本发明涉及电动汽车充电控制方法和控制装置，首先确定充电机与电动汽车完成对接；延时设定的时间后，采样动力电池端电压的实际值，并根据BMS发送的动力电池的端电压数据与实际值进行充电控制。在充电机与动力电池对接之后，延时一定的时间，待动力电池端电压稳定后再采样动力电池端电压的实际值。采用延时采样的策略，能够基本避开动力电池端电压发生抖动或者不稳定的阶段，保证采样到的动力电池的端电压信息为动力电池的准确稳定可靠的实际电压值。所以，该控制方法能够避免因电压不稳定或者抖动造成的应当充电时却充电失败的情况发生，提升了电动汽车充电的可靠性。
1.一种电动汽车充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定充电机与电动汽车完成对接；
(3)采样动力电池端电压的实际值，并根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制；
当充电机与动力电池之间的充电开关闭合，电流通路接通表明充电机与电动汽车完成对接，完成对接之后，充电机与电动汽车之间才实现了信息交互；
延时采样动力电池端电压的实际值，用于避开动力电池端电压发生抖动或者不稳定的阶段。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于，实现所述根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制的手段为以下步骤：
1)接收采样到的动力电池端电压的实际值U1和BMS发送的动力电池的端电压数据U2；
2)计算U1和U2的误差值，当所述误差值小于或者等于一个设定的误差阈值时，且所述实际值U1位于充电机的最小输出电压和最大输出电压之间时，对动力电池进行充电。
3.根据权利要求1所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述设定的时间为5-
4.根据权利要求1所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述采样动力电池端电压的实际值之后，首先对动力电池端电压的实际值进行稳定性判别，在确定稳定后再进行所述根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制的步骤；
所述稳定性判别的具体过程为：在一个采样设定时间内采集至少两个端电压的实际值，若任意两个实际值之间的误差均小于一个误差设定值时，判定动力电池端电压的实际值稳定；
所述充电控制过程中的动力电池的端电压的实际值为在采样设定时间内采集到的所有端电压的实际值的平均值。
5.根据权利要求2所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述误差值的计算公式为|U1-U2|/U2，所述误差阈值为5％。
判断模块，用于确定充电机与电动汽车完成对接，当充电机与动力电池之间的充电开关闭合，电流通路接通表明充电机与电动汽车完成对接，完成对接之后，充电机与电动汽车之间才实现了信息交互；
控制模块，用于采样动力电池端电压的实际值，并根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制；当延时设定的时间后，采样动力电池端电压的实际值，以避开动力电池端电压发生抖动或者不稳定的阶段。
7.根据权利要求6所述的电动汽车充电控制装置，其特征在于，实现所述根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制的手段为以下步骤：
1)接收采样到的动力电池端电压的实际值U1和BMS发送的动力电池的端电压数据U2；
2)计算U1和U2的误差值，当所述误差值小于或者等于一个设定的误差阈值时，且所述实际值U1位于充电机的最小输出电压和最大输出电压之间时，对动力电池进行充电。
8.根据权利要求6所述的电动汽车充电控制装置，其特征在于，所述设定的时间为5-
9.根据权利要求6所述的电动汽车充电控制装置，其特征在于，所述采样动力电池端电压的实际值之后，首先对动力电池端电压的实际值进行稳定性判别，在确定稳定后再进行所述根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制的步骤；
所述稳定性判别的具体过程为：在一个采样设定时间内采集至少两个端电压的实际值，若任意两个实际值之间的误差均小于一个误差设定值时，判定动力电池端电压的实际值稳定；
