1.本发明涉及电池快充相关技术领域，具体是一种电池快充系统。
背景技术：2.随着国内锂电池产业规划化的发展，锂电池的成本得到了大幅下降，相比传统铅酸电池，锂电池具有循环寿命长，能量密度高，支持快充等优点，因此很多原来基于铅酸电池的应用场景，用锂电替换的需求变得愈发有优势；如电动助力车，老年代步车以及一些特种车如叉车和房车等；但是这些车辆用的锂电池额定电压普遍在100v以下，而目前国内保有的社会直流快速充电桩的充电规格有500v和750v两种，绝大部分最低工作电压分别是200v和250v，无法为上述车辆所使用；目前推出的直流桩最低输出电压有所降低但是在支持低压段恒功率性能较差，充电功率无法保证。
技术实现要素：3.本发明的目的在于提供一种电池快充系统，以解决现有技术中的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电池快充系统，包括辅助电源、通信接口、主控单元、电池侧保护器件、功率变换单元、输入侧保护器件和电池模拟器，所述电池模拟器输出端与输入侧保护器件的输入端电性连接，所述输入侧保护器件与功率变换单元电性连接，所述功率变换单元分别与主控单元和电池侧保护器件电性连接，所述主控单元分别与辅助电源和通信接口电性连接。
5.优选的，还包括人机交互单元，所述人机交互单元与主控单元电性连接。
6.优选的，所述辅助电源将外部输入的12v、24v或48v电源转换为内部需要的工作电压。
7.优选的，所述通信接口支持电池组的rs485以及can通信模式。
8.优选的，所述电池侧保护器件包括保险丝和直流接触器，所述直流接触器为功率变换单元和电池端电压的阻隔器件。
9.优选的，所述功率变换单元由隔离dcdc模块组成，功率变换单元采用数字电源控制将330v直流进行降压输出至电池组侧。
10.优选的，所述输入侧保护器件包括保险丝、接触器和预充电电阻。
11.优选的，所述电池模拟器由软件算法和硬件升压电路组成。
12.优选的，其快充方法包括以下步骤：s1：充电桩的充电枪插入装置的充电座；s2：连接确认完毕后，装置主控制器启动充电桩模拟器程序，和车辆端连接握手完毕，直流输出开关闭合；s3：装置主控制器通知bms模拟器升压电路启动工作，将电压升压稳定至设定值；s4：装置主控制器启动bms模拟器程序，在充电桩上启动充电流程，装置和充电桩进行国标定义要求进行握手；
s5：装置和充电桩握手完毕后，向充电桩发送充电电流和电压需求；s6：当有充电桩电流输入装置后，直直变换器的控制程序启动降压工作模式，将充电桩的电能开始充入电池，输入侧的电压值保持不变；s7：达到充电结束条件后，装置和充电桩进入停机阶段，按照国标程序进入停机流程；s8：充电完成，车辆端回复到原始待机状态，断开输出继电器，拔出连接线缆和充电枪，整个充电流程结束；s9：步骤s2-s8中，还包括信息上传以及异常处理。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用先进的功率变换技术以及嵌入式软件形成实物高压电池模拟器，并集成模拟bms算法，使得目前基于国标协议的直流充电桩以及交流充电桩能给12v和48v系统电池进行高效转换充电；同时也支持普通工业插座ac220输入作为供电电源；创造性的在国内率先推出了支持三种充电接口的功能模式的产品，技术先进，产品稳定可靠。
附图说明
14.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的结构示意图；图3为本发明的结构示意图；图4是本发明的结构示意图；图5为本发明的结构示意图。
具体实施方式
15.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
16.请参阅图1-5，本发明实施例中，一种电池快充系统，包括辅助电源、通信接口、主控单元、电池侧保护器件、功率变换单元、输入侧保护器件和电池模拟器，所述电池模拟器输出端与输入侧保护器件的输入端电性连接，所述输入侧保护器件与功率变换单元电性连接，所述功率变换单元分别与主控单元和电池侧保护器件电性连接，所述主控单元分别与辅助电源和通信接口电性连接。
17.主控单元：嵌入式控制单元管理内部各功能模块以及运行电池模拟器算法， 保证能识别充电枪接入(cc2信号检测)以及引导充电桩进入充电模式， 协议满足国标充电协
议，同时能和整车监控平台进行通信交互。
18.优选的，还包括人机交互单元，所述人机交互单元与主控单元电性连接。
19.优选的，所述辅助电源将外部输入的12v、24v或48v电源转换为内部需要的工作电压，该功能模块的输入可支持电池组端供电和国标充电桩枪提供的辅助电源供电两种方式。
20.优选的，所述通信接口支持电池组的rs485以及can通信模式，适用性更广泛，同时提供了另一路can通信接口可接入整车监控系统。
21.优选的，所述电池侧保护器件包括保险丝和直流接触器，所述直流接触器为功率变换单元和电池端电压的阻隔器件；通过数字控制策略实现预充电控制，具有体积小电路简单可靠等优点，同时具有防倒灌以及反接保护功能。
22.优选的，所述功率变换单元由隔离dcdc模块组成，功率变换单元采用数字电源控制将330v直流进行降压输出至电池组侧；采用数字电源控制将330v直流进行降压输出至电池组侧， 采用隔离型方案可充分保证充电安全，不破坏整车电气性能. 数字控制器通过算法可进行恒流恒压控制，可按电池bms设置的充电策略进行充电，高低压侧的隔离能保证低压端的电气人身安全。
