CN113364104A - 一种车载obc并联充电系统及其充电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载OBC并联充电系统及其充电控制方法，包括网关模块、若干组相并联的OBC模块，网关模块通过外部CAN通信总线与整车控制器VCU或者电池管理系统BMS进行通信，用于接收整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的控制信息，并发送各OBC模块的运行状态信息给整车控制器VCU或者电池管理系统BMS；网关模块还通过内部CAN通信总线与若干组相并联的OBC模块进行通信，用于接收各OBC模块的运行状态信息，并发送整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的控制信息给各OBC模块，以便构成车载OBC并联充电系统，用于车载OBC大功率充电。本发明通过改变网关模块的硬件参数配置实现不同协议标准的充电握手功能，通用性强，便于扩展，具有良好的应用前景。

Description

一种车载OBC并联充电系统及其充电控制方法

技术领域

本发明涉及车载OBC大功率充电技术领域，具体涉及一种车载OBC并联充电系统及其充电控制方法。

背景技术

在车载OBC(On board charger，车载充电器)大功率充电领域中，为了满足不同客户对充电功率的需求，传统的方式是设计不同的功率OBC以满足不同客户充电功率的需求，这样增加了研发和生成成本，延长了产品上市时间，延误最佳的推广时间。

为了解决上述问题，如何使用现有的小功率OBC模块组成并联充电系统，以满足车载OBC的大功率充电。同时，保证OBC并联系统具有易扩容、兼容性好、可靠性高、性价比高等优势，便于根据实际需要进行扩展，是当前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有的为了满足不同客户对充电功率的需求，传统的方式是设计不同的功率OBC所存在的问题。本发明的车载OBC并联充电系统及其充电控制方法，在不改变并联OBC模块软硬件的情况下，通过增加网关模块，通过建立控制流程，实现2至4个OBC模块的并联充电，满足不同客户的大功率充电需求，通过改变网关模块的硬件参数配置实现不同协议标准的充电握手功能，通用性强，便于扩展，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种车载OBC并联充电系统，包括网关模块、若干组相并联的OBC模块，

所述网关模块通过外部CAN通信总线与整车控制器VCU或者电池管理系统BMS进行通信，用于接收整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的控制信息，并发送各OBC模块的运行状态信息给整车控制器VCU或者电池管理系统BMS；

所述网关模块还通过内部CAN通信总线与若干组相并联的OBC模块进行通信，用于接收各OBC模块的运行状态信息，并发送整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的控制信息给各OBC模块，以便构成车载OBC并联充电系统，用于车载OBC大功率充电。

前述的车载OBC并联充电系统，所述网关模块还通过导引控制信号与电动汽车供电设备EVSE相联通，用于实现与电动汽车供电设备EVSE充电握手。

前述的车载OBC并联充电系统，各OBC模块均具备屏蔽充电握手的功能。

前述的车载OBC并联充电系统，各OBC模块具备通信ID，并通过内部CAN通信总线给网关模块，传输的数据包括自身的通信ID和当前模块的运行状态信息。

前述的车载OBC并联充电系统，各OBC模块的功率可不同，数量为2-4个。

前述的车载OBC并联充电系统，所述网关模块具备控制各OBC模块内部供电的功能，且包括MCU控制器、外部CAN通信模块、内部CAN通信模块和充电握手模块，所述外部CAN通信模块、内部CAN通信模块和充电握手模块分别与MCU控制器相连接。

一种车载OBC并联充电系统的充电控制方法，包括以下步骤，

步骤（A），建立车载OBC并联充电系统，且通过外部供电接口给网关模块供电；

步骤（B），初始化车载OBC并联充电系统；

步骤（C），网关模块通过各并联OBC模块在线状态硬线连接或内部CAN通信总线，获取OBC模块的在线数目和对应的在线状态；

步骤（D），网关模块根据OBC模块的在线数目和对应的在线状态，循环切换内部CAN通信总线的CAN通道与不同的OBC模块进行通信；

步骤（E），网关模块通过内部CAN通信总线汇总所有OBC模块的运行状态；网关模块还通过导引控制信号与电动汽车供电设备EVSE相联通，检测导引控制状态；

步骤（F），网关模块判断整个车载OBC并联充电系统是否无故障且接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的开始充电指令，若是，跳到步骤（G）；若不是，一直在步骤（F）等待判断，直到整个车载OBC并联充电系统无故障且接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的开始充电指令；

