一种直流充电机的保护方法及装置与流程

本发明涉及电动汽车新能源，特别是涉及一种直流充电机的保护方法及装置。

背景技术：

1、在国家能源局发布的直流充电桩相关的行业标准《nb/t 33001-2010：电动汽车非车载传导式充电机技术条件》中指出，直流充电机内部一般由计费控制单元、读卡器、lcd、无线模块、电源模块、电表和非车载充电机组成。其中，非车载充电机提供交直流变换功能，其他设备提供计费、通信、人机交互等功能。由于充电桩输出的是高电压、大电流，并且电动汽车的电池是电化学品，容易爆炸，因此，充电安全一直是行业内最关注的问题之一。

2、常见的电动汽车充电模型主要由“非车载充电机”、“车辆接口”、“电动汽车”这三部分构成，所以充电异常或中止基本上由这三部分引发。其中，充电接口处的接触电阻随着使用年限的增加越来越大，而且充电电流随着客户的需求也越来越大，因此充电接口处极易形成高温，甚至被烧蚀。

3、目前行业内通常采用检测充电接口处的温度实现对直流充电机的保护，在充电电流过大时会引起充电接口处的温度升高，但是电流值可能是在毫秒级时间内骤升，而充电接口处的温度至少需要几秒钟的时间才能升高到温度阈值，可见，该方法对充电故障检测不够及时，有可能存在事故发生后才检测到的情况，存在安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种直流充电机的保护方法，用以解决现有技术存在的对充电异常检测不够及时的问题；还提供了一种直流充电机的保护装置，用于将上述直流充电机的保护方法以控制逻辑的方式存储在该保护装置，支撑该方法得以实现。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种直流充电机的保护方法，当检测到直流充电机与电池充电接口连接成功时，实时获取电池的电压u1和直流充电机的电压u2，若检测到直流充电机与电池充电接口的接触阻值大于设定电阻值r0，则判定为充电接口失效，并断开直流充电机与电池充电接口的连接；若检测到电压差的绝对值u＝|u2-u1|大于设定电压差值u0，则判定为直流充电机发生短路故障，并断开直流充电机与电池充电接口的连接。

3、有益效果：本发明通过实时检测直流充电机与电池充电接口的接触阻值和直流充电机与电池的电压差的绝对值，并分别与正常充电时的对应阻值和充电接口两侧电压差值作比较，能够以定量比较的方式快速且准确地检测出充电故障类型，并在检测出充电故障时及时断开直流充电机与电池充电接口的连接，检测过程不仅简单可靠，而且能够提高保护直流充电机的灵敏度。

4、进一步地，直流充电机与电池充电接口的接触阻值是在充电电流i大于设定电流值i0时，通过直流充电机的电压u2和电池的电压u1之差确定的。

5、有益效果：由于在充电电流比较大时，检测到的电池的电压和直流充电机的电压更接近真实值，因此，在充电电流大于设定电流值的条件下通过压差计算的接触阻值的误差比较小，有利于提高对充电接口失效故障检测的准确性，从而能够提高保护直流充电机的有效性。

6、进一步地，直流充电机的电压u2和电池的电压u1是在充电电流i大于设定电流值i0时进行测量的。

7、有益效果：当充电电流比较小时，测量到的电池电压、充电机电压等误差会比较大，保护容易误动；当充电电流为0时，一般情况下充电机输出接触器处于未闭合状态，此时，电池电压和充电机电压偏差大是正常的，若不设置该条件，保护必然动作，因此本发明在充电电流大于设定电流值时，测量得到电池电压、充电机电压更准确，从而能够避免保护误动作。

8、进一步地，设定电流值i0为50a。

9、有益效果：由于在充电电流大于50a时，检测到的直流充电机与电池充电接口的接触阻值与真实阻值之间的误差才会小于2mω，所以设定电流值为50a，有利于提高对直流充电故障检测的精度。

