一种宽电压范围的小功率直流充电机输出继电器控制方法与流程

本发明属于继电器控制领域，涉及小功率直流充电机输出继电器控制技术，具体是一种宽电压范围的小功率直流充电机输出继电器控制方法。

背景技术：

1、随着新能源汽车的发展，小功率直流充电机也逐渐普及；小功率直流充电机是一种专门用于为电动汽车充电的设备，采用直流电形式对车载电池进行充电；小功率直流充电机的输出功率较低，安全性更高，电能输出可调度，因此适用于小区、产业园区等充电场景；继电器能够控制电源的输出电流和电压，从而确保充电过程的安全；在电池出现过充、过放电、过温等异常状态时，继电器能够迅速响应并停止充电，避免对设备造成损害和危险；通过精确控制输出电流和电压，充电机可以区分不同的充电模式，如快充、普通充等，以满足不同用户的需求；通过精确控制充电过程，可以避免因电压波动或电流过大等问题导致的充电故障，确保充电过程的安全和稳定。

2、现有已推出800v的电池电压平台，匹配的直流充电机输出电压范围需要升级到200-1000v范围；目前，大部分厂家都是考虑输出两路电源，然后对这两路电源串联实现输出宽电压范围；现有技术中，充电机的输出电压范围分为高压模式和低压模式，高压模式控制输出继电器串联实现，低压模式控制输出继电器并联实现，但是，高压模式和低压模式的设定是需要用户在进行充电前对充电机的工作模式进行选择，且在充电机进行充电的过程中不能进行工作模式的切换，未考虑到实际电池的工作状态，当需要进行工作模式的切换时，需要主控板先设置高低压模式，再控制模块进行工作，影响了输出切换的及时性，同时可能导致继电器粘连，存在安全隐患。

3、本发明提供了一种宽电压范围的小功率直流充电机输出继电器控制方法，以解决以上技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种宽电压范围的小功率直流充电机输出继电器控制方法，用于解决现有技术需要对充电的工作模式进行切换时，主控板先设置高低压模式，再控制模块进行工作，影响了输出切换的及时性，同时可能导致继电器粘连，存在安全性的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种宽电压范围的小功率直流充电机输出继电器控制方法，包括：

3、步骤s1：通过输出接口电路中的采样电路采集充电机的实时输出电压；获取充电机的标记状态；

4、步骤s2：根据充电机的标记状态判断充电机是否处于充电工作状态；是，则对充电机的充电工作状态进行监测；否，则对启动充电指令进行检测；

5、步骤s3：当充电机处于充电工作状态时，对实时输出电压以及继电器开关的工作状态进行分析，判断是否需要进入自动切换模式；其中，继电器开关的工作状态包括串联状态以及并联状态；

6、步骤s4：在自动切换模式中，对实时输出电压进行分析判断。

7、优选的，所述根据充电机的标记状态判断充电机是否处于充电工作状态，包括：

8、获取充电机的标记状态，判断标记状态是否为充电工作状态，是，则对充电机的充电工作状态进行监测；否，则对充电机的启动充电指令进行检测；

9、当接收到启动充电指令时，则对实时输出电压进行分析；否则，设置继电器开关电路为并联模式，持续对接收到启动充电指令进行判断。

10、需要说明的是，充电机的标记状态包括充电工作状态以及待机状态，当充电机处于待机状态时，需要设置继电器开关电路为并联模式；当充电机的标记状态为充电工作状态时，则说明充电机正在对电池进行充电；同时需要定期对充电机的标记状态进行更新。

11、本发明对充电机的标记状态进行分析，当标记状态为充电工作状态时，则对充电机的充电工作状态进行检测；否则，对启动充电指令进行检测，能够在接收到启动充电指令后，使充电机及时调整至工作状态，有利于对后续电路进行分析设置。

12、优选的，所述对实时输出电压进行分析，包括：

13、调取充电机的实时输出电压，判断实时输出电压是否大于临界值，是，则启动泄放电路，对输出接口电压进行泄放；否，则对充电电压指令进行分析；

14、获取充电电压指令，判断充电电压指令是否大于中间阈值，是，则设置继电器开关电路为串联模式；否，则设置继电器开关电路为并联模式。

15、需要说明的是，启动充电指令为启动充电机的信号，充电电压指令为充电电压值的信号；临界值设置为0v，中间阈值设置为500v，当设置开关电路为串联模式时，则充电机工作在高压模式；当设置开关电路为并联模式时，则充电机工作在低压模式。

16、本发明对实时输出电压进行分析，当实时输出电压大于临界值时，则启动泄放电压，对输出接口的电压进行泄放，能够在零电压时进行输出继电器开关的动作控制，从而对继电器开关进行保护，避免造成粘连；根据充电电压指令的电压大小设置继电器开关电路，有利于针对不同充电电压指令对充电机的工作模式进行设置。

17、优选的，所述对实时输出电压以及继电器开关的工作状态进行分析，包括：

18、调取实时输出电压，获取继电器开关的工作状态；判断实时输出电压是否小于中间阈值且工作状态为串联状态；是，则关闭输出电压，启动泄放电路，对输出接口电压进行泄放，并进入自动切换模式，对实时输出电压进行分析判断；否，则重新对实时输出电压及工作状态进行分析。

