一種電動汽車充電控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動汽車充電控制裝置，包括：電池剩余電量獲取單元、充電溫度獲取單元、最大允許充電電流獲取單元、充電時間劃分單元、總充電負(fù)荷確定單元、充電概率確定單元、電動汽車充電功率確定單元、充電控制單元。其通過設(shè)置充電時間劃分單元、總充電負(fù)荷確定單元、充電概率確定單元、電動汽車充電功率單元，可以實(shí)現(xiàn)自主控制充電過程，實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)整體充電負(fù)荷不會對配電網(wǎng)造成大負(fù)荷沖擊，不依賴于軟硬件系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)電動汽車充電整體優(yōu)化控制；其通過設(shè)置充電溫度獲取單元和最大允許充電電流獲取單元，可以實(shí)時對電動汽車動力電池充電過程中的最大允許充電電流進(jìn)行控制，防止電流過大，溫度過高，影響動力電池壽命。
【專利說明】
-種電動汽車充電控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001] 本發(fā)明屬于電動汽車充電控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是設(shè)及一種電動汽車充電控制裝 置。
【背景技術(shù)】：
[0002] 在全球能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)嚴(yán)重的大背景下，國家政府正積極推進(jìn)新能源汽車的 應(yīng)用與發(fā)展，利用電能替代傳統(tǒng)的石油燃料，可減少溫室氣體排放及對石油的依賴，目前， 國際上各大汽車公司已經(jīng)開始電動汽車EV化Iectric Vehicle)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。電動汽車作 為一種發(fā)展前景廣闊的綠色交通工具，今后的普及速度會異常迅猛，未來的市場前景也異 常巨大。隨著電動汽車的應(yīng)用發(fā)展，大規(guī)模電動汽車的充電負(fù)荷形成了一種具有新的時間、 空間特性的電力負(fù)荷。目前的研究和預(yù)測表面，電動汽車負(fù)荷的增長對電力總負(fù)荷影響較 小，對配電網(wǎng)的影響較大，因電動汽車自然使用特性，其自然形成的充電可能對原有配電網(wǎng) 負(fù)荷高峰期造成額外的用電高峰，對配電變壓器、線路、電能質(zhì)量、網(wǎng)損等造成很大影響，為 了減少電動汽車集中充電時段充電負(fù)荷對配電網(wǎng)的影響，需要對電動汽車充電過程進(jìn)行有 效控制。
[0003] 目前，接入?yún)^(qū)域配電網(wǎng)的電動汽車充電方式主要有如下幾種模式:立即充電模式、 延時充電模式、平均充電模式、"填谷"充電模式等，立即充電模式和延時充電模式需要W大 功率充電，大規(guī)模充電時會對配電網(wǎng)造成較大負(fù)荷沖擊，平均充電模式對單獨(dú)供電的配電 支路需求量小，"填谷"充電模式利用充電谷值階段進(jìn)行充電，后兩種充電模式均需要對充 電過程進(jìn)行有效控制，且需要軟硬件控制系統(tǒng)的支持，設(shè)備要求高導(dǎo)致設(shè)備投入大，且電動 汽車在充電時，隨著溫度不同會有不同的最大充電允許電流，電流過大容易損壞電動汽車 動力電池，影響電池壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0004] 為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中電動汽車立即充電模式和延時 充電模式需要W大功率充電，大規(guī)模充電時會對配電網(wǎng)造成較大負(fù)荷沖擊，平均充電模式 和"填谷"充電模式均需要對充電過程進(jìn)行有效控制，且需要軟硬件控制系統(tǒng)的支持，設(shè)備 要求高導(dǎo)致設(shè)備投入大，電動汽車在充電時，電流過大容易損壞電動汽車動力電池，影響動 力電池壽命，從而提出一種電動汽車充電控制裝置。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] -種電動汽車充電控制裝置，包括：
