多电池系统无人车的充电系统、无人车及充电控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多电池系统无人车的充电系统、无人车及充电控制方法，其中控制电路包括：充电单元、控制单元、总正开关、预充开关及数个电池系统；数个电池系统并联连接；电池系统包括数个电池模组、电源管理单元、换电继电器及电源管理单元继电器；换电继电器与数个电池模组串联连接；每个电池模组均通过一电源管理单元继电器与一电源管理单元连接；总正开关与预充开关并联，二者与电池系统连接；控制单元与总正开关及预充开关连接；控制单元分别与充电单元及每个电源管理单元信号连接；控制单元能够根据每个电池系统的电池状态，分别控制总正开关、预充开关及每个电池系统中换电继电器及电源管理单元继电器的导通。器及电源管理单元继电器的导通。器及电源管理单元继电器的导通。

【技术实现步骤摘要】
多电池系统无人车的充电系统、无人车及充电控制方法


[0001]本专利技术涉及车辆电池控制
，尤其涉及一种多电池系统无人车的充电系统、无人车及充电控制方法。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶技术和新能源汽车技术的发展，无人车技术越发成熟。无人车的动力是由驱动电机提供，能量是由锂电池提供。
[0003]无人车为换电方便，将电池设计成质量比较小的模块进行串联，组成一个电池系统。目前大部分无人车仅采用一个电池系统，内含一个大容量电池，但考虑到单个的电池系统重量大、容量小等问题，可考虑设计成两个或多个电池系统组合使用的状态。但是多个电池系统车载无法进行连续充电，需要将一个电池系统充满电后再人工切换至另一组电池系统进行充电，这样在充电过程中需要有人进行监控并操作才能将所有电池充满，造成充电时间长和成本高。
[0004]因此，设计一种应用于多电池系统无人车的充电系统及其控制方法，便成为了目前亟需解决的难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术公开了一种多电池系统无人车的充电系统、无人车及充电控制方法，旨在解决现有技术中无人车上存在多个电池系统时，在一组电池系统充电完成后不能自动切换的技术问题。
[0006]本专利技术采用下述技术方案：
[0007]第一方面，提供了一种多电池系统无人车的充电系统，包括：充电单元、控制单元、总正开关、预充开关及数个电池系统；
[0008]数个电池系统并联连接；电池系统包括数个电池模组、电源管理单元、换电继电器及电源管理单元继电器；换电继电器与数个电池模组串联连接；每个所电池模组均通过一电源管理单元继电器与一电源管理单元连接；换电继电器与电源管理单元继电器共同用于控制不同电池系统中电路的通断；电池管理单元用于向控制单元发送每个电池模组的电池状态；
[0009]总正开关与预充开关并联，二者与电池系统连接；
[0010]控制单元与总正开关及预充开关连接；控制单元分别与充电单元及每个电源管理单元信号连接；控制单元能够根据每个电池系统的电池状态判断充电顺序，分别控制总正开关、预充开关及每个电池系统中换电继电器及电源管理单元继电器的开关。
[0011]作为优选的技术方案，换电继电器还并联有二极管；二极管的阴极与电池模组相连，二极管的阳极与总正开关相连。
[0012]作为优选的技术方案，控制单元包括VCU；电源管理单元包括BMU；电池管理单元继电器包括BMU继电器。
[0013]作为优选的技术方案，总正开关包括总正继电器；预充开关包括预充继电器。
[0014]作为优选的技术方案，控制单元通过CAN总线与充电单元及每个电源管理单元信号连接。
[0015]作为优选的技术方案，电池系统的数量不小于2。
[0016]第二方面，本申请提供了一种无人车，包括如上任一项所述的多电池系统无人车的充电系统。
[0017]第三方面，本申请提供了一种充电控制方法，应用于如上任一项所述的多电池系统无人车的充电系统中，所述充电控制方法包括：
[0018]控制单元同时接收电源管理单元发送的每个电池系统的电池状态信息，并判断首个可充电的电池系统；
[0019]选择首个可充电的电池系统，控制单元发送指令，依次闭合换电继电器、电源管理单元继电器、预充开关及总正开关，并开始充电；
[0020]待该电池系统满电后，控制单元再次判断其余可充电电池系统；
[0021]依次断开前一满电电池系统的电源管理单元继电器、换电继电器及总正开关；
[0022]重复前述电池系统的充电步骤，直至所有电池系统满电。
[0023]作为优选的技术方案，电池状态信息包括电池系统的电量及健康状态；判断可充电的电池系统时，健康状态的权重大于电量的权重。
