一种电动汽车供电管理装置的制造方法
一种电动汽车供电管理装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电动汽车充电领域，特别设及一种电动汽车供电管理装置。
【背景技术】
[0002] 目前，伴随全球能源和环境系统巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放 的大户，需要进行革命性的变革。新能源汽车在能源制约、环境污染等大背景下，凭借使用 成本低、舒适度高、政府补贴力度大等优势进入人们的日常生活中，整个产业获得长足发 展。但是，在行业取得突破性进展的同时，电动汽车充电的诸多问题受到业界的广泛关注， 在此背景下，诸如电池管理系统下简称BMS)、充电监控模块、各种交直流充电粧等产品 应运而生。但就实用性来看，还有很多问题需要进一步解决，其中包括:一、充电过程繁琐， 充电状态不能直观显示，在临时快充补电的时候必须到车身近处才能了解充电状态，不能 在远处进行识别。另外，传统的新能源汽车充电就是靠 BMS进行管理，设备的功能认证与测 试维护都不可避免的还存在一些漏桐，电池剩余电量(S0C)估算不精准的情况下也会存在 一定的过充风险。二、欲充电电流、欲充电电量不能进行量化设定灵活充电，W达到资源的 优化配置。
[0003] 目前电动汽车充电粧采用的是交、直流供电方式，需要特制的充电卡刷卡使用，充 电粧显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。充电粧作为加油站、小区电动汽车充电 状态的人机交互产品。可实现计时充电和计电度量充电。卡内预先充值，每次充电后根据电 度数自动从卡中减去。但在智能充电站建设未跟上、基础设施不健全的背景下，用W进行欲 充电电流、充电量的设定、充电量显示等的装置就无法实现。
[0004] 充电站内，充电粧与充电站监控中屯、通信的主要数据为控制和小数据量的采集信 息，要求在充电粧运作过程中监控的实时性比较高，一旦出现意外情况可W第一时间采取 措施。且随着充电站的迅猛发展，无人监守的自助式充电站也会成为趋势，此时汽车本身的 电路保护系统、远程的集中监控和意外应急就愈显重要，可通过采用"CAN+W太网"双网冗 余的数据传输方式、车辆本身保护方式解决。
【发明内容】
[0005] 为克服上述现有技术的缺陷与不足，本发明提供一种电动汽车供电管理装置。
[0006] 本发明的技术方案是： 一种电动汽车供电管理装置，独立于电动汽车与充电粧，包括一外壳及其内部的供电 管理系统，所述外壳上设有交流输入航插和交流输出航插，用于串接充电粧的充电进线端； 所述供电管理系统包括单片机和分别与单片机连接的L邸显示光圈、显示屏幕、电网实时载 荷检测单元、电流传感器、GPRS通信模块W及断路器;充电粧提供的充电状态信号从单片机 的输入管脚输入，单片机根据输入的充电状态信号控制Lm)显示光圈进行状态显示；电网实 时载荷检测单元和电流传感器分别连接到充电粧进线端，随时获知电网实时运行情况和检 测充电电流;GPRS通信模块用W与用户终端的实时通信，显示屏幕用于显示及触摸操作;断 路器串接在充电进线端上，在完成充电后，单片机控制断路器断开。
[0007]优选的，单片机通过CAN通讯接口与电动汽车的电池管理系统连接，池管理系统将 电池包电压信息通过CAN通讯传输给单片机。
[000引优选的，所述单片机和L邸显示光圈设置在PCB电路板。
[0009] 优选的，所述显示屏幕为液晶显示屏，包括自动轮显和按键显示，用于显示进行充 电电量、充电电流设定、充电状态，显示屏具备背光功能，通过按键触发方式点亮背光，2个 自动轮显周期后关闭背光。
[0010] 优选的，所述电流传感器为霍尔电流传感器。
[ocm]本发明的优点是： 1、本发明W单片机作为核屯、的数字控制系统，智能程度高;可预设充电电量，通过电流 传感器控制电流，夜间谷电时段电价便宜，电网负荷小，为车主节省电费。白天峰电时段可 选择小电流充电，有利于电网的稳定运转。在最快的时间完成实际需要的充电行为，实现充 电粧资源的优化配置。
[0012] 2、本发明可W车身外直观显示电动汽车充电状态。车主无需进入车内查看充电进 程，通过装置的Lm)光圈颜色获得已充电量的信息。同时，其他欲充电车主也可在不用询问 的情况下，通过充电站内车辆的Lm)光圈颜色了解站内车辆充电状态，为充电站的选择提供 最有效的信息。
