一种电动物流车双电池充放电切换控制方法及系统与流程

1.本发明涉及电池包充放电控制领域，特别涉及一种电动物流车双电池充放电切换控制方法。


背景技术：

2.近些年来，我国的电商行业发展非常迅速，随着网络购物的不断繁荣与发展，快递物流成为百姓生活中不可或缺的一环，随之而来的，是人们对物流运输的要求越来越高。目前最常见的物流投递方式是利用带有物流车厢的快递车进行投递，拓宽城市配送“最后一公里”的末梢运行，为快递物流企业和广大快递小哥用户解决用车难题，提升城配运营效率。考虑到物流车对于续航的要求，为了增加续航，考虑到不影响整车的电压平台，采用双电池的方式可以使得续航增加一倍，但是双电池增加后，如果实现对于双电池的控制保证双电池之间不会产生电池之间的大电流回路以及双电池的工作控制是需要考虑的问题，现有技术并没有相关技术公开。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动物流车双电池充放电切换控制方法，通过双电池提升物流车的续航同时通过控制保证双电池的安全可靠工作。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电动物流车双电池系统充放电切换控制方法，所述物流车双电池系统包括1#电池包、2#电池包，两个电池包之间并联后分别通过一个开关mos接入整车放电母线上；其放电控制方法包括：在整车上电后，对两个电池包的电量soc信息，控制高电量的电池包放电，控制其对应的开关mos闭合，另一个电池包的开关mos断开。
5.在整车上电后，实时监控高电量电池包的soc状态，当其soc降低至设定的切换soc阈值时，监控车辆的状态，当车辆处于停车状态时，切换两个电池包中soc较高的电池包进行防止直至放电截至，若此时仍然车辆处于上电状态，则切换至另一个电池包继续放电。
6.在控制电池包切换放电时，通过控制每个电池包的开关mos进行切换控制。
7.在车辆充电工况下，当检测到充电器后，将soc较低的电池包对应的开关mos闭合，另一个电池包对应的开关mos断开，对soc较低的电池包进行充电直至充电完成后才切换至另一个电池包进行充电。
8.在车辆处于上电状态或车辆处于充电工况下时，两个电池包对应的bms进行电池编码、电池soc信息的交互，并据soc数据来确定充放电对应的电池包及控制对应的开关mos断开闭合。
9.两个电池包之间bms通信异常时，禁止电池包的开关mos闭合。
10.在检测到车辆插枪信号后，判断此时车辆处于充电状态，禁止车辆上电。
11.一种电动物流车双电池系统充放电切换控制系统，所述控制系统包括1#电池包、2#电池包，其分别经过开关mos1、开关mos2连接至放电母线上；1#电池包内设置由电池管理
系统bms1、2#电池包内设置有电池管理系统bms2，bms1和bms2之间通过can进行通信；在充放电控制时，bms1与bms2交互信息并基于soc来控制开关mos1、开关mos2的闭合和断开。
12.每个电池包的编码预先设置的每一个电池包bms中，在启动后bms1和bms2之间交互的数据中包括编码，通过编码来确认两个电池包的信息，若无法接收到编码信息，则禁止闭合开关mos。
13.本发明的优点在于：采用双电池进行供电可以提供续航的同时，对双电池包的充放电进行可靠的控制，保证了双电池的可靠切换运行，控制逻辑清楚，对整车改动较小。
附图说明
14.下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
15.图1为本发明双电池包供电原理图；
16.图2为本发明双电池包中高电量电池供电示意图；
17.图3为本发明双电池包的放电切换原理图；
18.图4为本发明双电池包充电原理示意图；
19.图5为本发明双电池包充电切换原理图；
20.图6为本发明车辆放电转充电工况切换策略示意图。
具体实施方式
21.下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
22.双电池包可以有效提升电动低速物流车的续航里程，但是双电池包同时供电会造成电压平台的改变，这就需要对整车的平台进行改进，造成成本高、开发时间长等缺陷，因此本技术的双电池包系统是指双电池包以主备方式工作，在工作时仅控制双电池包中的一个电池包工作，这样就可以实现在不修改电压平台的情况下实现了双电池包系统，具体方案如下：
23.电动物流车双电池系统充放电切换控制系统，将电池包由一个增加成两个电池包，两个电池包包括1#电池包、2#电池包，其分别经过开关mos1、开关mos2连接至放电母线上；放电母线用于连接整车负载，为整车负载供电；1#电池包内设置由电池管理系统bms1、2#电池包内设置有电池管理系统bms2，bms1和bms2之间通过can进行通信；在充放电控制时，bms1与bms2交互信息并基于soc来控制开关mos1、开关mos2的闭合和断开。通过两个电池包内的bms分别控制各自电池包的放电进程，通过mos1、mos2分别控制每一个电池包的接入放电母线，从而实现了放电的控制，在控制时，主要的控制策略是单电池包供电。
24.在每个电池包内预先设置这个电池包的编码，用于在两个电池包的各自认证信息；每个电池包的编码预先设置的每一个电池包bms中，在启动后bms1和bms2之间交互的数据中包括编码，通过编码来确认两个电池包的信息，通过两者之间收到对方的编码，从而确认自己的编码，在自身编码确认以及收到对方编码之前，不允许/禁止闭合mos1、mos2，也就是禁止放电进行。
