CN114123378B - 一种电动汽车的取电控制方法 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车的取电控制方法，取电控制方法基于车辆取电系统，取电系统包括整车控制器VCU、动力电池包总成、双向车载充电机和交流充放电接口；所述取电控制方法包括接入信号判定、系统唤醒及自检、系统上高压控制和系统下高压控制，当交流充放电接口的设备为交流取电枪时，进入取电程序，取电系统被唤醒并完成自检，随后进入系统上高压控制使双向车载充电机通过交流充放电接口向交流取电枪放电输出；当取电终止时，进入系统下高压控制使双向车载充电机终止放电，随后取电系统进入休眠状态。本设计利用电动汽车完整的电器架构进行取电，不仅无需额外增加转换设备、无需启动车辆即可取电，而且能保证取电安全。

Description

一种电动汽车的取电控制方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车的控制方法，尤其涉及一种电动汽车的取电控制方法，具体适用于通过新能源汽车给用电设备供电。

背景技术

生活中很多可移动的电气设备需要交流电源，例如：工程作业设备、大型活动用电器和自驾旅游生活设备，这些设备交流电源供电常用线网电源、发电机或者传统车上低压蓄电池逆变。这些方法供电均有不同方面缺点，线网供电不是随处可用，而且需要很长的线缆连接，而发电机发电则存在污染大、噪声大等问题。若使用车上蓄电池逆变提供电能，则其功率较小无法满足大功率设备的用电需求，同时还需要在车辆启动后才能使用，并且上述取电方法均需要转化设备，占用了相应空间。

近年来，随着新能源电动汽车不断发展，其环保、操纵舒适性和用途多样性等优点越来越受到消费者青睐，既可以作为交通工具使用，也可以作为移动的储能站，可利用其动力电池大容量和大放电功率等优点可以满足取电需求，从而满足消费者生活和工作需求。因此，本发明提出一种电动汽车取电方法，利用动力电池电能通过车辆上配置双向车载充电机OBC逆变成家用交流电，并通过交流充电口和取电枪供给所需用电设备。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的用电设备在无交流电源供电的情况下无法取电的问题，提供了一种电动汽车的取电控制方法，使用电设备能安全便捷的从电动汽车动力电池取电。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种电动汽车的取电控制方法，所述取电控制方法基于车辆取电系统，所述取电系统包括：整车控制器VCU、动力电池包总成、双向车载充电机OBC和交流充放电接口，所述双向车载充电机OBC的直流接线端与动力电池包总成电连接，双向车载充电机OBC3的交流接线端通过高压线束与交流充放电接口电连接，所述交流充放电接口与交流取电枪插入配合，交流充放电接口通过交流取电枪与用电设备电连接；

所述整车控制器VCU、动力电池包总成和双向车载充电机OBC的CAN信号接口均与整车CAN总线信号连接。

所述取电方法包括以下步骤：

步骤一、接入信号判定：

有设备插入交流充放电接口时，若接入设备为交流取电枪则进入取电流程，若接入设备为交流充电枪，则进入充电流程；

步骤二、取电流程：

若接入交流充放电接口的设备为交流取电枪则进入取电流程，所述取电流程包括如下步骤：

S1、系统唤醒及自检：

所述双向车载充电机OBC通过交流充放电接口检测到取电信号后，车辆取电系统被唤醒并完成自检，随后进入S2、系统上高压控制；

S2、系统上高压控制：

双向车载充电机OBC检测到取电信号后，若取电信号正常则整车控制器VCU向动力电池包总成发送上高压指令，动力电池包总成接收上高压指令，同时动力电池包总成检测当前状态是否允许吸合主负接触器，若允许则动力电池包总成内部的主负接触器吸合；

双向车载充电机OBC判断当前状态是否允许发送取电指令，若允许则双向车载充电机OBC向动力电池包总成发送取电指令，当主负接触器吸合后动力电池包总成接收取电指令，随后动力电池包总成内部的慢充接触器吸合，动力电池包总成开始向双向车载充电机OBC放电，双向车载充电机OBC通过交流充放电接口向交流取电枪放电输出；

S3、系统下高压控制：

双向车载充电机OBC通过交流充放电接口向交流取电枪放电输出时，若当前状态不符合放电条件时双向车载充电机OBC终止放电，同时双向车载充电机OBC向动力电池包总成发送终止取电指令，并在动力电池包总成停止向双向车载充电机OBC放电后进入休眠状态；

动力电池包总成接收终止取电指令后断开慢充接触器，动力电池包总成停止向双向车载充电机OBC放电，随后VCU向动力电池包总成发送下高压指令并进入休眠状态，动力电池包总成接收下高压指令后断开主负接触器并进入休眠状态。

所述步骤二、取电程序中的S1、系统唤醒及自检中，双向车载充电机OBC通过交流充放电接口检测到取电信号后被唤醒，随后双向车载充电机OBC向整车控制器VCU发送VCU唤醒信号并完成自检，所述整车控制器VCU接收到VCU唤醒信号后被唤醒并完成自检，随后整车控制器VCU向动力电池包总成发送BMS唤醒信号，动力电池包总成接收BMS唤醒信号后被唤醒并完成自检，此时车辆取电系统被唤醒并完成自检。

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，动力电池包总成检测到主负接触器、主驱接触器、辅驱接触器、快充接触器、慢充接触器均无粘连，则当前状态允许吸合主负接触器；