[0013] 3、装置内置霍尔电流电度器、断路器，可根据预先设定的充电量进行计数，完成充 电后综合BMS监控数据自动断开电路，与BMS断电控制系统对车辆进行双重保护规避电动汽 车过充电风险。当采集的电压超过过压保护设定值或低于欠压保护设定值，装置切断电路。 断路器可保证在充电过程中发生漏电等紧急情况时停止充电。或当发生意外状况需要紧急 停止充电时，可W通过急停来中断充电。
【附图说明】
[0014] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述： 图1为本发明所述的电动汽车供电管理装置的外部结构示意图； 图2为本发明所述的电动汽车供电管理装置的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0015] 如图1和2所示，本发明所掲示的电动汽车供电管理装置，独立于电动汽车与充电 粧，包括一外壳1及其内部的供电管理系统，所述外壳上设有交流输入航插5和交流输出航 插6,用于串接充电粧的充电进线端;所述供电管理系统包括单片机和分别与单片机连接的 L抓显示光圈3、显示屏幕2、电网实时载荷检测单元、电流传感器、GPRS通信模块W及断路 器，所述单片机和Lm)显示光圈设置在PCB电路板。充电粧提供的充电状态信号从单片机的 输入管脚输入，单片机根据输入的充电状态信号控制L邸显示光圈进行状态显示；电网实时 载荷检测单元和电流传感器分别连接到充电粧进线端，随时获知电网实时运行情况和检测 充电电流;GPRS通信模块用W与用户终端的实时通信，显示屏幕用于显示及触摸操作;断路 器串接在充电进线端上，在完成充电后，单片机控制断路器断开。
[0016] 所述的Lm)感应光圈，充电机提供的充电状态信号从单片机的输入管脚输入，单片 机的输出端连接到L抓感应光圈，装置的输出端与车载充电接口连接，通过CAN协议信号与 电池管理系统（BMS)的充电监控并轨，主要用于对车辆充电过程的感知与实时显示（通过 L抓灯光颜色进行充电状态的区分）；通过车外的显示车主无需再进入车内，便可直接查看 车辆充电进程。同时Lm)感应光圈通过对已充电量的监控降低过充风险。具体Lm)光圈显示 分区如表1，表1中百分比均按照车主预先设定的充电量计算。
[0017] 表1
单片机通过CAN通讯接口与电动汽车的电池管理系统连接，池管理系统将电池包电压 信息通过CAN通讯传输给单片机。
[0018] 所述显示屏幕为液晶显示屏，包括自动轮显和按键显示，用于显示进行充电电量、 充电电流设定、充电状态，显示屏具备背光功能，通过按键触发方式点亮背光，2个自动轮显 周期后关闭背光。
[0019] 本发明把电网需求、车主需求、充电环境变化进行一个综合判断，通过霍尔的感应 数据和BMS信号整合对车进行协同保护。实时载荷检测单元，负责获知电网实时运行情况， 车主通过装置触摸屏进行欲充电电量设定，充电过程中BMS将电池包电压信息通过CAN通讯 传输给装置上的单片机，单片机根据实时的电压状态对霍尔电流传感器进行控制，实时计 算充电所需电流值，使得车辆在系统保护下充电提高30%W上的使用寿命，同时，电池的安 全性也可W提高，使得供电管理装置及时掌握电池各项状态信息，在异常状态出现时及时 发出报警信号或切开电路，为充电安全再提供一道屏障。
[0020] 另外本发明可拓展支持语音提示;通过红外对充电粧上参数进行配置，W及数据 查询;能够通过CAN、W太网或GPRS进行数据传输;监测汽车电池的电压、电流、溫度;集 成GPRS模块后可支持远程升级应用程序;通讯系统采用W太网冗余传输结构，在升级应用 程序及系统时，可通过W太网进行远程统一升级。并可进一步拓展实现远程客户端操作。
[0021] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 能够了解本发明的内容并据W实施，并不能W此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主 要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种电动汽车供电管理装置，独立于电动汽车与充电粧，其特征在于:包括一外壳及 其内部的供电管理系统，所述外壳上设有交流输入航插和交流输出航插，用于串接充电粧 的充电进线端;所述供电管理系统包括单片机和分别与单片机连接的LED显示光圈、显示屏 幕、电网实时载荷检测单元、电流传感器、GPRS通信模块以及断路器;充电粧提供的充电状 态信号从单片机的输入管脚输入，单片机根据输入的充电状态信号控制LED显示光圈进行 状态显示；电网实时载荷检测单元和电流传感器分别连接到充电粧进线端，随时获知电网 实时运行情况和检测充电电流;GPRS通信模块用以与用户终端的实时通信，显示屏幕用于 显示及触摸操作;断路器串接在充电进线端上，在完成充电后，单片机控制断路器断开。