所述充电控制过程中的动力电池的端电压的实际值为在采样设定时间内采集到的所有端电压的实际值的平均值。
10.根据权利要求7所述的电动汽车充电控制装置，其特征在于，所述误差值的计算公式为|U1-U2|/U2，所述误差阈值为5％。
电动汽车充电控制方法和控制装置
技术领域
[0001] 本发明涉及电动汽车充电控制方法和控制装置。
背景技术
[0002] 为了大力推动电动汽车产业的快速发展，于2016.01.01日国家颁布了“电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议标准GB/T 27930-2015”，随着新标准的颁布实施，各新能源汽车生产厂商及充电机生产厂家均采用新通信标准设计生产新能源汽车及充电机，“电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议标准GB/T 27930-2015”对于充电时的安全保护要求更加严格。
[0003] 充电机与电动汽车对接充电的工作流程为：刷卡开始启动充电阶段，在完成充电机与电动汽车的对接时，充电机根据接收到的BMS发送来的报文中的动力电池的端电压数据与实际采样到的动力电池端电压的实际值进行电压正常判断，若满足判断条件，则充电机可以正常启动输出电流，实现对动力电池的充电；若条件不满足，系统无法完成充电工作，提示充电失败。由于各电动汽车厂商在设计电动汽车时的一些原因，会引起起始阶段电动汽车BMS发送的关于电动汽车动力电池端电压的报文信息与实际采样的电动汽车动力电池端电压实际值的误差超出标准要求而导致充电失败，但是如果除了上述原因之外的其他充电条件均满足要求，那么这种情况下是应当为电动汽车充电的，所以，这种应当充电却充电失败的情况给广大电动汽车使用者造成了很大的不便与困扰。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种电动汽车充电控制方法，用以解决由于电动汽车在生产时的一些原因，会引起电动汽车BMS发送的动力电池端电压的报文信息与实际采样的动力电池端电压实际值的误差超出标准要求而导致充电失败的问题。本发明同时提供一种电动汽车充电控制装置。
[0005] 为实现上述目的，本发明的方案包括一种电动汽车充电控制方法，包括以下步骤：
[0006] (1)确定充电机与电动汽车完成对接；
[0007] (2)延时设定的时间；
[0008] (3)采样动力电池端电压的实际值，并根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制。
[0009] 实现所述根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制的手段为以下步骤：
[0010] 1)接收采样到的动力电池端电压的实际值U1和BMS发送的动力电池的端电压数据U2；
[0011] 2)计算U1和U2的误差值，当所述误差值小于或者等于一个设定的误差阈值时，且所述实际值U1位于充电机的最小输出电压和最大输出电压之间时，对动力电池进行充电。
[0012] 所述设定的时间为5-10s。
[0013] 所述采样动力电池端电压的实际值之后，首先对动力电池端电压的实际值进行稳定性判别，在确定稳定后再进行所述根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制的步骤；
[0014] 所述稳定性判别的具体过程为：在一个采样设定时间内采集至少两个端电压的实际值，若任意两个实际值之间的误差均小于一个误差设定值时，判定动力电池端电压的实际值稳定；
[0015] 所述充电控制过程中的动力电池的端电压的实际值为在采样设定时间内采集到的所有端电压的实际值的平均值。
[0016] 所述误差值的计算公式为|U1-U2|/U2，所述误差阈值为5％。
[0017] 一种电动汽车充电控制装置，包括：
[0018] 判断模块，用于确定充电机与电动汽车完成对接；
[0019] 延时模块，用于延时设定的时间；
[0020] 控制模块，用于采样动力电池端电压的实际值，并根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制。
[0021] 实现所述根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制的手段为以下步骤：
[0022] 1)接收采样到的动力电池端电压的实际值U1和BMS发送的动力电池的端电压数据U2；
