#技术巡猎##比亚迪#两台电动车停在一起,电多的给电少的补一点,这件事很容易理解。不过真把它做成一个好用的功能,两边还得商量一下:我能给你多少,你现在能不能开始充电,过程中有人拔枪又该怎样停下来。如果只是让一台车往外送电,另一台按自己的习惯取电,供电能力和充电需求未必正好合适。
比亚迪这件车对车充电专利,主要在处理这段协商过程。它采用的是交流路径,放电车通过双向车载充电机,也就是OBC,把电池里的电转换成交流输出,受电车再通过自己的OBC充进电池。两台车的高压电池并没有直接接在一起,中间需要各自的功率转换,也需要一套双方都能理解的控制信号。
交流充电有一个基本关系,受电车不能只按照自己车载充电机的最大能力取电,还要知道对面允许它取多少。家用交流充电设备会向车辆提供相应信号,换成另一台车供电,这件事也不能省掉。否则为了保证不超出对面的能力,就可能长期采用很保守的设置;但对面明明有更高输出能力时,这部分余量又用不上。
方案在放电枪里放了一颗MCU,让它先和供电端沟通。插枪以后,连接确认相关的电阻与开关帮助两端识别连接状态和工作角色,供电车再通过控制导引线路,把自己的最大放电功率送出来。枪里的MCU既要读懂这份信息,也要把它转换成受电车能够识别的形式。
这里有一段具体的编码安排。供电端通过开关改变CP线路的电平,实施例用9V和6V对应不同的二进制状态,再按约定组织成字符,让MCU读出功率数值。原文以6kW举例,说明数字怎样沿着这根控制线送过来。控制信号上的6V和可输出的6kW不是同一个量,一个是传话时使用的电平,另一个才是需要传递的供电能力。还要结合当前处于哪个阶段来读这个电平:传递功率编码时,它可以表示码元;到了判断受电车准备状态的环节,相应电平变化又有状态上的含义。线路上出现了同一个数值,不代表控制器每次都执行同一个动作,前后顺序以及双方已经完成的步骤,都属于解释信号的条件。只看电路图上的几处电压标注,容易漏掉协议里这部分安排。
MCU收到功率以后,再结合相应的交流供电条件,换算成允许的电流,随后以PWM占空比的形式告知受电车。也就是说,对供电车来说,它输出的是自己的能力;对受电车来说,它收到的是本次连接允许使用的电流。放电枪在中间做了一次转换,不要求两端用完全相同的报文直接对话。
信息读到了,也还不能立刻把两根交流线接上。受电车需要先完成自己的准备,通过CP线路表现出允许充电的状态,MCU确认以后,才控制L、N两条线路上的继电器闭合,建立实际的供电通道。插上枪、知道功率和开始送电因此是不同的步骤,顺序不能混在一起。
这件事在电路图里看得更清楚。CP负责传递状态与能力信息,L、N承担实际的交流功率,继电器把能量通道和前面的判断过程接起来。控制器还在观察两侧状态,任一端出现不符合继续工作的条件,或者用户操作了相应的开关,就需要撤销输出、断开回路。一次握手成功,不意味着后面可以不再管连接是否仍然成立。
专利还考虑了没有识别到最大放电功率的情况。这时不把未知当成可以无限取电,而是回到预设的较保守能力,让流程按相应条件继续。这样的兼容安排有实用价值,但不能倒过来理解成任意两台不同品牌的车都能直接互充,双向OBC、信号解释和整车控制仍然要满足这套方案的要求。
另一个细节是枪内电路从哪里获得最初的电源。一个实施方式利用供电侧已有的交流输出,再转换成控制电路所需的低压;另一个方式则先由低压蓄电池让控制电路工作,完成相应判断以后再进入后续放电。差别看着只是供电顺序,却关系到主功率回路还没接通时,谁来维持那些必须先发生的检查。
从这里也能看出车对车补能和一根简单转接线的区别。线上跑的不只是电,还得交代能给多少、对方是否准备好以及现在是否应该停止。双方都有电池、有功率器件,只说明能量转换有了基础;让受电车合理使用供电车的能力,还需要这套围绕连接状态持续工作的协议和控制。
如果以后这类功能要更常用,我觉得值得比较的不只是最高放电功率。哪些车能识别,接上以后怎样确定可用能力,异常连接怎样退出,也都会影响它在现场到底好不好用。车对车补能能不能把现有能力用起来,很大一部分取决于这段沟通有没有完成。
