一种具备主动防护功能的充电机的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电动汽车充电技术领域，具体涉及一种具备主动防护功能的充电机。
【【背景技术】】
[0002]由于化石资源的日渐枯竭及燃油汽车对环境的巨大污染，汽车行业对环保型新能源汽车的关注和投入从2000年后开始飞速的增加。可以预见，在不久的未来，新能源汽车特别是纯电动汽车在汽车保有量中的比例将快速增加。
[0003]电动汽车充电过程的参与单元包含:车身(含充电插座、高压接触器)、动力电池、BMS(电池管理系统)、充电机、云平台(远程服务器)等部分。传统的电动汽车的充电过程都是由BMS来控制，BMS控制如充电模式、电压、电流等参数，而充电机只是在充电过程执行BMS命令的单元，并不具备检测整个充电过程、BMS运行状态、电池充电状态的功能。
[0004]现实中已发生多起电动汽车在充电过程起火燃烧的安全事故，其原因大多与充电机引发的电池过充有关。电动汽车在充电时，充电机和BMS —直进行信息交互，该信息包括电池相关信息:S0C(State Of Charge)、单体电压、总电压等等，所以充电机在现有技术条件下的电动汽车充电过程中完全具备记录电动汽车每次充电过程的电压、电流、电量等信息，因此充电机具备对充电过程监控和防护的能力。
[0005]但是现有的充电机只是被动依据BMS的指令来进行电压输出，在充电过程中不具备对充电过程监控和保护的功能，因此极有可能导致电池被过分充电，在BMS失效的情况下，充电机会继续按照BMS先前下发的充电指令长时间地对动力电池进行充电，由此极易引发动力电池在充满的情况下继续被充电，这种情况下动力电池内部会发生严重的化学反应，最严重的就是动力电池起火燃烧。
【【实用新型内容】】
[0006]为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种具备主动防护功能的充电机，在电动汽车充电过程中实现电池参数异常的检测和处理，以及电动汽车BMS状态异常的检测和处理。
[0007]—种具备主动防护功能的充电机，包括功率转换模块组、监控单元和输出模块组；所述的功率转换模块组分别与所述的监控单元和输出模块组连接，所述的监控单元与所述的输出模块组连接，所述的充电机通过输出模块组与电动汽车连接为电动汽车充电，当充电机与电动汽车连接后，所述的充电机通过输出模块组与车辆BMS进行通信。
[0008]所述的输出模块组上连接有充电抢，输出模块组通过充电枪与电动汽车连接为电动汽车充电。
[0009]所述功率转换模块组能够将交流电源或者直流电源转换为能够为电动汽车充电的电压。
[0010]所述的监控单元上连接有存储单元，所述的存储单元包括存储模块和远程服务器，所述的监控单元与存储模块或远程服务器中的至少一个相连接。
[0011]所述远程服务器以有线网络或者无线网络连接方式与充电机的监控单元连接，所述的无线网络包括WIF1、3G、4G、GPRS和蓝牙，监控单元能够与远程服务器之间传输数据。
[0012]所述的存储模块通过总线方式与监控单元连接，存储模块能够存储监控单元检测到的数据。
[0013]所述的监控单元上连接有HMI (人机交互界面)和移动APP，用户能够通过HMI和移动APP能够向监控单元发出指令和接收监控单元发出的告警信息。
[0014]所述监控单元与用户移动APP以无线网络的方式连接，所述的无线网络包括WIF1、3G、4G、GPRS和蓝牙，所述监控单元能够给人机交互界面(HMI)和用户手机APP传输告警信息。
[0015]所述监控单元与功率转换模块组、输出模块组以总线方式连接。
[0016]所述监控单元与人机交互界面通过总线方式连接。
[0017]本实用新型具有如下有益效果:
[0018]本实用新型通过在输出模块组中设定告警值和阈值，实现在充电机中建立一套主动安全防护的策略。在充电机进行充电输出的过程中，输出模块组实时与电动汽车中的BMS进行数据交互，获取BMS动力电池的实时数据，如BMS报文、BMS请求的充电电压、电流、动力电池温度、电池总电压、单体电压等，由输出模块组结合告警值和阈值判断BMS和动力电池在充电过程中是否异常，如果BMS和电池数据达到告警值则提示告警，如果达到阈值，则停止充电。通过构建上述充电过程中的数据监控方法，实现充电机在电动汽车充电过程对BMS和动力电池的异常信息和故障进行判断和处理，有效保证BMS和动力电池处于正常充电状态，最大限度地防止充电过程出现过充情况和事故，提高电动汽车充电过程的安全性。
