本发明涉及电动汽车技术领域， 特别涉及一种用于电动汽车的大功率 充电系统及其控制方法。 背景技术

随着科技的发展，环保节能的电动汽车正在扮 演着取代燃油车的角色， 然而电动汽车的普及还面临着一些问题， 其中高的续航里程和快捷的充电 技术， 已成为电动汽车推广的一大难题。

目前， 电动汽车大多釆用大容量的电池， 虽然可以提高电动汽车的续 航能力， 但同样大容量的电池又带来了充电时间过长的 问题。 虽然专业的 直流充电站可以快速的为电池进行充电， 但高额的成本和较大占地面积等 问题使得这种基础设施的普及还面临着一定的 难度， 同时又由于车辆的空 间有限， 车载充电器受到体积的制约而无法满足充电功 率。

现在市场上所釆取的充电方案有以下几种：

方案（ 1 ) : 如图 1和图 2所示， 此方案中的车载充放电装置主要包括 三相电源变压器 Γ、 六个晶闸管元件组成三相桥式电路 2，、 恒压控制装置 AUR和恒流控制装置 ACR, 但是该方案严重浪费空间和成本。

方案 （2 ) ： 如图 3 所示， 此方案中的车载充放电装置为适应单 /三相 充电而安装两个充电插座 15'、 16' , 增加了成本； 电机驱动回路包含电感 Ll，和电容 Cl，组成的滤波模块， 在电机驱动时， 三相电流经过滤波模块产 生损耗， 是对电池电量的浪费； 该方案充放电工作时逆变器 13'对交流电进 行整流 /逆变， 整流 /逆变后电压不可调节， 适用电池工作电压范围窄。

综上所述， 目前市场上所釆取的交流充电技术大多釆用单 项充电技术， 该技术存在充电功率小、 充电时间长、 硬件体积较大、 功能单一、 受限于 不同地区电网的电压等级限制等缺点。 另外， 作为电动汽车核心组成部分之一的动力电池充 电系统， 一般分 为车载交流充电系统及快速直流充电系统， 传统车载交流充电系统拥有功 率变换模块、 控制模块等， 充电功率小， 可以使用家用及工业电网直接充 电， 具有优越的便利性， 但是， 小功率交流充电系统的控制方式已不能适 应大功率交流充电系统的要求。 快速直流充电系统只需车辆侧有相应配电 电路、 动力电池管理系统进行协助控制， 车辆成本较小， 充电功率大， 但 是， 快速直流充电系统的充电设施需要庞大的功率 变换模块等设备， 需要 在专门建设的充电站进行充电， 对于用户来说不方便。 发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之 一。

为此， 本发明的第一个目的在于提出一种用于电动汽 车的大功率充电 系统， 釆用该系统能够实现各系统工作状态的统一切 换， 协调控制车辆的 各分立系统， 兼容性强。 本发明的第二个目的在于提出一种用于电动汽 车 的大功率充电系统的控制方法。

为达到上述目的， 本发明第一方面实施例提出一种用于电动汽车 的大 功率充电系统， 包括： 动力电池， 所述动力电池设置在所述电动汽车之中； 充电连接装置， 所述充电连接装置具有供电插头和汽车插头； 外部供电装 置， 所述外部供电装置与所述充电连接装置的供电 插头相连； 充电控制装 置， 所述充电控制装置设置在所述电动汽车之中， 且与所述动力电池相连， 并与所述充电连接装置的汽车插头相连， 其中， 所述充电控制装置与所述 外部供电装置之间通过所述充电连接装置相互 发送调制之后的 PWM波信 号以实现所述充电控制装置与所述外部供电装 置的相互通信。

根据本发明实施例的用于电动汽车的大功率充 电系统， 根据工作模式 的不同， 可以实现各系统工作状态的统一切换， 协调控制车辆的各分立系 统， 兼容性强， 并且由于具有冷却模块， 满足大功率工作时的散热要求， 可以满足电动汽车不同功能需求及扩展， 具有良好的适应性。

为达到上述目的， 本发明第二方面实施例提出一种用于电动汽车 的大 功率充电系统的控制方法， 包括如下步骤： 建立所述充电控制装置与所述 外部供电装置之间的相互通信； 检测到所述汽车插头插入所述充电接口之 后，控制所述高压配电模块形成所述动力电池 至所述充电接口的高压通路； 控制所述动力电池对所述电动汽车进行充电。

