换电式电动汽车的上下电控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种换电式电动汽车的上下电控制系统及方法。
【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工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换电式电动汽车的上下电控制系统，该系统通过建立整车控制器与快换机构、电池管理系统与快换机构之间的信息交互，实现整车对换电过程的监控，如果在换电开始时整车高压系统仍处在连接带电的状态，可实现自动断开高压下电，提高了换电过程的效率和安全性。
[0005]本发明的第二个目的在于提出一种换电式电动汽车的上下电控制方法。
[0006]为了实现上述目的，本发明第一方面提出的换电式电动汽车的上下电控制系统，包括:整车机构和整车控制器，其中，所述整车机构包括:整车控制器、电池管理系统和底盘电池锁紧机构；所述整车控制器，用于检测所述底盘电池锁紧机构发送的电池落锁信号和所述电池快换机构发送的电池快换信号，并根据所述电池落锁信号和所述电池快换信号对电池快换过程中整车的高低压上下电进行控制，以及向所述电池快换结构发送允许快换指令；所述电池快换结构，用于根据所述允许快换指令对所述电池管理系统中的电池包进行更换。
[0007]根据本发明实施例的换电式电动汽车的上下电控制系统，通过整车控制器检测底盘电池锁紧机构发送的电池落锁信号和电池快换机构发送的电池快换信号，并根据电池落锁信号和电池快换信号对电池快换过程中整车的高低压上下电进行控制，以及向电池快换结构发送允许快换指令，电池快换结构根据允许快换指令对电池管理系统中的电池包进行更换。由此，通过建立整车控制器与快换机构、电池管理系统与快换机构之间的信息交互，实现整车对换电过程的监控，如果在换电开始时整车高压系统仍处在连接带电的状态，可实现自动断开高压下电，提高了换电过程的效率和安全性。
[0008]在本发明的一个实施例中，所述整车控制器，具体用于在所述电池快换信号是第一预设值时，控制整车下电，完成所述整车的高压下电，以及向所述电池快换机构发送所述允许快换指令，并完成所述整车的低压下电。
[0009]在本发明的一个实施例中，所述整车控制器，还用于在电动汽车重启启动后，若检测到所述底盘电池锁紧机构发送的所述电池落锁信号为第二预设值，则控制整车上电，完成所述整车的高低压上电。
[0010]在本发明的一个实施例中，所述系统还包括:仪表，其中，所述仪表与所述整车控制器采用CAN总线方式进行信息交互，所述整车控制器，还用于在检测到所述底盘电池锁紧机构发送的所述电池落锁信号为第三预设值时，停止整车高压上电，并生成故障信息，以及向所述仪表发送所述故障信息；所述仪表，用于显示所述故障信息。
[0011]在本发明的一个实施例中，所述整车控制器与所述电池管理系统采用CAN总线方式进行信息交互；所述整车控制器与所述底盘电池锁紧机构通过硬线信号进行信息交互；所述整车控制器与所述电池快换结构、所述电池管理系统与所述电池快换结构通过无线方式进行信息交互。
[0012]为了实现上述目的，本发明第二方面提出的使用第一方面实施例所述的换电式电动汽车的上下电控制系统所进行的电换电式电动汽车的上下电控制方法，所述方法包括:所述整车控制器检测所述底盘电池锁紧机构发送的电池落锁信号和所述电池快换机构发送的电池快换信号；所述整车控制器根据所述电池落锁信号和所述电池快换信号对电池快换过程中整车的高低压上下电进行控制；所述整车控制器向所述电池快换结构发送允许快换指令；以及所述电池快换结构根据所述允许快换指令对所述电池管理系统中的电池包进行更换。
[0013]根据本发明实施例的电换电式电动汽车的上下电控制方法，首先整车控制器检测底盘电池锁紧机构发送的电池落锁信号和电池快换机构发送的电池快换信号，然后整车控制器根据电池落锁信号和电池快换信号对电池快换过程中整车的高低压上下电进行控制，并向电池快换结构发送允许快换指令，最后电池快换结构根据允许快换指令对电池管理系统中的电池包进行更换。由此，通过建立整车控制器与快换机构、电池管理系统与快换机构之间的信息交互，实现整车对换电过程的监控，如果在换电开始时整车高压系统仍处在连接带电的状态，可实现自动断开高压下电，提高了换电过程的效率和安全性。
[0014]在本发明的一个实施例中，所述整车控制器在检测到电动汽车重启启动后，检测所述底盘电池锁紧机构发送的所述电池落锁信号是否为第二预设值；若检测到所述底盘电池锁紧机构发送的所述电池落锁信号为第二预设值，则控制整车上电，完成所述整车的高低压上电。
[0015]在本发明的一个实施例中，在所述系统中还包括仪表时，其中，所述仪表与所述整车控制器采用CAN总线方式进行信息交互，所述整车控制器在检测到所述底盘电池锁紧机构发送的所述电池落锁信号为第三预设值时，停止整车高压上电，并生成故障信息，以及向所述仪表发送所述故障信息；所述仪表显示所述故障信息。
[0016]在本发明的一个实施例中，所述整车控制器与所述电池管理方法采用CAN总线方式进行信息交互；所述整车控制器与所述底盘电池锁紧机构通过硬线信号进行信息交互；所述整车控制器与所述电池快换结构、所述电池管理方法与所述电池快换结构通过无线方式进行信息交互。
【附图说明】
[0017]图1是根据本发明一个实施例的换电式电动汽车的上下电控制系统的结构示意图；
[0018]图2是根据本发明另一个实施例的换电式电动汽车的上下电控制系统的结构示意图；
[0019]图3是根据本发明一个具体实施例的换电式电动汽车的上下电控制系统的结构示意图；
[0020]图4是根据本发明一个实施例的换电式电动汽车的上下电控制方法的流程图；
[0021]图5是根据本发明一个具体实施例的换