[0023] 2)计算U1和U2的误差值，当所述误差值小于或者等于一个设定的误差阈值时，且所述实际值U1位于充电机的最小输出电压和最大输出电压之间时，对动力电池进行充电。
[0024] 所述设定的时间为5-10s。
[0025] 所述采样动力电池端电压的实际值之后，首先对动力电池端电压的实际值进行稳定性判别，在确定稳定后再进行所述根据BMS发送的动力电池的端电压数据与所述实际值进行充电控制的步骤；
[0026] 所述稳定性判别的具体过程为：在一个采样设定时间内采集至少两个端电压的实际值，若任意两个实际值之间的误差均小于一个误差设定值时，判定动力电池端电压的实际值稳定；
[0027] 所述充电控制过程中的动力电池的端电压的实际值为在采样设定时间内采集到的所有端电压的实际值的平均值。
[0028] 所述误差值的计算公式为|U1-U2|/U2，所述误差阈值为5％。
[0029] 发明人对电动汽车BMS发送的关于电动汽车动力电池端电压的报文信息与充电机系统实际采样的电动汽车动力电池端电压误差超出标准要求的原因进行分析得到，当充电机与动力电池对接时，由于生产时的某些原因或者设计因素，动力电池端电压会发生一定时间的变化或者抖动，所以，在充电机与动力电池对接之后，延时一定的时间，待动力电池端电压稳定后再采样动力电池端电压的实际值。采用延时采样的策略，能够基本避开动力电池端电压发生抖动或者不稳定的阶段，保证采样到的动力电池的端电压信息为动力电池的准确稳定可靠的实际电压值，然后根据采样到的实际值与BMS发送的动力电池端电压的报文信息进行后续的充电控制。所以，该控制方法能够避免因电压不稳定或者抖动造成的应当充电时却充电失败的情况发生，提升了电动汽车充电的可靠性。另外，该控制方法兼容性强，实施稳定可靠。
附图说明
[0030] 图1是通信协议标准GB/T 27930-2015中的充电控制总体流程图；
[0031] 图2是通信协议标准GB/T 27930-2015中的充电机与动力电池的电路拓扑结构图；
[0032] 图3是本发明提供的充电控制方法整体流程示意图；
[0033] 图4是充电控制方法的一种具体的实施方式的流程示意图。
具体实施方式
[0034] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0035] 通信协议标准GB/T 27930-2015中给出了充电控制的流程图，如图1所示，在充电之前，需要首先进行刷卡开始启动充电阶段，然后进行充电握手，绝缘检测，系统辨识和充电参数配置。
[0036] 本实施例中，本发明提供的充电控制方法是通信协议标准GB/T 27930-2015中的充电控制策略中的充电阶段。本实施例只是利用通信协议标准GB/T 27930-2015来引出本发明提供的充电控制方法，当然，本发明提供的充电控制方法并不局限于该通信协议标准，其也可以独立使用，或者在其他充电策略下使用。
[0037] 图2是通信协议标准GB/T 27930-2015中的充电机与动力电池的电路拓扑结构图。
[0038] 如图3所示，该充电控制方法的第一步是正式控制的前序，为确定充电机与电动汽车完成对接，只有在充电机与电动汽车对接完成的基础上才能够进行后续的充电控制。基于通信协议标准GB/T 27930-2015中的充电整体流程，如图1所示，依次完成刷卡开始启动充电阶段，充电握手阶段，绝缘检测阶段，系统辨识阶段和充电参数配置阶段，在完成了充电参数配置阶段的时候就表示充电机与电动汽车充电准备就绪，然后在车辆端直流接触器K5和K6闭合时，表明充电机与电动汽车的对接完成。在本实施例中，起控制作用的设备是充电机中的控制系统，该控制系统根据接收到的数据进行处理并实现充电控制，由于该控制系统属于常规技术，这里就不再具体说明。另外，充电机与电动汽车对接完成之后，充电机与电动汽车就实现了信息的通讯交互。
[0039] 在完成充电机与电动汽车的对接之后，延时设定的时间，在延时该设定的时间之后电动汽车动力电池上的电压检测装置将检测到的动力电池端电压的实际值U1传输给充电机的控制系统，并且，该控制系统还接收电动汽车动力电池的BMS发来的动力电池端电压的报文信息，该报文信息中包含有动力电池的端电压数据U2。
