电动汽车的电池更换控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的电池更换控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]受电动汽车整车空间限制和电池模块本身能量密度低的制约，当前纯电动汽车的一次充电行驶里无法满足出租车、物流车等长途行驶车辆的使用。为了解决此问题，出现了多种纯电动汽车电池模块快换方案，以满足快速更换电池模块保障电动汽车的长里程需求。
[0003]但目前的电池模块快速更换方案多是针对快换机构的机械物理机构进行(包括快换实施设备和快换控制系统、电池模块和整车底盘的);整车、电池模块和快换机构之间的信息交互却没有或很少，过多依赖驾驶人员和换电操作人员本身监督换电过程，导致人员消耗大，效率低；倘若监督人员本身责任心低，监督不到位，整车机构又不能监控换电过程，则存在整车带高压电强行进行换电的现象，存在高压短路等安全隐患，伤及人身安全和设备安全。
【发明内容】
[0004]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本申请的第一个目的在于提出一种电动汽车的电池更换控制系统，该系统通过建立整车机构与快换机构的信息交互，实现整车对换电过程分阶段监控，实现换电过程中全程自动化，既提高了换电过程的效率和安全性，同时提升了换电操作人性化服务，便于流程化的推广和批量换电的应用。
[0006]本申请的第二个目的在于提出一种电动汽车的电池更换控制方法。
[0007]为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种电动汽车的电池更换控制系统，包括:整车机构和快换机构，其中，所述整车机构包括:整车控制器、电池模块和快换监控无线模块；所述快换机构包括:快换执行机构和快换控制机构；所述整车控制器，用于对整车快换过程进行总控制；所述快换监控无线模块，用于实时监控所述整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；所述快换控制机构，用于根据所述各阶段的状态控制所述快换执行机构对所述电池模块中的电池包进行更换。
[0008]本申请实施例的电动汽车的电池更换控制系统，通过整车控制器对整车快换过程进行总控制；通过快换监控无线模块实时监控所述整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；通过快换控制机构根据所述各阶段的状态控制所述快换执行机构对所述电池模块中的电池包进行更换。由此，通过建立整车机构与快换机构的信息交互，实现整车对换电过程分阶段监控，实现换电过程中全程自动化，既提高了换电过程的效率和安全性，同时提升了换电操作人性化服务，便于流程化的推广和批量换电的应用。
[0009]为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种电动汽车的电池更换控制方法，包括:整车控制器对整车快换过程进行总控制；快换监控无线模块实时监控整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；快换控制机构根据所述各阶段的状态控制快换执行机构对电池模块中的电池包进行更换。
[0010]本申请实施例的电动汽车的电池更换控制方法，首先整车控制器对整车快换过程进行总控制；然后快换监控无线模块实时监控整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；快换控制机构根据所述各阶段的状态控制快换执行机构对电池模块中的电池包进行更换。由此，通过建立整车机构与快换机构的信息交互，实现整车对换电过程分阶段监控，实现换电过程中全程自动化，既提高了换电过程的效率和安全性，同时提升了换电操作人性化服务，便于流程化的推广和批量换电的应用。
【附图说明】
[0011]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0012]图1是本申请一个实施例的电动汽车的电池更换控制系统的结构示意图；
[0013]图2为电动汽车的电池更换控制方法流程图；
[0014]图3为电动汽车的电池更换控制方法时序图。
【具体实施方式】
[0015]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0016]下面参考附图描述本申请实施例的电动汽车的电池更换控制系统及方法。
[0017]图1是本申请一个实施例的电动汽车的电池更换控制系统的结构示意图。
