本發(fā)明涉及電動汽車電池充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動汽車用電池的充電控制裝置及方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在社會上的汽車數(shù)量大的驚人，而且每年還在直線上升，這么多的汽車基本上都是燃油汽車，燃油汽車所排放的尾氣對空氣污染已經(jīng)引起各國強烈關(guān)注，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)出臺了不少相關(guān)的法律法規(guī)來控制燃油汽車排放標(biāo)準(zhǔn)和燃油汽車數(shù)量，想盡各種辦法用以減少溫室氣體的排放，汽車所使用的能源改革已勢在必行，零排放的電動汽車已成了各國研制和推廣的對象。

而隨著以蓄電池為動力的電動車輛不斷面世并逐步走向市場，能否解決好這些車輛的動力電池的充電問題，已經(jīng)成為這類新能源車輛能否推廣應(yīng)用的關(guān)鍵之一。然而，目前的電動汽車電池充電裝置的控制方式缺乏有效的監(jiān)控與管理，難以實現(xiàn)各種有效監(jiān)控、充電模式選擇以及充電信息的存儲等一體化管理，難以制定有效的充電全程控制標(biāo)準(zhǔn)，不利于電動汽車行業(yè)的推廣與發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種可實時對充電信息監(jiān)控，提高了充電安全性和穩(wěn)定性，能夠很好的對充電異常進行實時監(jiān)控，通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式進行遠(yuǎn)程監(jiān)控，進一步提高了電池充電全程的遠(yuǎn)程監(jiān)控的，可實現(xiàn)各種有效監(jiān)控、充電模式選擇以及充電信息的存儲等一體化管理的動汽車用電池的充電控制裝置及方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種電動汽車用電池的充電控制裝置，其包括

充電控制器，用于實時控制充電參數(shù)；

充電指令輸入模塊，用于根據(jù)所需電動車的充電要求，用戶利用輸入界面輸入對應(yīng)的充電指令后，將充電指令輸送至充電控制器中；

充電樁控制器，用于接收充電控制器的充電指令后，且識別該指令后與充電控制器進行充電預(yù)連接；

充電模式確認(rèn)模塊，用于接收充電控制器的充電指令后，并將充電模式反饋在充電設(shè)置界面中，待用戶對充電模式進行確認(rèn)；

費用計算與支付模塊，用于利用根據(jù)選擇的充電模式，費用計算與支付模塊計算所需費用，并將費用信息給予顯示，待用戶支付；

充電連接模塊，用于接收到用戶支付費用的信號后，負(fù)責(zé)通過控制開關(guān)開啟，控制充電樁控制器與充電控制器進行充電完全連接，并以所選充電模式進行充電；

充電信息采集模塊，用于采集充電電池的充電接口的波形信號；

充電過程異常監(jiān)控模塊，用于接收充電信息采集模塊所采集的充電波形信號，對信號進行處理，并與存儲在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的波形信號進行比較；

充電量監(jiān)控以及充電剩余監(jiān)控模塊，用于接收充電信息采集模塊的信息，實時地對充電電池的已充電量、已充電時間、剩余充電量、剩余充電時間進行實時監(jiān)控；

斷電模塊，用于待充電信息采集模塊采集到的信號達(dá)到截止SOC時，通過控制開關(guān)關(guān)閉以自動實現(xiàn)充電樁控制器與充電控制器之間的斷電連接；

報警模塊，用于接收在充電過程異常監(jiān)控模塊對充電波形信號比較并得出信號異常后，充電過程異常監(jiān)控模塊發(fā)出的報警指令,或接收充電異常監(jiān)控模塊發(fā)出的報警指令后，發(fā)出報警信息；

遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備，用于通過無線通信模塊實時地接收充電過程異常監(jiān)控模塊、充電量監(jiān)控及充電剩余監(jiān)控模塊和斷電模塊的充電信息。

本發(fā)明的電動汽車用電池的充電控制裝置通過實時對充電的信息進行有效的監(jiān)控，提高了汽車用電池的充電安全性和穩(wěn)定性，充電異常監(jiān)控模塊能夠很好的對充電異常進行實時監(jiān)控，并設(shè)置了遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備終端，并通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式進行遠(yuǎn)程監(jiān)控，進一步提高了電池充電全程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。斷電模塊和報警模塊可以有效地保證異常情況的發(fā)生，實現(xiàn)自動控制和報警，安全性進一步提高。

