【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源汽车，具体为一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电电路及方法。
技术介绍
1、目前主流给电车充电采用的国标充电策略，多适用于电池容量要求不高、采用集中式电池拓扑结构。这种集中式结构由单个bms管理所有电池单元和模块，由硬件测量电路直接连接电池组的电压、电流、温度等。充电桩直接与单个bms进行对接，根据国标协议进行充电、信息交互。
2、对于上述的集中式结构，虽然简化了管理，但它可能会限制更大电池系统的可扩展性，并有引入单点故障的可能性，并不适应百吨级纯电矿用卡车的需求。
3、为满足百吨级纯电矿用卡车对大容量电池需求、电池可扩展性、可轻松添加或移除部分电池模块需求，采用模块化电池拓扑结构，将一组电池串联充电机，再多组回路并联的方式，使系统中的每条回路都是独立的，每组回路都有单独的bms进行电池管理，可单独对每组回路进行操作。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本专利技术提出了一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电电路及方法，用于解决现有技术未考虑可能出现单点故障，不易对单个电池组进行管理的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电电路，包括：多电池组并联充电电路；
3、所述多电池组并联充电电路包括多组电池并联电路和车载受电柜；
4、所述多组电池并联电路由多个电池回路并联组成；
5、所述电池回路由一个电池组依次串联一个接触器和
6、所述车载受电柜包括：主接触器、预充接触器、预充电阻和控制器；
7、所述预充接触器和预充电阻依次串联组成预充电路，主接触器与预充电路并联；
8、所述车载受电柜还设置控制器。
9、进一步地：所述多组电池并联电路的正极依次电性连接直流母线正极和车载受电柜，再连接到充电桩的枪线正极，具体是通过车载受电柜中的预充电路与充电桩的枪线正极连接；
10、所述多组电池并联电路的负极电性连接直流母线负极，直接与充电桩的枪线负极连接；
11、所述充电机设有电容。
12、进一步地：所述控制器作为充电桩与车载控制器的传输媒介，支持can、rs232/485通信协议。
13、本专利技术还提供一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电方法，包括：车载控制器；
14、所述车载控制器作为多电池组并联充电电路的中央管理单元，可单独与多组电池并联电路中的每组电池回路进行信息交互，具体包括：收集电池组数据、配置充电策略、控制充电机启停和充电机功率分配。
15、进一步地：所述充电策略包括：充电准备、充电流程监控、充电结束阶段的控制策略，实现充电桩将电能传输给每组电池回路的充电机，对多个电池组进行并行充电。
16、进一步地：所述充电准备阶段是对纯电矿卡整车和充电桩的充电条件进行检测；
17、对纯电矿卡整车的检测包括：对充电机的状态、电池组的状态、整车电路绝缘、水冷机组状态、预充接触器和主接触器状态和充电桩通讯状态检测；
18、对充电桩的检测包括：对充电抢线连接状态、抢线与抢座锁紧状态、枪温、桩电路绝缘、水冷机组状态、主接触器状态和整车控制器通讯状态检测。
19、进一步地：所述充电流程监控包括：充电桩主接触器合闸、对车上直流母线进行电压预充、合闸电池组前端开关、启动充电机、控制充电机功率分配、充电时信息互交监控。
20、进一步地：所述功率分配具体为：
21、车载控制器通过采集共n组电池回路中的第i组电池回路的电池荷电状态值、第i组电池回路的电池组需求电流值、第i组电池侧电压vi、充电桩限额功率比例n%，综合计算出每组电池回路应当分配的理想功率；
22、所述电池荷电状态值为电池组的剩余电量和总容量的比值，具体如下公式所示：
23、；
24、其中，为第i组电池回路的初始电量；
25、为第i组电池回路的当前电量；
26、为每组电池回路的总容量；
27、车载控制器根据充电桩传输的功率限制比例乘以充电桩额定功率的数据与n组电池额定充电功率之和进行大小比较，以两者中小的功率作为充电桩给定的总功率，即，如下方式确定：
28、在确保每组充电机处于正常运行、bms电池允许充电状态下，第i组电池需求功率公式为：
29、；
30、其中，为第i组电池需求功率；
31、若第i组充电机未正常运行或电池不允许充电，则对应组的需求功率为：
32、；
33、所有电池组的总充电需求功率为：
34、；
35、充电桩限额功率公式为：
36、；
37、通过对充电桩限额功率和所有电池组的总充电需求功率比较，选择最小值作为充电总功率给定值；
38、；
39、再根据每组电池的电池荷电状态值的大小、每组电池回路充电需求电流以及充电总功率给定值匹配分配比例，越大则分配功率越小，越小则分配功率越大，实现功率均衡分配，确保每组电池组同时充满电，具体由如下公式分配第i组电池的充放电功率：
40、；
41、其中，为第i组电池根据soc比例分配电流；
42、若第i组充电机未正常运行或电池不允许充电，则第i组根据soc比例分配电流为：
43、；
44、通过对第i组电池根据soc比例分配电流和第i组电池回路的电池组需求电流值比较，选择最小值作为第i组电池回路实际分配电流；