根据本发明实施例的用于电动汽车的大功率充 电系统的控制方法， 综 上所述， 根据本发明实施例提出的用于电动汽车的大功 率充电系统的控制 方法， 能够实现交流充电系统的良好匹配， 具有完善的安全处理措施， 能 够在车辆及供电设备侧监控充电状态， 并能满足大功率输出的要求。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部 分给出， 部分将从下面 的描述中变得明显， 或通过本发明的实践了解到。 附图说明

本发明上述的和 /或附加的方面和优点从下面结合附图对实施� �的描 述中将变得明显和容易理解， 其中：

图 1为现有的一种车载充放电装置的电路图；

图 2为现有的一种车载充放电装置的控制示意图� �

图 3为现有的另一种车载充放电装置的电路图；

图 4为根据本发明实施例的用于电动汽车的大功� �充电系统的结构示 意图；

图 5为根据本发明的一个实施例的充电系统的连� �示意图；

图 6为根据本发明一个实施例的用于电动汽车的� �力系统的拓朴图； 图 7为根据本发明实施例的用于电动汽车的大功� �充电系统的控制方 法流程图；

图 8为根据本发明的一个实施例的动力系统充放� �功能启动判断流程 图；

图 9为根据本发明的一个实施例的充电系统充电� �前的准备工作流程 图；

图 10 为根据本发明的一个实施例的控制动力电池对 电动汽车进行充 电的流程图； 以及

图 11为根据本发明的一个实施例的充电完成阶段� ��流程图。 具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出， 其 中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似 的元件或具有相同或类似功 能的元件。 下面通过参考附图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本发 明， 而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用 来实现本发明的不同结 构。 为了简化本发明的公开， 下文中对特定例子的部件和设置进行描述。 当然， 它们仅仅为示例， 并且目的不在于限制本发明。 此外， 本发明可以 在不同例子中重复参考数字和 /或字母。 这种重复是为了简化和清楚的目 的， 其本身不指示所讨论各种实施例和 /或设置之间的关系。 此外， 本发明 提供了的各种特定的工艺和材料的例子， 但是本领域普通技术人员可以意 识到其他工艺的可应用于性和 /或其他材料的使用。 另外， 以下描述的第一 特征在第二特征之 "上" 的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接 触 的实施例， 也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征 之间的实施例， 这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中， 需要说明的是， 除非另有规定和限定， 术语 "安 装" 、 "相连" 、 "连接" 应做广义理解， 例如， 可以是机械连接或电连 接， 也可以是两个元件内部的连通， 可以是直接相连， 也可以通过中间媒 介间接相连， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以根据具体情况理解上 述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图， 将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。 在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实 施例中的一些特定实施方式， 来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式 ， 但是应当理解， 本发明的 实施例的范围不受此限制。 相反， 本发明的实施例包括落入所附加权利要 求书的精神和内涵范围内的所有变化、 修改和等同物。

下面参照附图描述根据本发明第一方面实施例 提出的用于电动汽车的 大功率充电系统。

如图 4所示， 本发明实施例的用于电动汽车的大功率充电系 统包括： 动力电池 10、 充电连接装置 402、 外部供电装置 403和充电控制装置 404 (未在图中标示） 。 需要在此说明的是， 虽然在图 4 中以三相供电为例进 行描述， 但是在本发明的其他实施例中， 也可釆用单相供电。 在本发明的 实施例中， 可釆用大电流进行充电， 最大工作电流可至少达到 63A。

其中， 动力电池 10设置在电动汽车之中。 充电连接装置 402具有供电 插头和汽车插头。外部供电装置 403与充电连接装置 402的供电插头相连。 充电控制装置 404设置在电动汽车之中， 且与动力电池 10相连， 并与充电 连接装置 402的汽车插头相连， 其中， 充电控制装置 404与外部供电装置 403之间通过充电连接装置 402相互发送调制之后的 PWM波信号以实现充 电控制装置 404与外部供电装置 403的相互通信。

进一步地，如图 5所示，充电控制装置 404还包括： 电池管理模块 501、 高压配电模块 502、 充电接口 503和充电控制模块 504。 其中， 电池管理模 块 501检测动力电池的状态信息。 高压配电模块 502与动力电池 10相连。 充电接口 503与充电连接装置 402的汽车插头相连。 充电控制模块 504与 电池管理模块 501、 高压配电模块 502和充电接口 503相连， 充电控制模 块 504检测到汽车插头插入充电接口 503之后， 控制高压配电模块 502形 成动力电池 10至充电接口 503的高压通路。充电控制模块 504还用于检测 充电连接装置 402的载流能力和 /或外部供电装置 403的供电负荷能力，以便 根据充电连接装置 402的载流能力和 /或外部供电装置 403的供电负荷能力 对其进行保护。