[0007] 電池剩余電量獲取單元，所述電池剩余電量獲取單元與電動汽車電池管理系統(tǒng)連 接，用于獲取電池的剩余電量。
[000引充電溫度獲取單元，所述充電溫度獲取單元與電動汽車管理系統(tǒng)連接，用于獲取 電池的實(shí)時充電溫度。
[0009]最大允許充電電流獲取單元，所述最大允許充電電流獲取單元用于根據(jù)所述電池 的實(shí)時充電溫度來獲取實(shí)時的最大允許充電電流。
[0010] 充電時間劃分單元，所述充電時間劃分單元用于將電動汽車充電的充電過程劃分 為多個充電時間段。
[0011] 總充電負(fù)荷確定單元，所述總充電負(fù)荷確定單元用于確定每個所述充電時間段內(nèi) 所有電動汽車總充電負(fù)荷。
[0012] 充電概率確定單元，所述車輛充電概率確定單元用于根據(jù)每個所述充電時間段內(nèi) 所有電動汽車總充電負(fù)荷確定任意車輛充電概率常數(shù)。
[0013] 電動汽車充電功率確定單元，所述電動汽車充電功率確定單元用于根據(jù)所述任意 車輛充電概率常數(shù)確定每個充電時間段內(nèi)的電動汽車充電功率。
[0014] 充電控制單元，所述充電控制單元用于根據(jù)所述最大允許充電電流、所述電動汽 車充電功率對電動汽車動力電池進(jìn)行充電。
[0015] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述充電時間劃分單元中：
[0016] 將電動汽車充電的充電過程均勻劃分為多個相同充電時間段。
[0017] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述電動汽車總充電負(fù)荷確定單元中：
[0018] 每個所述充電時間段內(nèi)所有電動汽車總充電負(fù)荷為：
[0019]
[0020] 其甲，」刃劃分的町間段
總數(shù)，4)刃區(qū)域配電例帯規(guī)負(fù)荷與電動汽車充電負(fù)荷均值 期望，Phase為區(qū)域配電網(wǎng)常規(guī)負(fù)荷曲線，Pevi為第i輛車在第j個階段的充電功率，Cl為第i輛 車的充電需求，M為電動汽車總數(shù)。
[0021 ]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述車輛充電概率確定單元中：
[0022] 所述充電概率常數(shù)為：
[0023]
[0024] 其中，fi為充電概率常數(shù)，Xi為任意輛電動汽車充電需求轉(zhuǎn)化的充電時間塊數(shù)，T為 充電時間段范圍，AT為單位充電時間長度。
[0025] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述最大允許充電電流獲取單元具體包括：
[0026] 動力電池溫度劃分子模塊，所述動力電池溫度劃分子模塊用于將各個階段的動力 電池的溫度劃分為多個連續(xù)的溫度區(qū)間，獲取每個溫度區(qū)間的下限溫度所對應(yīng)的最大允許 充電電流和所述每個溫度區(qū)間的上限溫度所對應(yīng)的最大允許充電電流。
[0027] 溫度點(diǎn)對應(yīng)電流獲取子模塊，所述溫度點(diǎn)對應(yīng)電流獲取子模塊用于對所述每個溫 度區(qū)間的上下限溫度所對應(yīng)的最大允許充電電流進(jìn)行平滑處理W獲得所述動力電池的充 電電流曲線，并根據(jù)所述充電電流曲線獲取每個溫度點(diǎn)對應(yīng)的最大允許充電電流。
[0028] 最大允許充電電流獲取子模塊，所述最大允許充電電流獲取子模塊用于根據(jù)所述 充電溫度獲取單元中的實(shí)時充電溫度和所述溫度點(diǎn)對應(yīng)電流獲取子模塊來獲取所述實(shí)時 充電溫度對應(yīng)的最大允許充電電流。
[0029] 本發(fā)明的有益效果在于:其通過設(shè)置充電時間劃分單元、總充電負(fù)荷確定單元、充 電概率確定單元、電動汽車充電功率單元，可W實(shí)現(xiàn)自主控制充電過程，實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)整 體充電負(fù)荷不會對配電網(wǎng)造成大負(fù)荷沖擊，不依賴于軟硬件系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)電動汽車充電整 體優(yōu)化控制；其通過設(shè)置充電溫度獲取單元和最大允許充電電流獲取單元，可W實(shí)時對電 動汽車動力電池充電過程中的最大允許充電電流進(jìn)行控制，防止電流過大，溫度過高，影響 動力電池壽命。
