本发明涉及电动汽车制造技术领域，尤其涉及一种电动汽车的双动力电池控制系统。
背景技术：
近些年来，我国一直在大力推进新能源纯电动汽车的研制工作。截止至目前，我国新能源纯电动汽车的研制技术已经走在了世界前列，并且，由于绿色、环保、无污染，新能源纯电动汽车在整个汽车行业占据越来越多的比重，并引起了社会各界的广泛关注。
目前，新能源纯电动汽车研制工作的核心主要集中在电池控制领域。电池控制系统一般布设于底盘上，由于底盘空间有限，导致新能源纯电动汽车的电量整体偏少。对于用户需要长途旅行，以及专用车，例如环卫车而言，电池电量无法满足实际需求，当前迫切需要提高电池电量，并改进电池控制方案。
现有的提高电池电量的方法主要有两种，一种是多电芯并联，另一种是提高整车电压平台。在目前单体电芯容量的限制下，多电芯并联对电芯一致性具有过高要求，因为在充放电过程中并联电芯内损不一致，可能导致电芯状态差异，具体地，其内阻不一致，导致在充放电过程中形成不一样的荷电状态，电压高的电芯自动给电压低的电芯充电，整个电池处于不稳定状态，而随着时间推移与电池老化，电芯状态差异会越来越严重，影响电池供电性能。而提高整车电压平台又会带来相关电气部件的耐受性和适配规格的难度，并降低整车安全性，极大地提高整车制造成本。因此，目前新能源纯电动汽车无法配置大电量的电池控制系统。
技术实现要素：
鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种电动汽车的双动力电池控制系统，用以解决现有技术无法配置大电量电池控制系统的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种电动汽车的双动力电池控制系统，包括底盘电池以及底盘控制电路、上装电池以及上装控制电路、桥接电路；其中，底盘控制电路输出端经桥接电路与上装控制电路输出端连接；
底盘控制电路，用于判断底盘电池电量是否充足，并根据判定结果控制底盘电池与底盘用电负载之间传输链路的通断；
上装控制电路，用于判断上装电池电量是否充足，并根据判定结果控制上装电池与上装用电负载之间传输链路的通断；
桥接电路，用于根据上述底盘电池和上装电池电量是否充足的判断结论，在一方电池电量充足、另一方电池电量不足时，控制电量充足的所述一方电池向另一方电池对应的用电负载供电。
上述技术方案的有益效果如下：将整车电池系统一分为二，设置两个独立的电池系统，有利于充分利用布设空间，在二者电池电量都充足时，分别为不同的用电负载供电，在一方电池电量充足、另一方电池电量不足时，控制电量充足的一方电池向另一方电池对应的用电负载供电，而在二者电池电量都不充足时，分别进行独立充电。相比现有的电池控制系统只布设在底盘上，只利用底盘电池进行供电，本发明可在常见的整车高压电气平台下，通过加厚车身或者提高车高(上装电池布设位置)，实现大电量电池的配置，从而实现新的电动汽车的双动力电池控制。
基于上述方法的另一个实施例中，所述底盘控制电路，包括底盘电量监测模块、底盘控制器；
底盘电量监测模块，用于采集底盘电池的剩余电量信息，并将其传输至所述底盘控制器；
底盘控制器，用于根据底盘电池的剩余电量信息，判断底盘电池电量是否充足，当底盘电池电量充足时，控制底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路导通，当底盘电池电量不足时，发出底盘电池电量不足警示，并控制底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路断开。
上述技术方案的有益效果是：当监测到在底盘电池电量不足、或因电量低而限制车速时，可以向驾驶员发出底盘电池电量不足警示，根据驾驶员需求进行电池系统切换，以保证正常行车。
进一步，所述底盘控制电路，还包括底盘主正继电器、底盘主负继电器；
底盘电池的正极经所述底盘主正继电器与底盘用电负载的正向输入端连接，底盘电池的负极经所述底盘主负继电器与底盘用电负载的负向输入端连接，共同构成所述底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路。