在本发明的一个实施例中， 如图 5所示， 充电控制装置 404还包括： 锁止模块 505 (未在图中标示） 、 辅助控制器 506和冷却模块 507。 其中， 锁止模块 505用于将汽车插头锁止在充电接口中。 辅助控制器 506在充电 连接装置 402的载流能力和 /或外部供电装置 403的供电负荷能力满足要求 之后， 控制锁止模块进行锁止。 冷却模块 507与辅助控制器 506相连， 冷 却模块 507在辅助控制器 506的控制下在对动力电池 10充电时对充电控制 装置进行冷却。

在本发明的一个实施例中， 充电连接装置 402 包括多个高压端、 第一 检测端和第二检测端以及通信端， 例如图 1中的检测点 1、 检测点 2、 通信 检测点 3和通信检测点 4 , 外部供电装置 403和充电控制装置 404根据第 一检测端和第二检测端判断供电插头和汽车插 头的连接状态， 外部供电装 置 103和充电控制装置 404通过通信端相互通信。 充电控制装置 404通过 第二检测端检测充电连接装置 402的载流能力， 并通过通信端获得外部供 电装置 403的供电负荷能力。

在本发明的一个实施例中， 如图 6所示， 高压配电模块 202包括： 第 一预充控制模块 101和与第一预充控制模块 101并联的第一开关 K1 , 第一 预充控制模块 101和第一开关 K1的一端与动力电池 10的一端相连， 第一 预充控制模块 101和第一开关 K1的另一端与充电控制装置 404的第一端相 连； 第二开关 K2 , 第二开关 K2的一端与动力电池 10的一端相连， 且第二 开关 K2与充电控制装置 404的第三端相连。动力系统当前所处的工作模 式 可以包括驱动模式和充放电模式。 当电动汽车处于驱动模式或充放电模式 时， 控制器通过第一预充控制模块 101对充电控制装置 404进行预充电， 当充电控制装置 404 的母线电压与动力电池的电压成预设倍数时， 控制第 一预充控制模块 101关断并闭合第一开关 Kl。

在本发明的实施例中， 充电控制模块 504进一步包括： 双向 DC/DC模 块 30、 驱动控制开关 40、 双向 DC/AC模块 50、 电机控制开关 60、 充放电 控制模块 70和控制器模块 80。

其中， 双向 DC/DC模块 30的第一直流端 al与动力电池 10的另一端 相连， 双向 DC/DC模块 30的第二直流端 a2与第一预充控制模块 101和第 一开关 K1的另一端相连， 其中， 第一直流端 al为双向 DC/DC模块 30输 入及输出的共用直流端。 驱动控制开关 40的一端与第二开关 K2的另一端 相连， 驱动控制开关 40的另一端与双向 DC/DC模块 30的第三直流端 a3 相连。 双向 DC/AC模块 50的第一直流端 bl与驱动控制开关 40的另一端 相连，双向 DC/AC模块 50的第二直流端 b2与动力电池 10的另一端相连。 电机控制开关 60的一端与双向 DC/AC模块 50的交流端相连， 电机控制开 关 60的另一端与电机相连。充放电控制模块 70的一端与双向 DC/AC模块 50 的交流端相连， 充放电控制模块 70 的另一端与充放电插座相连。 控制 器模块 80与驱动控制开关 40、 电机控制开关 60和充放电控制模块 70相 连 ,控制器模块 80用于根据动力系统当前所处的工作模式对驱� ��控制开关 40、 电机控制开关 60和充放电控制模块 80进行控制。

进一步地， 在本发明的实施例中， 动力系统当前所处的工作模式可以 包括驱动模式和充放电模式。 当动力系统当前所处的工作模式为驱动模式 时， 控制器模块 80控制驱动控制开关 40闭合以关闭双向 DC/DC模块 30 , 并控制电机控制开关 60 闭合以正常驱动电机， 以及控制充放电控制模块 70断开。 当动力系统当前所处的工作模式为充放电模式 时， 控制器模块 80 控制驱动控制开关 40断开以启动双向 DC/DC模块 30 , 并控制电机控制开 关 60断开以将电机移出， 以及控制充放电控制模块 70闭合， 使外部电源 可以正常地为动力电池 10进行充电。

