一种电动汽车动力电池换电系统的分时控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车动力电池换电系统的分时控制方法，该动力电池换电系统可根据车辆续驶里程需求，安装不同箱数的电池系统，各电池系统之间并联连接，每个电池系统对应设有一个BMS控制器。由整车控制模块根据不同策略决定某一套电池系统工作，待该套电池系统电量不足时，司机靠路边停车整车重新下电再上电，即可自动切换至另外一套电池系统工作。通过以上控制方法，可灵活的根据需求配置不同的电池箱数量满足客户不同续驶里程的需求，不需要为了最长的续驶里程需求而直接采用大电量的电池方案，节省成本；在较短续驶里程需求时可减少电池箱配置数量，降低车重从而降低电耗。耗。耗。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车动力电池换电系统的分时控制方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车
，更为具体地说是指一种电动汽车动力电池换电系统的分时控制方法。

技术介绍

[0002]随着化石能源日益枯竭和环境污染问题不断加剧，发展纯电动汽车刻不容缓。但纯电动汽车普遍存在电池衰减快、充电时间长的问题，同时车辆续驶里程在使用期间越来越无法满足客户不同工况下的需求。目前解决电池充电时间长问题的方案主要是采用换电系统。而现有的换电系统目前均只有一整套电池更换，当用户有较长续驶里程需求，而途中又没有换电站的情况下，则无法满足用户的使用需求。只能通过中途去寻找充电桩的方式去延长续驶里程，这会大大浪费用户的时间。
[0003]授权公告号为CN 205668503U的中国技术专利公开了一种双电池系统的电动汽车，包括电池管理系统、第一电池组、第二电池组、第一接触器开关组、第二接触器开关组、电池壳体和驱动电机。通过设置两个电池组，两个电池组并联式连接，两个电池组在PACK设计上放置在同一电池壳体内，任一电池组均能满足驱动电机峰值功率设计；正常行驶时，仅一个电池组对驱动电机进行供电，当正在供电的电池组出现一般故障或电量不足时，电池管理系统收到故障信息，通过控制接触器对电池组进行切换，保障整车运行，实现电池系统至少可以元许出现两个故障时才需要将车辆停止行驶。该技术将两个电池组放置在同一电池壳体内，对于用户来说新车需要购买两套电池系统，在车辆运行前几年实际仅一套电池即可满足整车需求，这相当于过设计，增加了用户的购车成本，且该系统中仅有一个电池管理系统，无法同时监控两个电池组的状态，存在安全隐患。
[0004]为此，我们提供一种电动汽车动力电池换电系统的分时控制方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种电动汽车动力电池换电系统的分时控制方法，以克服现有电动汽车的换电系统只有一整套电池更换，难以满足用户的使用需求等缺点。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种电动汽车动力电池换电系统的分时控制方法，所述动力电池换电系统包括整车高压负载、高压控制模块、网关控制模块、整车控制模块以及若干套电池系统，若干套电池系统分别与整车高压负载并联连接，每套电池系统均包括动力电池、BMS控制器以及串联连接在动力电池两端的内部控制开关和高压控制开关，每个内部控制开关由其相应的BMS控制器控制，而所有高压控制开关则由高压控制模块控制，每个BMS控制器分别与网关控制模块通信连接，网关控制模块及高压控制模块分别与整车控制模块通信连接；该动力电池换电系统的控制流程如下：（1）、整车低压上电后，各套电池系统BMS控制器分别将其电池系统信息与报警信息发送给网关控制模块，由网关控制模块转发给整车控制模块；（2）、整车控制模块根据各套电池系统信息决定让哪套电池系统工作，并将相应信息发送给网关控制
模块与高压控制模块；（3）、网关控制模块锁定相应电池系统，将该电池系统报文转发给整车控制模块，同时给其他不工作的电池系统发休眠指令；（4）、高压控制模块根据整车控制模块发送的信息在上电流程中闭合相应高压控制开关，从而完成电池系统的工作选择。
[0007]一较佳实施方案中，上述步骤（1）中整车低压上电后，整车控制模块、网关控制模块、高压控制模块以及各套电池系统的BMS控制器分别上电并完成自检后，BMS控制器再发送信息给网关控制模块。
[0008]一较佳实施方案中，在上述步骤（2）之前，还包括：整车控制模块收到各电池系统信息与报警信息后，先将各电池系统信息发送至整车仪表显示并判断是否存在报警，若存在报警则进入报警处理流程。
[0009]一较佳实施方案中，上述步骤（3）与所述步骤（4）之间，还包括：整车控制模块与相应电池系统的BMS控制器通信，进行上电操作，闭合电池系统相应的内部控制开关。