上述进一步方案的有益效果是：通过继电器，可以有效连通或切断底盘电池与底盘用电负载之间的回路，通过设置正、负双继电器，保证电路连通或切断的可靠性。
进一步，所述底盘控制电路，还包括底盘预充继电器、底盘预充电阻；所述底盘预充继电器、底盘预充电阻串联后，与底盘主正继电器并联；
所述底盘控制器，在控制底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路进行导通/关闭切换之前，先控制底盘预充继电器连通，监测底盘用电负载实际电压，将底盘用电负载实际电压与额定电压进行比较判断是否完成预充，待预充完成后，控制底盘预充继电器断开，同时，控制底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路导通/关闭。
上述进一步方案的有益效果是：底盘预充继电器与底盘预充电阻共同组成了底盘预充电回路，在高压上电时，先闭合预充继电器，通过预充电阻限制整个回路电流，给负载电容(底盘用电负载)充电使负载电压接近电池系统电压，再断开预充继电器闭合主正继电器，以减少整个底盘供电回路的电流冲击，防止损坏电气元件及负载电容。
进一步，所述上装控制电路，包括上装电量监测模块、上装控制器；
上装电量监测模块，用于采集上装电池的剩余电量信息，并将其传输至所述上装控制器；
上装控制器，用于根据上装电池的剩余电量信息，判断上装电池电量是否充足，当上装电池电量充足时，控制上装电池与上装用电负载之间的传输链路导通，当上装电池电量不足时，发出上装电池电量不足警示，并控制上装电池与上装用电负载之间的传输链路断开。
上述进一步方案的有益效果是：当上装用电负载用电需求超过上装电池的剩余电量时，可以将电路切换成底盘电池给上装负载供电，保证上装负载正常工作。
进一步，所述上装控制电路，还包括上装主正继电器、上装主负继电器；
上装电池的正极经所述上装主正继电器与上装用电负载的正向输入端连接，上装电池的负极经所述上装主负继电器与上装用电负载负向输入端连接，共同构成所述上装电池与上装用电负载之间的传输链路。
上述进一步方案的有益效果是：通过继电器，可以有效连通或切断上装电池与上装用电负载之间的回路，通过设置正、负双继电器，保证电路连通或切断的可靠性。
进一步，所述上装控制电路，还包括上装预充继电器、上装预充电阻；所述上装预充继电器、上装预充电阻串联后，与上装主正继电器并联；
所述上装控制器，在控制上装电池与上装用电负载之间的传输链路导通/关闭切换之前，先控制上装预充继电器连通，监测上装用电负载实际电压，将上装用电负载实际电压与额定电压进行比较判断是否完成预充，待预充完成后，控制上装预充继电器断开，同时，控制上装电池与上装用电负载之间的传输链路导通/关闭。
上述进一步方案的有益效果是：上装预充继电器与上装预充电阻共同组成了上装预充电回路，在高压上电时，先闭合预充继电器，通过预充电阻限制整个回路电流，给负载电容(上装用电负载)充电使负载电压接近电池系统电压，再断开预充继电器闭合主正继电器，以减少整个上装供电回路的电流冲击，防止损坏电气元件及负载电容。
进一步，所述桥接电路，包括桥接控制器；
所述桥接控制器，用于根据底盘电池和上装电池的剩余电量信息，执行如下操作：当底盘电池电量和上装电池电量都充足或都不足时，控制上装电池与底盘用电负载之间的传输链路、下装电池与上装用电负载之间的传输链路都断开；当底盘电池电量充足、上装电池电量不足时，控制底盘电池和上装用电负载之间的传输链路导通，上装电池和底盘用电负载之间的传输链路断开；当底盘电池电量不足、上装电池电量充足时，控制上装电池和底盘用电负载之间的传输链路导通，底盘电池和上装用电负载之间的传输链路断开。
上述进一步方案的有益效果是：可以智能判断上装电池和底盘电池的soc状态(剩余电量信息)，从而通过上述判断逻辑实现供电回路的通断与转换，从而保证相应负载的正常工作，能够增加供电可靠性。
进一步，所述桥接电路，还包括桥接主正继电器、桥接主负继电器；上装主正继电器输出端经所述桥接主正继电器与底盘用电负载输出端连接，上装主负继电器输出端经所述桥接主负继电器与底盘主负继电器输出端连接；
上装电池的正极依次经上装主正继电器、桥接主正继电器与底盘用电负载的正向输入端连接，上装电池的负极依次经上装主负继电器、桥接主负继电器与底盘用电负载的负向输入端连接，共同构成所述上装电池和底盘用电负载之间的传输链路；