45、；
46、其中，为第i组电池回路实际分配电流；
47、得到第i组电池回路实际分配电流后，根据电池侧电压，可计算出第i组电池理想分配功率：
48、；
49、其中，为第i组电池理想分配功率。
50、进一步地：所述充电时信息互交监控包括：车载控制器接收充电桩信息和发送给充电桩信息；
51、所述接收充电桩信息包括：充电启动标志、充电桩最高输出电压、充电桩最高输出电流、充电桩准备就绪标志、充电桩当前输出电压、充电桩当前输出电流、充电桩当前充电累计充电时间；
52、所述发送给充电桩信息包括：电池回路启动充电标志、电池回路准备就绪标志、电池回路需求充电电流、电池回路最高单体电芯电压、多组电池回路总soc值、估算剩余充电时间。
53、进一步地：所述充电结束阶段包括：停止充电机运行、分闸电池组的前端开关、分闸预充电路的预充接触器、分闸车载受电柜的主接触器、充电结束信息互交；
54、所述充电结束信息互交包括：充电桩停止充电原因、电池回路停止充电原因、充电桩充电累计输出功率、充电桩累计充电时间。
55、本专利技术的有益效果是：将一组电池串联充电机，再多组回路并联的方式，使系统中的每条回路都是独立的，每组回路都有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电电路，其特征在于，包括：多电池组并联充电电路；
2.根据权利要求1所述的一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电电路，其特征在于，所述多组电池并联电路的正极依次电性连接直流母线正极和车载受电柜，再连接到充电桩的枪线正极，具体是通过车载受电柜中的预充电路与充电桩的枪线正极连接；
3.根据权利要求1所述的一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电电路，其特征在于，所述控制器作为充电桩与车载控制器的传输媒介，支持CAN、RS232/485通信协议。
4.一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电方法，其特征在于，包括：车载控制器；
5.根据权利要求4所述的一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电方法，其特征在于，所述充电策略包括：充电准备、充电流程监控、充电结束阶段的控制策略，实现充电桩将电能传输给每组电池回路的充电机，对多个电池组进行并行充电。
6.根据权利要求5所述的一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电方法，其特征在于，所述充电准备阶段是对纯电矿卡整车和充电桩的充电条件进行检测；
7.根据权利要求5所述
8.根据权利要求4所述的一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电方法，其特征在于，所述功率分配具体为：
9.根据权利要求7所述的一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电方法，其特征在于，所述充电时信息互交监控包括：车载控制器接收充电桩信息和发送给充电桩信息；
10.根据权利要求5所述的一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电方法，其特征在于，所述充电结束阶段包括：停止充电机运行、分闸电池组的前端开关、分闸预充电路的预充接触器、分闸车载受电柜的主接触器、充电结束信息互交；
...【技术特征摘要】
1.一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电电路，其特征在于，包括：多电池组并联充电电路；
2.根据权利要求1所述的一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电电路，其特征在于，所述多组电池并联电路的正极依次电性连接直流母线正极和车载受电柜，再连接到充电桩的枪线正极，具体是通过车载受电柜中的预充电路与充电桩的枪线正极连接；
3.根据权利要求1所述的一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电电路，其特征在于，所述控制器作为充电桩与车载控制器的传输媒介，支持can、rs232/485通信协议。
4.一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电方法，其特征在于，包括：车载控制器；
5.根据权利要求4所述的一种用于纯电矿卡多电池组的并联充电方法，其特征在于，所述充电策略包括：充电准备、充电流程监控、充电结束阶段的控制策略，实现充电桩将电能传输给每组电池回路的充电机，对多个电池组进行并行充电。
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：谌伊婷，车振宇，罗日杰，刘刚，尹俊，
申请(专利权)人：湘潭电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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