進一步地，充電控制裝置還包括云存儲器，云存儲器用于接收通過無線通信模塊接收充電過程異常監(jiān)控模塊、充電量監(jiān)控及充電剩余監(jiān)控模塊和斷電模塊所監(jiān)測的實時信息，以便對充電信息進行實時存儲。

進一步地，充電參數(shù)包括限流充電、限壓充電和自動調(diào)節(jié)充電的參數(shù)，調(diào)節(jié)范圍廣，調(diào)節(jié)精準(zhǔn)。

優(yōu)選地，無線通信模塊通過GPRS短信的方式進行信號傳輸，信號好，方便移動終端通訊。

進一步地，為了增加使用范圍，滿足不同客戶的需求，充電模式至少包括里程充電模式、預(yù)設(shè)費用充電模式、快速充電模式、電池百分比充電模式、電量充電模式、充電速率設(shè)定模式、時間設(shè)定充電模式和智能默認(rèn)模式。

進一步地，為了提高監(jiān)控精確度，充電過程異常監(jiān)控模塊對充電異常進行監(jiān)控時所采用的閾值加權(quán)比較公式：

其中，P為存儲在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的波形信號在瞬時時間t的充電功率；

P’為所采集到的波形信號在瞬時時間t的充電功率；c為設(shè)定閾值，T為一個波形信號周期，t_opt為瞬時時間t減去一個波形信號周期的時刻。

此外，一種電動汽車用電池的充電控制方法，其包括以下步驟：

(1)充電指令輸入步驟：根據(jù)所需電動車的充電要求，將對應(yīng)的充電指令輸入至充電控制器中；

(2)充電模式確認(rèn)步驟：充電控制器根據(jù)輸入的充電指令，將所需充電指令發(fā)送給充電樁控制器，充電樁控制器識別該指令后與充電控制器進行充電預(yù)連接，并將充電模式反饋在充電設(shè)置界面中，待用戶對充電模式進行確認(rèn)；

(3)費用計算與支付步驟：用戶確認(rèn)正確的充電模式后，由充電樁控制器計算所需費用，并將費用信息給予顯示，待用戶支付；

(4)充電連接步驟：用戶支付費用成功后，通過充電連接模塊打開開關(guān)，充電樁控制器與充電控制器進行充電完全連接，并以所選充電模式進行充電；用戶未支付費用成功，則關(guān)閉開關(guān)斷開連接；

(5)充電信息采集步驟：充電采集模塊對充電電池的充電接口的波形信號進行采集；

(6)充電過程異常監(jiān)控步驟：充電過程異常監(jiān)控模塊對充電信息采集模塊所采集的充電波形信號進行處理，并與存儲在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的波形信號進行比較，如果出現(xiàn)異常，則充電過程異常監(jiān)控模塊通過報警模塊發(fā)出報警指令并報警，并通過開關(guān)切斷充電連接；

(7)充電量監(jiān)控以及充電剩余監(jiān)控步驟：充電量監(jiān)控模塊和充電剩余監(jiān)控模塊實時的對充電電池的已充電量、已充電時間、剩余充電量、剩余充電時間進行實時監(jiān)控；

(8)遠(yuǎn)程監(jiān)控步驟：充電過程異常監(jiān)控模塊、充電量監(jiān)控及充電剩余監(jiān)控模塊實時利用無線通信模塊將充電信息實時的無線發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備；

(9)充電完成斷電步驟：待充電信息采集模塊采集到的信號達(dá)到截止SOC時，斷電模塊自動關(guān)閉開關(guān)，實現(xiàn)充電樁控制器與充電控制器之間的斷電連接；

(10)充電完成報警模塊：報警模塊發(fā)出報警信息，并且通過無線通信模塊以GPRS短信的方式將充電完成信號發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備。

本方法可以實現(xiàn)目前的電動汽車電池充電裝置的控制方式有效的監(jiān)控與管理，實現(xiàn)各種有效監(jiān)控、充電模式選擇以及充電信息的存儲等一體化管理，方便后期制定有效的充電全程控制標(biāo)準(zhǔn)，利于電動汽車行業(yè)的推廣與發(fā)展。通過實時對充電的信息進行有效的監(jiān)控，提高了汽車用電池的充電安全性和穩(wěn)定性，充電異常監(jiān)控模塊能夠很好的對充電異常進行實時監(jiān)控，并設(shè)置了遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備終端，并通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式進行遠(yuǎn)程監(jiān)控，進一步提高了電池充電全程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。斷電模塊和報警模塊可以有效地保證異常情況的發(fā)生，實現(xiàn)自動控制和報警，安全性進一步提高。