底盘电池的正极依次经底盘主正继电器、桥接主正继电器与上装用电负载的正向输入端连接，底盘电池的负极依次经底装主负继电器、桥接主负继电器与上装用电负载的负向输入端连接，共同构成所述底盘电池与上装用电负载之间的传输链路。
上述进一步方案的有益效果是：通过继电器的通断组合，形成了不同供电回路，控制简单、可靠。
进一步，所述桥接电路，还包括桥接预充继电器、桥接预充电阻；所述桥接预充继电器、桥接预充电阻串联后，与桥接主正继电器并联；
桥接控制器，在控制所述上装电池与底盘用电负载之间的传输链路或所述底盘电池与上装用电负载之间的传输链路导通/关闭切换之前，先根据当前车速判断是否满足预设切换要求，如果满足预设切换要求，先控制桥接预充继电器连通，监测上装/地盘用电负载实际电压，将上装/地盘用电负载实际电压与额定电压进行比较判断是否完成预充，待预充完成后，控制桥接预充继电器断开，同时，控制所述上装电池与底盘用电负载之间的传输链路或所述底盘电池与上装用电负载之间的传输链路导通/关闭；如果不满足预设切换要求，不得进行传输链路的导通/关闭切换。
上述进一步方案的有益效果是：桥接预充继电器与桥接预充电阻共同组成了桥接预充电回路，在高压上电时，先闭合预充继电器，通过预充电阻限制整个回路电流，给负载电容充电使负载电压接近电池系统电压，再断开预充继电器闭合主正继电器，以减少整个桥接供电回路的电流冲击，防止损坏电气元件及负载电容。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例1电动汽车的双动力电池控制系统组成示意图；
图2为本发明实施例2电动汽车的双动力电池控制系统组成示意图。
附图标记：
1-底盘电池；2-上装电池；3-底盘用电负载；4-上装用电负载；5-底盘预充继电器；6-底盘预充电阻；7-底盘主正继电器；8-底盘主负继电器；9-上装主负继电器；10-上装主正继电器；11-上装预充继电器；12-上装预充电阻；13-桥接主负继电器；14-桥接主正继电器；15-桥接预充继电器；16-桥接预充电阻。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明的一个具体实施例，公开了一种电动汽车的双动力电池控制系统，如图1所示，包括设置于车身底部的底盘电池、设置于车身中上部(例如顶部或车身中部位置)的上装电池、底盘控制电路、上装控制电路和桥接电路。其中，底盘控制电路，设置于底盘电池与底盘用电负载之间，上装控制电路，设置于上装电池与上装用电负载之间，桥接电路，设置于底盘控制电路、上装控制电路的输出端之间。
底盘控制电路，用于判断底盘电池电量是否充足，当判定底盘电池电量充足时，控制底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路导通，当判定底盘电池电量不足时，控制底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路断开。
上装控制电路，用于判断上装电池电量是否充足，当判定上装电池电量充足时，控制上装电池与上装用电负载之间的传输链路导通，当判定上装电池电量不足时，控制上装电池与上装用电负载之间的传输链路断开。
桥接电路，用于根据上述底盘电池和上装电池电量是否充足的判断结论，在一方电池电量充足、另一方电池电量不足时，控制电量充足的所述一方电池向另一方电池对应的用电负载供电。具体地，当底盘电池电量不足、上装电池电量充足时，控制上装电池与底盘用电负载之间的传输链路导通，底盘电池与上装用电负载之间的传输链路断开，当底盘电池电量充足、上装电池电量不足时，控制上装电池与底盘用电负载之间的传输链路断开，底盘电池与上装用电负载之间的传输链路导通，在判断底盘电池和上装电池电量都充足或都不足时，控制底盘电池与上装用电负载之间的传输链路、上装电池与底盘用电负载之间的传输链路都断开。
上装用电负载根据不同车型而定，比如，洗扫车上装用电负载包括扫盘、风机、水泵等，垃圾车上装用电负载包括垃圾举升装置等，即上装车身的所有耗能部件。底盘用电负载，包括驱动电机、转向系统、制动系统、冷却系统、驾驶室耗电等。