动力电池包总成检测到主负接触器、主驱接触器、辅驱接触器、快充接触器、慢充接触器中任意继电器存在粘连，则当前状态不允许吸合主负接触器，此时动力电池包总成向整车控制器VCU上报故障。

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，整车控制器VCU1向动力电池包总成发送上高压指令的的流程为：

双向车载充电机OBC检测到取电信号后，若取电信号正常则双向车载充电机OBC将取电信号发送至动力电池包总成，动力电池包总成接收双向车载充电机OBC发送的取电信号，并将取电信号转换为交流充电信号后转发给整车控制器VCU，整车控制器VCU接收交流充电信号后向动力电池包总成发送上高压指令并控制车辆不允许行车；

若取电信号不正常，则取电程序终止。

所述交流充放电接口与交流取电枪相连接处设置有电子锁，所述电子锁的控制端与双向车载充电机OBC的电子锁控制信号输出端信号连接，电子锁用于将交流取电枪锁紧于交流充放电接口上；

所述双向车载充电机OBC的取电控制信号输入端通过硬线与取电开关信号连接；

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，双向车载充电机OBC判断当前状态是否允许发送取电指令包括如下步骤：

A1、双向车载充电机OBC检测到取电信号后，若取电信号正常则双向车载充电机OBC控制电子锁闭合，若电子锁闭合成功则进入下一步，若电子锁闭合不成功则双向车载充电机OBC延时500ms后向整车控制器VCU上报电子锁故障；

A2、电子锁闭合成功后，若同时满足取电开关开启、动力电池包总成允许放电电流大于30A，则双向车载充电机OBC3判断当前状态允许发送取电指令；

若取电开关未开启或者动力电池包总成允许放电电流小于等于30A，则OBC判断当前状态不允许发送取电指令，超时3min后双向车载充电机OBC3控制电子锁解锁，同时双向车载充电机OBC停止向整车控制器VCU发送VCU唤醒信号，随后双向车载充电机OBC延迟2S进入休眠状态。

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，所述动力电池包总成接收取电指令并闭合慢充接触器时，若超时3s后慢充接触器仍未完成闭合，则动力电池包总成向整车控制器VCU1上报慢充接触器吸合故障；

所述慢充接触器闭合，动力电池包总成开始向双向车载充电机OBC放电后，双向车载充电机OBC检测输入电压是否正常，若输入电压正常则双向车载充电机OBC通过交流充放电接口向交流取电枪放电输出，若输入电压不正常则超时3s后双向车载充电机OBC向整车控制器VCU上报电压异常。

所述步骤二、取电程序中的S3、系统下高压控制中，当前状态不符合放电条件是指存在以下的任意一种情况：

a、取电开关未开启；

b、整车控制器VCU发出下高压指令；

c、双向车载充电机OBC内部出现严重故障；

d、动力电池包总成的允许放电电流小于等于30A。

所述步骤二、取电程序中的S3、系统下高压控制中，双向车载充电机OBC停止向整车控制器VCU发送VCU唤醒信号并进入休眠状态包括如下步骤：

双向车载充电机OBC向动力电池包总成发送终止取电指令后，双向车载充电机OBC检测动力电池包总成是否停止放电：

当动力电池包总成停止放电时，双向车载充电机OBC在动力电池包总成停止放电后控制电子锁解锁，电子锁解锁后双向车载充电机OBC停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号，双向车载充电机OBC在停止向整车控制器VCU发送VCU唤醒信号2s后进入休眠状态；

当动力电池包总成不停止放电时，双向车载充电机OBC在超时3s后控制电子锁解锁，电子锁解锁后双向车载充电机OBC停止向整车控制器VCU发送VCU唤醒信号，双向车载充电机OBC在停止向整车控制器VCU发送VCU唤醒信号2s后进入休眠状态；

所述步骤二、取电程序中的S3、系统下高压控制中，所述动力电池包总成接收终止取电指令并控制慢充接触器断开时，若慢充接触器未能成功断开，则超时3s后动力电池包总成向整车控制器VCU上报慢充接触器断开故障。

所述交流取电枪内部设置有第一电阻和取电确认电阻，交流取电枪的外壳上设置有连接确认开关，所述第一电阻的一端与交流取电枪上接地端相连接，第一电阻的另一端与取电确认电阻的一端相连接，取电确认电阻的另一端与交流取电枪上的取电确认接口端相连接，所述连接确认开关与第一电阻并联；

当交流取电枪插入交流充放电接口后，交流取电枪上的取电确认接口端与交流充放电接口上的充放电连接确认接口端相连接，交流取电枪上的接地端与交流充放电接口上的车身地接口端相连接；

所述步骤二、取电程序中的S1、系统唤醒及自检中，所述双向车载充电机OBC通过交流充放电接口检测到充放电连接确认接口端上的取电信号；

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，当交流充放电接口上的充放电连接确认接口端与车身地接口端之间的阻值与取电确认电阻的阻值相等时取电信号正常。

所述取电确认电阻的阻值为2KΩ；

步所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，双向车载充电机OBC检测到交流充放电接口上的充放电连接确认接口端与车身地接口端之间的阻值为2KΩ时取电信号正常。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种电动汽车的取电控制方法中的双向车载充电机OBC直接与动力电池包总成相连接，当接入设备为交流取电枪时，双向车载充电机OBC通过交流充放电接口检测到取电信号后电动汽车取电系统自动被唤醒并完成自检，无需将车辆启动；并且双向车载充电机OBC3检测到取电信号正常后将取电信号发送至动力电池包总成，动力电池包总成再将取电信号转换为交流充电信号转发给整车控制器VCU，整车控制器VCU接收交流充电信号后控制车辆不允许行车保证了取电安全。因此，本设计中交流充放电枪接入后系统自动唤醒，无需启动车辆即可取电；同时取电过程中整车控制器VCU不允许车辆行车，保证取电安全。

