一种新能源汽车自动更换动力电池方法及系统技术方案

本发明专利技术属于新能源汽车技术领域，具体提供一种新能源汽车自动更换动力电池方法及系统，车辆端蓝牙作为从机，换电站端蓝牙作为主机。车机电控设备开启，即ACC打开时，车辆的换电控制器开启蓝牙，启动扫描模式，将VIN信息定时广播，等待换电站主机连接。当车辆即将进入换电站时，换电站闸机摄像头识别到车牌后自动关联该车VIN。换电站蓝牙主机设备搜索连接蓝牙名称为VIN的换电控制器设备。连接成功后，读取车机参数，获取车辆状态信息。当车辆状态满足时，则可以开始进入换电操作。该方案逻辑简单易实现，采用业界成熟的蓝牙无线通信方案，不依赖第三方网络。低延时，确保数据交互的实时性。并且传输距离有限，安全可靠。安全可靠。安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车自动更换动力电池方法及系统


[0001]本专利技术涉及新能源汽车
，更具体地，涉及一种新能源汽车自动更换动力电池方法及系统。

技术介绍

[0002]电动汽车最大的短板就是充电不方便，并且充电慢。以特斯拉Model S 75D为例，其在特斯拉超级充电桩的充电时间还可以接受，因为超级充电桩使用的是380V的直流电，可大大缩短充电时间。使用超级充电站，20分钟就能充满一半，80分钟即可完全充满。即便如此，跟燃油车加油一次只需要几分钟相比，电动车的充电时间还是太过于漫长，大部分客户难以接受。并且快充需要大功率充电桩支持，当大量车同时充电时对电网也是不小的压力。
[0003]在电池和充电技术没有革命性的进步之前，这个问题会一直存在。就目前的技术手段，单位体积电池容量无法获得大的突破，快速充电技术也不可能在短期内获得突破，所以只能另辟蹊径，采用换电池的方案快速给车补充能源。换电池的方案可谓一举两得：1.解决了充电慢的问题，自动化模式，一般正常情况换一次电池只需要几分钟，跟燃油车加油时间差不多；2.换下来的电池可以在用电低谷时充电，降低充电成本的同时，也减小了对充电电网的压力。
[0004]目前，部分汽车厂商的部分车型已经支持更换动力电池，只是需要人工操作，不能自动化执行。因为换电池之前需要获取车辆各种状态参数，状态不满足时不允许换电，可能存在危险。需要人工一一确认状态参数，速度慢，效率低。
[0005]此外还有部分汽车厂商使用自动化换电方案。该方案中，车辆参数状态通过换电控制器传输到互联网服务器，再中转到换电站后台。此方案依赖网络以及服务器，在网络状态差的情况下，数据通讯实时性难以保证，影响换电的顺利进行。

