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原文传递氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电控制方法及系统

专利名称：	氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电控制方法及系统
摘要：	本发明揭示了一种氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电的控制方法及系统，控制方法包括：S1、氢燃料电池电动汽车在OFF档时，先判断直流充电口盖的状态，如果直流充电口盖是关闭状态则进入S2，如果直流充电口盖是开启状态则进入S3；S2、氢燃料电池发电机给本车动力电池充电；S3、本车的氢燃料电池发电机的正负极和充电通讯信号切换到本车的直流充电口对应接口；S4、判断直流充电口通讯信号与其他车BMS连接和通讯状态，如果直流充电口通讯信号与其他车BMS连接并通讯成功则实现本车水氢发电为其他车动力电池充电。本发明可使本车的氢燃料电池发电机不仅能够对本车动力电池充电，还能对其他亏电的纯电动车的动力电池充电或者为其他用电设备提供电能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广东合即得能源科技有限公司
发明人：	向华;杨伟涛
专利状态：	有效
申请日期：	2017-11-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201711226739.4
公开号：	CN110014885A
代理机构：	上海金盛协力知识产权代理有限公司
代理人：	王松
分类号：	B60L53/00(2019.01);B;B60;B60L;B60L53
申请人地址：	523622 广东省东莞市樟木头镇柏地柏兴二路18号
主权项：	1.一种氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括静态充电过程，具体包括：步骤S1、氢燃料电池电动汽车在OFF档时候，先判断直流充电口盖的状态，如果直流充电口盖是关闭状态则进入步骤S2，如果直流充电口盖是开启状态则进入步骤S3；步骤S2、当直流充电口盖是关闭状态的时候，氢燃料电池发电机给本车动力电池充电；步骤S3、当直流充电口盖是开启状态的时候，则本车的氢燃料电池发电机的正负极和充电通讯信号切换到本车的直流充电口对应接口；步骤S4、判断直流充电口通讯信号与其他车BMS连接和通讯状态，如果直流充电口通讯信号与其他车BMS连接并通讯成功则进入步骤S5，如果没连接成功则进入步骤S6；步骤S5、实现本车水氢发电为其他车动力电池充电；步骤S6、等待外部车辆接入状态，间隔设定时间后转至步骤S4；所述控制方法还包括车辆行驶中充电过程；通过有线充电，或者无线充电，或者将其他车动力电池卸下后放入氢燃料电池电动汽车为其充电；车辆行驶中有线充电方式下：氢燃料电池电动汽车与其他车辆通过连接机构前后连接或左右连接，连接机构内设有充电线缆；连接机构为柔性连接机构或硬质连接机构；车辆行驶中无线充电方式下：氢燃料电池电动汽车设有第一连接机构，其他车辆设有第二连接机构，第一连接机构与第二连接机构接触或靠近；第一连接机构在工作时靠近第二连接机构的端部设有无线充电发射线圈，第二连接机构在工作时靠近第一连接机构的端部设有无线充电接收线圈；车辆行驶中卸下动力电池充电方式下：其他车至少包括第一动力电池、第二动力电池，第一动力电池或/和第二动力电池可拆卸设置，设有充电接入口。 2.