2、本发明一种电动汽车的取电控制方法中的动力电池包总成再检测到主负接触器、主驱接触器、辅驱接触器、快充接触器、慢充接触器的情况下才允许吸合主负接触器；双向车载充电机OBC在电子锁闭合无故障、取电开关开启、动力电池包总成允许放电电流大于30A的情况下，才向动力电池包总成发送取电指令，进而闭合慢充接触器使动力电池包总成向双向车载充电机OBC放电；动力电池包总成开始向双向车载充电机OBC放电后，双向车载充电机OBC检测输入电压正常的情况下才通过交流充放电接口向交流取电枪放电输出，保证了取电安全。因此，本设计中只在满足安全设置条件的情况下双向车载充电机OBC才放电电输出，保证取电安全。

3、本发明一种电动汽车的取电控制方法中利用及双向车载充电机OBC可将来自动力电池的直流电逆变为交流电的特性，动力电池包总成直接通过双向车载充电机OBC向交流取电枪放电输出，本控制方法基于电动汽车本身的充电系统架构，无需额外增加转换设备即可进行取电，且取电安全便捷、无噪声和污染，满足消费者的用电需求的同时拓展了电动汽车的使用场景。因此，本设计充分利用了电动汽车本身的充电系统架构，无需额外增加转换设备即可进行取电，取电安全便捷，满足消费者的用电需求的同时拓展了电动汽车的使用场景。

4、本发明一种电动汽车的取电控制方法中的双向车载充电机OBC通过交流充放电接口检测到充放电连接确认接口上的取电信号，当交流充放电接口上的充放电连接确认接口CC与交流充放电接口上的PE接口之间的阻值与取电确认电阻的阻值相等时，双向车载充电机OBC检测到取电信号正常，因此，通过控制交流取电枪上的连接确认开关S3的通断，即可控制取电信号，进而在交流取电枪插入交流充放电接口后控制充电。因此，本设计中通过连接确认开关S3控制取电信号，可对充电进行控制。

附图说明

图1是车辆取电系统的结构示意图。

图2是系统上高压控制的流程图。

图3是系统下高压控制的流程图。

图4是交流充放电接口与交流取电枪相连接的示意图。

图中：整车控制器VCU1、动力电池包总成2、双向车载充电机OBC3、交流充放电接口5、交流取电枪6、接地端61、取电确认接口端62、电子锁7、用电设备8、第一电阻R1、取电确认电阻R2、连接确认开关S3、充放电连接确认接口CC、车身地接口端PE。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图4，一种电动汽车的取电控制方法，所述取电控制方法基于车辆取电系统，所述取电系统包括：整车控制器VCU1、动力电池包总成2、双向车载充电机OBC3和交流充放电接口5，所述双向车载充电机OBC3的直流接线端与动力电池包总成2电连接，双向车载充电机OBC3的交流接线端通过高压线束与交流充放电接口5电连接，所述交流充放电接口5与交流取电枪6插入配合，交流充放电接口5通过交流取电枪6与用电设备8电连接；

所述整车控制器VCU1、动力电池包总成2和双向车载充电机OBC3的CAN信号接口均与整车CAN总线信号连接。

所述取电方法包括以下步骤：

步骤一、接入信号判定：

有设备插入交流充放电接口5时，若接入设备为交流取电枪6则进入取电流程，若接入设备为交流充电枪，则进入充电流程；

步骤二、取电流程：

若接入交流充放电接口5的设备为交流取电枪6则进入取电流程，所述取电流程包括如下步骤：

S1、系统唤醒及自检：

所述双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5检测到取电信号后，车辆取电系统被唤醒并完成自检，随后进入S2、系统上高压控制；

S2、系统上高压控制：

双向车载充电机OBC3检测到取电信号后，若取电信号正常则整车控制器VCU1向动力电池包总成2发送上高压指令，动力电池包总成2接收上高压指令，同时动力电池包总成2检测当前状态是否允许吸合主负接触器，若允许则动力电池包总成2内部的主负接触器吸合；

双向车载充电机OBC3判断当前状态是否允许发送取电指令，若允许则双向车载充电机OBC3向动力电池包总成2发送取电指令，当主负接触器吸合后动力电池包总成2接收取电指令，随后动力电池包总成2内部的慢充接触器吸合，动力电池包总成2开始向双向车载充电机OBC3放电，双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5向交流取电枪6放电输出；

S3、系统下高压控制：

双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5向交流取电枪6放电输出时，若当前状态不符合放电条件时双向车载充电机OBC3终止放电并向动力电池包总成2发送终止取电指令，随后双向车载充电机OBC3停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号并进入休眠状态；

双向车载充电机OBC3停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号后，整车控制器VCU1向动力电池包总成2发送下高压指令，随后整车控制器VCU1进入休眠状态；

动力电池包总成2接收终止取电指令后断开慢充接触器，动力电池包总成2停止向双向车载充电机OBC3放电，动力电池包总成2接收下高压指令后断开主负接触器并进入休眠状态。