[0010]一较佳实施方案中，车辆运行过程中，若该套电池系统的SOC较低无法正常使用，司机靠路边停车，重新下电再上电后再重复进行步骤（1）至步骤（4），整车控制模块根据策略采用另一套电池系统工作，以此可实现根据整车续驶里程需求对车辆装配电池系统数量的合理分配。
[0011]一较佳实施方案中，上述所有内部控制开关及高压控制开关为接触器开关、IGBT或MOS管中的任意一种或几种。
[0012]一较佳实施方案中，上述网关控制模块、高压控制模块以及整车控制模块根据情况各自集成一个或多个控制模块。
[0013]一较佳实施方案中，上述所有高压控制开关采用一个或多个单刀多掷开关实现。
[0014]由上述对本专利技术的描述可知，和现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术的动力电池换电系统，可根据车辆续航里程需求安装不同箱数的电池系统，不受电池箱数限制，由整车控制模块根据不同策略决定某一套电池系统工作，待该套电池系统电量不足时，司机靠路边停车整车重新下电再上电，即可自动切换至另外一套电池系统工作。通过以上方案，可灵活的根据需求配置不同的电池箱数量满足客户不同续驶里程的需求。不用为了最长的续驶里程需求而直接采用大电量的电池方案，节省成本；在较短续驶里程需求时可减少电池箱配置数量，降低车重从而降低电耗。
[0015]2、本专利技术动力电池换电系统包含若干套并联连接的电池系统，电池系统的电压平台始终相同，不会发生变化，可防止电压过高烧坏其他高压零部件。
[0016]3、本专利技术动力电池换电系统的分时控制方法，可实现多套电池通过分时工作，以满足车辆的不同使用需求。由于本系统中多套电池系统不会同时工作，因此多套电池可选择任意不同品牌、电芯、电量系统。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的动力电池换电系统框架图。
[0018]图2为本专利技术动力电池换电系统的分时控制流程图。
具体实施方式
[0019]下面参照附图说明本专利技术的具体实施方式。为了全面理解本专利技术，下面描述到许
多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本专利技术。对于公知的组件、方法及过程，以下不再详细描述。
[0020]本专利技术提供一种电动汽车动力电池换电系统的分时控制方法，参照图1，其中，动力电池换电系统包括整车高压负载、高压控制模块、网关控制模块、整车控制模块以及若干套电池系统，本实施例中具体示出的电池系统为三套，具体为电池系统1、电池系统2以及电池系统3。
[0021]三套电池系统分别与整车高压负载并联连接，每套电池系统均包括动力电池、BMS控制器以及串联连接在动力电池两端的内部控制开关和高压控制开关，每个内部控制开关由其相应的BMS控制器控制，而所有高压控制开关则由高压控制模块控制。具体地：电池系统1的内部控制开关为S1、高压控制开关为S6，S1由电池系统1中的BMS控制器控制；电池系统2的内部控制开关为S2、高压控制开关为S5，S2由电池系统2中的BMS控制器控制；电池系统3的内部控制开关为S3、高压控制开关为S4，S3由电池系统3中的BMS控制器控制。所有高压控制开关S4、S5、S6则由高压控制模块控制。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车动力电池换电系统的分时控制方法，其特征在于，所述动力电池换电系统包括整车高压负载、高压控制模块、网关控制模块、整车控制模块以及若干套电池系统，若干套电池系统分别与整车高压负载并联连接，每套电池系统均包括动力电池、BMS控制器以及串联连接在动力电池两端的内部控制开关和高压控制开关，每个内部控制开关由其相应的BMS控制器控制，而所有高压控制开关则由高压控制模块控制，每个BMS控制器分别与网关控制模块通信连接，网关控制模块及高压控制模块分别与整车控制模块通信连接；该动力电池换电系统的分时控制流程如下：（1）、整车低压上电后，各套电池系统BMS控制器分别将其电池系统信息与报警信息发送给网关控制模块，由网关控制模块转发给整车控制模块；（2）、整车控制模块根据各套电池系统信息决定让哪套电池系统工作，并将相应信息发送给网关控制模块与高压控制模块；（3）、网关控制模块锁定相应电池系统，将该电池系统报文转发给整车控制模块，同时给其他不工作的电池系统发休眠指令；（4）、高压控制模块根据整车控制模块发送的信息在上电流程中闭合相应高压控制开关，从而完成电池系统的工作选择。2.如权利要求1所述的一种电动汽车动力电池换电系统的分时控制方法，其特征在于：所述步骤（1）中整车低压上电后，整车控制模块、网关控制模块、高压控制模块以及各套电池系统的BMS控制器分别上电并完成自检后，BMS控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗斌，洪少阳，孙玮佳，宋光吉，苏亮，刘志军，洪贵阳，曹嘉良，任永欢，
申请(专利权)人：厦门金龙联合汽车工业有限公司，
类型：发明
国别省市：