一种氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：步骤S1、氢燃料电池电动汽车在OFF档时候，先判断直流充电口盖的状态，如果直流充电口盖是关闭状态则进入步骤S2，如果直流充电口盖是开启状态则进入步骤S3；步骤S2、当直流充电口盖是关闭状态的时候，氢燃料电池发电机给本车动力电池充电；步骤S3、当直流充电口盖是开启状态的时候，则本车的氢燃料电池发电机的正负极和充电通讯信号切换到本车的直流充电口对应接口；步骤S4、判断直流充电口通讯信号与其他车BMS连接和通讯状态，如果直流充电口通讯信号与其他车BMS连接并通讯成功则进入步骤S5，如果没连接成功则进入步骤S6；步骤S5、实现本车水氢发电为其他车动力电池充电；步骤S6、等待外部车辆接入状态，间隔设定时间后转至步骤S4。 3.根据权利要求2所述的氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电的控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括车辆行驶过程中对其他车辆无线充电的过程。 4.根据权利要求3所述的氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括车辆行驶中有线充电方式：氢燃料电池电动汽车与其他车辆通过连接机构前后连接或左右连接，连接机构内设有充电线缆；连接机构为柔性连接机构或硬质连接机构。 5.根据权利要求3所述的氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括车辆行驶中有线充电方式：氢燃料电池电动汽车设有第一连接机构，其他车辆设有第二连接机构，第一连接机构与第二连接机构接触或靠近；第一连接机构在工作时靠近第二连接机构的端部设有无线充电发射线圈，第二连接机构在工作时靠近第一连接机构的端部设有无线充电接收线圈。 6.根据权利要求3所述的氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电的控制方法，其特征在于：通过将其他车动力电池卸下后放入氢燃料电池电动汽车为其充电；车辆行驶中卸下动力电池充电方式下：其他车至少包括第一动力电池、第二动力电池，第一动力电池或/和第二动力电池可拆卸设置，设有充电接入口。 7.根据权利要求2所述的氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电的控制方法，其特征在于：判断氢燃料电池发电机给本车还是对外输出的关键取决于直流充电口盖的开启状态，当直流充电口盖为关闭状态的时候，氢燃料电池发电机对本车动力电池充电，当直流充电口盖为开启状态的时候，则氢燃料电池发电机停止对本车动力电池充电，水氢动力输出动力线和充电信号切换到直流充电口位置。 8.根据权利要求2所述的氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电的控制方法，其特征在于：当直流充电口盖打开时候，能否实现水氢机对其他车辆成功充电的关键取决于本车氢燃料电池发电机同其他车辆的BMS是否能够正常连接并通讯成功，如果本车的充电通讯信号与其他电动汽车的BMS连接并通讯成功则本车水氢机对其他电动汽车的动力电池充电，如果本车的充电通讯信号与其他电动汽车的BMS连接并通讯不成功则本车处于待机状态。 9.一种氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电的控制系统，其特征在于：包括电源模块、主控电路、充电口盖状态检测电路、充电选择电路；所述电源模块把电动汽车动力电池的电压转换为主控电路、充电口盖状态检测电路、充电选择电路工作所需的电源电压；所述主要控制该系统的工作，通过所述充电口盖状态检测电路检测到的充电口的状态控制所述充电选择电路工作，进行充电模式的选择，根据充电口盖的状态选择切换氢燃料电池发电机为本车充电或者为他车充电。 10.