所述步骤二、取电程序中的S1、系统唤醒及自检中，双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5检测到取电信号后被唤醒，随后双向车载充电机OBC3完成自检并向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号，所述整车控制器VCU1接收到VCU唤醒信号后被唤醒并完成自检，随后整车控制器VCU1向动力电池包总成2发送BMS唤醒信号，动力电池包总成2接收BMS唤醒信号后被唤醒并完成自检，此时车辆取电系统被唤醒并完成自检。

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，整车控制器VCU1向动力电池包总成2发送上高压指令的的流程为：

双向车载充电机OBC3检测到取电信号后，若取电信号正常则双向车载充电机OBC3将取电信号发送至动力电池包总成2，动力电池包总成2接收双向车载充电机OBC3发送的取电信号，并将取电信号转换为交流充电信号后转发给整车控制器VCU1，整车控制器VCU1接收交流充电信号后向动力电池包总成2发送上高压指令并控制车辆不允许行车；

若取电信号不正常，则取电程序终止。

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，动力电池包总成2检测到主负接触器、主驱接触器、辅驱接触器、快充接触器、慢充接触器均无粘连，则当前状态允许吸合主负接触器；

动力电池包总成2检测到主负接触器、主驱接触器、辅驱接触器、快充接触器、慢充接触器中任一接触器存在粘连，则当前状态不允许吸合主负接触器，此时动力电池包总成2向整车控制器VCU1上报故障。

交流充放电接口5与交流取电枪6相连接处设置有电子锁7，电子锁7的控制端与双向车载充电机OBC3的电子锁控制信号输出端信号连接，电子锁7用于锁紧插入交流充放电接口5的交流取电枪6；

双向车载充电机OBC3的取电控制信号输入端通过硬线与取电开关4信号连接，取电开关4用于控制取电；

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，双向车载充电机OBC3判断当前状态是否允许发送取电指令包括如下步骤：

A1、双向车载充电机OBC3检测到取电信号后，若取电信号正常则双向车载充电机OBC3控制电子锁7闭合，若电子锁闭合成功则进入下一步，若电子锁闭合不成功则双向车载充电机OBC3延时500ms后向整车控制器VCU1上报电子锁故障；

A2、电子锁闭合成功后，若此时取电开关4开启且动力电池包总成2允许放电电流大于30A，则双向车载充电机OBC3判断当前状态允许发送取电指令；

若此时取电开关4未开启或者动力电池包总成2允许放电电流小于等于30A，则OBC3判断当前状态不允许发送取电指令，超时3min后双向车载充电机OBC3控制电子锁7解锁，同时双向车载充电机OBC3停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号，随后双向车载充电机OBC3延迟2S进入休眠状态。

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，所述动力电池包总成2接收取电指令并闭合慢充接触器时，若超时3s后慢充接触器仍未完成吸合，则动力电池包总成2向整车控制器VCU1上报慢充接触器吸合故障；

所述慢充接触器闭合，动力电池包总成2开始向双向车载充电机OBC3放电后，双向车载充电机OBC3检测动力电池包总成2的放电电压是否正常，若动力电池包总成2的放电电压正常则双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5向交流取电枪6放电输出，若动力电池包总成2的放电电压不正常则超时3s后双向车载充电机OBC3向整车控制器VCU1上报电压异常。

所述步骤二、取电程序中的S3、系统下高压控制中，当前状态不符合放电条件是指存在以下的任意一种情况：

a、取电开关4未开启；

b、整车控制器VCU1发出下高压指令；

c、双向车载充电机OBC3内部出现严重故障；

d、动力电池包总成2的允许放电电流小于等于30A。

所述步骤二、取电程序中的S3、系统下高压控制中，双向车载充电机OBC3停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号并进入休眠状态包括如下步骤：

双向车载充电机OBC3向动力电池包总成2发送终止取电指令后，双向车载充电机OBC3检测动力电池包总成2是否停止放电：

当动力电池包总成2停止放电时，双向车载充电机OBC3在动力电池包总成2停止放电后控制电子锁7解锁，电子锁7解锁后双向车载充电机OBC3停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号，双向车载充电机OBC3在停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号2s后进入休眠状态；

当动力电池包总成2不停止放电时，双向车载充电机OBC3在超时3s后控制电子锁7解锁，电子锁7解锁后双向车载充电机OBC3停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号，双向车载充电机OBC3在停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号2s后进入休眠状态；

所述步骤二、取电程序中的S3、系统下高压控制中，所述动力电池包总成2接收终止取电指令并控制慢充接触器断开时，若慢充接触器未能成功断开，则超时3s后动力电池包总成2向整车控制器VCU1上报慢充接触器断开故障。

所述交流取电枪6内部设置有第一电阻R1和取电确认电阻R2，交流取电枪6的外壳上设置有连接确认开关S3，所述第一电阻R1的一端与交流取电枪6上接地端61相连接，第一电阻R1的另一端与取电确认电阻R2的一端相连接，取电确认电阻R2的另一端与交流取电枪6上的取电确认接口端62相连接，所述连接确认开关S3与第一电阻R1并联；

当交流取电枪6插入交流充放电接口5后，交流取电枪6上的取电确认接口端62与交流充放电接口5上的充放电连接确认接口端CC相连接，交流取电枪6上的接地端61与交流充放电接口5上的车身地接口端PE相连接；

所述步骤二、取电程序中的S1、系统唤醒及自检中，所述双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5检测到充放电连接确认接口端CC上的取电信号；