2. 根据权利要求1所述的电动汽车供电管理装置，其特征在于:单片机通过CAN通讯接 口与电动汽车的电池管理系统连接，池管理系统将电池包电压信息通过CAN通讯传输给单 片机。3. 根据权利要求1所述的电动汽车供电管理装置，其特征在于:所述单片机和LED显示 光圈设置在PCB电路板。4. 根据权利要求1所述的电动汽车供电管理装置，其特征在于:所述显示屏幕为液晶显 示屏，包括自动轮显和按键显示，用于显示进行充电电量、充电电流设定、充电状态，显示屏 具备背光功能，通过按键触发方式点亮背光，2个自动轮显周期后关闭背光。5. 根据权利要求1所述的电动汽车供电管理装置，其特征在于:所述电流传感器为霍尔 电流传感器。
【专利摘要】本发明公开了一种电动汽车供电管理装置，独立于电动汽车与充电桩，包括一外壳及其内部的供电管理系统，所述外壳上设有交流输入航插和交流输出航插，用于串接充电桩的充电进线端；所述供电管理系统包括单片机和分别与单片机连接的LED显示光圈、显示屏幕、电网实时载荷检测单元、电流传感器、GPRS通信模块以及断路器；本发明以单片机作为核心的数字控制系统，智能程度高；可预设充电电量，通过电流传感器控制电流，夜间谷电时段电价便宜，电网负荷小，为车主节省电费。白天峰电时段可选择小电流充电，有利于电网的稳定运转。在最快的时间完成实际需要的充电行为，实现充电桩资源的优化配置。
【IPC分类】H02J7/02
【公开号】CN105490359
【申请号】CN201511016051
【发明人】李家文, 曹传强
【申请人】清华大学苏州汽车研究院（吴江）
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月31日
【技术领域】
[0001] 本发明设及电动汽车充电领域，特别设及一种电动汽车供电管理装置。
【背景技术】
[0002] 目前，伴随全球能源和环境系统巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放 的大户，需要进行革命性的变革。新能源汽车在能源制约、环境污染等大背景下，凭借使用 成本低、舒适度高、政府补贴力度大等优势进入人们的日常生活中，整个产业获得长足发 展。但是，在行业取得突破性进展的同时，电动汽车充电的诸多问题受到业界的广泛关注， 在此背景下，诸如电池管理系统下简称BMS)、充电监控模块、各种交直流充电粧等产品 应运而生。但就实用性来看，还有很多问题需要进一步解决，其中包括:一、充电过程繁琐， 充电状态不能直观显示，在临时快充补电的时候必须到车身近处才能了解充电状态，不能 在远处进行识别。另外，传统的新能源汽车充电就是靠 BMS进行管理，设备的功能认证与测 试维护都不可避免的还存在一些漏桐，电池剩余电量(S0C)估算不精准的情况下也会存在 一定的过充风险。二、欲充电电流、欲充电电量不能进行量化设定灵活充电，W达到资源的 优化配置。
[0003] 目前电动汽车充电粧采用的是交、直流供电方式，需要特制的充电卡刷卡使用，充 电粧显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。充电粧作为加油站、小区电动汽车充电 状态的人机交互产品。可实现计时充电和计电度量充电。卡内预先充值，每次充电后根据电 度数自动从卡中减去。但在智能充电站建设未跟上、基础设施不健全的背景下，用W进行欲 充电电流、充电量的设定、充电量显示等的装置就无法实现。
[0004] 充电站内，充电粧与充电站监控中屯、通信的主要数据为控制和小数据量的采集信 息，要求在充电粧运作过程中监控的实时性比较高，一旦出现意外情况可W第一时间采取 措施。且随着充电站的迅猛发展，无人监守的自助式充电站也会成为趋势，此时汽车本身的 电路保护系统、远程的集中监控和意外应急就愈显重要，可通过采用"CAN+W太网"双网冗 余的数据传输方式、车辆本身保护方式解决。