步骤（G），网关模块完成与电动汽车供电设备EVSE连接充电握手，准备能量传输；

步骤（H），车载OBC并联充电系统开始充电，网关模块会根据整车控制器VCU或者电池管理系统BMS设定的充电电压和最大充电电流指令控制各并联OBC模块进行充电；

步骤（I），网关模块在充电过程中，判断车载OBC并联充电系统是否接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS完成充电指令，若是，跳到步骤（J）；若不是，一直在步骤（I）等待判断，直到接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS完成充电指令；

网关模块在充电过程中，判断车载OBC并联充电系统是否有故障或者接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS停止充电指令，若是，跳到步骤（K）；若不是，一直在步骤（I）等待判断，直到车载OBC并联充电系统发生故障或者接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS停止充电指令；

步骤（J），网关模块断开与电动汽车供电设备EVSE连接的充电握手，停止能量传输，执行步骤（L）；

步骤（K），网关模块判断是否是严重故障，若是，跳到步骤（J）；若不是，直接执行步骤（L）；

步骤（L），充电结束。

本发明的有益效果是：本发明的车载OBC并联充电系统及其充电控制方法，在不改变并联OBC模块软硬件的情况下，通过增加网关模块，通过建立控制流程，实现2至4个OBC模块的并联充电，满足不同客户的大功率充电需求，通过改变网关模块的硬件参数配置实现不同协议标准的充电握手功能，通用性强，便于扩展，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的车载OBC并联充电系统的系统框图；

图2是本发明的车载OBC并联充电系统的充电控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的车载OBC并联充电系统，包括网关模块、若干组相并联的OBC模块，

所述网关模块通过外部CAN通信总线与整车控制器VCU或者电池管理系统BMS进行通信，用于接收整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的控制信息，并发送各OBC模块的运行状态信息给整车控制器VCU或者电池管理系统BMS；

所述网关模块还通过内部CAN通信总线与若干组相并联的OBC模块进行通信，用于接收各OBC模块的运行状态信息，并发送整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的控制信息给各OBC模块，以便构成车载OBC并联充电系统，用于车载OBC大功率充电。

所述网关模块还通过导引控制信号与电动汽车供电设备EVSE相联通，用于实现与电动汽车供电设备EVSE充电握手，同时，可以通过改变网关模块的硬件参数配置实现不同协议标准(如J1772-2017、GBT 18487.1-2015等)的充电握手功能。

各OBC模块均具备屏蔽充电握手的功能，可以同时工作，可以根据需要选择性的开启工作。

各OBC模块具备通信ID，并通过内部CAN通信总线给网关模块，传输的数据包括自身的通信ID和当前模块的运行状态信息，便于识别和统计对应的OBC模块的工作状态。

各OBC模块的功率可不同，数量为2-4个。

所述网关模块具备控制各OBC模块内部供电的功能，且包括MCU控制器、外部CAN通信模块、内部CAN通信模块和充电握手模块，所述外部CAN通信模块、内部CAN通信模块和充电握手模块分别与MCU控制器相连接。

如图2所示，根据上述的车载OBC并联充电系统的充电控制方法，包括以下步骤，

步骤（A），建立车载OBC并联充电系统，且通过外部供电接口给网关模块供电；

步骤（B），初始化车载OBC并联充电系统；

步骤（C），网关模块通过各并联OBC模块在线状态硬线连接或内部CAN通信总线，获取OBC模块的在线数目和对应的在线状态；

步骤（D），网关模块根据OBC模块的在线数目和对应的在线状态，循环切换内部CAN通信总线的CAN通道与不同的OBC模块进行通信；

步骤（E），网关模块通过内部CAN通信总线汇总所有OBC模块的运行状态；网关模块还通过导引控制信号与电动汽车供电设备EVSE相联通，检测导引控制状态；

步骤（F），网关模块判断整个车载OBC并联充电系统是否无故障且接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的开始充电指令，若是，跳到步骤（G）；若不是，一直在步骤（F）等待判断，直到整个车载OBC并联充电系统无故障且接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的开始充电指令；

步骤（G），网关模块完成与电动汽车供电设备EVSE连接充电握手，准备能量传输；

步骤（H），车载OBC并联充电系统开始充电，网关模块会根据整车控制器VCU或者电池管理系统BMS设定的充电电压和最大充电电流指令控制各并联OBC模块进行充电，具体实现过程为：网关模块根据接收到VCU或者BMS控制信息，根据外部CAN协议解析出VCU或者BMS设定的充电电压和最大充电电流，按照内部CAN协议进行信息打包，通过内部CAN通信总线发送给各个OBC模块，实现单点独立控制对应的各个OBC模块；

步骤（I），网关模块在充电过程中，判断车载OBC并联充电系统是否接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS完成充电指令，若是，跳到步骤（J）；若不是，一直在步骤（I）等待判断，直到接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS完成充电指令；

