电动汽车的电池包快换控制系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的电池包快换控制系统和方法。
【背景技术】
[0002]基于环境、能源和技术发展的因素，新能源汽车是当前和未来汽车发展的趋势，其中纯电动汽车是主流产品。受电动汽车整车空间限制和电池系统本身能量密度低的制约，当前纯电动汽车的一次充电续驶里程无法满足车辆的长途行驶。为了解决此问题，出现了多种纯电动汽车电池系统快换方案，以满足快速更换电池系统保障电动汽车的续驶里程需求。
[0003]但是，目前的电池系统快速更换方案多是针对快换机构的机械机构进行(包括快换实施设备和快换控制系统、电池系统和整车底盘的);整车、电池系统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，整车系统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]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电动汽车的电池包快换控制系统，该控制系统提升了电池快换过程的效率和安全性，从而大大提升了用户体验。
[0005]本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车的电池包快换控制方法。
[0006]为了实现上述目的，本发明第一方面提出的电动汽车的电池包快换控制系统，包括:电池包快换装置，所述电池包快换装置包括电池包锁止机构和托盘顶起机构；电池管理器；以及整车控制器，所述整车控制器分别与所述电池包锁止机构和托盘顶起机构相连以获取电池包快换信号和电池包落锁信号，所述整车控制器还与所述电池管理器进行通信，所述整车控制器根据所述电池包快换信号、所述电池包落锁信号和所述电动汽车的状态信息生成相应控制指令，并将所述相应控制指令发送至所述电池管理器以对所述电动汽车进行高压上电或下电控制，以实现对电池包快换过程进行控制。
[0007]根据本发明实施例的电动汽车的电池包快换控制系统，整车控制器与电池包快换装置进行信息交互以获取电池包快换信号和电池包落锁信号，并根据电池包快换信号、电池包落锁信号和电动汽车的状态信息生成相应控制指令，并将相应控制指令发送至电池管理器以对电动汽车进行高压上电或下电控制，以实现对电池包快换过程进行控制，该控制系统提升了电池快换过程的效率和安全性，从而大大提升了用户体验。
[0008]在本发明的一个实施例中，其中，当所述电池包锁止机构发出解锁信号至所述整车控制器且所述托盘顶起机构发出顶起信号至所述整车控制器时，所述整车控制器获取所述电池包快换信号；当所述电池包锁止机构发出锁止信号至所述整车控制器时，所述整车控制器获取所述电池包落锁信号。
[0009]在本发明的一个实施例中，还包括仪表，所述仪表与所述整车控制器进行通信，其中，当所述整车控制器获取到所述电池包快换信号时，所述整车控制器判断所述电动汽车的车速是否为0，如果所述车速为0，则将第一提示信息发送至所述仪表以提示用户将车钥匙置于OFF档；所述整车控制器还判断所述车钥匙是否处于OFF档，如果是，则将下电控制指令发送至所述电池管理器以对所述电动汽车进行高压下电控制，如果否，则在延时第一预设时间之后将下电控制指令发送至所述电池管理器以对所述电动汽车进行高压下电控制。
[0010]在本发明的一个实施例中，当所述整车控制器未获取到所述电池包快换信号且未获取到所述电池包落锁信号时，如果所述整车控制器判断所述电动汽车处于行驶模式，则将第二提示信息发送至所述仪表以提示所述用户停车，并在延时第二预设时间之后将下电控制指令发送至所述电池管理器以对所述电动汽车进行高压下电控制；如果所述整车控制器判断所述纯电动汽车处于行车模式的上电流程，则将禁止上电控制指令发送至所述电池管理器以禁止所述电动汽车进行高压上电，并将第三提示信息发送至所述仪表以提示所述用户检查动力电池的安装。
[0011]在本发明的一个实施例中，当所述整车控制器未获取到所述电池包快换信号，获取到所述电池包落锁信号时，如果所述整车控制器判断所述电动汽车处于行驶模式，则控制所述电动汽车保持所述行驶模式；如果所述整车控制器判断所述电动汽车处于上电流程，所述整车控制器则将上电控制指令发送至所述电池管理器以对所述电动汽车进行高压上电控制。