在本发明的一个实施例中， 双向 DC/DC模块 30进一步包括第一开关 管 Ql、 第二开关管 Q2、 第一二极管 Dl、 第二二极管 D2、 第一电感 L1和 第一电容 Cl。 其中， 第一开关管 Q1和第二开关管 Q2相互串联连接， 相 互串联的第一开关管 Q1和第二开关管 Q2连接在双向 DC/DC模块 30的第 一直流端 al和第三直流端 a3之间， 第一开关管 Q1和第二开关管 Q2受控 制器模块 80的控制， 并且第一开关管 Q1和第二开关管 Q2之间具有第一 节点 A。 第一二极管 D1与第一开关管 Q1反向并联， 第二二极管 D2与第 二开关管 Q2反向并联， 第一电感 L1的一端与第一节点 A相连， 第一电感 L1 的另一端与动力电池 10 的一端相连。 第一电容 C1 的一端与第一电感 L1的另一端相连， 第一电容 C1的另一端与动力电池 10的另一端相连。

此外， 在本发明的实施例中， 充电控制装置 404还包括漏电流削减模 块 102 , 漏电流削减模块 102连接在双向 DC/DC模块 30的第一直流端 al 和双向 DC/DC模块 30的第三直流端 a3之间。 具体而言， 漏电流削减模块 102包括第二电容 C2和第三电容 C3 , 第二电容 C2的一端与第三电容 C3 的一端相连， 第二电容 C2的另一端与双向 DC/DC模块 30的第一直流端 al相连， 第三电容 C3的另一端与双向 DC/DC模块 30的第三直流端 a3相 连， 其中， 第二电容 C2和第三电容 C3之间具有第二节点 B。

通常由于无变压器隔离的逆变和并网系统，普 遍存在漏电流大的难点。 因此， 该动力系统在直流母线正负端增加漏电流削减 模块 102 , 能有效减 小漏电流。 漏电流削减模块 102包含两个同类型电容 C2和 C3 , 其安装在 直流母线正负端和三相交流中点电位之间， 在本系统工作时能将产生的高 频电流反馈到直流侧， 即能有效降低了系统在工作时的高频漏电流。

在本发明的一个实施例中， 如图 6所示， 充电控制装置 404还包括滤 波模块 103和滤波控制模块 104。

其中，滤波模块 103连接在双向 DC/AC模块 50和充放电控制模 70块 之间。 具体而言， 如图 6所示， 滤波模块 103包括电感 L _A 、 L _B 、 L _c 和电容 C4、 C5、 C6 , 而双向 DC/AC模块 50可以包括六个 IGBT, 上下两个 IGBT 之间的连接点分别通过电力总线与滤波模块 103 和电机控制开关 60相连 接。

如图 6所示， 滤波控制模块 104连接在第二节点 B和滤波模块 103之 间， 并且滤波控制模块 104受控制器模块 80控制， 控制器模块 80在动力 系统当前所处的工作模式为驱动模式时控制滤 波控制 103模块断开。其中， 滤波控制模块 104可以为电容切换继电器， 由接触器 K10组成。

在本发明的一个实施例中， 充电控制模块 504还包括第二预充控制模 块 106 , 第二预充模块 106与充放电控制模块 70并联， 第二预充控制模块 30用于对滤波模块 103中的电容进行预充电。

在本发明的一个实施例中， 如图 6所示， 充放电控制模块 70进一步包 括三相开关 K8和 /或单相开关 K7 , 用于实现三相充放电或单相充放电。

也就是说， 在本发明的实施例中， 当动力系统启动时， 控制器模块 80 控制第一开关 K1闭合以对双向 DC/DC模块 30中的第一电容 C1及母线电 容 CO进行预充电， 并在母线电容 CO的电压与动力电池 10的电压成预设 倍数时， 控制第一开关 K1断开同时控制第二开关 K2闭合。 这样， 通过双 向 DC/DC模块 30和直接连接在电力总线即直流母线之间的大� ��量母线电 容 CO组成实现电池低温激活技术的主要部件， 用于将动力电池 10的电能 通过双向 DC/DC模块 30充到大容量母线电容 CO中，再将大容量母线电容 C0中储存的电能通过双向 DC/DC模块 30充回动力电池 10(即对动力电池 充电时） ， 对动力电池 10循环充放电使得动力电池 10的温度上升到最佳 工作温度范围。