25.在本技术中，电动物流车双电池系统充放电切换控制方法，包括如下控制策略：在整车上电后，首先由两个bms之间通过can进行交互通信，bms1和bms2在通信时分别交互双
方对应的编码信息，基于编码信息确认对方电池包和自身电池包，在编码信息未接收到或编码信息错误时，发出报警信号同时禁止两个开关mos闭合，即在bms通信出现问题或交互信息故障时，禁止放电启动，禁止mos闭合。在bms1和bms2通信交互正常时，由于两个bms分别交互各自的电池soc，两个电池包分别对接收到的soc与自身电池包soc进行比较，若检测到自身对应soc大于另一个电池包soc，则控制自身电池包对应的mos闭合，否则控制自身电池包的开关mos断开，两个bms控制策略相同，通过比较soc即可实现对应的控制，即对两个电池包的电量soc信息，控制高电量的电池包放电，控制其对应的开关mos闭合，另一个电池包的开关mos断开。
26.在整车上电后，将高电量电池包的开关mos闭合，使其放电输出，实时监控高电量电池包的soc状态，当其soc降低至设定的切换soc阈值时，监控车辆的状态，当车辆处于停车状态时(指车辆车速为0的静止状态)，切换两个电池包中soc较高的电池包进行放电直至放电截至，若此时仍然车辆处于上电状态，则切换至另一个电池包继续放电。在高电量电池包放电后为了保证电池包留有一定余量，使得两个电池包可以均衡的放电，避免放电至截止时切换对续航的影响(若放电截止再切换则会产生供电短时间终端，造成车辆出现问题)，则在放电的电池包电量小于设定soc阈值，如20％时，开始实时监控车辆是否静止停车，若精致停车，车辆供电可以短暂出现断开也不会影响行驶安全，在次状态下可以方便可靠的实现切换电池包同时尽可能少的减少影响。
27.进一步地为了避免切换电池包产生的安全风险以及供电断开，本技术在放电过程中或放电过程中若存在更换电池包的需要时，首先保证正在供电的电池包对应的开关mos保持闭合然后闭合另一个电池包的开关mos，当另一个电池包的开关mos闭合后才断开正在供电的开关mos。这种方式可以尽可能避免供电中断产生的安全风险。
28.在车辆充电工况下，当检测到充电器后，将soc较低的电池包对应的开关mos闭合，另一个电池包对应的开关mos断开，对soc较低的电池包进行充电直至充电完成后才切换至另一个电池包进行充电。
29.在检测到车辆插枪信号后，判断此时车辆处于充电状态，禁止车辆上电。保证了系统的正常充电，避免在充电过程中启动对于电池的充放电冲突情况。其中插枪信号是指充电抢插入充电口，由充电口上的检测电路对插枪信号进行检测，当检测到该信号后判定此时处于充电状态。
30.本发明目的在于提升电动物流车运输效率,采用两个电池包增加车辆续航里程。考虑到不影响整车的电压平台，本发明两个电池包并联在整车回路，由于电池包支持快换功能，实际工况可能从充电柜安装到整车上的两个电池包电量不一样，这样会导致两个电池包之间存在压差，电池的内阻又很小，存在两个电池包之间构成回路存在大电流的风险。基于以上考虑，整车充放电过程中每次只有单包工作，当充电或放电达到设定的阈值会断开当前电池包的充放电mos，闭合另一个电池包的充放电mos,从而实现双包切换。
31.如图1所示，车辆放电工况切换策略：整车上电后，两个包互发电池编码，根据收到的对方编码，确认自身编号。在自身编号确认前，不允许闭合mos。编号确认完成后，两组电池包确认对方的soc信息，高soc包闭合自身mos进行放电，低soc包保持mos断开。如图2所示，1#包soc为60％，2#包soc为30％，则1#包mos闭合，2#包mos断开。
32.若当前放电包soc低于20％(暂定值)，且检测到车辆处于停车状态时，则进行状态
判断，选择两个包中soc较高的包进行放电,直至放空，切换到另一个包放电。若另一个包soc更高，则要进行mos状态切换，切换过程需保持至少一个放电mos闭合。也就是如图3所示，当需要1#电池包soc低于20％后，2#电池包电量大，需要切换2#电池包的mos闭合，因此首先保持1#电池包的mos闭合，然后闭合2#电池包的mos闭合，然后在断开1#电池包的mos从而完成电池包放电切换，即完成mos的切换。如图3所示的先闭合2#包的放电mos，再断开1#包的放电mos。
33.车辆充电工况切换策略：
34.1、检测到充电器后，两个包互发电池编码，根据收到的对方编码，确认自身编号。在自身编号确认前，不允许闭合mos。编号确认完成后，两组电池包确认对方的soc信息，低soc包闭合自身mos进行充电，高soc包保持mos断开。如图4所示，1#包soc为60％，2#包soc为30％，则1#包mos断开，2#包mos闭合开始充电。当2#电池包充满时，先将2#mos断开，再闭合1#电池包mos，进行充电。直至1#包也充满，如图5所示。
35.车辆放电转充电工况切换策略：
36.如图6所示，当车在启动状态进行充电时，断开放电，比较两个包的soc，优先给soc低的包进行充电。当低soc的电池包充满后需要切换另一个电池包充电。
37.显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。