本發(fā)明的一種電動汽車用電池的充電控制裝置及方法的有益效果是：

1.可以實現(xiàn)目前的電動汽車電池充電裝置的控制方式有效的監(jiān)控與管理，實現(xiàn)各種有效監(jiān)控、充電模式選擇以及充電信息的存儲等一體化管理，方便后期制定有效的充電全程控制標(biāo)準(zhǔn)，利于電動汽車行業(yè)的推廣與發(fā)展；

2.通過實時對充電的信息進行有效的監(jiān)控，提高了汽車用電池的充電安全性和穩(wěn)定性，充電異常監(jiān)控模塊能夠很好的對充電異常進行實時監(jiān)控，并設(shè)置了遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備終端，并通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式進行遠(yuǎn)程監(jiān)控，進一步提高了電池充電全程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。斷電模塊和報警模塊可以有效地保證異常情況的發(fā)生，實現(xiàn)自動控制和報警，安全性進一步提高。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明的一種電動汽車用電池的充電控制裝置的原理框圖；

圖2是本發(fā)明的一種電動汽車用電池的充電控制方法的步驟示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1和圖2所示的本發(fā)明的一種電動汽車用電池的充電控制方法的具體實施例，其包括

充電控制器，用于實時控制充電參數(shù)；

充電指令輸入模塊，用于根據(jù)所需電動車的充電要求，用戶利用輸入界面輸入對應(yīng)的充電指令后，將充電指令輸送至充電控制器中；

充電樁控制器，用于接收充電控制器的充電指令后，且識別該指令后與充電控制器進行充電預(yù)連接；

充電模式確認(rèn)模塊，用于接收充電控制器的充電指令后，并將充電模式反饋在充電設(shè)置界面中，待用戶對充電模式進行確認(rèn)；

費用計算與支付模塊，用于利用根據(jù)選擇的充電模式，費用計算與支付模塊計算所需費用，并將費用信息給予顯示，待用戶支付；

充電連接模塊，用于接收到用戶支付費用的信號后，負(fù)責(zé)通過控制開關(guān)開啟，控制充電樁控制器與充電控制器進行充電完全連接，并以所選充電模式進行充電；

充電信息采集模塊，用于采集充電電池的充電接口的波形信號；

充電過程異常監(jiān)控模塊，用于接收充電信息采集模塊所采集的充電波形信號，對信號進行處理，并與存儲在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的波形信號進行比較；

充電量監(jiān)控以及充電剩余監(jiān)控模塊，用于接收充電信息采集模塊的信息，實時地對充電電池的已充電量、已充電時間、剩余充電量、剩余充電時間進行實時監(jiān)控；

斷電模塊，用于待充電信息采集模塊采集到的信號達(dá)到截止SOC時，通過控制開關(guān)關(guān)閉以自動實現(xiàn)充電樁控制器與充電控制器之間的斷電連接；

報警模塊，用于接收在充電過程異常監(jiān)控模塊對充電波形信號比較并得出信號異常后，充電過程異常監(jiān)控模塊發(fā)出的報警指令,或接收充電異常監(jiān)控模塊發(fā)出的報警指令后，發(fā)出報警信息；

遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備，用于通過無線通信模塊實時地接收充電過程異常監(jiān)控模塊、充電量監(jiān)控及充電剩余監(jiān)控模塊和斷電模塊的充電信息。

本發(fā)明的電動汽車用電池的充電控制裝置通過實時對充電的信息進行有效的監(jiān)控，提高了汽車用電池的充電安全性和穩(wěn)定性，充電異常監(jiān)控模塊能夠很好的對充電異常進行實時監(jiān)控，并設(shè)置了遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備終端，并通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式進行遠(yuǎn)程監(jiān)控，進一步提高了電池充電全程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。斷電模塊和報警模塊可以有效地保證異常情況的發(fā)生，實現(xiàn)自動控制和報警，安全性進一步提高。

進一步地，充電控制裝置還包括云存儲器，云存儲器用于接收通過無線通信模塊接收充電過程異常監(jiān)控模塊、充電量監(jiān)控及充電剩余監(jiān)控模塊和斷電模塊所監(jiān)測的實時信息，以便對充電信息進行實時存儲。