[0018]如图1所示，该电动汽车的电池更换控制系统包括:整车机构I和快换机构2，其中，整车机构I包括:整车控制器11、电池模块12和快换监控无线模块13 ;快换机构2包括:快换执行机构21和快换控制机构22 ;其中，
[0019]整车控制器11，用于对整车快换过程进行总控制；
[0020]快换监控无线模块13，用于实时监控整车机构I在电池包更换过程中各阶段的状态，并将各阶段的状态实时发送给快换控制机构22 ;
[0021]快换控制机构22，用于根据各阶段的状态控制快换执行机构21对电池模块12中的电池包进行更换。
[0022]参见图1，具体来说:左侧虚线框内的整车控制器11的功能是车内快换过程的总体控制部件；快换监控无线模块13是连接整车和快换机构2的信息交互中转部件，负责快换信息的检测，并将相关信息传输给整车控制器和快换机构2。
[0023]右侧虚线框内为本发明专利方案涉及到的快换机构，共两部分:快换执行机构11和快换控制机构12，快换执行机构11是可移动的，快换控制机构12是固定的。
[0024]快换执行机构11是电池包拆卸安装的部件，其功能包括:对电池模块12中的电池包进行托举，以及将车内电池包锁紧机构15顶起。
[0025]快换控制机构12是快换机构I的上级控制部件和后台信息显示部件，其功能包括:与快换执行机构11和快换监控无线模块13进行信息交互，对整车快换过程的快换机构进行整体控制，并且控制快换执行机构11对电池模块12中的电池包更换的具体动作。
[0026]本申请实施例的电动汽车的电池更换控制系统，通过整车控制器对整车快换过程进行总控制；通过快换监控无线模块实时监控所述整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；通过快换控制机构根据所述各阶段的状态控制所述快换执行机构对所述电池模块中的电池包进行更换。由此，通过建立整车机构与快换机构的信息交互，实现整车对换电过程分阶段监控，实现换电过程中全程自动化，既提高了换电过程的效率和安全性，同时提升了换电操作人性化服务，便于流程化的推广和批量换电的应用。
[0027]基于上述实施例，进一步地，所述系统还包括:传感器机构3，其中，传感器机构3包括:第一落锁传感器31和第二落锁传感器32，
[0028]所述整车机构I还包括:整车底盘车架14，以及整车底盘电池包锁紧模块15 ;所述第一落锁传感器31安装在所述电池模块12上，所述第二落锁传感器32安装在所述整车底盘电池包锁紧机构15上；
[0029]第一落锁传感器31和第二落锁传感器32，用于监测所述电池包是否安装完成和是否已锁紧；
[0030]快换监控无线模块13，具体用于根据第一落锁传感器31和第二落锁传感器32发送的落锁信号获知电池模块12中的电池包的拆卸或安装状态，并将所述拆卸或安装状态发送给所述快换控制机构22 ;
[0031]整车控制器11，具体用于根据第一落锁传感器31和第二落锁传感器32发送的落锁信号获知电池模块12中的电池包的拆卸或安装状态。
[0032]所述整车控制器11，还用于对第一落锁传感器31和第二落锁传感器32进行供电控制。
[0033]具体来说:第一落锁传感器31和第二落锁传感器32监测电池模块12中的电池包是否安装完成，和是否已锁紧；当通过落锁传感器检测获知电池包安装完好且锁紧的，发送落锁信号，表明电池包安装完成且已锁紧。
[0034]快换监控无线模块13根据第一落锁传感器31和第二落锁传感器32发送的落锁信号获知电池模块中的电池包的拆卸或安装状态，并将拆卸或安装状态发送给快换控制机构22。同时，整车控制器11根据第一落锁传感器31和第二落锁传感器32发送的落锁信号获知电池模块12中的电池包的拆卸或安装状态。
[0035]本申请实施例的电动汽车的电池更换控制系统，通过第一落锁传感器和第二落锁传感器监测所述电池包是否安装完成以及是否已锁紧，通过快换监控无线模块根据第一落锁传感器和第二落锁传感器发送的落锁信号获知电池模块中的电池包的拆卸或安装状态，并将所述拆卸或安装状态发送给所述快换控制机构，通过整车控制器根据第一落锁传感器和第二落锁传感器发送的落锁信号获知电池模块中的电池包的拆卸或安装状态。由此，整车控制器负责落锁信号传感器供电控制，可实现所有状态下的落锁信号检测，保障电池包安装状态检测，防止因电池包脱落行车等危险工况的出现，若行车过程中，检测落锁信号无效，提示司机驾驶，增加整车的可控性。
[0036]基于上述实施例，进一步地，所述传感器机构3还包括:各方向到位传感器33 ;各方向到位传感器33分别安装在所述整车底盘车架14上、所述电池模块12上和所述整车底盘电池包锁紧模块15上；
[0037]各方向到位传感器33，用于监测电池包与整车底盘的位置关系；
[0038]快