【发明内容】
[0005] 为克服上述现有技术的缺陷与不足，本发明提供一种电动汽车供电管理装置。
[0006] 本发明的技术方案是： 一种电动汽车供电管理装置，独立于电动汽车与充电粧，包括一外壳及其内部的供电 管理系统，所述外壳上设有交流输入航插和交流输出航插，用于串接充电粧的充电进线端； 所述供电管理系统包括单片机和分别与单片机连接的L邸显示光圈、显示屏幕、电网实时载 荷检测单元、电流传感器、GPRS通信模块W及断路器;充电粧提供的充电状态信号从单片机 的输入管脚输入，单片机根据输入的充电状态信号控制Lm)显示光圈进行状态显示；电网实 时载荷检测单元和电流传感器分别连接到充电粧进线端，随时获知电网实时运行情况和检 测充电电流;GPRS通信模块用W与用户终端的实时通信，显示屏幕用于显示及触摸操作;断 路器串接在充电进线端上，在完成充电后，单片机控制断路器断开。
[0007]优选的，单片机通过CAN通讯接口与电动汽车的电池管理系统连接，池管理系统将 电池包电压信息通过CAN通讯传输给单片机。
[000引优选的，所述单片机和L邸显示光圈设置在PCB电路板。
[0009] 优选的，所述显示屏幕为液晶显示屏，包括自动轮显和按键显示，用于显示进行充 电电量、充电电流设定、充电状态，显示屏具备背光功能，通过按键触发方式点亮背光，2个 自动轮显周期后关闭背光。
[0010] 优选的，所述电流传感器为霍尔电流传感器。
[ocm]本发明的优点是： 1、本发明W单片机作为核屯、的数字控制系统，智能程度高;可预设充电电量，通过电流 传感器控制电流，夜间谷电时段电价便宜，电网负荷小，为车主节省电费。白天峰电时段可 选择小电流充电，有利于电网的稳定运转。在最快的时间完成实际需要的充电行为，实现充 电粧资源的优化配置。
[0012] 2、本发明可W车身外直观显示电动汽车充电状态。车主无需进入车内查看充电进 程，通过装置的Lm)光圈颜色获得已充电量的信息。同时，其他欲充电车主也可在不用询问 的情况下，通过充电站内车辆的Lm)光圈颜色了解站内车辆充电状态，为充电站的选择提供 最有效的信息。
[0013] 3、装置内置霍尔电流电度器、断路器，可根据预先设定的充电量进行计数，完成充 电后综合BMS监控数据自动断开电路，与BMS断电控制系统对车辆进行双重保护规避电动汽 车过充电风险。当采集的电压超过过压保护设定值或低于欠压保护设定值，装置切断电路。 断路器可保证在充电过程中发生漏电等紧急情况时停止充电。或当发生意外状况需要紧急 停止充电时，可W通过急停来中断充电。
【附图说明】
[0014] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述： 图1为本发明所述的电动汽车供电管理装置的外部结构示意图； 图2为本发明所述的电动汽车供电管理装置的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0015] 如图1和2所示，本发明所掲示的电动汽车供电管理装置，独立于电动汽车与充电 粧，包括一外壳1及其内部的供电管理系统，所述外壳上设有交流输入航插5和交流输出航 插6,用于串接充电粧的充电进线端;所述供电管理系统包括单片机和分别与单片机连接的 L抓显示光圈3、显示屏幕2、电网实时载荷检测单元、电流传感器、GPRS通信模块W及断路 器，所述单片机和Lm)显示光圈设置在PCB电路板。充电粧提供的充电状态信号从单片机的 输入管脚输入，单片机根据输入的充电状态信号控制L邸显示光圈进行状态显示；电网实时 载荷检测单元和电流传感器分别连接到充电粧进线端，随时获知电网实时运行情况和检测 充电电流;GPRS通信模块用W与用户终端的实时通信，显示屏幕用于显示及触摸操作;断路 器串接在充电进线端上，在完成充电后，单片机控制断路器断开。
[0016] 所述的Lm)感应光圈，充电机提供的充电状态信号从单片机的输入管脚输入，单片 机的输出端连接到L抓感应光圈，装置的输出端与车载充电接口连接，通过CAN协议信号与 电池管理系统（BMS)的充电监控并轨，主要用于对车辆充电过程的感知与实时显示（通过 L抓灯光颜色进行充电状态的区分）；通过车外的显示车主无需再进入车内，便可直接查看 车辆充电进程。同时Lm)感应光圈通过对已充电量的监控降低过充风险。具体Lm)光圈显示 分区如表1，表1中百分比均按照车主预先设定的充电量计算。