实施时，在底盘电池和上装电池电量都充足时，底盘电池与底盘用电负载之间传输链路、上装电池与上装用电负载之间传输链路导通，底盘电池与上装用电负载之间的传输链路、上装电池与底盘用电负载之间的传输链路断开，由底盘电池为底盘用电负载供电，上装电池为上装用电负载供电。
在底盘电池电量充足、上装电池电量不足时，底盘电池与底盘用电负载之间传输链路、底盘电池与上装用电负载之间的传输链路导通，上装电池与上装用电负载之间传输链路、上装电池与底盘用电负载之间的传输链路断开，由底盘电池为底盘用电负载和上装用电负载供电。
在底盘电池电量不足、上装电池电量充足时，上装电池与上装用电负载之间传输链路、上装电池与底盘用电负载之间的传输链路导通，底盘电池与底盘用电负载之间传输链路、底盘电池与上装用电负载之间的传输链路断开，由上装电池为底盘用电负载和上装用电负载供电。
在底盘电池和上装电池电量都不足时，底盘电池与底盘用电负载之间传输链路、上装电池与上装用电负载之间传输链路、底盘电池与上装用电负载之间的传输链路、上装电池与底盘用电负载之间的传输链路都断开。驾驶员收到急需充电提示。
与现有技术相比，现有技术一般采用电芯并联，对电芯的内阻、容量一致性要求过高，否则在充放电过程中，并联的电芯内损不一致会导致电芯状态的差异，所以在电池成组过程中不希望出现大量并联的电芯，但由于目前整车用电量需求越来越大，要求电池系统的容量越来越大，在只有一个电池系统的情况下很难实现。本实施例通过电池系统的并联降低了对电芯一致性的要求，结构设计通过新增上装电池系统以及桥接电路，将整车高压平台控制在常见的350～600v的区间里，在一方电池电量充足、另一方电池电量不足时，控制电量充足的所述一方电池向另一方电池对应的用电负载供电，因此，相关电气附件仍可采用常用电气规格，并且安全性好。同时，双电池系统也提高了整车的用电可靠性，整车能够应对更多不同的使用工况。
实施例2
在实施例1的基础上进行改进，底盘控制电路，包括底盘电量监测模块、底盘控制器、底盘预充继电器、底盘预充电阻、底盘主正继电器、底盘主负继电器。其中，底盘电量监测模块的输出端与底盘控制器的数据端连接；底盘控制器的输出端一与底盘预充继电器的控制端连接，其输出端二与底盘主正继电器的控制端连接，其输出端三与底盘主负继电器的控制端连接；底盘电池的正极经底盘主正继电器与底盘用电负载正向输入端连接，其负极经底盘主负继电器与底盘用电负载的负向输入端连接，共同构成底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路；底盘预充继电器、底盘预充电阻串联后，与底盘主正继电器并联。
底盘电量监测模块，用于采集底盘电池的剩余电量(soc)信息，并将其传输至底盘控制器。
底盘控制器，用于根据底盘电池的剩余电量信息，判断底盘电池电量是否充足，当底盘电池电量充足时，控制底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路导通(即底盘主正继电器、底盘主负继电器连通)，底盘电池向底盘用电负载供电，当底盘电池电量不足时，发出底盘电池电量不足警示，由驾驶员控制或自动控制底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路断开(即底盘主正继电器断开、底盘主负继电器连通)，在上装电池电量充足时进行供电线路切换，由上装电池为底盘用电负载供电。
在控制底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路进行导通/关闭切换之前，先控制底盘预充继电器连通，监测底盘用电负载实际电压，将底盘用电负载实际电压与额定电压进行比较判断是否完成预充，待预充完成后，控制底盘预充继电器断开，同时，控制底盘电池与底盘用电负载之间的传输链路导通/关闭。
当底盘电池的剩余电量大于等于10％时，判定底盘电池电量充足，当底盘电池的剩余电量小于10％时，判定底盘电池电量不足。所述底盘电池电量不足警示，包括声音警示、显示屏文字提示等。