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，当交流充放电接口5上的充放电连接确认接口端CC与车身地接口端PE之间的阻值与取电确认电阻R2的阻值相等时取电信号正常。

所述取电确认电阻R2的阻值为2KΩ；

步所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，双向车载充电机OBC3检测到交流充放电接口5上的充放电连接确认接口端CC与车身地接口端PE之间的阻值为2KΩ时取电信号正常。

本发明的原理说明如下：

双向车载充电机OBC可以正向工作，实现AC-DC，将电网交流电转化为直流电给电动汽车动力电池充电，也可实现反向工作，实现DC-AC，将动力电池组的电能逆变为家用交流电；当电动汽车处于充电流程时，双向车载充电机OBC正向工作，当电动汽车处于取电流程时，双向车载充电机OBC反向工作。

所述动力电池总成2中包括动力电池、电池管理系统BMS及受电池管理系统BMS控制的各接触器，如主负接触器、慢充接触器、主驱接触器、辅驱接触器、快充接触器等，动力电池包总成2接收BMS唤醒信号后，动力电池包总成2内部的电池管理系统BMS被唤醒被完成自检，即动力电池包总成2被唤醒并完成自检。

交流充放电接口5中可以插入交流取电枪6，也可以插入交流充电枪，双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5中的充放电连接确认接口CC接收到的信号判断插入设备是交流取电枪6或充电枪。

电子锁7用于将交流充放电接口5与交流取电枪6锁紧，避免在取电的过程中发生交流取电枪6脱出交流充放电接口5；同理电子锁7也可以用于锁紧交流充放电接口5与充电枪。

动力电池包总成2接收BMS唤醒信号后被唤醒并完成自检，动力电池包总成2被唤醒指动力电池包总成2被唤醒，动力电池包总成2完成自检指动力电池包总成2自检成功且动力电池包总成2没有需要下高压的故障，若动力电池包总成2存在需要下高压的故障则自检不成功，此时取电程序终止，同时动力电池包总成2向整车控制器VCU1上报故障。

慢充接触器或主负接触器断开时，动力电池包总成2中动力电池与双向车载充电机OBC3断开连接，动力电池包总成2不向双向车载充电机OBC3放电，慢充接触器、主负接触器均处于闭合状态时，动力电池包总成2中的动力电池与双向车载充电机OBC电连接，动力电池包总成2向双向车载充电机OBC输出直流电，双向车载充电机OBC将动力电池输出的直流电逆变为交流电后通过交流充放电接口5向用电设备8提供交流电。

动力电池包总成2开始向双向车载充电机OBC3放电后，由于动力电池包总成2中的动力电池与双向车载充电机OBC3电连接，双向车载充电机OBC3检测来自动力电池的输入电压是否正常，若输入电压正常则双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5向交流取电枪6放电输出，若输入电压不正常则超时3s后双向车载充电机OBC3向整车控制器VCU1上报电压异常。

动力电池包总成2允许放电电流即动力电池系统当前实时允许的最大放电电流；动力电池包总成2根据当前SOC（电池荷电状态）及电芯温度查表，即可获取当前的动力电池包总成2允许放电电流。

所述电子锁7用于锁止交流充放电接口5与交流取电枪6，当电子锁7闭合时，交流充放电接口5与交流取电枪6锁紧；电子锁7解锁时，交流取电枪6可从交流充放电接口5中拔出。

所述连接确认开关S3用于确定交流充放电接口5与交流取电枪6的连接状态。

当充电枪插入交流充放电接口5时，充放电连接确认接口端CC接收充电信号，当交流取电枪6插入交流充放电接口5时，充放电连接确认接口端CC接收取电信号，当取电信号满足一定条件时，取电信号有效。

实施例1：

一种电动汽车的取电控制方法，所述取电控制方法基于车辆取电系统，所述取电系统包括：整车控制器VCU1、动力电池包总成2、双向车载充电机OBC3和交流充放电接口5，所述双向车载充电机OBC3的直流接线端与动力电池包总成2电连接，双向车载充电机OBC3的交流接线端通过高压线束与交流充放电接口5电连接，所述交流充放电接口5与交流取电枪6插入配合，交流充放电接口5通过交流取电枪6与用电设备8电连接，交流充放电接口5与交流取电枪6相连接处设置有电子锁7，所述电子锁7用于将交流取电枪6锁紧在交流充放电接口5上；

所述整车控制器VCU1、动力电池包总成2和双向车载充电机OBC3的CAN信号接口均与整车CAN总线信号连接，所述双向车载充电机OBC3的取电控制信号输入端通过硬线与取电开关4相连接，所述电子锁7的控制端与双向车载充电机OBC3的电子锁控制信号输出相号连接。

所述取电方法包括以下步骤：

步骤一、接入信号判定：

有设备插入交流充放电接口5时，若接入设备为交流取电枪6则进入取电流程，若接入设备为交流充电枪，则进入充电流程；

步骤二、取电流程：

若接入交流充放电接口5的设备为交流取电枪6则进入取电流程，所述取电流程包括如下步骤：

S1、系统唤醒及自检：

由于交流取电枪6被插入交流充放电接口5，双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5检测到取电信号（即附图2中的CC3信号），车辆取电系统按照如下流程被唤醒并完成自检：双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5检测到取电信号后被唤醒，随后双向车载充电机OBC3完成自检并向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号，所述整车控制器VCU1接收到VCU唤醒信号后被唤醒并完成自检，随后整车控制器VCU1向动力电池包总成2发送BMS唤醒信号，动力电池包总成2接收BMS唤醒信号后被唤醒并完成自检，此时车辆取电系统被唤醒并完成自检，随后，进入S2、系统上高压控制。