進一步地，充電參數(shù)包括限流充電、限壓充電和自動調(diào)節(jié)充電的參數(shù)，調(diào)節(jié)范圍廣，調(diào)節(jié)精準(zhǔn)。

優(yōu)選地，無線通信模塊通過GPRS短信的方式進行信號傳輸，信號好，方便移動終端通訊。

進一步地，為了增加使用范圍，滿足不同客戶的需求，充電模式至少包括里程充電模式、預(yù)設(shè)費用充電模式、快速充電模式、電池百分比充電模式、電量充電模式、充電速率設(shè)定模式、時間設(shè)定充電模式和智能默認(rèn)模式。

進一步地，為了提高監(jiān)控精確度，充電過程異常監(jiān)控模塊對充電異常進行監(jiān)控時所采用的閾值加權(quán)比較公式：

其中，P為存儲在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的波形信號在瞬時時間t的充電功率；

P’為所采集到的波形信號在瞬時時間t的充電功率；c為設(shè)定閾值，T為一個波形信號周期，t_opt為瞬時時間t減去一個波形信號周期的時刻。

此外，一種電動汽車用電池的充電控制方法，其包括以下步驟：

(1)充電指令輸入步驟：根據(jù)所需電動車的充電要求，將對應(yīng)的充電指令輸入至充電控制器中；

(2)充電模式確認(rèn)步驟：充電控制器根據(jù)輸入的充電指令，將所需充電指令發(fā)送給充電樁控制器，充電樁控制器識別該指令后與充電控制器進行充電預(yù)連接，并將充電模式反饋在充電設(shè)置界面中，待用戶對充電模式進行確認(rèn)；

(3)費用計算與支付步驟：用戶確認(rèn)正確的充電模式后，由充電樁控制器計算所需費用，并將費用信息給予顯示，待用戶支付；

(4)充電連接步驟：用戶支付費用成功后，通過充電連接模塊打開開關(guān)，充電樁控制器與充電控制器進行充電完全連接，并以所選充電模式進行充電；用戶未支付費用成功，則關(guān)閉開關(guān)斷開連接；

(5)充電信息采集步驟：充電采集模塊對充電電池的充電接口的波形信號進行采集；

(6)充電過程異常監(jiān)控步驟：充電過程異常監(jiān)控模塊對充電信息采集模塊所采集的充電波形信號進行處理，并與存儲在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的波形信號進行比較，如果出現(xiàn)異常，則充電過程異常監(jiān)控模塊通過報警模塊發(fā)出報警指令并報警，并通過開關(guān)切斷充電連接；

(7)充電量監(jiān)控以及充電剩余監(jiān)控步驟：充電量監(jiān)控模塊和充電剩余監(jiān)控模塊實時的對充電電池的已充電量、已充電時間、剩余充電量、剩余充電時間進行實時監(jiān)控；

(8)遠(yuǎn)程監(jiān)控步驟：充電過程異常監(jiān)控模塊、充電量監(jiān)控及充電剩余監(jiān)控模塊實時利用無線通信模塊將充電信息實時的無線發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備；

(9)充電完成斷電步驟：待充電信息采集模塊采集到的信號達(dá)到截止SOC時，斷電模塊自動關(guān)閉開關(guān)，實現(xiàn)充電樁控制器與充電控制器之間的斷電連接；

(10)充電完成報警模塊：報警模塊發(fā)出報警信息，并且通過無線通信模塊以GPRS短信的方式將充電完成信號發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備。

本方法可以實現(xiàn)目前的電動汽車電池充電裝置的控制方式有效的監(jiān)控與管理，實現(xiàn)各種有效監(jiān)控、充電模式選擇以及充電信息的存儲等一體化管理，方便后期制定有效的充電全程控制標(biāo)準(zhǔn)，利于電動汽車行業(yè)的推廣與發(fā)展。通過實時對充電的信息進行有效的監(jiān)控，提高了汽車用電池的充電安全性和穩(wěn)定性，充電異常監(jiān)控模塊能夠很好的對充電異常進行實時監(jiān)控，并設(shè)置了遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備終端，并通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式進行遠(yuǎn)程監(jiān)控，進一步提高了電池充電全程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。斷電模塊和報警模塊可以有效地保證異常情況的發(fā)生，實現(xiàn)自動控制和報警，安全性進一步提高。

應(yīng)當(dāng)理解，以上所描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。由本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。