外應(yīng)急就愈顯重要，可通過采用"CAN+W太網(wǎng)"雙網(wǎng)冗 余的數(shù)據(jù)傳輸方式、車輛本身保護方式解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷與不足，本發(fā)明提供一種電動汽車供電管理裝置。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種電動汽車供電管理裝置，獨立于電動汽車與充電粧，包括一外殼及其內(nèi)部的供電 管理系統(tǒng)，所述外殼上設(shè)有交流輸入航插和交流輸出航插，用于串接充電粧的充電進線端； 所述供電管理系統(tǒng)包括單片機和分別與單片機連接的L邸顯示光圈、顯示屏幕、電網(wǎng)實時載 荷檢測單元、電流傳感器、GPRS通信模塊W及斷路器;充電粧提供的充電狀態(tài)信號從單片機 的輸入管腳輸入，單片機根據(jù)輸入的充電狀態(tài)信號控制Lm)顯示光圈進行狀態(tài)顯示；電網(wǎng)實 時載荷檢測單元和電流傳感器分別連接到充電粧進線端，隨時獲知電網(wǎng)實時運行情況和檢 測充電電流;GPRS通信模塊用W與用戶終端的實時通信，顯示屏幕用于顯示及觸摸操作;斷 路器串接在充電進線端上，在完成充電后，單片機控制斷路器斷開。
[0007]優(yōu)選的，單片機通過CAN通訊接口與電動汽車的電池管理系統(tǒng)連接，池管理系統(tǒng)將 電池包電壓信息通過CAN通訊傳輸給單片機。
[000引優(yōu)選的，所述單片機和L邸顯示光圈設(shè)置在PCB電路板。
[0009] 優(yōu)選的，所述顯示屏幕為液晶顯示屏，包括自動輪顯和按鍵顯示，用于顯示進行充 電電量、充電電流設(shè)定、充電狀態(tài)，顯示屏具備背光功能，通過按鍵觸發(fā)方式點亮背光，2個 自動輪顯周期后關(guān)閉背光。
[0010] 優(yōu)選的，所述電流傳感器為霍爾電流傳感器。
[ocm]本發(fā)明的優(yōu)點是： 1、本發(fā)明W單片機作為核屯、的數(shù)字控制系統(tǒng)，智能程度高;可預(yù)設(shè)充電電量，通過電流 傳感器控制電流，夜間谷電時段電價便宜，電網(wǎng)負荷小，為車主節(jié)省電費。白天峰電時段可 選擇小電流充電，有利于電網(wǎng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。在最快的時間完成實際需要的充電行為，實現(xiàn)充 電粧資源的優(yōu)化配置。
[0012] 2、本發(fā)明可W車身外直觀顯示電動汽車充電狀態(tài)。車主無需進入車內(nèi)查看充電進 程，通過裝置的Lm)光圈顏色獲得已充電量的信息。同時，其他欲充電車主也可在不用詢問 的情況下，通過充電站內(nèi)車輛的Lm)光圈顏色了解站內(nèi)車輛充電狀態(tài)，為充電站的選擇提供 最有效的信息。
[0013] 3、裝置內(nèi)置霍爾電流電度器、斷路器，可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的充電量進行計數(shù)，完成充 電后綜合BMS監(jiān)控數(shù)據(jù)自動斷開電路，與BMS斷電控制系統(tǒng)對車輛進行雙重保護規(guī)避電動汽 車過充電風(fēng)險。當(dāng)采集的電壓超過過壓保護設(shè)定值或低于欠壓保護設(shè)定值，裝置切斷電路。 斷路器可保證在充電過程中發(fā)生漏電等緊急情況時停止充電?；虍?dāng)發(fā)生意外狀況需要緊急 停止充電時，可W通過急停來中斷充電。
【附圖說明】
[0014] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述： 圖1為本發(fā)明所述的電動汽車供電管理裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明所述的電動汽車供電管理裝置的工作流程示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 如圖1和2所示，本發(fā)明所掲示的電動汽車供電管理裝置，獨立于電動汽車與充電 粧，包括一外殼1及其內(nèi)部的供電管理系統(tǒng)，所述外殼上設(shè)有交流輸入航插5和交流輸出航 插6,用于串接充電粧的充電進線端;所述供電管理系統(tǒng)包括單片機和分別與單片機連接的 L抓顯示光圈3、顯示屏幕2、電網(wǎng)實時載荷檢測單元、電流傳感器、GPRS通信模塊W及斷路 器，所述單片機和Lm)顯示光圈設(shè)置在PCB電路板。充電粧提供的充電狀態(tài)信號從單片機的 輸入管腳輸入，單片機根據(jù)輸入的充電狀態(tài)信號控制L邸顯示光圈進行狀態(tài)顯示；電網(wǎng)實時 載荷檢測單元和電流傳感器分別連接到充電粧進線端，隨時獲知電網(wǎng)實時運行情況和檢測 充電電流;GPRS通信模塊用W與用戶終端的實時通信，顯示屏幕用于顯示及觸摸操作;斷路 器串接在充電進線端上，在完成充電后，單片機控制斷路器斷開。
[0016] 所述的Lm)感應(yīng)光圈，充電機提供的充電狀態(tài)信號從單片機的輸入管腳輸入，單片 機的輸出端連接到L抓感應(yīng)光圈，裝置的輸出端與車載充電接口連接，通過CAN協(xié)議信號與 電池管理系統(tǒng)（BMS)的充電監(jiān)控并軌，主要用于對車輛充電過程的感知與實時顯示（通過 L抓燈光顏色進行充電狀態(tài)的區(qū)分）；通過車外的顯示車主無需再進入車內(nèi)，便可直接查看 車輛充電進程。同時Lm)感應(yīng)光圈通過對已充電量的監(jiān)控降低過充風(fēng)險。具體Lm)光圈顯示 分區(qū)如表1，表1中百分比均按照車主預(yù)先設(shè)定的充電量計算。