根据权利要求9所述的氢燃料电池电动汽车为其他电动汽车充电的控制系统，其特征在于：所述电源模块把电动汽车动力电池的电压转换为稳定、低噪声的第一电压和第二电压为主控电路、充电口盖状态检测电路、充电选择电路提供工作电压；电源模块包括第一电源模块、第二电源模块；第一电源模块把动力电池的输出电压转换为第一电压，由于动力电池的电压随着电池电量的消耗会产生变化，第一电源模块包括能稳定输出电压的第一电压转换电路；所述第一电源模块包括第一接口P1、第二芯片U2、第一电感L1、第二发光二极管D2、第四二极管D4、第四电阻R4、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5；其中第一接口P1为本车动力电池的输出电压接口；第二芯片U2是一款降压型电源管理单片集成电路的开关电压调节器，能够输出驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性，第二芯片U2的第一引脚为电源输入引脚，连接至电源输入接口，第二芯片U2的第二引脚为电源输出引脚，输出电路所需的第一电源，第二芯片U2的第三引脚为接地引脚，第二芯片U2的第四引脚为电压反馈引脚，当输出电压不稳定时，第二芯片U2根据第四引脚接收到的反馈电压控制芯片内部开关导通的占空比使电源电压输出稳定，第二芯片U2的第五引脚为第二芯片U2的工作控制引脚，当第五引脚为低电平时，第二芯片工作；第四二极管D4为肖特基二极管，它的反向恢复时间极短，主要用在开关稳压电源和逆变器中作为续流二极管使用；第一接口P1的第一引脚连接至第二芯片U2的第一引脚，第一接口P1的第二引脚接地，第三电容C3连接至第二芯片U2的第一引脚与地之间，起退耦、滤波作用，第二芯片U2的第三引脚、第五引脚、第六引脚均接地，第二芯片U2的第四引脚连接至输出的第一电源的正极，起反馈调节作用，第二芯片U2的第二引脚连接至第四三极管D4的负极，第四三极管D4的正极连接至地，第一电感L1一端连接至第二芯片U2的第二引脚，另一端输出第一电源的正极，第四电容C4、第五电容C5并联连接至第一电源的正极与地之间，第四电容C4、第五电容C5起退耦、滤波作用，第二发光二极管D2的正极连接至第一电源的正极，第四电阻R4连接至第二发光二极管D2的负极与地之间；第二发光二极管D2起状态指示作用，当第一电源输出正常时，第二发光二极管D2指示灯亮；所述第二电源模块把第一电源转换为第二电压主要为主控制芯片提供工作电源；第二电源模块包括第三芯片U3、第六发光二极管D6、第六电阻R6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10；第三芯片U3为一款高效率线性稳压器，把第一电压转换为第二电源电压，第三芯片U3的第三引脚为电源输入引脚连接至第一电源的正极上，第七电容C7与第九电容C9并联连接至第三芯片U3的第三引脚与地之间，第三芯片U3的第二引脚接地，第三芯片U3的第一引脚输出第二电源电压，第八电容C8与第十电容C10并联连接至第三芯片U3的第一引脚与地之间，第六发光二极管D6的正极连接至第二电源的正极，第六电阻R6连接至第六发光二极管D6的负极与地之间，当第二电源模块正常工作时，输出+第二电压，第六发光二极管亮；所述主控电路包括主控芯片电路、指示灯电路、CAN总线通讯电路；主控制芯片电路包括第一芯片U1、第二按键S2、第一电容C1、第二电容C2、第六电容C6、第二电阻R2，其中第一芯片U1是一款8位的MCU，内置定时器,带异常检出功能，内置高精度、带锁相环PLL的时钟，片内带运放、多路A/D、比较器等资源，可大大简化外围电路，功耗低，适用于低功耗电路；第一芯片U1的第八引脚为电源引脚连接至第二电源的正极，第六电容C6连接至第一芯片U1的第八引脚与地之间，第二电容C2连接至第一芯片U1的第六引脚与地之间，第一芯片U1的第七引脚接地，第二按键S2一端连接至第一芯片U1的第三引脚上，另一端与第一电容C1串联连接至第二电源的正极上，第二电阻R2并联连接至第一电容C