[0019]本实用新型的充电机在电动汽车充电过程与BMS同步进行安全防护，并对BMS故障进行判断，使电动汽车充电过程实现安全冗余设计，防止充电过程出现过充情况和事故，最大限度地保证BMS、动力电池处于正常充电状态，提高电动汽车充电过程的安全性。
【【附图说明】】
[0020]图1为本实用新型的一种具备主动防护功能的充电机的内部连接示意图；
[0021]图2为本实用新型实的充电机的充电过程流程图；
[0022]图3为本实用新型增加了远程服务器的具备主动防护功能的充电机内部连接示意图；
[0023]图4为本实用新型增加了存储模块的具备主动防护功能的充电机内部连接示意图；
[0024]图5为本实用新型增加了存储单元的充电机的充电过程流程图。
【【具体实施方式】】
[0025]为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，显而易见地，下面的描述只是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据本实用新型的内容，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定专利保护范围。
[0026]如图1、3和4所示，一种具备主动防护功能的充电机，包括功率转换模块组、监控单元和输出模块组；所述的功率转换模块组分别与所述的监控单元和输出模块组连接，所述的监控单元与所述的输出模块组连接，所述的充电机通过输出模块组与电动汽车连接为电动汽车充电，当充电机与电动汽车连接后，所述的充电机通过输出模块组与车辆BMS进行通信。
[0027]所述的输出模块组上连接有充电抢，输出模块组通过充电枪与电动汽车连接为电动汽车充电。
[0028]所述的监控单元上连接有存储单元，所述的存储单元包括存储模块和远程服务器，所述的监控单元与存储模块或远程服务器中的至少一个相连接。
[0029]所述的监控单元上连接有HMI (人机交互界面)和移动APP，用户能够通过HMI和移动APP能够向监控单元发出指令和接收监控单元发出的告警信息。
[0030]所述功率转换模块组可以将交流电源或者直流电源转换为能够为电动汽车充电的电压。
[0031]所述监控单元与功率转换模块组、输出模块组以总线方式连接。
[0032]所述监控单元与人机交互界面(HMI)通过总线方式连接。
[0033]所述监控单元与用户移动APP(如手机APP)以无线网络(如WIFI\3G\4G\GPRS\蓝牙)的方式连接，所述监控单元能够给人机交互界面(HMI)和用户手机APP传输告警信息。
[0034]所述远程服务器以有线网络或者无线网络连接方式与充电机的监控单元连接，无线方式如WIFI\3G\4G\GPRS\蓝牙等，监控单元可以与远程服务器之间上传或者下载上述监控到的以下全部或者部分数据:车辆数据、充电数据、历史充电数据。
[0035]存储模块通过总线方式与监控单元连接，存储模块可以存储监控单元检测到的车辆数据、充电数据、历史充电数据的至少一种。
[0036]如图2和5所示，结合图1、3和4，本实用新型充电机的充电过程，包括如下步骤:
[0037]步骤一:将充电机与电动汽车上的充电接口连接，用户通过监控单元下达充电指令，监控单元向输出模块组下达该充电指令，充电机的输出模块组接收到充电指令后与电动汽车上的BMS建立通信连接；
[0038]步骤二:输出模块组通过BMS获取车辆参数并依据车辆参数计算充电功率；
[0039]步骤三:根据步骤二计算的充电功率，输出模块组控制功率转换模块组按照该充电功率信息进行功率转换并将电能输出为电动汽车充电，同时，输出模块组通过BMS实时收集充电过程中的充电数据；
[0040]步骤四:在充电过程中，输出模块组实时监控并判断所述充电数据是否达到