电动汽车换电控制方法与流程

1.本发明属于新能源电动汽车车联网领域，具体涉及电动汽车换电控制方法。


背景技术：

2.电动汽车作为一种新能源交通工具，具有噪音低、能源利用效率高、无移动废气排放等特点。能源供给是电动汽车产业链中的重要环节，能源供给模式与电动汽车的发展密切相关。
3.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大，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，慢充一般要4至5小时，即使快充也需要0.5小时，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不能满足人们的需要。同时快充对电池有较大的损伤，造成电池寿命极具衰减，因此实际上也进一步增加了电动汽车的电池成本。另一方面，基于电池租赁的换电池模式配合大规模集中型充电已经成为当前电动汽车发展具有竞争力的商业技术模式。首先采用电池租赁方式，由电网公司承担电池的初期投资成本，可降低用户的初始购车费用；其次对电池进行几种充电可采取慢充方式，避免快充而引起的电池寿命缩短问题。因此，虽然换电模式存在着要求电池等标准统一的问题，但是并不妨碍其成为未来电动汽车可能的重要发展模式之一。在国家层面，明确提出要探索新能源汽车电池租赁、充换电服务等多种商业模式，逐步实现充换电设备建设和管理的市场化、社会化。
4.充换电模式是以换电站为载体，这种电池换电站同时具备电池充电及电池更换功能，包括供电系统、充电系统、电池更换系统、监控系统、电池检测与网络管理等部分。
5.因此有必要开发一种电动汽车换电控制方法，让换电控制器作为网络管理控制系统的一部分，提供系统与整车系统的网络通道，实现对整车电池性能进行监控，实现数据管理、故障报警、充电管理等功能。