1的两端，第二按键S2起系统复位作用；指示灯电路用于系统工作的提示功能作用，指示灯电路包括第一电阻R1、第三电阻R3、第五电阻R5、第一发光二极管D1、第三发光二极管D3、第五发光二极管D5；其中第一电阻R1与第一发光二极管D1构成通讯指示灯，第一电阻R1连接至第一发光二极管D1的负极与第一芯片U1的第十一引脚之间，第一发光二极管D1的正极连接至第一电源的正极，当本车需要为他车提供充电时，需要与他车进行通讯，当通讯成功时，第一芯片U1的第十一引脚输出低电平，第一发光二极管D1亮；第三电阻R3与第三发光二极管D3构成本车充电指示灯，第三电阻R3连接至第一芯片U1的第十引脚与第三发光二极管D3的负极之间，第三发光二极管D3的正极接第一电源的正极，当本车充电口盖关闭时，系统选择对本车动力电池充电，此时第三发光二极管D3亮；第五电阻R5与第五发光二极管D5构成为他车充电状态指示灯，第五电阻R5连接至第一芯片U1的第九引脚与第五发光二极管D5的负极之间，第五发光二极管D5的正极连接至第一电源的正极，当本车充电口盖打开时并且与他车完成通讯后，系统选择为他车动力电池充电，此时第五发光二极管D5亮；CAN总线通讯电路主要当本电动汽车需要为其他电动车的动力电池充电时，需要与其他车进行通信，当通信完成后才可对他车动力电池进行充电；CAN总线通讯电路包括第四芯片U4、第十一电容C11，其中第四芯片U4为具有待机模式和环回功能的CAN总线收发器，该芯片采用第二电源供电；第四芯片U4的第一引脚连接至第一芯片U1的第四引脚上，第四芯片U4的第三引脚连接至第一芯片U1的第五引脚上，第四芯片U4的第三引脚连接至第二电源的正极，第十一电容C11连接至第四芯片U4的第三引脚与地之间，第四芯片U4的第六引脚与第七引脚作为通讯引脚与其他车进行通讯连接；所述充电口盖状态检测电路主要检测充电口盖的状态，当水氢机电动汽车在OFF档时，需要先判断直流充电口盖的状态，如果直流充电口盖是关闭状态则控制氢燃料电池发电机为本车动力电池充电，如果直流充电口盖是开启状态则控制本车的氢燃料电池发电机的正负极和充电通讯信号切换到本车的直流充电口对应接口为通讯成功的其他车的动力电池充电；充电口盖状态检测电路包括第一开关S1、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11；其中第一开关S1为充电口的开关，第一开关S1打开表示充电口盖打开，第一开关S1闭合，表示充电口盖关闭，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2为N沟道晶体管，第一开关S1连接至第一晶体管Q1的栅极与地之间，第七电阻R7连接至第一晶体管Q1的栅极与第一电源的正极之间，第一晶体管Q1的源极接地，第十电阻R10连接至第一晶体管Q1的栅极与源极之间，第八电阻R8连接至第一电源的正极与第一晶体管Q1的漏极之间，第一晶体管Q1的漏极连接至第二晶体管Q2的栅极上，第十一电阻R11连接至第二晶体管Q2的栅极与源极之间，第二晶体管Q2的源极接地，第九电阻R9连接至第二电源的正极与第二晶体管Q2的漏极之间，第二晶体管Q2的漏极连接至第一芯片U1的第一引脚上；第八电阻R8、第十电阻R10、第一晶体管Q1组成信号反向电路，经过第一晶体管Q1的栅极的信号与第一晶体管Q1漏极输出的信号相反，当第一晶体管Q1的栅极输入高电平时，第一晶体管Q1的漏极输出低电平，当第一晶体管Q1的栅极输入低电平时，第一晶体管Q1的漏极输出高电平；第九电阻R9、第十一电阻R11、第二晶体管Q2组成反向功能的第一电压-第二电压信号转换电路，当第二晶体管Q2的栅极输入5V的高电平时，第二晶体管Q2的漏极输出低电平，当第二晶体管Q2的栅极输入低电平时，第二晶体管Q2的漏极输出高电平，送入第一芯片U1的第一引脚处理，保护第一芯片不受损坏；当充电口盖关闭时，第一开关S1为低电平，第一晶体管Q1截止，第一晶体管Q1漏极输出第一电源高电平，第二晶体管Q2导通，第二晶体管Q2的漏极输出低电平，第一芯片U1单片机接收到驱动后的信号S1A为低电平，单片机控制引脚S1B输出高电平，继电器切换到本车电池接口，氢燃料电池发电机给本车动力电池充电。