当动力系统当前所处的工作模式为驱动模式时 ，控制器模块 80控制驱 动控制开关 40 闭合以关闭双向 DC/DC模块 30 , 并控制电机控制开关 60 闭合以正常驱动电机， 以及控制充放电控制模块 70断开。 需要说明的是， 在本发明的实施例中， 虽然图 6中电机控制开关 60包括了与电机三相输入 相连的两个开关， 甚至一个开关。 在此只要能实现对电机的控制即可。 因 此， 其他实施例在此不再赘述。 这样， 通过双向 DC/AC模块 50把动力电 池 10的直流电逆变为交流电并输送给电机，可以� ��用旋转变压解码器技术 和空间矢量脉宽调制 （SVPWM )控制算法来控制电机的运行。

当动力系统当前所处的工作模式为充放电模式 时，控制器模块 80控制 驱动控制开关 40断开以启动双向 DC/DC模块 30 ,并控制电机控制开关 60 断开以将电机移出， 以及控制充放电控制模块 70闭合， 使外部电源例如三 相电或者单相电通过充放电插座可以正常地为 动力电池 10 进行充电。 即 言， 通过检测充电连接信号、 交流电网电制和整车电池管理的相关信息， 借用双向 DC/AC模块 50进行可控整流功能， 并结合双向 DC/DC模块 30 , 可实现单相 \三相电对车载动力电池 10的充电。

根据本发明实施例的用于电动汽车的大功率充 电系统， 根据工作模式 的不同， 可以实现各系统工作状态的统一切换， 协调控制车辆的各分立系 统， 兼容性强， 并且由于具有冷却模块， 满足大功率工作时的散热要求， 可以满足电动汽车不同功能需求及扩展， 具有良好的适应性。

下面参照附图描述根据本发明第二方面实施例 提出的一种用于电动汽 车的大功率充电系统的控制方法。

如图 7所示， 本发明实施例的用于电动汽车的大功率充电系 统的控制 方法包括如下步骤：

S701 , 建立充电控制装置与外部供电装置之间的相互 通信。

在确定外部供电装置通过充电连接装置与电动 汽车的物理连接正确及 电源正常后， 检测通信连接， 建立充电控制装置与外部供电装置之间的相 互通信。 具体包括以下步骤：

充放电功能连接确认和启动： 如图 8所示， 该动力系统充放电功能启 动判断流程包括如下步骤：

S801 , 充放电连接装置即充放电插座物理连接完成， 并且电源正常。 5802 , 供电设备检测充电信号 CC连接是否正常。 如果是， 则进入步 骤 S803 ; 如果否， 则返回步骤 S802 , 继续检测。

5803 , 供电设备检测 CP检测点的电压是否为 9V。 如果是， 则进入步 骤 S806; 如果否， 返回步骤 S802 , 继续检测。 其中， 9V是一个预设示例 值。

5804 , 控制器模块检测充电信号 CC连接是否正常。 如果是， 则进入 步骤 S805 ; 如果否， 则返回步骤 S804 , 继续检测。

5805 , 拉低输出充电连接信号、 充电指示灯信号。

5806 , 进入设置功能。

外部供电装置连接车辆充电口， 供电设备检测连接信号， 当判断硬件 连接完成后激活屏幕等并等待操作人员触发信 号； 车辆侧充电控制器检测 到充电枪信号后分别输出充电枪连接信号给 BCM、 组合仪表； BCM检测 到该充电枪连接信号后激活低压电源， 控制相应继电器吸合供给低压用电 器电源， 充电控制器、 动力电池管理系统、 辅助控制器等完全启动工作； 组合仪表检测到该充电枪连接信号后显示充电 枪符号并显示相应充电信 息。

在充电控制装置与外部供电装置之间建立相互 通信后， 在接通高压回 路之前， 如图 9所示， 还包括：

对于外部供电装置侧包括：

5901 , 进行自检， 判断是否有故障。

外部供电装置进行自检， 如果无故障则进入步骤 S902 , 如果有故障， 外部供电装置的故障灯会亮， 提醒工作人员进行故障处理。

5902 , 检测充电信号。

外部供电装置自检无故障后， 操作人员发出的充电信号， 检测是否有 充电信号， 如果在第一预设时间例如 10分钟后没有检测到充电信号， 则提 醒操作人员重新对外部充电装置的充电插头连 接。 如果检测到充电信号， 则外部充电装置开始发送调制由供电负荷能力 信息的 PWM信号给充电控 制装置。 其中， 发送 PWM信号时， 图 4中的开关 S1从电压例如 +12V状 态切换为 PWM发送状态， 发送标示供电能力的固定占空比 PWM波例如： 16A-20%, 32A-40%, 63A-80%。