19、需要说明的是，当继电器开关的工作状态为串联状态时，实时输出电压应该大于中间阈值，若出现实时输出电压小于中间阈值的情况，则需要关闭输出电压，对输出接口电压进行泄放，进行继电器开关状态的切换。

20、本发明对实时输出电压和继电器开关的工作状态进行综合判断，当实时输出电压小于中间阈值且工作状态为串联状态时，则关闭输出电压，对输出接口电压进行泄放，能够避免因继电器开关的机械延迟产生短路电流而使继电器粘连。

21、优选的，所述重新对实时输出电压及工作状态进行分析，包括：

22、调取实时输出电压以及继电器开关的工作状态；判断实时输出电压是否大于中间阈值且工作状态为并联状态；是，则关闭输出电压，启动泄放电路，对输出接口电压进行泄放，进入自动切换模式，对实时输出电压进行分析判断；否，则保持继电器开关电路不变。

23、本发明对实时输出电压和继电器开关的工作状态进行综合判断，当实时输出电压大于中间阈值且工作状态为并联状态时，则关闭输出电压，对输出接口电压进行泄放，有利于保证在零电压时进行输出继电器开关的动作控制，从而对继电器开关进行保护，避免造成粘连。

24、优选的，所述对实时输出电压进行分析判断，包括：

25、调取实时输出电压；判断实时输出电压是否小于临界值，是，则对继电器开关的工作状态进行分析；否，则关闭输出电压，启动泄放电路，对输出接口电压进行泄放，并持续对实时输出电压进行分析判断。

26、本发明在自动切换模式下，对实时输出电压进行分析，判断输出接口电压是否泄放完成，是，则对继电器开关的工作模式进行分析；否，则持续对输出接口电压进行泄放，有利于保证在零电压下，对继电器开关进行控制，避免继电器发生粘连，延长继电器的使用寿命。

27、优选的，所述对继电器开关的工作状态进行分析，包括：

28、调取继电器开关的工作状态；判断继电器开关的工作状态是否为并联状态，是，则设置继电器开关电路为串联模式；否，则设置继电器开关电路为并联模式。

29、优选的，所述输出接口电路与继电器开关电路连接；所述继电器开关分别与第一输出电压、第二输出电压电路连接。

30、需要说明的是，第一输出电压范围为200-500v，第二输出电压范围为200-500v，继电器开关可以设置第一电压与第二电压进行串联或并联；当第一输出电压和第二输出电压并联时，则可输出电压为200-500v；当第一输出电压和第二输出电压串联时，则可输出电压为400-1000v，充电机可以实现200-1000v的电压输出。

31、优选的，所述继电器开关电路具有互斥设计；所述输出接口电路中存在防倒灌电路设计，所述输出接口电路中存在内部电容泄放电路设计，所述输出接口电路中具有采样电路。

32、本发明的继电器开关电路具有互斥设计，表示在某一时刻，继电器开关只有一种工作状态存在，串联和并联电路无法同时存在，有利于保证输出电压无短路情况发生；输出接口电路中存在防倒灌电路设计，则在给电池充电时不存在电池电压倒灌的问题；输出接口电路中存在内部电容泄放电路设计，能够对残留的输出电压进行泄放，保证输出接口的安全性。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

34、1.本发明通过输出接口电路中的采样电路采集充电机的实时输出电压，判断标记状态是否为充电工作状态，是，则对充电机的充电工作状态进行监测；否，则对充电机的启动充电指令进行检测；当接收到启动充电指令时，则对实时输出电压进行分析；否则，设置继电器开关电路为并联模式；能够在接收到启动充电指令后，使充电机及时调整至工作状态，有利于对后续电路进行设置；当接收到启动充电指令后，对实时输出电压进行分析，当实时输出电压大于临界值时，则启动泄放电压，对输出接口的电压进行泄放，能够在零电压时进行输出继电器开关的动作控制，从而对继电器开关进行保护，避免造成粘连；根据充电电压指令的电压大小设置继电器开关电路，有利于针对不同充电电压指令对充电机的工作模式进行设置。

35、2.本发明中当充电机处于充电工作状态时，对实时输出电压和继电器开关的工作状态进行综合判断，当实时输出电压小于中间阈值且工作状态为串联状态时，则关闭输出电压，启动泄放电路，对输出接口电压进行泄放；当实时输出电压大于中间阈值且工作状态为并联状态时，则关闭输出电压，启动泄放电路，对输出接口电压进行泄放；有利于保证在零电压时进行输出继电器开关的动作控制，从而对继电器开关进行保护，避免造成粘连；在自动切换模式中，对实时输出电压进行分析，判断输出接口电压是否泄放完成，是，则对继电器开关的工作模式进行分析；否，则持续对输出接口电压进行泄放，有利于保证在零电压下，对继电器开关进行控制，避免继电器发生粘连，同时实现在充电的过程中自动实现充电机的工作模式的切换，有利于提高充电的效率。