技术实现要素：

6.本发明公开的电动汽车换电控制方法，让换电控制器作为网络管理控制系统的一部分，提供系统与整车系统的网络通道，实现对整车电池性能进行监控，实现充电管理功能。
7.本发明公开的电动汽车换电控制方法，包括以下步骤，
8.步骤1)换电控制器接收到电池补充信息并上传换电平台。
9.步骤2)换电平台根据接收换到的电池补充信息，设置站外充电参数并向换电控制器下发。
10.站外充电参数包括：站外充电禁止/允许指令、站外充电允许最大充电电流、站外充电可充入总电量和站外可充电次数。
11.步骤3)换电控制器接受到换电平台下发的站外充电参数，按以下规则判断是否允许电池站外充电。
12.1)站外充电禁止/允许指令为禁止时，换电控制器直接禁止电池的站外充电。
13.2)站外充电禁止/允许指令为站外可充电次数/电量数值范围内允许时，若剩余站外充电可充入总电量或剩余站外可充电次数至少有一个值不为0，换电控制器允许电池站外充电；若剩余站外充电可充入总电量或剩余站外可充电次数均为0，换电控制器禁止电池站外充电。
14.3)站外充电禁止/允许指令为站外充电一直允许时，换电控制器直接允许电池站外充电。
15.进一步地，
16.步骤3)换电控制器接受到换电平台下发的站外充电参数，计算剩余站外充电可充入总电量及剩余可充电次数。
17.剩余站外充电可充入总电量等于站外充电可充入总电量与已充入电量差值；剩余站外可充电次数等于站外可充电次数与已充电次数差值。
18.进一步地，
19.步骤1)中，换电控制器还接收到车辆基本信息及电池单体信息并上传换电平台。
20.电池补充信息包括：入网状态、退网状态、站外充电禁止/允许状态、站外充电允许最大充电电流及剩余站外充电可充入总电量。
21.电池单体信息包括：单体电池总数、单体蓄电池电压值、温度探针总数及各温度探针检测到的温度值。
22.车辆基本信息包括：电池基本信息和车辆行驶总里程电池箱锁止状态。
23.进一步地，
24.步骤3)中，若换电控制器未接收到换电平台发送的站外充电参数，满足如下所有条件，换电控制器允许电池站外充电；条件集：1)站外充电允许的最大充电电流＞0；2)站外充电可充入总电量＞0；3)剩余站外可充电次数＞0。
25.进一步地，
26.步骤3)中，若换电控制器未接收到换电平台发送的站外充电参数，满足如下任一条件，换电控制器禁止电池站外充电；条件集：1)站外充电允许最大充电电流＝0；2)站外充电可充入总电量＝0；3)剩余站外可充电次数＝0。
27.进一步地，换电控制器为t
‑
box。
28.进一步地，t
‑
box工作时，每5秒上报一次整车基本信息，每30秒上报一次电池补充信息，每30秒上报一次电池单体信息。
29.进一步地，t
‑
box被唤醒后或每一次上报电池基本信息时，都应上报gps信息。
30.本发明有益技术效果为：
31.对于已经签订换电协议的车辆，运营方可通过换电平台与换电控制器的信息交互，控制新能源整车实现在站外充电在的充电允许或充电禁止、站外充电数值可控范围内允许、或站外充电一直允许等功能。换电平台在特定的情况下会向换电控制器发送站外可充电次数和站外充电允许/禁止控制信息。通过换电平台的入网指令、退网指令控制非换电车辆的入网或者换电车辆退网。从而实现良好的站外充电管理控制。
附图说明
32.图1为本发明电动汽车换电控制示意图。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明做详细说明。
34.如图1所示，换电控制器2通过无线网络与换电平台1连接,换电控制器2还连接站外充电桩3和新能源车内的电池包4。
35.本发明公开的电动汽车换电控制方法，包括以下步骤，
36.步骤1)换电控制器接2收到车辆基本信息、bcu发送的电池补充信息及bcu发送的电池单体信息并上传换电平台。
37.车辆基本信息包括：bcu发送电池基本信息、仪表发送的车辆行驶总里程、vcu发送的电池箱锁止状态。
38.电池补充信息包括：入网状态、退网状态、站外充电禁止/允许状态、站外充电允许的最大充电电流及剩余站外充电可充入总电量。
39.电池单体信息包括：单体电池总数、单体蓄电池电压值、温度探针总数及各温度探针检测到的温度值。
40.步骤2)换电平台1接收换电控制器2的上传信息，设置站外充电参数并向换电控制器2下发；
41.站外充电参数包括：站外充电禁止/允许指令、站外充电允许最大充电电流、站外充电可充入总电量和站外可充电次数。
42.步骤3)换电控制器2接受到换电平台下发的站外充电参数，计算剩余站外充电可充入总电量及剩余可充电次数。
43.剩余站外充电可充入总电量等于站外充电可充入总电量与已充入电量差值；剩余站外可充电次数等于站外可充电次数与已充电次数差值。
44.并按以下规则判断是否允许电池站外充电：
45.1)站外充电禁止/允许指令为禁止时，换电控制器直接禁止电池的站外充电。
46.2)站外充电禁止/允许指令为站外可充电次数/电量数值范围内允许时，若剩余站外充电可充入总电量或剩余站外可充电次数至少有一个值不为0，换电控制器允许电池站外充电；若剩余站外充电可充入总电量或剩余站外可充电次数均为0，换电控制器禁止电池站外充电。
47.3)站外充电禁止/允许指令为站外充电一直允许时，换电控制器直接允许电池站外充电。
48.同时，换电控制器2根据接受到的站外充电参数，并进行信息存储或更新；
49.存储指令内容涉及：入网状态、退网状态、站外充电禁止/允许状态和站外充电允许最大充电电流。
50.更新指令内容涉及：
51.站外充电允许最大充电电流、站外充电可充入总电量、站外可充电次数及站外充电禁止/允许状态。
52.步骤3)中，若换电控制器未接收到换电平台发送的站外充电参数，满足如下所有
条件，换电控制器允许电池站外充电；条件集：1)站外充电允许的最大充电电流＞0；2)站外充电可充入总电量＞0；3)剩余站外可充电次数＞0。
53.步骤3)中，若换电控制器未接收到换电平台发送的站外充电参数，满足如下任一条件，换电控制器禁止电池站外充电；条件集：1)站外充电允许最大充电电流＝0；2)站外充电可充入总电量＝0；3)剩余站外可充电次数＝0。
54.换电控制器为t
‑
box；t
‑
box工作时，每5秒上报一次整车基本信息，每30秒上报一次电池补充信息，每30秒上报一次电池单体信息。t
‑
box被唤醒后或每一次上报电池基本信息时，都应上报gps信息。
55.对于已经签订入网协议的车辆，运营商可通过换电平台与换电控制器的信息交互可以控制电池站外充电禁止、或站外充电在数值可控范围内允许、或站外充电一直允许；上述换电控制器判断站外充电禁止/允许的逻辑功能汇总见如下表1：
56.表1
[0057][0058]
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。