[0024]作为优选的技术方案，在所述的控制单元同时接收电源管理单元发送的每个电池系统的电池状态信息步骤前，还包括步骤：
[0025]充电单元接入交流电，激活控制单元及电池系统；
[0026]在所述的依次断开最后满电电池系统的电源管理单元继电器、换电继电器及总正开关步骤后，还包括步骤：
[0027]电池系统、充电单元与控制单元依次休眠。
[0028]本专利技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0029]当无人车的电源系统中设置有两个或多个电池系统，通过本专利技术所述的充电系统，能够在充电时同时获取每个电池系统的状态信息，优选无故障的电池系统进行充电，当存在两个及以上电池系统均无故障时，优选电量少的电池系统进行充电，当选定待充电的电池系统后，依次闭合该电池系统的换电继电器、BMU继电器及预充继电器，此时其他未充电的电池系统中的换电继电器及BMU继电器均呈断开状态，当高压上电完成，总正继电器开启，充电机输出充电电压和充电电流，开始对该电池系统充电；当该电池系统满电后，继而判断其他电池系统的状态信息并选定下一待充电的电池系统，以此类推直至全部的电池系统均充满，断开最后充电的电池系统的BMU继电器、换电继电器及总正继电器，进而BMU、充电单元和VCU也休眠。
[0030]在上述控制电路中，VCU在外界交流电输入后自动唤醒，待充电的电池系统的选择及充电顺序由VCU自动判断，且在某一电池系统充电过程中，其他电池系统保持断路状态，互不影响，充电完成后自动切换至下一待充电的电池系统，无需人工监督及手动切换，提高了无人车在充电时的自动化及充电效率。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0032]图1为本专利技术实施例1公开的一种优选实施方式中多电池系统无人车的充电系统的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术实施例2公开的一种优选实施方式中充电控制方法的实现流程示意图；
[0034]图3为本专利技术实施例2公开的一种优选实施方式中多电池系统无人车的充电系统的电路图；
[0035]图4为本专利技术实施例2公开的一种优选实施方式中充电控制方法的实现流程示意图。
[0036]附图标记说明：
[0037]充电单元10，充电机11，控制单元20，VCU21，总正开关30，总正继电器31,预充开关40，预充继电器41,电池模组50，电源管理单元60，BMU61，第一开关电路单元70，换电继电器甲71,换电继电器乙72，第二开关电路单元80，BMU继电器81，二极管90。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。
[0039]在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电池系统无人车的充电系统，其特征在于，包括：充电单元、控制单元、总正开关、预充开关及数个电池系统；数个所述电池系统并联连接；所述电池系统包括数个电池模组、电源管理单元、换电继电器及电源管理单元继电器；所述换电继电器与数个所述电池模组串联连接；每个所述电池模组均通过一所述电源管理单元继电器与一所述电源管理单元连接；所述换电继电器与所述电源管理单元继电器共同用于控制不同所述电池系统中电路的通断；所述电池管理单元用于向所述控制单元发送每个所述电池模组的电池状态；所述总正开关与所述预充开关并联，二者与所述电池系统连接；所述控制单元与所述总正开关及所述预充开关连接；所述控制单元分别与所述充电单元及每个所述电源管理单元信号连接；所述控制单元能够根据每个所述电池系统的电池状态判断充电顺序，并分别控制所述总正开关、所述预充开关及每个所述电池系统中所述换电继电器及所述电源管理单元继电器的开关。2.根据权利要求1所述的多电池系统无人车的充电系统，其特征在于，所述换电继电器还并联有二极管；所述二极管的阴极与所述电池模组相连，所述二极管的阳极与所述总正开关相连。3.根据权利要求1所述的多电池系统无人车的充电系统，其特征在于，所述控制单元包括VCU；所述电源管理单元包括BMU；所述电池管理单元继电器包括BMU继电器。4.根据权利要求1所述的多电池系统无人车的充电系统，其特征在于，所述总正开关包括总正继电器；所述预充开关包括预充继电器。5.根据权利要求1所述的多电池系统无人车的充电系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏张勇，李勇君，
申请(专利权)人：新石器慧通北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：