10、本发明还提供一种直流充电机的保护装置，包括充电机控制器，充电机控制器的一侧与直流充电模块通信连接，另一侧用于与bms通信连接，用于监测直流充电机与电池充电接口的连接状态，以及充电控制器与bms之间的通信状态，当检测到直流充电机与电池充电接口连接成功时，实时获取电池的电压u1和直流充电机的电压u2，若检测到直流充电机与电池充电接口的接触阻值大于设定电阻值r0，则判定为充电接口失效，并断开直流充电机与电池充电接口的连接；若检测到电压差的绝对值u＝|u2-u1|大于设定电压差值u0，则判定为直流充电机发生短路故障，并断开直流充电机与电池充电接口的连接。

11、有益效果：本发明通过实时检测直流充电机与电池充电接口的接触阻值和直流充电机与电池的电压差的绝对值，并分别与正常充电时的对应阻值和电压差值作比较，能够以定量比较的方式准确检测出充电故障类型，并在检测出充电故障时及时断开直流充电机与电池充电接口的连接，检测过程不仅简单可靠，而且能够提高保护直流充电机的灵敏度。

12、进一步地，直流充电机与电池充电接口的接触阻值是在充电电流i大于设定电流值i0时，通过直流充电机的电压u2和电池的电压u1之差确定的。

13、有益效果：由于在充电电流比较大时，检测到的电池的电压和直流充电机的电压与真实电压更接近，误差才会很小，因此，在充电电流大于设定电流值的条件下检测充电接口是否失效，有利于提高对充电接口失效故障检测的准确度，从而能够提高保护直流充电机的有效性。

14、进一步地，直流充电机的电压u2和电池的电压u1是在充电电流i大于设定电流值i0时进行测量的。

15、进一步地，设定电流值i0为50a。

16、有益效果：由于在充电电流大于50a时，检测到的直流充电机与电池充电接口的接触阻值与真实阻值之间的误差才会小于2mω,所以设定电流值为50a，有利于提高对直流充电故障检测的精度。

技术特征：

1.一种直流充电机的保护方法，其特征在于，当检测到直流充电机与电池充电接口连接成功时，实时获取电池的电压u1和直流充电机的电压u2，

2.根据权利要求1所述的直流充电机的保护方法，其特征在于，所述直流充电机与电池充电接口的接触阻值是在充电电流i大于设定电流值i0时，通过直流充电机的电压u2和电池的电压u1之差确定的。

3.根据权利要求1所述的直流充电机的保护方法，其特征在于，所述直流充电机的电压u2和电池的电压u1是在充电电流i大于设定电流值i0时进行测量的。

4.根据权利要求2或3所述的直流充电机的保护方法，其特征在于，所述设定电流值i0为50a。

5.一种直流充电机的保护装置，包括充电机控制器，充电机控制器的一侧与直流充电模块通信连接，另一侧用于与bms通信连接，用于监测直流充电机与电池充电接口的连接状态，以及充电控制器与bms之间的通信状态，其特征在于，当检测到直流充电机与电池充电接口连接成功时，实时获取电池的电压u1和直流充电机的电压u2，

6.根据权利要求5所述的直流充电机的保护装置，其特征在于，所述直流充电机与电池充电接口的接触阻值是在充电电流i大于设定电流值i0时，通过电池的电压u1和直流充电机的电压u2之差确定的。

7.根据权利要求5所述的直流充电机的保护装置，其特征在于，所述直流充电机的电压u2和电池的电压u1是在充电电流i大于设定电流值i0时进行测量的。

8.根据权利要求6或7所述的直流充电机的保护装置，其特征在于，所述设定电流值i0为50a。

技术总结
本发明涉及电动汽车新能源技术领域，特别是涉及一种直流充电机的保护方法及装置。方案包括当检测到直流充电机与电池充电接口连接成功时，若检测到直流充电机与电池充电接口的接触阻值大于设定电阻值，则判定为充电接口失效，若检测到电压差的绝对值大于设定电压差值，则判定为直流充电机发生短路故障，检测出故障后就断开直流充电机与电池充电接口的连接。本方案通过实时检测上述接触阻值和上述电压差，能够以定量比较的方式快速且准确地检测出充电故障类型，并在检测出充电故障后及时断开直流充电机与电池充电接口的连接，检测过程不仅简单可靠，而且能够提高保护直流充电机的灵敏度。

技术研发人员：韩康,刘雨,韩三霞,邓燕博
受保护的技术使用者：郑州闪象新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10