[0017] 表1
單片機通過CAN通訊接口與電動汽車的電池管理系統(tǒng)連接，池管理系統(tǒng)將電池包電壓 信息通過CAN通訊傳輸給單片機。
[0018] 所述顯示屏幕為液晶顯示屏，包括自動輪顯和按鍵顯示，用于顯示進行充電電量、 充電電流設(shè)定、充電狀態(tài)，顯示屏具備背光功能，通過按鍵觸發(fā)方式點亮背光，2個自動輪顯 周期后關(guān)閉背光。
[0019] 本發(fā)明把電網(wǎng)需求、車主需求、充電環(huán)境變化進行一個綜合判斷，通過霍爾的感應(yīng) 數(shù)據(jù)和BMS信號整合對車進行協(xié)同保護。實時載荷檢測單元，負責(zé)獲知電網(wǎng)實時運行情況， 車主通過裝置觸摸屏進行欲充電電量設(shè)定，充電過程中BMS將電池包電壓信息通過CAN通訊 傳輸給裝置上的單片機，單片機根據(jù)實時的電壓狀態(tài)對霍爾電流傳感器進行控制，實時計 算充電所需電流值，使得車輛在系統(tǒng)保護下充電提高30%W上的使用壽命，同時，電池的安 全性也可W提高，使得供電管理裝置及時掌握電池各項狀態(tài)信息，在異常狀態(tài)出現(xiàn)時及時 發(fā)出報警信號或切開電路，為充電安全再提供一道屏障。
[0020] 另外本發(fā)明可拓展支持語音提示;通過紅外對充電粧上參數(shù)進行配置，W及數(shù)據(jù) 查詢;能夠通過CAN、W太網(wǎng)或GPRS進行數(shù)據(jù)傳輸;監(jiān)測汽車電池的電壓、電流、溫度;集 成GPRS模塊后可支持遠程升級應(yīng)用程序;通訊系統(tǒng)采用W太網(wǎng)冗余傳輸結(jié)構(gòu)，在升級應(yīng)用 程序及系統(tǒng)時，可通過W太網(wǎng)進行遠程統(tǒng)一升級。并可進一步拓展實現(xiàn)遠程客戶端操作。
[0021] 上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人 能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)W實施，并不能W此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主 要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種電動汽車供電管理裝置，獨立于電動汽車與充電粧，其特征在于:包括一外殼及 其內(nèi)部的供電管理系統(tǒng)，所述外殼上設(shè)有交流輸入航插和交流輸出航插，用于串接充電粧 的充電進線端;所述供電管理系統(tǒng)包括單片機和分別與單片機連接的LED顯示光圈、顯示屏 幕、電網(wǎng)實時載荷檢測單元、電流傳感器、GPRS通信模塊以及斷路器;充電粧提供的充電狀 態(tài)信號從單片機的輸入管腳輸入，單片機根據(jù)輸入的充電狀態(tài)信號控制LED顯示光圈進行 狀態(tài)顯示；電網(wǎng)實時載荷檢測單元和電流傳感器分別連接到充電粧進線端，隨時獲知電網(wǎng) 實時運行情況和檢測充電電流;GPRS通信模塊用以與用戶終端的實時通信，顯示屏幕用于 顯示及觸摸操作;斷路器串接在充電進線端上，在完成充電后，單片機控制斷路器斷開。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車供電管理裝置，其特征在于:單片機通過CAN通訊接 口與電動汽車的電池管理系統(tǒng)連接，池管理系統(tǒng)將電池包電壓信息通過CAN通訊傳輸給單 片機。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車供電管理裝置，其特征在于:所述單片機和LED顯示 光圈設(shè)置在PCB電路板。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車供電管理裝置，其特征在于:所述顯示屏幕為液晶顯 示屏，包括自動輪顯和按鍵顯示，用于顯示進行充電電量、充電電流設(shè)定、充電狀態(tài)，顯示屏 具備背光功能，通過按鍵觸發(fā)方式點亮背光，2個自動輪顯周期后關(guān)閉背光。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車供電管理裝置，其特征在于:所述電流傳感器為霍爾 電流傳感器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動汽車供電管理裝置，獨立于電動汽車與充電樁，包括一外殼及其內(nèi)部的供電管理系統(tǒng)，所述外殼上設(shè)有交流輸入航插和交流輸出航插，用于串接充電樁的充電進線端；所述供電管理系統(tǒng)包括單片機和分別與單片機連接的LED顯示光圈、顯示屏幕、電網(wǎng)實時載荷檢測單元、電流傳感器、GPRS通信模塊以及斷路器；本發(fā)明以單片機作為核心的數(shù)字控制系統(tǒng)，智能程度高；可預(yù)設(shè)充電電量，通過電流傳感器控制電流，夜間谷電時段電價便宜，電網(wǎng)負荷小，為車主節(jié)省電費。白天峰電時段可選擇小電流充電，有利于電網(wǎng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。在最快的時間完成實際需要的充電行為，實現(xiàn)充電樁資源的優(yōu)化配置。
【IPC分類】H02J7/02
【公開號】CN105490359
【申請?zhí)枴緾N201511016051
【發(fā)明人】李家文, 曹傳強
【申請人】清華大學(xué)蘇州汽車研究院（吳江）
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月31日