5903 , 检测通信检测点的电压值。

在开始发送 PWM波后，设定时间例如 5S内检测通信检测点的电压值， 如果在检测到通信检测点电压值为设定值例如 6V, 则切换 S1开关为低电 平接收信号状态。 如果检测通信检测点电压值不为设定值， 则开关 S1切换 为电压例如 + 12 V状态并且显示充电连接故障。

5904 , 检测 PWM输出。

在开关 S1为低电平接收信号状态时， 在一定时间例如 2S内检测到通 信检测点的 PWM信号输出， 则控制供电装置的内部开关接通交流输出， 开始供电。 反之， 切换 S1开关为发送固定占空比 PWM信号状态， 并控制 供电装置的内部开关接通交流输出， 开始供电。

对于动力电池侧包括：

5905 , 充电控制装置进行自检， 并检测电系统是否启动。

充电控制装置检测电动汽车的双路电的电系统 是否全部启动，并自检。 906 , 检测充电连接装置的载流能力和 /或外部供电装置的供电负荷能 力。

通过充电连接装置中第一检测点和第二检测点 分别检测充电连接装置 的载流能力和 /或外部供电装置的供电负荷能力。 在充电连接装置的载流能 力和 /或外部供电装置的供电负荷能力满足要求之� �， 辅助控制器控制锁止 模块进行锁止。 也就是说， 充电控制装置在系统启动后自检完成即回检外 部充电装置连接信号判断充电连接装置载流能 力， 并检测与外部供电装置 通讯的 PWM 波信号判断供电设备的供电负荷能力， 在判断完成后发送相 应命令报文通知动力电池管理系统 BMS接通高压线路、通知辅助控制器锁 止。

S907 , 检测连接信号及通信信号。

检测连接检测点电阻值， 确定充电连接装置容量， 例如： 16Α-100 Ω , 32A-220 Ω , 63 A-680 Ω。 检测通信检测点， 如果在一定时间例如 15分钟内 检测到固定占空比的 PWM信号，并且在检测等待期间 PWM信号发送未间 断， 反之， 则判断充电连接有故障。 发送充电连接正常报文、 充电准备就 绪报文、 充电口锁闭命令给电池管理系统。

S702 , 检测到汽车插头插入充电接口之后， 控制高压配电模块形成动 力电池至充电接口的高压通路。

如图 9包括： S908 , 充电控制装置控制开关 S2闭合， 接通充电高压回 路。

动力电池管理系统监控动力电池状态良好可以 充电并收到充电控制装 置的命令后控制高压配电箱中的相应接触器动 作吸合，接通充电高压回路， 并发送相应的状态信息； 辅助控制器在收到命令后控制锁止模块锁止充 电 接口并发送相应状态信息； 充电控制装置判断车辆准备完成后， 控制图 1 中的开关 S2闭合， 输出触发信号给外部供电设备， 等待判断供电设备交流 输入状态。

5909 , 检测 PWM信号。

当充电控制装置控制开关 S2 闭合后， 检测是否有外部充电装置的 PWM信号发送， 如果在设定时间例如 1.5S 内没有检测到 PWM信号则判 断为外部国标充电桩， 充电过程中不发送 PWM信号。 反之， 向充电装置 发送 PWM信号。

5910 , 检测交流输入是否正常。

外部充电装置进行交流输出后， 电动汽车高压充电回路接通后， 接收 到交流输入， 在一定时间例如 3S内检测交流输入是否正常， 如果正常则进 入充电阶段， 反之， 则交流外部供电装置故障， 进行故障处理。 在充电控制装置与外部供电装置之间建立相互 通信后， 外部供电装置 和电动汽车侧的充电准备工作完成后， 可以进入充电阶段。

S703 , 控制动力电池对电动汽车进行充电。

控制高压配电模块接通高压通路后， 进行充电， 具体包括以下步骤： 对于动力汽车侧包括：

51001 ,根据外部充电装置的供电能力和充电线缆容� �设置合适充电功 率， 并发送报文。

充电控制装置检测到交流输入正常后根据充电 连接装置、 外部供电装 置、 动力电池管理系统等的功率负荷后， 设定合适的充电功率， 启动开始 充电， 并发送相应状态信息。 例如发送充电开始 文、 散热请求^艮文。 通 过通信连接向外部充电装置发送动力汽车充电 信息， 如果是外部国际充电 装置则不发送。 动力电池管理系统监控动力电池的充电状态， 并发送相应 的状态信息； 辅助控制器根据充电控制器请求控制冷却系统 工作， 即在对 动力电池充电时辅助控制器控制冷却模块对充 电控制装置进行冷却。