S2、系统上高压控制：

双向车载充电机OBC3检测到取电信号后，若取电信号正常则双向车载充电机OBC3将取电信号发送至动力电池包总成2，动力电池包总成2接收双向车载充电机OBC3发送的取电信号，并将取电信号转换为交流充电信号后转发给整车控制器VCU1，整车控制器VCU1接收交流充电信号后向动力电池包总成2发送上高压指令并控制车辆不允许行车；

若取电信号不正常，则取电程序终止。

动力电池包总成2接收上高压指令后，同时动力电池包总成2检测当前状态是否允许吸合主负接触器：若主负接触器、主驱接触器、辅驱接触器、快充接触器、慢充接触器均无粘连，则当前状态允许吸合主负接触器，此时吸合主负接触器；

若此时主负接触器、主驱接触器、辅驱接触器、快充接触器、慢充接触器中任一接触器存在粘连，则当前状态不允许吸合主负接触器，此时动力电池包总成2向整车控制器VCU1上报故障；

同时，当双向车载充电机OBC3检测到正常的取电信号后，双向车载充电机OBC3控制电子锁7闭合，若电子锁闭合不成功则双向车载充电机OBC3延时500ms后向整车控制器VCU1上报电子锁故障，若电子锁闭合成功，则进入下一步：

在电子锁闭合成功后，若此时取电开关4开启且动力电池包总成2允许放电电流大于30A，则双向车载充电机OBC3向动力电池包总成2发送取电指令；若此时取电开关4未开启或者动力电池包总成2允许放电电流小于等于30A，则超时3min后双向车载充电机OBC3控制电子锁7解锁，同时双向车载充电机OBC3停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号，随后双向车载充电机OBC3延迟2S进入休眠状态；

当主负接触器吸合后动力电池包总成2接收到双向车载充电机OBC3发送的取电指令后，动力电池包总成2控制其内部的慢充接触器吸合，若慢充接触器超时3s后仍未完成闭合，则动力电池包总成2向整车控制器VCU1上报慢充接触器吸合故障；

若慢充接触器吸合成功，则动力电池包总成2开始向双向车载充电机OBC3放电，此时双向车载充电机OBC3检测动力电池包总成2的放电电压是否正常，若动力电池包总成2的放电电压正常则双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5向交流取电枪6放电输出，若动力电池包总成2的放电电压不正常则超时3s后双向车载充电机OBC3向整车控制器VCU1上报电压异常。

S3、系统下高压控制：

双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5向交流取电枪6放电输出时，若存在以下的任意一种情况时，则当前状态不符合放电条件：

a、取电开关4未开启；

b、整车控制器VCU1发出下高压指令；

c、双向车载充电机OBC3内部出现严重故障；

d、动力电池包总成2的允许放电电流小于等于30A；

所述双向车载充电机OBC3内部出现严重故障指OBC内部出现硬件故障或通讯丢失故障。

若当前状态不符合放电条件，则双向车载充电机OBC3终止放电，同时双向车载充电机OBC3向动力电池包总成2发送终止取电指令，动力电池包总成2接收终止取电指令后断开慢充接触器，动力电池包总成2停止向双向车载充电机OBC3放电，若此时慢充接触器未能断开，则超时3s后动力电池包总成2向整车控制器VCU1上报慢充接触器断开故障；

双向车载充电机OBC3向动力电池包总成2发送终止取电指令后，双向车载充电机OBC3检测动力电池包总成2是否停止放电：

当慢充接触器已经正常断开时，动力电池包总成2停止放电时，双向车载充电机OBC3在动力电池包总成2停止放电后控制电子锁7解锁，电子锁7解锁后双向车载充电机OBC3停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号，双向车载充电机OBC3在停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号2s后进入休眠状态；

当慢充接触器未能正常断开时，动力电池包总成2不停止放电，则双向车载充电机OBC3在超时3s后控制电子锁7解锁，电子锁7解锁后双向车载充电机OBC3停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号，双向车载充电机OBC3在停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号2s后进入休眠状态；

双向车载充电机OBC3停止向整车控制器VCU1发送VCU唤醒信号后，整车控制器VCU1向动力电池包总成2发送下高压指令，随后整车控制器VCU1进入休眠状态；

动力电池包总成2接收下高压指令后断开主负接触器并进入休眠状态。

实施例2：

实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：

所述交流取电枪6内部设置有第一电阻R1和取电确认电阻R2，交流取电枪6的外壳上设置有连接确认开关S3，所述第一电阻R1的一端与交流取电枪6上接地端61相连接，第一电阻R1的另一端与取电确认电阻R2的一端相连接，取电确认电阻R2的另一端与交流取电枪6上的取电确认接口端62相连接，所述连接确认开关S3与第一电阻R1并联；

当交流取电枪6插入交流充放电接口5后，交流取电枪6上的取电确认接口端62与交流充放电接口5上的充放电连接确认接口端CC相连接，交流取电枪6上的接地端61与交流充放电接口5上的车身地接口端PE相连接；

所述步骤二、取电程序中的S1、系统唤醒及自检中，所述双向车载充电机OBC3通过交流充放电接口5检测到充放电连接确认接口端CC上的取电信号；

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，当交流充放电接口5上的充放电连接确认接口端CC与车身地接口端PE之间的阻值与取电确认电阻R2的阻值相等时取电信号正常。