网关模块在充电过程中，判断车载OBC并联充电系统是否有故障或者接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS停止充电指令，若是，跳到步骤（K）；若不是，一直在步骤（I）等待判断，直到车载OBC并联充电系统发生故障或者接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS停止充电指令；

步骤（J），网关模块断开与电动汽车供电设备EVSE连接的充电握手，停止能量传输，执行步骤（L）；

步骤（K），网关模块判断是否是严重故障，若是，跳到步骤（J）；若不是，直接执行步骤（L）；

步骤（L），充电结束。

综上所述，本发明的车载OBC并联充电系统及其充电控制方法，在不改变并联OBC模块软硬件的情况下，通过增加网关模块，通过建立控制流程，实现2至4个OBC模块的并联充电，满足不同客户的大功率充电需求，通过改变网关模块的硬件参数配置实现不同协议标准的充电握手功能，通用性强，便于扩展，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种车载OBC并联充电系统，其特征在于：包括网关模块、若干组相并联的OBC模块，

所述网关模块通过外部CAN通信总线与整车控制器VCU或者电池管理系统BMS进行通信，用于接收整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的控制信息，并发送各OBC模块的运行状态信息给整车控制器VCU或者电池管理系统BMS；

所述网关模块还通过内部CAN通信总线与若干组相并联的OBC模块进行通信，用于接收各OBC模块的运行状态信息，并发送整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的控制信息给各OBC模块，以便构成车载OBC并联充电系统，用于车载OBC大功率充电。

2.根据权利要求1所述的车载OBC并联充电系统，其特征在于：所述网关模块还通过导引控制信号与电动汽车供电设备EVSE相联通，用于实现与电动汽车供电设备EVSE充电握手。

3.根据权利要求1所述的车载OBC并联充电系统，其特征在于：各OBC模块均具备屏蔽充电握手的功能。

4.根据权利要求3所述的车载OBC并联充电系统，其特征在于：各OBC模块具备通信ID，并通过内部CAN通信总线给网关模块，传输的数据包括自身的通信ID和当前模块的运行状态信息。

5.根据权利要求3所述的车载OBC并联充电系统，其特征在于：各OBC模块的功率可不同，数量为2-4个。

6.根据权利要求1所述的车载OBC并联充电系统，其特征在于：所述网关模块具备控制各OBC模块内部供电的功能，且包括MCU控制器、外部CAN通信模块、内部CAN通信模块和充电握手模块，所述外部CAN通信模块、内部CAN通信模块和充电握手模块分别与MCU控制器相连接。

7.基于权利要求1-6任一项所述的车载OBC并联充电系统的充电控制方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（A），建立车载OBC并联充电系统，且通过外部供电接口给网关模块供电；

步骤（B），初始化车载OBC并联充电系统；

步骤（C），网关模块通过各并联OBC模块在线状态硬线连接或内部CAN通信总线，获取OBC模块的在线数目和对应的在线状态；

步骤（D），网关模块根据OBC模块的在线数目和对应的在线状态，循环切换内部CAN通信总线的CAN通道与不同的OBC模块进行通信；

步骤（E），网关模块通过内部CAN通信总线汇总所有OBC模块的运行状态；网关模块还通过导引控制信号与电动汽车供电设备EVSE相联通，检测导引控制状态；

步骤（F），网关模块判断整个车载OBC并联充电系统是否无故障且接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的开始充电指令，若是，跳到步骤（G）；若不是，一直在步骤（F）等待判断，直到整个车载OBC并联充电系统无故障且接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS的开始充电指令；

步骤（G），网关模块完成与电动汽车供电设备EVSE连接充电握手，准备能量传输；

步骤（H），车载OBC并联充电系统开始充电，网关模块会根据整车控制器VCU或者电池管理系统BMS设定的充电电压和最大充电电流指令控制各并联OBC模块进行充电；

步骤（I），网关模块在充电过程中，判断车载OBC并联充电系统是否接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS完成充电指令，若是，跳到步骤（J）；若不是，一直在步骤（I）等待判断，直到接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS完成充电指令；

网关模块在充电过程中，判断车载OBC并联充电系统是否有故障或者接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS停止充电指令，若是，跳到步骤（K）；若不是，一直在步骤（I）等待判断，直到车载OBC并联充电系统发生故障或者接收到整车控制器VCU或者电池管理系统BMS停止充电指令；

步骤（J），网关模块断开与电动汽车供电设备EVSE连接的充电握手，停止能量传输，执行步骤（L）；

步骤（K），网关模块判断是否是严重故障，若是，跳到步骤（J）；若不是，直接执行步骤（L）；

步骤（L），充电结束。

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