51002 , 充电控制装置监测 DC工作状态、 充电连接状态、 动力电池状 态等的信息。

充电控制装置监测 DC工作状态、 在向外部充电装置发送充电信息后， 如果在一定时间例如 5秒内检测到 DC启动正常， 则检测连接检测点的电 阻值， 每个检测周期不大于 50ms, 如果在 5 秒内检测不到 DC 启动， 则 DC启动异常。 如果检测连接检测点电阻值不正常则充电连接 发生故障。 同 时检测通信线路的 PWM信号是否正常， 检测周期不大于 5S , 如果 PWM 信号不正常则外部充电装置发生故障。

51003 , 充电控制装置根据 DC工作状态、 充电连接状态、 动力电池状 态等的信息调整功率或者进行保护动作。

充电控制装置根据通信检测点检测的 PWM信号占空比调整充电功率。 另外， 如果收到电池管理系统发送的限制充电功率的 报文则充电控制装置 减低充电功率进行充电， 如果通信超时则充电功率降低为零。

51004 , 当充电控制装置接收到电池管理系统发送的充 电完成报文， 则 停止充电。 如果充电完成但是未收到电池管理系统的充电 完成报文， 则判 断充电控制装置异常， 进行异常处理， 并停止充电。

51005 , 外部供电装置中显示车辆通过通信线路发送的 充电信息， 或显 示正在充电。

51006 , 检测连接信号是否正常。

如果不正常则进入步骤 S1009 , 如果正常则进入步骤 S1007。

51007 , 检测通信检测点电压值是否为 6V或者判断 PWM信号是否中 断。

如果否进入步骤 S1009 , 如果是进入步骤 S1008。

51008 , 检测充电信号。

如果检测到充电信号， 则进入步骤 S1005 , 1反之， 进入步骤 S1009。

51009 , 切换开关 SI为 +12V连接状态。

动力电池管理系统检测到电动汽车的动力电池 充满后发送充电完成状 态， 充电结束阶段主要包括以下步骤：

51101 , 外部供电装置根据检测到的充电控制装置充电 结束信号， 停止 交流输出。

外部供电装置根据充电控制器要求停止交流输 出， 进行相应的状态显 示。 当外部交流电网突然短时断电后， 充电控制装置保持等待交流输出恢 复正常状态， 在外部供电装置恢复供电后可以继续进行充电 。

51102 , 充电控制装置接收到充电完成信号后停止充电 ， 进行卸载并发 送充电口解锁命令。

51103 , 卸载完成后， 充电控制装置控制开关 S2断开， 发送充电结束 报文。

51104 , 延时预设时间后， 充电控制装置发送断开充电的双路电路的请 求。

也就是说， 充电控制装置收到充电完成信息后， 进行卸载并发送相应 控制器充电结束工作状态， 动力电池管理系统收到充电控制装置充电结束 后控制高压配电箱断开高压回路连接。

当充电过程中出现故障需要停止充电时， 充电控制装置进行相应处理 卸载及发送各工作状态及故障状态。 具体包括：

51105 , 检测充电控制装置是否有故障。

如果充电控制装置发生故障则停止充电， 进行卸载并发送充电口解锁 命令， 卸载完成后断开内部开关 S2 , 并发送充电停止报文、 故障报文， 进 行故障处理。

51106 , 检测是否收到电池管理系统的充电不允许报文 。

在充电控制装置未发生故障的情况下， 如果收到电池管理系统的充电 不允许报文， 则停止充电， 进行卸载并发送充电口解锁命令， 卸载完成后 断开内部开关 S2 , 并发送充电停止^艮文、 故障 4艮文， 进行故障处理。

51107 ,检测是否充电连接故障或外部供电装置故障� �充电口锁闭是否 失效或 DC启动是否正常。

如果充电连接故障或外部供电装置故障或充电 口锁闭失效或 DC 启动 异常， 则停止充电， 进行卸载并发送充电口解锁命令， 卸载完成后断开内 部开关 S2 , 并发送充电停止^艮文、 故障 文， 进行故障处理。