实施例3：

实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：

所述取电确认电阻R2的阻值为2KΩ；

步所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，双向车载充电机OBC3检测到交流充放电接口5上的充放电连接确认接口端CC与车身地接口端PE之间的阻值为2KΩ时取电信号正常。

Claims (10)

1.一种电动汽车的取电控制方法，其特征在于：

所述取电控制方法基于车辆取电系统，所述取电系统包括：整车控制器VCU(1)、动力电池包总成(2)、双向车载充电机OBC(3)和交流充放电接口(5)，所述双向车载充电机OBC(3)的直流接线端与动力电池包总成(2)电连接，双向车载充电机OBC(3)的交流接线端通过高压线束与交流充放电接口(5)电连接，所述交流充放电接口(5)与交流取电枪(6)插入配合，交流充放电接口(5)通过交流取电枪(6)与用电设备(8)电连接；

所述整车控制器VCU(1)、动力电池包总成(2)和双向车载充电机OBC(3)的CAN信号接口均与整车CAN总线信号连接；

所述取电控制方法包括以下步骤：

步骤一、接入信号判定：

有设备插入交流充放电接口(5)时，若接入设备为交流取电枪(6)则进入取电流程，若接入设备为交流充电枪，则进入充电流程；

步骤二、取电流程：

若接入交流充放电接口(5)的设备为交流取电枪(6)则进入取电流程，所述取电流程包括如下步骤：

S1、系统唤醒及自检：

所述双向车载充电机OBC(3)通过交流充放电接口(5)检测到取电信号后，车辆取电系统被唤醒并完成自检，随后进入S2、系统上高压控制；

S2、系统上高压控制：

双向车载充电机OBC(3)检测到取电信号后，若取电信号正常则整车控制器VCU(1)向动力电池包总成(2)发送上高压指令，动力电池包总成(2)接收上高压指令，同时动力电池包总成(2)检测当前状态是否允许吸合主负接触器，若允许则动力电池包总成(2)内部的主负接触器吸合；

双向车载充电机OBC(3)判断当前状态是否允许发送取电指令，若允许则双向车载充电机OBC(3)向动力电池包总成(2)发送取电指令，当主负接触器吸合后动力电池包总成(2)接收取电指令，随后动力电池包总成(2)内部的慢充接触器吸合，动力电池包总成(2)开始向双向车载充电机OBC(3)放电，双向车载充电机OBC(3)通过交流充放电接口(5)向交流取电枪(6)放电输出；

S3、系统下高压控制：

双向车载充电机OBC(3)通过交流充放电接口(5)向交流取电枪(6)放电输出时，若当前状态不符合放电条件时双向车载充电机OBC(3)终止放电并向动力电池包总成(2)发送终止取电指令，随后双向车载充电机OBC(3)停止向整车控制器VCU(1)发送VCU唤醒信号并进入休眠状态；

双向车载充电机OBC(3)停止向整车控制器VCU(1)发送VCU唤醒信号后，整车控制器VCU(1)向动力电池包总成(2)发送下高压指令，随后整车控制器VCU(1)进入休眠状态；

动力电池包总成(2)接收终止取电指令后断开慢充接触器，动力电池包总成(2)停止向双向车载充电机OBC(3)放电，动力电池包总成(2)接收下高压指令后断开主负接触器并进入休眠状态。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车的取电控制方法，其特征在于：

所述步骤二、取电程序中的S1、系统唤醒及自检中，双向车载充电机OBC(3)通过交流充放电接口(5)检测到取电信号后被唤醒，随后双向车载充电机OBC(3)完成自检并向整车控制器VCU(1)发送VCU唤醒信号，所述整车控制器VCU(1)接收到VCU唤醒信号后被唤醒并完成自检，随后整车控制器VCU(1)向动力电池包总成(2)发送BMS唤醒信号，动力电池包总成(2)接收BMS唤醒信号后被唤醒并完成自检，此时车辆取电系统被唤醒并完成自检。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车的取电控制方法，其特征在于：

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，整车控制器VCU(1)向动力电池包总成(2)发送上高压指令的的流程为：

双向车载充电机OBC(3)检测到取电信号后，若取电信号正常则双向车载充电机OBC(3)将取电信号发送至动力电池包总成(2)，动力电池包总成(2)接收双向车载充电机OBC(3)发送的取电信号，并将取电信号转换为交流充电信号后转发给整车控制器VCU(1)，整车控制器VCU(1)接收交流充电信号后向动力电池包总成(2)发送上高压指令并控制车辆不允许行车；

若取电信号不正常，则取电程序终止。

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车的取电控制方法，其特征在于：

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，动力电池包总成(2)检测到主负接触器、主驱接触器、辅驱接触器、快充接触器、慢充接触器均无粘连，则当前状态允许吸合主负接触器；

动力电池包总成(2)检测到主负接触器、主驱接触器、辅驱接触器、快充接触器、慢充接触器中任一接触器存在粘连，则当前状态不允许吸合主负接触器，此时动力电池包总成(2)向整车控制器VCU(1)上报故障。

5.根据权利要求4所述的一种电动汽车的取电控制方法，其特征在于：

所述交流充放电接口(5)与交流取电枪(6)相连接处设置有电子锁(7)，所述电子锁(7)的控制端与双向车载充电机OBC(3)的电子锁控制信号输出端信号连接，所述双向车载充电机OBC(3)的取电控制信号输入端通过硬线与取电开关(4)信号连接；