[0040] 延时设定的时间的意义在于：在充电机与动力电池刚对接时，由于某些原因或者设计因素，比如各电动汽车厂商在设计电动汽车时出于一些原因，动力电池端电压会发生一定时间的变化或者抖动，如果利用这时采样的端电压进行充电控制的话，很容易造成误判。所以，在充电机与动力电池对接之后，需要延时设定的时间，待动力电池端电压稳定后再采样动力电池端电压的实际值。该设定的时间是根据实际情况进行设定的，以满足基本避开动力电池端电压发生抖动或者不稳定的阶段为准。采用延时采样的策略，能够保证采样到的动力电池的端电压信息为动力电池的准确稳定可靠的实际电压值，而非不稳定值或者抖动值。延时的设定时间一般设定为5-10s，当然，也不排除该范围之外的其他可取的时间。
[0041] 充电机的控制系统根据BMS发送的动力电池的端电压数据与动力电池的端电压的实际值做出充电的判断。
[0042] 本实施例给出一种充电判断的具体过程，如下：
[0043] 充电机的控制系统根据BMS发送的动力电池的端电压数据U2和采样到的动力电池端电压的实际值U1计算U1和U2的误差值，当该误差值小于或者等于一个设定的误差阈值时，且实际值U1位于充电机的最小输出电压和最大输出电压之间时，对动力电池进行充电。即只有同时满足上述两个条件，充电机的控制系统才控制充电机向电动汽车的动力电池输出电流，进行充电工作；若其中有至少一个条件不满足，系统无法完成充电工作，提示充电失败。其中，本实施例中，误差值的计算公式为|U1-U2|/U2，误差阈值为5％。
[0044] 所以，假设在正常情况下，上述误差值小于或者等于误差阈值，在满足其他条件的情况下，充电机应当为动力电池充电，但是，当端电压实际值出现波动或者抖动时，采样到的电压值就会发生较大的变化，那么计算出的误差值就可能大于误差阈值，这样就无法实现充电，就会造成应当充电的时候却无法充电的情况发生。因此，在充电控制时，延时一定的时间后再采样动力电池端电压的实际值能够避免上述情况发生。
[0045] 另外，为了进一步提升控制精度，控制系统在采样动力电池端电压的实际值之后，首先对动力电池端电压的实际值进行稳定性判别，在确定稳定后再根据BMS发送的动力电池的端电压数据与端电压的实际值进行充电控制。其中，稳定性判别的具体过程为：设定一个采样设定时间，在该采样设定时间内采集至少两个端电压的实际值，若任意两个实际值之间的误差均小于一个误差设定值时，判定动力电池端电压的实际值稳定。由于采样设定时间内采集到多个实际值，那么，在上述本实施例给出的充电判断的具体过程中，参与控制的动力电池的端电压的实际值U1取在该采样设定时间内采集到的所有端电压的实际值的平均值。另外，采样设定时间和误差设定值根据实际控制精度进行设定。
[0046] 基于通信协议标准GB/T 27930-2015中提供的充电拓扑图，本实施例给出一种充电控制方法的具体应用实例，如图4所示。
[0047] 充电机接收到BMS发送的准备就绪报文和电动汽车动力电池端直流接触器K5、K6闭合后，延时设定的时间，然后，周期采样直流接触器K1、K2外侧的电动汽车动力电池端电压U1，对采集到的端电压进行稳定性判别，具体为：在采样设定时间内(比如2s)采集到至少两个端电压实际值，若任意两个实际值之间的误差均小于一个误差设定值时，说明该段时间内的端电压实际值比较稳定，判定电动汽车动力电池端电压稳定。而且，为了便于控制，后续控制过程中的端电压U1为上述在采样设定时间内采集到的所有的端电压实际值的平均值。对采集到的端电压进行稳定性判别能够进一步提高控制精度。
[0048] 待采样到的电动汽车动力电池端电压稳定后开始解析充电机接收到的BMS发送的BCP报文中的车辆动力电池当前端电压值U2，充电机对U1(即平均值)和U2进行处理，若|U1-U2|/U2≤5％，则参照GB/T 27930-2015进入充电阶段；若|U1-U2|/U2＞5％则参照GB/T 27930-2015充电时序结束，报充电故障级别(2)。另外，程序设计中采用模块化设计封装，方便程序移植。
[0049] 控制装置实施例
[0050] 该充电控制装置包括以下三个模块：
[0051] 判断模块，用于确定充电机与电动汽车完成对接；
[0052] 延时模块，用于延时设定的时间；
[0053] 控制模块，用于采样动力电池端电压的实际值，并根据BMS发送的动力电池的端电压数据与上述实际值做出充电的判断。
[0054] 通过分析可知，上述三个模块与充电控制方法的三个步骤是一一对应的，所以，该控制装置是以软件模块的形式表征控制方法的各步骤，其本质上保护的仍是控制方法，由于上述控制方法实施例中已经对充电控制方法做出了详细地描述，这里就不再赘述。
[0055] 以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