【附圖說明】：
[0030] W下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：
[0031] 圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的電動汽車充電控制裝置示意圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明一個實(shí)施例的最大允許充電電流獲取單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】：
[0033] 如圖1所示，本發(fā)明的電動汽車充電控制裝置，包括：
[0034] 電池剩余電量獲取單元，所述電池剩余電量獲取單元與電動汽車電池管理系統(tǒng)連 接，用于獲取電池的剩余電量。
[0035] 充電溫度獲取單元，所述充電溫度獲取單元與電動汽車管理系統(tǒng)連接，用于獲取 電池的實(shí)時充電溫度。
[0036] 最大允許充電電流獲取單元，所述最大允許充電電流獲取單元用于根據(jù)所述電池 的實(shí)時充電溫度來獲取實(shí)時的最大允許充電電流。如圖2所示，述最大允許充電電流獲取單 元具體包括：
[0037] 動力電池溫度劃分子模塊，所述動力電池溫度劃分子模塊用于將各個階段的動力 電池的溫度劃分為多個連續(xù)的溫度區(qū)間，獲取每個溫度區(qū)間的下限溫度所對應(yīng)的最大允許 充電電流和所述每個溫度區(qū)間的上限溫度所對應(yīng)的最大允許充電電流。
[0038] 溫度點(diǎn)對應(yīng)電流獲取子模塊，所述溫度點(diǎn)對應(yīng)電流獲取子模塊用于對所述每個溫 度區(qū)間的上下限溫度所對應(yīng)的最大允許充電電流進(jìn)行平滑處理W獲得所述動力電池的充 電電流曲線，并根據(jù)所述充電電流曲線獲取每個溫度點(diǎn)對應(yīng)的最大允許充電電流。
[0039] 最大允許充電電流獲取子模塊，所述最大允許充電電流獲取子模塊用于根據(jù)所述 充電溫度獲取單元中的實(shí)時充電溫度和所述溫度點(diǎn)對應(yīng)電流獲取子模塊來獲取所述實(shí)時 充電溫度對應(yīng)的最大允許充電電流。
[0040] 充電時間劃分單元，所述充電時間劃分單元用于將電動汽車充電的充電過程劃分 為多個充電時間段。本實(shí)施例中，將電動汽車充電的充電過程均勻劃分為多個相同充電時 間段。
[0041] 總充電負(fù)荷確定單元，所述總充電負(fù)荷確定單元用于確定每個所述充電時間段內(nèi) 所有電動汽車總充電負(fù)荷。每個所述充電時間段內(nèi)所有電動汽車總充電負(fù)荷為：
[0042]
[0043] 其中，J為劃分的時間段總數(shù)，d)為區(qū)域配電網(wǎng)常規(guī)負(fù)荷與電動汽車充電負(fù)荷均值 期望，Phase為區(qū)域配電網(wǎng)常規(guī)負(fù)荷曲線，Pevi為第i輛車在第j個階段的充電功率，Cl為第i輛 車的充電需求，M為電動汽車總數(shù)。
[0044] 充電概率確定單元，所述車輛充電概率確定單元用于根據(jù)每個所述充電時間段內(nèi) 所有電動汽車總充電負(fù)荷確定任意車輛充電概率常數(shù)。所述充電概率常數(shù)為：
[0045]
[0046] 其中，fi為充電概率常數(shù)，Xi為任意輛電動汽車充電需求轉(zhuǎn)化的充電時間塊數(shù)，T為 充電時間段范圍，單位為小時，AT為單位充電時間長度，單位為分鐘。
[0047] 當(dāng)電動汽車并非充電過程中的起始點(diǎn)時，根據(jù)電動汽車的到家時間調(diào)整充電概率 常數(shù)為：
[004引
[0049] 其中，tend為充電時段結(jié)束時間，t功電動汽車到家時間。
[0050] 設(shè)定充電功率闊值為0.3最大充電功率，當(dāng)電動汽車平均充電功率大于闊值時，充 電機(jī)功率設(shè)置為所述平均充電功率，否則設(shè)置充電機(jī)功率為所述的充電功率闊值，相應(yīng)地， 充電概莖常撕調(diào)輕責(zé).