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，双向车载充电机OBC(3)判断当前状态是否允许发送取电指令包括如下步骤：

A1、双向车载充电机OBC(3)检测到取电信号后，若取电信号正常则双向车载充电机OBC(3)控制电子锁(7)闭合，若电子锁闭合成功则进入下一步，若电子锁闭合不成功则双向车载充电机OBC(3)延时500ms后向整车控制器VCU(1)上报电子锁故障；

A2、电子锁闭合成功后，若此时取电开关(4)开启且动力电池包总成(2)允许放电电流大于30A，则双向车载充电机OBC(3)判断当前状态允许发送取电指令；

若此时取电开关(4)未开启或者动力电池包总成(2)允许放电电流小于等于30A，则OBC3判断当前状态不允许发送取电指令，超时3min后双向车载充电机OBC(3)控制电子锁(7)解锁，同时双向车载充电机OBC(3)停止向整车控制器VCU(1)发送VCU唤醒信号，随后双向车载充电机OBC(3)延迟2S进入休眠状态。

6.根据权利要求5所述的一种电动汽车的取电控制方法，其特征在于：

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，所述动力电池包总成(2)接收取电指令并闭合慢充接触器时，若超时3s后慢充接触器仍未完成吸合，则动力电池包总成(2)向整车控制器VCU(1)上报慢充接触器吸合故障；

所述慢充接触器闭合，动力电池包总成(2)开始向双向车载充电机OBC(3)放电后，双向车载充电机OBC(3)检测动力电池包总成(2)的放电电压是否正常，若动力电池包总成(2)的放电电压正常则双向车载充电机OBC(3)通过交流充放电接口(5)向交流取电枪(6)放电输出，若动力电池包总成(2)的放电电压不正常则超时3s后双向车载充电机OBC(3)向整车控制器VCU(1)上报电压异常。

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车的取电控制方法，其特征在于：

所述步骤二、取电程序中的S3、系统下高压控制中，当前状态不符合放电条件是指存在以下的任意一种情况：

a、取电开关(4)未开启；

b、整车控制器VCU(1)发出下高压指令；

c、双向车载充电机OBC(3)内部出现严重故障；

d、动力电池包总成(2)的允许放电电流小于等于30A。

8.根据权利要求7所述的一种电动汽车的取电控制方法，其特征在于：

所述步骤二、取电程序中的S3、系统下高压控制中，双向车载充电机OBC(3)停止向整车控制器VCU(1)发送VCU唤醒信号并进入休眠状态包括如下步骤：

双向车载充电机OBC(3)向动力电池包总成(2)发送终止取电指令后，双向车载充电机OBC(3)检测动力电池包总成(2)是否停止放电：

当动力电池包总成(2)停止放电时，双向车载充电机OBC(3)在动力电池包总成(2)停止放电后控制电子锁(7)解锁，电子锁(7)解锁后双向车载充电机OBC(3)停止向整车控制器VCU(1)发送VCU唤醒信号，双向车载充电机OBC(3)在停止向整车控制器VCU(1)发送VCU唤醒信号2s后进入休眠状态；

当动力电池包总成(2)不停止放电时，双向车载充电机OBC(3)在超时3s后控制电子锁(7)解锁，电子锁(7)解锁后双向车载充电机OBC(3)停止向整车控制器VCU(1)发送VCU唤醒信号，双向车载充电机OBC(3)在停止向整车控制器VCU(1)发送VCU唤醒信号2s后进入休眠状态；

所述步骤二、取电程序中的S3、系统下高压控制中，所述动力电池包总成(2)接收终止取电指令并控制慢充接触器断开时，若慢充接触器未能成功断开，则超时3s后动力电池包总成(2)向整车控制器VCU(1)上报慢充接触器断开故障。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种电动汽车的取电控制方法，其特征在于：

所述交流取电枪(6)内部设置有第一电阻(R1)和取电确认电阻(R2)，交流取电枪(6)的外壳上设置有连接确认开关(S3)，所述第一电阻(R1)的一端与交流取电枪(6)上接地端(61)相连接，第一电阻(R1)的另一端与取电确认电阻(R2)的一端相连接，取电确认电阻(R2)的另一端与交流取电枪(6)上的取电确认接口端(62)相连接，所述连接确认开关(S3)与第一电阻(R1)并联；

当交流取电枪(6)插入交流充放电接口(5)后，交流取电枪(6)上的取电确认接口端(62)与交流充放电接口(5)上的充放电连接确认接口端(CC)相连接，交流取电枪(6)上的接地端(61)与交流充放电接口(5)上的车身地接口端(PE)相连接；

所述步骤二、取电程序中的S1、系统唤醒及自检中，所述双向车载充电机OBC(3)通过交流充放电接口(5)检测到充放电连接确认接口端(CC)上的取电信号；

所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，当交流充放电接口(5)上的充放电连接确认接口端(CC)与车身地接口端(PE)之间的阻值与取电确认电阻(R2)的阻值相等时取电信号正常。

10.根据权利要求9所述的一种电动汽车的取电控制方法，其特征在于：

所述取电确认电阻(R2)的阻值为2KΩ；

步所述步骤二、取电程序中的S2、系统上高压控制中，双向车载充电机OBC(3)检测到交流充放电接口(5)上的充放电连接确认接口端(CC)与车身地接口端(PE)之间的阻值为2KΩ时取电信号正常。