[0012]在本发明的一个实施例中，其中，所述电池包锁止机构，包括:多个锁止块，所述锁止块上设置有锁止槽；多个锁销，所述多个锁销与所述多个锁止块分别对应，所述锁销的至少一部分位于对应的锁止块的锁止槽内；以及联动结构，所述联动结构与所述多个锁销相连，且所述联动结构设置成能够带动所述多个锁销同步动作以使每个所述锁销可打开或关闭对应的所述锁止槽。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述联动结构设置成能够带动所述多个锁销以每个锁销各自的枢转轴线进行枢转。
[0014]为了实现上述目的，本发明第二方面提出的电动汽车的电池包快换控制方法，所述电动汽车的电池包快换控制系统包括电池包快换装置、电池管理器和整车控制器，所述电池包快换装置包括电池包锁止机构和托盘顶起机构，所述电池包快换控制方法包括以下步骤:所述整车控制器分别与所述电池包锁止机构和托盘顶起机构进行通信，以获取电池包快换信号和电池包落锁信号；所述整车控制器根据所述电池包快换信号、所述电池包落锁信号和所述电动汽车的状态信息生成相应控制指令；所述整车控制器将所述相应控制指令发送至所述电池管理器以对所述电动汽车进行高压上电或下电控制，以实现对电池包快换过程进行控制。
[0015]根据本发明实施例的电动汽车的电池包快换控制方法，整车控制器与电池包快换装置进行信息交互以获取电池包快换信号和电池包落锁信号，并根据电池包快换信号、电池包落锁信号和电动汽车的状态信息生成相应控制指令，并将相应控制指令发送至电池管理器以对电动汽车进行高压上电或下电控制，以实现对电池包快换过程进行控制，该控制方法提升了电池快换过程的效率和安全性，从而大大提升了用户体验。
[0016]在本发明的一个实施例中，其中，当所述电池包锁止机构发出解锁信号至所述整车控制器且所述托盘顶起机构发出顶起信号至所述整车控制器时，所述整车控制器获取所述电池包快换信号；当所述电池包锁止机构发出锁止信号至所述整车控制器时，所述整车控制器获取所述电池包落锁信号。
[0017]在本发明的一个实施例中，所述电动汽车还包括仪表，所述仪表与所述整车控制器进行通信，其中，当所述整车控制器获取到所述电池包快换信号时，所述整车控制器判断所述电动汽车的车速是否为0，如果所述车速为0，则将第一提示信息发送至所述仪表以提示用户将车钥匙置于OFF档；所述整车控制器还判断所述车钥匙是否处于OFF档，如果是，则将下电控制指令发送至所述电池管理器以对所述电动汽车进行高压下电控制，如果否，则在延时第一预设时间之后将下电控制指令发送至所述电池管理器以对所述电动汽车进行高压下电控制。
[0018]在本发明的一个实施例中，还包括:当所述整车控制器未获取到所述电池包快换信号且未获取到所述电池包落锁信号时，如果所述整车控制器判断所述电动汽车处于行驶模式，则将第二提示信息发送至所述仪表以提示所述用户停车，并在延时第二预设时间之后将下电控制指令发送至所述电池管理器以对所述电动汽车进行高压下电控制；如果所述整车控制器判断所述纯电动汽车处于行车模式的上电流程，则将禁止上电控制指令发送至所述电池管理器以禁止所述电动汽车进行高压上电，并将第三提示信息发送至所述仪表以提示所述用户检查动力电池的安装。
[0019]在本发明的一个实施例中，还包括:当所述整车控制器未获取到所述电池包快换信号，获取到所述电池包落锁信号时，如果所述整车控制器判断所述电动汽车处于行驶模式，则控制所述电动汽车保持所述行驶模式；如果所述整车控制器判断所述电动汽车处于上电流程，所述整车控制器则将上电控制指令发送至所述电池管理器以对所述电动汽车进行高压上电控制。
【附图说明】
[0020]图1是根据本发明一个实施例的电池包锁止机构的位置示意图；
[0021]图2是根据本发明一个实施例的电池包锁止机构的结构示意图，且锁销关闭锁止槽；
[0022]图3是根据本发明一个实施例的电池包锁止机构的结构示意图，且锁销打开锁止槽；
[0023]图4是根据本发明一个实施例的锁止机构和电池包的结构示意图；
[0024]图5是根据本发明一个实施例的电动汽车的电池包快换控制系统的方框示意图；
[0025]图6是根据本发明另一个实施例的电动汽车的电池包快换控制系统的方框示意图；
[0026]图7是根据本发明一个实施例的电动汽车的电池包快换控制方法的流程图；
[0027]图8是根据