当充电口盖打开时，第一开关S1为高电平，第一晶体管Q1导通，第一晶体管Q1漏极输出低电平，第二晶体管Q2截止，第二晶体管Q2的漏极输出高电平，第一芯片U1单片机接收到驱动后的信号S1A为第二电源电压的高电平，单片机控制引脚S1B输出低电平，继电器切换到直流充电接口，本车的氢燃料电池发电机的正负极和充电通讯信号切换到本车的直流充电口对应接口，准备为其他车动力电池充电；所述充电选择电路主要控制氢燃料电池发电机的正负接口的切换完成对本车动力电池或者对其他车的动力电池充电；充电选择电路包括第二接口P2、第三接口P3、第四接口P4、第一继电器K1、第六芯片U6、第七芯片U7、第十三电容C13、第十四电容C14、第二磁珠F2；其中第二接口P2为本车动力电池的充电接口，第三接口P3为氢燃料电池发电机的正负接口，第四接口P4为本车的直流充电接口，可作为充电口为其他车充电使用，第一继电器K1为双路开关选择继电器，用于本车动力电池接口与直流充电接口的切换与选择，第六芯片U6为4路总线缓冲闸特有独立的带三态输出的线路驱动器，当输出使能OE端为高时，对应的输出端将被禁用，当输出使能OE端为低电平时，芯片正常工作，第七芯片U7为标准的快速逻辑闸，内含6个施密特反相器，具有14个引脚，第一引脚输入，第二引脚输出，第三引脚输入，第四引脚输出，第五引脚输入，第六引脚输出，第十三引脚输入，第十二引脚输出，第十一引脚输入，第十引脚输出，第九引脚输入，第八引脚输出，第十四引脚接电源正电压，第七引脚接地，传递延迟大约为5Ns；第三接口P3的第一引脚连接至第一继电器K1的第六引脚上，第三接口P3的第二引脚连接至第一继电器K1的第三引脚上，第一继电器K1的第七引脚连接至第二接口P2的第一引脚上，第一继电器K1的第二引脚连接至第二接口P2的第二引脚上，第一继电器K1的第五引脚连接至第四接口P4的第一引脚上，第一继电器K1的第四引脚连接至第四接口P4的第二引脚上，第一继电器K1的第一引脚连接至第六芯片U6的第六引脚上，第一继电器K1的第八引脚连接至第六芯片U6的第三引脚上，第六芯片U6的第十四引脚连接至第一电源的正极，第十三电容C13连接至第六芯片U6的第十四引脚与地之间，第六芯片U6的第七引脚接地，第六芯片U6的第一引脚、第四引脚、第十引脚、第十三引脚均相连接并连接至第一芯片U1的第十四引脚上，第六芯片U6的第二引脚连接至第七芯片U7的第二引脚上，第六芯片U6的第五引脚连接至第七芯片U7的第一引脚上，第七芯片U7的第一引脚连接至第一芯片U1的第二引脚上，第七芯片U7的第七引脚接地，第二磁珠F2连接至第一电源的正极与第七芯片U7的第十四引脚之间，第十四电容C14连接至第七芯片U7的第十四引脚与地之间；当本车处于OFF档位时，充电口盖若为关闭状态，主控电路中第一芯片U1的第二引脚输出高电平，此时第六芯片U6的第六引脚输出高电平，第六芯片U6的第三引脚输出低电平，第一继电器K1的第一引脚与第八引脚之间电压差为第一电源电压，第一继电器K1的第六引脚与第七引脚导通、第三引脚与第二引脚导通，控制氢燃料电池发电机的正负接口连接至本车动力电池的接口，氢燃料电池发电机为本车动力电池充电；充电口盖若为打开状态，主控电路中第一芯片U1的第二引脚输出低电平，此时第六芯片U6的第六引脚输出低电平，第六芯片U6的第三引脚输出高电平，第一继电器K1的第八引脚与第一引脚之间电压差为第一电源电压，第一继电器K1的第六引脚与第五引脚导通、第三引脚与第四引脚导通，控制氢燃料电池发电机的正负接口连接至直流充电接口，当此时本车若与其他车BMS通讯成功，即可使用本车氢燃料电池发电机为其他车的动力电池充电。
所属类别：	发明专利