优选地，上装控制电路，包括上装电量监测模块、上装控制器、上装预充继电器、上装预充电阻、上装主正继电器、上装主负继电器。其中，上装电量监测模块的输出端与上装控制器的数据端连接；上装控制器的输出端一与上装预充继电器的控制端连接，其输出端二与上装主正继电器的控制端连接，其输出端三与上装主负继电器的控制端连接；上装电池的正极经上装主正继电器与上装用电负载二端连接，其负极经上装主负继电器与上装预充继电器另一端连接；上装预充继电器、上装预充电阻串联后，与上装主正继电器并联。
电量检测模块二，用于采集上装电池的剩余电量(soc)信息，并将其传输至上装控制器。
上装控制器，用于根据上装电池的剩余电量信息，判断上装电池电量是否充足，当判断上装电池电量充足时，控制上装电池与上装用电负载之间的传输链路导通(即上装主正继电器、上装主负继电器连通)，上装电池向上装用电负载供电，当上装电池电量不足时，向驾驶员发出上装电池电量不足警示，由驾驶员控制或自动控制上装电池与上装用电负载之间的传输链路断开(即上装主正继电器断开、上装主负继电器连通)。
具体地，所述上装控制器，在上装电池的剩余电量大于10％时，判断上装电池电量充足，否则，判断上装电池电量不足。
值得注意的是，上装电池总电量与底盘电池总电量不同。
在执行转换动作时，上装控制器，在控制上装电池与上装用电负载之间的传输链路进行导通/关闭切换之前，先控制上装预充继电器与上装主负继电器连通，待预充完成后，再控制上装电池与上装用电负载之间的传输链路导通/关闭。
优选地，桥接电路，包括桥接桥接控制器、桥接预充继电器、桥接预充电阻、桥接主正继电器、桥接主负继电器。其中，底盘电量监测模块、上装电量监测模块的输出端分别与桥接控制器的数据端连接；桥接控制器的输出端一与桥接预充继电器的控制端连接，其输出端二与桥接主正继电器的控制端连接，其输出端三与桥接主负继电器的控制端连接；桥接主正继电器设置于上装主正继电器输出端与底盘主正继电器输出端之间；桥接主负继电器设置于上装主负继电器输出端与底盘主负继电器输出端之间；桥接预充继电器、桥接预充电阻串联后，与桥接主正继电器并联。
桥接桥接控制器，用于根据底盘电池和上装电池的剩余电量(soc)信息，判断是否开启桥接电路以及桥接电路功能。当判定底盘电池和上装电池的剩余电量都充足时，控制上装电池与底盘用电负载之间的传输链路、下装电池与上装用电负载之间的传输链路断开(即桥接主正继电器、桥接主负继电器断开)，当判断底盘电池电量充足、上装电池电量不足时，控制底盘电池和上装用电负载之间的传输链路导通(桥接主正继电器导通，桥接主负继电器断开)，上装电池和底盘用电负载之间的传输链路断开，由底盘电池向上装用电负载供电。当判定上装电池电量充足、底盘电池电量不足时，控制上装电池和底盘用电负载之间的传输链路导通(桥接主正继电器导通，桥接主负继电器断开)，底盘电池和上装用电负载之间的传输链路断开，由上装电池向底盘用电负载供电，当判断底盘电池和上装电池的剩余电量都不充足时，控制上装电池与底盘用电负载之间的传输链路、下装电池与上装用电负载之间的传输链路断开(即上装主正继电器、上装主负继电器断开)。
在执行转换动作时，所述桥接控制器，在控制上装电池与底盘用电负载之间传输链路或底盘电池与上装用电负载之间传输链路进行导通/关闭切换之前，先根据当前车速判断是否满足预设切换要求(本实施例设置为≤10km/h)，如果满足预设切换要求，先控制桥接预充继电器连通，监测上装/地盘用电负载实际电压，将上装/地盘用电负载实际电压与额定电压进行比较判断是否完成预充，待预充完成后，控制桥接预充继电器断开，同时，控制所述上装电池与底盘用电负载之间的传输链路或所述底盘电池与上装用电负载之间的传输链路导通/关闭；如果不满足预设切换要求，不得进行传输链路的导通/关闭切换。
在执行转换动作时，车辆会短暂失去动力来源(约1.5s)，提示驾驶员减速是为了让驾驶员明确车辆状态以保证安全。车辆行驶时可以进行转换动作，停车时也可进行转换。
优选地，当负载端电压≥电池端电压*95％时，认为预充完成。
与实施例1相比，本实施例提供的电动汽车的双动力电池控制系统电路结构更加具体，通过继电器以及控制器实现了不同使用工况下供电线路的切换。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。