51108 , 检测是否存在充电控制装置过温、 外部供电装置停电等可恢复 故障。

如果检测充电连接良好、 充电口锁闭良好或 DC 启动正常， 如果检测 充电控制装置过温、 或外部供电装置停电， 则停止充电进行卸载， 进入步 骤 S1109。 如果充电控制装置温度合适、 外部供电装置正常则可以发送充 电口锁止命令， 进入步骤 S1110。

51109 , 卸载完成后发送充电暂停报文、 充电口解锁命令。 如果发送报文后， 等待一段时间例如 10分钟， 没有进行相应操作， 则 进入步骤 Sl l l l。 反之进入步骤 S1108。

51110 , 检测是否收到充电锁止信号。

如果接收到充电锁止信号， 则进行对充电口锁止， 进入充电阶段。 如果未收到充电锁止信号， 则进入步骤 S1105。

51111 , 卸载完成后断开内部开关 S2 , 并发送充电停止^艮文、 故障才艮 文。

送充电停止 文、 故障 文后， 并进入步骤 S1104。

此外， 组合仪表显示充电控制装置、 动力电池管理系统的充电状态信 息， 根据信息作出相应的操作。

综上所述， 根据本发明实施例提出的用于电动汽车的大功 率充电系统 的控制方法， 能够实现交流充电系统的良好匹配， 具有完善的安全处理措 施， 能够在车辆及供电设备侧监控充电状态， 并能满足大功率输出的要求。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或 方法描述可以被理解 为， 表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能 或过程的步骤的可执行 指令的代码的模块、 片段或部分， 并且本发明的优选实施方式的范围包括 另外的实现， 其中可以不按所示出或讨论的顺序， 包括根据所涉及的功能 按基本同时的方式或按相反的顺序， 来执行功能， 这应被本发明的实施例 所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑 和 /或步骤， 例如， 可以 被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定 序列表， 可以具体实现在任 何计算机可读介质中， 以供指令执行系统、 装置或设备（如基于计算机的 系统、 包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统 、 装置或设备取指令 并执行指令的系统）使用， 或结合这些指令执行系统、 装置或设备而使用。 就本说明书而言， "计算机可读介质"可以是任何可以包含、 存储、 通信、 传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设 备或结合这些指令执行系统、 装置或设备而使用的装置。 计算机可读介质的更具体的示例 （非穷尽性列 表） 包括以下： 具有一个或多个布线的电连接部 （电子装置） ， 便携式计 算机盘盒（磁装置） ， 随机存取存储器 （RAM ) , 只读存储器 （ROM ) , 可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器� �� ， 光纤装置， 以及便携 式光盘只读存储器（CDROM )。 另外， 计算机可读介质甚至可以是可在其 上打印所述程序的纸或其他合适的介质， 因为可以例如通过对纸或其他介 质进行光学扫描， 接着进行编辑、 解译或必要时以其他合适方式进行处理 来以电子方式获得所述程序， 然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解， 本发明的各部分可以用硬件、 软件、 固件或它们的组合来 实现。 在上述实施方式中， 多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合 适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。 例如， 如果用硬件来实现， 和在另一实施方式中一样， 可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们 的组合来实现： 具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电 路的离散逻 辑电路， 具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路， 可编程门阵列 ( PGA ) , 现场可编程门阵列 （FPGA ) 等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述 实施例方法携带的全部 或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件 完成， 所述的程序可以存储 于一种计算机可读存储介质中， 该程序在执行时， 包括方法实施例的步骤 之一或其组合。

此外， 在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成 在一个处理模块 中， 也可以是各个单元单独物理存在， 也可以两个或两个以上单元集成在 一个模块中。 上述集成的模块既可以釆用硬件的形式实现， 也可以釆用软 件功能模块的形式实现。 所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实 现 并作为独立的产品销售或使用时， 也可以存储在一个计算机可读取存储介 质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器， 磁盘或光盘等。 在本说明书的描述中， 参考术语 "一个实施例" 、 "一些实施例" 、 "示例" 、 "具体示例" 、 或 "一些示例" 等的描述意指结合该实施例或 示例描述的具体特征、 结构、 材料或者特点包含于本发明的至少一个实施 例或示例中。 在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不一定指的是相同 的实施例或示例。 而且， 描述的具体特征、 结构、 材料或者特点可以在任 何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式 结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员 而言， 可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况 下可以对这些实施例 进行多种变化、 修改、 替换和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等 同限定。