技术实现思路

[0006]本专利技术需要解决的是现有技术中存在的电动汽车充电效率低的技术问题。
[0007]本专利技术提供了一种新能源汽车自动更换动力电池方法，包括以下步骤：
[0008]S001，车辆进入换电站前，开启车辆自身的蓝牙作为车辆蓝牙从机，蓝牙名为所述车辆自身的VIN(车辆识别号码)；
[0009]S002，换电站道闸摄像头识别车牌并读取VIN；
[0010]S003，换电站蓝牙主机扫描，连接名称为VIN的蓝牙进行唯一配对该车辆；
[0011]S004，蓝牙连接匹配成功后，换电站获取通信密钥；
[0012]S005，密钥校验通过后，换电站发指令获取车辆状态及换电前电池参数；
[0013]S006，车辆状态满足要求后，则下发下高压指令，成功后再下发下低压指令；
[0014]S007，最后开启换电池操作，并获取换电后电池参数。
[0015]可选地，所述S002具体包括：车辆进站之前，道闸摄像头读取车牌，自动匹配获取
到对应车辆的VIN；若获取失败，语音提示工作人员手动扫码录入匹配。
[0016]可选地，所述S004具体包括：当换电站蓝牙主机与车辆蓝牙从机的UUID和广播数据格式相匹配时才能建立数据通信，连接匹配成功。
[0017]可选地，所述数据通信采用凯撒加密方式，即在明文数据上增加一个偏移，当连接匹配成功后，车辆通过明文获取换电站的密钥，获取到密钥之后进行加解密，并按照指定的协议格式解析才能进行数据交互，实现安全认证成功。
[0018]可选地，所述S005具体包括：安全认证成功后，换电站道闸抬杆，允许车辆进入换电站，车辆进入换电平台后挂N档，换电站获取到车辆状态及档位后发送车辆已停好指令并语音提示，司机下车。
[0019]可选地，所述S005中“换电站获取到车辆状态”具体包括：车辆进站准备好之后，换电站以500ms的周期获取车辆状态参数，包括行车准备状态、档位状态、EPB(电子驻车制动系统)状态、制动踏板状态、电池连接状态、高低压连接状态、车门状态以及方向盘角度。
[0020]可选地，所述S006中车辆状态满足要求包括：方向盘为回正状态，车门完全关闭，EPB未锁止，车辆为ready状态，动力电池是连接状态。
[0021]可选地，所述S007具体包括：下低压之后，确认车辆定位准确，锁止车轮，举升机构抬起车辆；打开电池锁止开关，拆卸电池；换电控制器检测电池连接状态，连接断开后移走旧电池换上新电池，检测到电池连接成功，关闭电池锁止开关，电池更换完成。
[0022]可选地，所述S007之后还包括：电池更换完成后，举升机构复位，车轮解锁；获取当前电池序列号，获取当前电池剩余能量，以及获取当前电池健康度，后台计费完成，语音提示进行付费；付费完成，司机上车，换电站发送换电完成指令，VCU解除EPB屏蔽，道闸抬杆，车辆驶出。
[0023]本专利技术还提供了一种新能源汽车自动更换动力电池系统，该系统用于实施新能源汽车自动更换动力电池方法，具体包括：
[0024]整车控制系统，用于通过蓝牙与换电站连接匹配实现通信；
[0025]换电站配对模块，用于识别车辆并确认车辆状态成功后开启换电操作。
[0026]有益效果：本专利技术提供的一种新能源汽车自动更换动力电池方法及系统，车辆端蓝牙作为从机，换电站端蓝牙作为主机。车机电控设备开启，即ACC打开时，车辆的换电控制器开启蓝牙，启动扫描模式，将VIN信息定时广播，等待换电站主机连接。当车辆即将进入换电站时，换电站闸机摄像头识别到车牌后自动关联该车VIN。换电站蓝牙主机设备搜索连接蓝牙名称为VIN的换电控制器设备。连接成功后，读取车机参数，获取车辆状态信息。当车辆状态满足时，则可以开始进入换电操作。该方案逻辑简单易实现，采用业界成熟的蓝牙无线通信方案，不依赖第三方网络，比如基站信号，互联网和服务器等。低延时，确保数据交互的实时性。并且传输距离有限，所以比较安全可靠。
附图说明
[0027]图1为本专利技术提供的一种新能源汽车自动更换动力电池方法流程图；
[0028]图2为本专利技术提供的一种新能源汽车自动更换动力电池的硬件框图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0030]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种新能源汽车自动更换动力电池方法，包括以下步骤：
[0031]S001，车辆进入换电站前，开启车辆自身的蓝牙作为车辆蓝牙从机，蓝牙名为所述车辆自身的VIN(车辆识别号码)；
[0032]S002，换电站道闸摄像头识别车牌并读取VIN；
[0033]S003，换电站蓝牙主机扫描，连接名称为VIN的蓝牙进行唯一配对该车辆；
[0034]S004，蓝牙连接匹配成功后，换电站获取通信密钥；
[0035]S005，密钥校验通过后，换电站发指令获取车辆状态及换电前电池参数；
[0036]S006，车辆状态满足要求后，则下发下高压指令，成功后再下发下低压指令；
[0037]S007，最后开启换电池操作，并获取换电后电池参数。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车自动更换动力电池方法，其特征在于，包括以下步骤：S001，车辆进入换电站前，开启车辆自身的蓝牙作为车辆蓝牙从机，蓝牙名为所述车辆自身的VIN(车辆识别号码)；S002，换电站道闸摄像头识别车牌并读取VIN；S003，换电站蓝牙主机扫描，连接名称为VIN的蓝牙进行唯一配对该车辆；S004，蓝牙连接匹配成功后，换电站获取通信密钥；S005，密钥校验通过后，换电站发指令获取车辆状态及换电前电池参数；S006，车辆状态满足要求后，则下发下高压指令，成功后再下发下低压指令；S007，最后开启换电池操作，并获取换电后电池参数。2.根据权利要求1所述的新能源汽车自动更换动力电池方法，其特征在于，所述S002具体包括：车辆进站之前，道闸摄像头读取车牌，自动匹配获取到对应车辆的VIN；若获取失败，语音提示工作人员手动扫码录入匹配。3.根据权利要求1所述的新能源汽车自动更换动力电池方法，其特征在于，所述S004具体包括：当换电站蓝牙主机与车辆蓝牙从机的UUID和广播数据格式相匹配时才能建立数据通信，连接匹配成功。4.根据权利要求3所述的新能源汽车自动更换动力电池方法，其特征在于，所述数据通信采用凯撒加密方式，即在明文数据上增加一个偏移，当连接匹配成功后，车辆通过明文获取换电站的密钥，获取到密钥之后进行加解密，并按照指定的协议格式解析才能进行数据交互，实现安全认证成功。5.根据权利要求4所述的新能源汽车自动更换动力电池方法，其特征在于，所述S005具体包括：安全认证成功后，换电站道闸抬杆，允许车辆进入换电站，车辆进入换电平台后挂N档，换电站获取到车辆状态及档位后发送车辆已停好指令并语音提示，司机...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴祥，胡杜，宋鹏飞，欧阳元准，胡路，姜晓博，
申请(专利权)人：南斗六星系统集成有限公司，
类型：发明
国别省市：