[0017] 表1
单片机通过CAN通讯接口与电动汽车的电池管理系统连接，池管理系统将电池包电压 信息通过CAN通讯传输给单片机。
[0018] 所述显示屏幕为液晶显示屏，包括自动轮显和按键显示，用于显示进行充电电量、 充电电流设定、充电状态，显示屏具备背光功能，通过按键触发方式点亮背光，2个自动轮显 周期后关闭背光。
[0019] 本发明把电网需求、车主需求、充电环境变化进行一个综合判断，通过霍尔的感应 数据和BMS信号整合对车进行协同保护。实时载荷检测单元，负责获知电网实时运行情况， 车主通过装置触摸屏进行欲充电电量设定，充电过程中BMS将电池包电压信息通过CAN通讯 传输给装置上的单片机，单片机根据实时的电压状态对霍尔电流传感器进行控制，实时计 算充电所需电流值，使得车辆在系统保护下充电提高30%W上的使用寿命，同时，电池的安 全性也可W提高，使得供电管理装置及时掌握电池各项状态信息，在异常状态出现时及时 发出报警信号或切开电路，为充电安全再提供一道屏障。
[0020] 另外本发明可拓展支持语音提示;通过红外对充电粧上参数进行配置，W及数据 查询;能够通过CAN、W太网或GPRS进行数据传输;监测汽车电池的电压、电流、溫度;集 成GPRS模块后可支持远程升级应用程序;通讯系统采用W太网冗余传输结构，在升级应用 程序及系统时，可通过W太网进行远程统一升级。并可进一步拓展实现远程客户端操作。
[0021] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 能够了解本发明的内容并据W实施，并不能W此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主 要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种电动汽车供电管理装置，独立于电动汽车与充电粧，其特征在于:包括一外壳及 其内部的供电管理系统，所述外壳上设有交流输入航插和交流输出航插，用于串接充电粧 的充电进线端;所述供电管理系统包括单片机和分别与单片机连接的LED显示光圈、显示屏 幕、电网实时载荷检测单元、电流传感器、GPRS通信模块以及断路器;充电粧提供的充电状 态信号从单片机的输入管脚输入，单片机根据输入的充电状态信号控制LED显示光圈进行 状态显示；电网实时载荷检测单元和电流传感器分别连接到充电粧进线端，随时获知电网 实时运行情况和检测充电电流;GPRS通信模块用以与用户终端的实时通信，显示屏幕用于 显示及触摸操作;断路器串接在充电进线端上，在完成充电后，单片机控制断路器断开。2. 根据权利要求1所述的电动汽车供电管理装置，其特征在于:单片机通过CAN通讯接 口与电动汽车的电池管理系统连接，池管理系统将电池包电压信息通过CAN通讯传输给单 片机。3. 根据权利要求1所述的电动汽车供电管理装置，其特征在于:所述单片机和LED显示 光圈设置在PCB电路板。4. 根据权利要求1所述的电动汽车供电管理装置，其特征在于:所述显示屏幕为液晶显 示屏，包括自动轮显和按键显示，用于显示进行充电电量、充电电流设定、充电状态，显示屏 具备背光功能，通过按键触发方式点亮背光，2个自动轮显周期后关闭背光。5. 根据权利要求1所述的电动汽车供电管理装置，其特征在于:所述电流传感器为霍尔 电流传感器。
【专利摘要】本发明公开了一种电动汽车供电管理装置，独立于电动汽车与充电桩，包括一外壳及其内部的供电管理系统，所述外壳上设有交流输入航插和交流输出航插，用于串接充电桩的充电进线端；所述供电管理系统包括单片机和分别与单片机连接的LED显示光圈、显示屏幕、电网实时载荷检测单元、电流传感器、GPRS通信模块以及断路器；本发明以单片机作为核心的数字控制系统，智能程度高；可预设充电电量，通过电流传感器控制电流，夜间谷电时段电价便宜，电网负荷小，为车主节省电费。白天峰电时段可选择小电流充电，有利于电网的稳定运转。在最快的时间完成实际需要的充电行为，实现充电桩资源的优化配置。
【IPC分类】H02J7/02
【公开号】CN105490359
【申请号】CN201511016051
【发明人】李家文, 曹传强
【申请人】清华大学苏州汽车研究院（吴江）
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月31日
最新回复(0)