[发明专利]一种电动汽车安全换电控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车换电控制系统和方法，它包括执行控制器，用于换电前的状态检测及控制电池包的卸载与安装；电池包总成，用于电池内部信息的检测；整车控制器，用于接收换电请求和换电前置条件判断；电机控制器，用于接受整车控制器下电指令并对电机进行控制。换电步骤包括请求更换电池；状态检测；完成前置操作；置换电池。它可以简化了换电过程，缩短了换电过程中判断与处理时间，提升了换电过程中的可靠性与准确性。还提供一种紧急状态下车辆与电池包主动分离技术，用于紧急状态下对车辆进行安全提醒和保护。

技术领域

本发明属于新能源换电技术领域，具体涉及一种电动汽车安全换电控制系统及方法。

背景技术

随着近几年新能源的快速发展，电动汽车保有量的稳步增长，能源供给成为电动汽车产业链中的重要环节。当前，电动汽车的能源供应可分为插充和换电池两种模式，其中插充可分为慢充和快充。在插充模式下，制约电动汽车发展的电池问题尤为突出：一方面购买电池的初期投资成本太大，一般占到电动汽车本体费用的一半以上，昂贵的电池成本在很大程度上阻碍了电动汽车的推广；另一方面充电时间太长，与当前传统能源汽车的加油或者加气相比其获取能源的便捷性远不能满足人们的需要。同时快充对电池有较大损伤，造成电池寿命急剧衰减，因此实际上也进一步增加了电动汽车的电池成本。因此，换电技术不仅可以很好的作为充电技术的补充，更能有效的推动新能源行业良好发展。

CN104723898A提供一种电动汽车换电控制系统及其方法，换电控制系统包括检测部、换电控制单元和整车控制器VCU，使驾驶人在非换电状态时了解动力电池的状态，在换电过程中使换电设备对动力电池进行精确的控制。但存在车辆未能正常及时下高压、主动放电导致人员触电风险，电池严重故障时无法进行主动分离电池包风险。

CN108688625A提供了一种电池装取控制系统、电动汽车换电控制系统及其方法，其应用于电动汽车换电控制中时，可实现电池卸除、安装过程中的精确控制，使电池能快速从电动汽车的电池安装座中卸除或安装于电动汽车的电池安装座中。但车辆在档位未归位、方向盘未归位等导致在换电过程中车辆发生位移风险问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的电池装取控制系统在非静止状态下对电池进行误卸除以及车辆在静止状态下卸除电池时操作步骤繁琐的问题，本发明提供一种安全可靠的一键式卸除和装载电池的方案，同时还提供了车辆在紧急状态下主动卸除电池的技术方案，从而降低行驶过程中的安全风险。

实现本发明目的之一的电动汽车安全换电控制系统为：包括执行控制器：用于换电前的状态检测及控制电池包的卸载与安装；电池包总成：用于电池内部信息的检测；整车控制器：用于接收换电请求和换电前车辆状态判断；电机控制器：用于接受整车控制器下电指令并对电机进行控制。

进一步的技术方案包括：所述执行控制器包括换电请求检测模块，用于检测换电请求信号，并将换电请求发送给整车控制器。

所述执行控制器以固定频率检测换电硬线信号，检测到换电信号后，执行控制器将向整车控制器发送换电请求，系统进入换电请求确认状态，。

进一步的技术方案包括：所述执行控制器包括电机驱动模块，用于驱动锁止电机执行电池包的卸载和安装。

执行控制器接收换电执行指令后，驱动换电机构内部的锁止电机反转，解除电池包在换电机构的锁止和固定，执行电池包的卸载。当检测换电机构锁止电机位置到达预定位置时，执行控制器判断电池包的卸载完成，发送电池包卸载完成指令给整车控制器。

执行控制器检测到电池包安装识别请求后，驱动换电机构内部的锁止电机正转，完成电池包在换电机构的锁止和固定；换电机构锁止电机位置到达预定位置时，执行控制器发送电池包安装完成信号给整车控制器。

进一步的技术方案包括：所述电池包总成，还包括电池管理系统，用于电池内部信息的检测及发送报警信号。