[发明专利]纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法

说明书

本发明公开了一种本发明所设计的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，它包括一级主控电池管理模块、固定电池包二级主控电池管理模块、拓展电池包二级主控电池管理模块、固定电池包三级从控电池管理模块、拓展电池包三级从控电池管理模块，本发明对纯电动汽车市场化发展有巨大推进作用。在未来，纯电动汽车主要受制于整车成本、充电时间及动力电池的使用寿命。通过搭载拓展电源快换系统，首先大幅度降低整车成本，给用户更多的选择；其次，通过拓展电池包快换技术，可消除消费者续航焦虑，减少充电频次，延长电池使用寿命。因此，本发明有巨大的应用前景。

技术领域

本发明涉及纯电动汽车电源技术领域，具体地指一种纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法。

背景技术

目前，为了解决续航焦虑问题，纯电动汽车的研发方向主要集中在搭载大电量动力电池。在一定的能量密度下，电池电量越大，其质量越重，体积也越大。大电量电池不仅造成整车开发过程中电池布置难度加大，同时也使得百公里耗电量增加。此外，大电量电池的使用成本也大幅增加。

据统计数据表明，目前市场对纯电动汽车的行驶里程有着不同的需求，采用单一的大电量电池虽然能满足这些里程需求，但同时也会大大增加用户出行成本，造成出行困难。因此开发新型精细动力电源技术，对纯电动汽车全面市场化有着重要意义。

发明内容

本发明提供一种纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法，本发明将不同电量的电池进行并联，从而组合成多种电量形式的电源技术。采用可拓展电源系统，不仅能实现不同电量的电池单独使用，也可实现某个电池使用完后，切换其他电池的功能，从而满足有不同行驶里程需求的用户实现低成本、便捷出行。

为实现此目的，本发明所设计的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，它包括一级主控电池管理模块(BMS,BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)、固定电池包二级主控电池管理模块、拓展电池包二级主控电池管理模块、固定电池包三级从控电池管理模块、拓展电池包三级从控电池管理模块，所述一级主控电池管理模块用于在固定电池包接入整车负载后对固定电池包分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；一级主控电池管理模块用于在拓展电池包接入整车负载后对拓展电池包分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；

所述固定电池包二级主控电池管理模块用于在固定电池包接入整车负载后对固定电池包分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；拓展电池包二级主控电池管理模块用于在拓展电池包接入整车负载后对拓展电池包分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；

所述固定电池包三级从控电池管理模块和拓展电池包三级从控电池管理模块用于在固定电池包和拓展电池包接入整车负载后分别对相应的固定电池包和拓展电池包进行荷电状态(SOC,State of Charge)检测；

所述一级主控电池管理模块用于根据固定电池包和拓展电池包的荷电状态来控制固定电池包或拓展电池包接入整车负载。

一种基于上述系统的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，它包括如下步骤：

步骤1：一级主控电池管理模块在固定电池包接入整车负载后对固定电池包分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；一级主控电池管理模块在拓展电池包接入整车负载后对拓展电池包分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；

当固定电池包的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块控制固定电池包接入继电器不闭合，从而断开固定电池包与整车负载的连接；

当拓展电池包的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块控制拓展电池包接入继电器不闭合，从而断开拓展电池包与整车负载的连接；