23.优选的，所述输入侧保护器件包括保险丝、接触器和预充电电阻；系统启动充电前需要先闭合预充电继电器和输入负继电器，预充电过程结束后闭合输入正继电器，最后启动充电充分保证产品的可靠性。
24.优选的，所述电池模拟器由软件算法和硬件升压电路组成；软件部分用于完成和充电桩模拟实施国标充电协议流程，硬件升压部分用于模拟一个充电桩能识别的电池pack电压，最终让充电桩主控程序顺利进入充电流程。
25.优选的，其快充方法包括以下步骤：s1：充电桩的充电枪插入装置的充电座；s2：连接确认完毕后，装置主控制器启动充电桩模拟器程序，和车辆端连接握手完毕，直流输出开关闭合；s3：装置主控制器通知bms模拟器升压电路启动工作，将电压升压稳定至设定值；s4：装置主控制器启动bms模拟器程序，在充电桩上启动充电流程，装置和充电桩进行国标定义要求进行握手；s5：装置和充电桩握手完毕后，向充电桩发送充电电流和电压需求；s6：当有充电桩电流输入装置后，直直变换器的控制程序启动降压工作模式，将充电桩的电能开始充入电池，输入侧的电压值保持不变；s7：达到充电结束条件后，装置和充电桩进入停机阶段，按照国标程序进入停机流程；s8：充电完成，车辆端回复到原始待机状态，断开输出继电器，拔出连接线缆和充电枪，整个充电流程结束；s9：步骤s2-s8中，还包括信息上传以及异常处理。
26.本发明的工作原理是：s1：充电桩的充电枪插入装置的充电座；s2：连接确认完毕后，装置主控制器启动充电桩模拟器程序，和车辆端连接握手完毕，直流输出开关闭合；s3：装置主控制器通知bms模拟器升压电路启动工作，将电压升压稳定至设定值；s4：装置主控
制器启动bms模拟器程序，在充电桩上启动充电流程，装置和充电桩进行国标定义要求进行握手；s5：装置和充电桩握手完毕后，向充电桩发送充电电流和电压需求；s6：当有充电桩电流输入装置后，直直变换器的控制程序启动降压工作模式，将充电桩的电能开始充入电池，输入侧的电压值保持不变；s7：达到充电结束条件后，装置和充电桩进入停机阶段，按照国标程序进入停机流程；s8：充电完成，车辆端回复到原始待机状态，断开输出继电器，拔出连接线缆和充电枪，整个充电流程结束；s9：步骤s2-s8中，还包括信息上传以及异常处理。
27.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种电池快充系统，其特征在于：包括辅助电源、通信接口、主控单元、电池侧保护器件、功率变换单元、输入侧保护器件和电池模拟器，所述电池模拟器输出端与输入侧保护器件的输入端电性连接，所述输入侧保护器件与功率变换单元电性连接，所述功率变换单元分别与主控单元和电池侧保护器件电性连接，所述主控单元分别与辅助电源和通信接口电性连接。2.根据权利要求1所述的一种电池快充系统，其特征在于：还包括人机交互单元，所述人机交互单元与主控单元电性连接。3.根据权利要求1所述的一种电池快充系统，其特征在于：所述辅助电源将外部输入的12v、24v或48v电源转换为内部需要的工作电压。4.根据权利要求1所述的一种电池快充系统，其特征在于：所述通信接口支持电池组的rs485以及can通信模式。5.根据权利要求1所述的一种电池快充系统，其特征在于：所述电池侧保护器件包括保险丝和直流接触器，所述直流接触器为功率变换单元和电池端电压的阻隔器件。6.根据权利要求1所述的一种电池快充系统，其特征在于：所述功率变换单元由隔离dcdc模块组成，功率变换单元采用数字电源控制将330v直流进行降压输出至电池组侧。7.根据权利要求1所述的一种电池快充系统，其特征在于：所述输入侧保护器件包括保险丝、接触器和预充电电阻。8.根据权利要求1所述的一种电池快充系统，其特征在于：所述电池模拟器由软件算法和硬件升压电路组成。9.根据权利要求1所述的一种电池快充系统，其特征在于：其快充方法包括以下步骤：s1：充电桩的充电枪插入装置的充电座；s2：连接确认完毕后，装置主控制器启动充电桩模拟器程序，和车辆端连接握手完毕，直流输出开关闭合；s3：装置主控制器通知bms模拟器升压电路启动工作，将电压升压稳定至设定值；s4：装置主控制器启动bms模拟器程序，在充电桩上启动充电流程，装置和充电桩进行国标定义要求进行握手；s5：装置和充电桩握手完毕后，向充电桩发送充电电流和电压需求；s6：当有充电桩电流输入装置后，直直变换器的控制程序启动降压工作模式，将充电桩的电能开始充入电池，输入侧的电压值保持不变；s7：达到充电结束条件后，装置和充电桩进入停机阶段，按照国标程序进入停机流程；s8：充电完成，车辆端回复到原始待机状态，断开输出继电器，拔出连接线缆和充电枪，整个充电流程结束；s9：步骤s2-s8中，还包括信息上传以及异常处理。
技术总结本发明公开了一种电池快充系统，包括辅助电源、通信接口、主控单元、电池侧保护器件、功率变换单元、输入侧保护器件和电池模拟器，所述电池模拟器输出端与输入侧保护器件的输入端电性连接，所述输入侧保护器件与功率变换单元电性连接，所述功率变换单元分别与主控单元和电池侧保护器件电性连接，所述主控单元分别与辅助电源和通信接口电性连接。本发明，采用先进的功率变换技术以及嵌入式软件形成实物高压电池模拟器，并集成模拟BMS算法，使得目前基于国标协议的直流充电桩以及交流充电桩能给12V和48V系统电池进行高效转换充电。给12V和48V系统电池进行高效转换充电。给12V和48V系统电池进行高效转换充电。
技术研发人员：张国民
受保护的技术使用者：嘉兴市零零科技有限公司
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/7/5