[0化1 ]
[0052] 其中，Cl,k-i為第i輛車在第k-1個充電時間段后實(shí)際充電的單位充電時間數(shù)量，N為 總的單位充電時間個數(shù)。
[0053] 電動汽車充電功率確定單元，所述電動汽車充電功率確定單元用于根據(jù)所述任意 車輛充電概率常數(shù)確定每個充電時間段內(nèi)的電動汽車充電功率。
[0054] 充電控制單元，所述充電控制單元用于根據(jù)所述最大允許充電電流、所述電動汽 車充電功率對電動汽車動力電池進(jìn)行充電。
[0055] 本實(shí)施例所述的一種電動汽車充電控制裝置，包括:電池剩余電量獲取單元、充電 溫度獲取單元、最大允許充電電流獲取單元、充電時間劃分單元、總充電負(fù)荷確定單元、充 電概率確定單元、電動汽車充電功率確定單元、充電控制單元。其通過設(shè)置充電時間劃分單 元、總充電負(fù)荷確定單元、充電概率確定單元、電動汽車充電功率單元，可W實(shí)現(xiàn)自主控制 充電過程，實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)整體充電負(fù)荷不會對配電網(wǎng)造成大負(fù)荷沖擊，不依賴于軟硬件 系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)電動汽車充電整體優(yōu)化控制;其通過設(shè)置充電溫度獲取單元和最大允許充電 電流獲取單元，可W實(shí)時對電動汽車動力電池充電過程中的最大允許充電電流進(jìn)行控制， 防止電流過大，溫度過高，影響動力電池壽命。
[0056]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對 于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可W做出其它不同形式的變化或 變動。運(yùn)里無需也無法對所有的實(shí)施方式予W窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或 變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電動汽車充電控制裝置，其特征在于，包括： 電池剩余電量獲取單元，所述電池剩余電量獲取單元與電動汽車電池管理系統(tǒng)連接， 用于獲取電池的剩余電量； 充電溫度獲取單元，所述充電溫度獲取單元與電動汽車管理系統(tǒng)連接，用于獲取電池 的實(shí)時充電溫度； 最大允許充電電流獲取單元，所述最大允許充電電流獲取單元用于根據(jù)所述電池的實(shí) 時充電溫度來獲取實(shí)時的最大允許充電電流； 充電時間劃分單元，所述充電時間劃分單元用于將電動汽車充電的充電過程劃分為多 個充電時間段； 總充電負(fù)荷確定單元，所述總充電負(fù)荷確定單元用于確定每個所述充電時間段內(nèi)所有 電動汽車總充電負(fù)荷； 充電概率確定單元，所述車輛充電概率確定單元用于根據(jù)每個所述充電時間段內(nèi)所有 電動汽車總充電負(fù)荷確定任意車輛充電概率常數(shù)； 電動汽車充電功率確定單元，所述電動汽車充電功率確定單元用于根據(jù)所述任意車輛 充電概率常數(shù)確定每個充電時間段內(nèi)的電動汽車充電功率； 充電控制單元，所述充電控制單元用于根據(jù)所述最大允許充電電流、所述電動汽車充 電功率對電動汽車動力電池進(jìn)行充電。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車充電控制裝置，其特征在于，所述充電時間劃分單元 中： 將電動汽車充電的充電過程均勻劃分為多個相同充電時間段。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車充電控制裝置，其特征在于，所述電動汽車總充電負(fù) 荷確定單元中： 每個所述充電時間段內(nèi)所有電動汽車總充電負(fù)荷為：其中，J為劃分的時間段總數(shù)，4為區(qū)域配電網(wǎng)常規(guī)負(fù)荷與電動汽車充電負(fù)荷均值期 望，Phase為區(qū)域配電網(wǎng)常規(guī)負(fù)荷曲線，Pevi為第i輛車在第j個階段的充電功率，Cl為第i輛車 的充電需求，M為電動汽車總數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車充電控制裝置，其特征在于，所述車輛充電概率確定 單元中： 所述充電概率常數(shù)為：其中，fi為充電概率常數(shù)，Xi為任意輛電動汽車充電需求轉(zhuǎn)化的充電時間塊數(shù)，T為充電 時間段范圍，A T為單位充電時間長度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車充電控制裝置，其特征在于，所述最大允許充電電流 獲取單元具體包括： 動力電池溫度劃分子模塊，所述動力電池溫度劃分子模塊用于將各個階段的動力電池 的溫度劃分為多個連續(xù)的溫度區(qū)間，獲取每個溫度區(qū)間的下限溫度所對應(yīng)的最大允許充電 電流和所述每個溫度區(qū)間的上限溫度所對應(yīng)的最大允許充電電流； 溫度點(diǎn)對應(yīng)電流獲取子模塊，所述溫度點(diǎn)對應(yīng)電流獲取子模塊用于對所述每個溫度區(qū) 間的上下限溫度所對應(yīng)的最大允許充電電流進(jìn)行平滑處理W獲得所述動力電池的充電電 流曲線，并根據(jù)所述充電電流曲線獲取每個溫度點(diǎn)對應(yīng)的最大允許充電電流； 最大允許充電電流獲取子模塊，所述最大允許充電電流獲取子模塊用于根據(jù)所述充電 溫度獲取單元中的實(shí)時充電溫度和所述溫度點(diǎn)對應(yīng)電流獲取子模塊來獲取所述實(shí)時充電 溫度對應(yīng)的最大允許充電電流。
【文檔編號】B60L11/18GK105904985SQ201610261199
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】王文慶
【申請人】東莞市聯(lián)洲知識產(chǎn)權(quán)運(yùn)營管理有限公司