CN104723898B - 一种电动汽车换电控制系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动汽车换电控制系统及其方法，换电控制系统包括检测部、换电控制单元和整车控制器VCU，所述检测部安装于车身，所述检测部通过所述换电控制单元与换电设备实现通讯，所述检测部还与所述整车控制器VCU相连接。本发明的换电控制使驾驶人在非换电状态时了解动力电池的状态，在换电过程中使换电设备对动力电池进行精确的控制。

Description

一种电动汽车换电控制系统及其方法
技术领域
本发明涉及电动汽车术领域，具体涉及一种电动汽车换电控制系统及其方法。
背景技术
随着能源与环境问题成为全球范围内的焦点，开发由驱动电机和动力电池电动汽车代替传统内燃机车，成为越来越多的汽车厂家或者企业正在涉足或者即将涉足的产品或者研发方向。
目前的电动汽车主要包括插电型和混合动力电动车两种形式，介于动力电池技术没得到重大突破的大前提，因换电车型能有效解决目前电动车续驶里程短和充电时间相对较长的问题，所以换电类型的电动汽车有很大的市场和发展空间。
作为换电类型的电动汽车，其运营需要建大量的换电站，且由于换电设备和策略尚待进一步提高，导致换电的车型有限。如何通过改善换电控制使换电类型的电动汽车能够进一步推广，是亟待解决的重点问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电动汽车换电控制系统及其方法，旨在实现动力电池系统的快速更换以及对动力电池系统的充电。
本发明采用的技术方案具体为：
一种电动汽车换电控制系统，包括检测部、换电控制单元和整车控制器VCU，所述检测部安装于车身，所述检测部通过所述换电控制单元与换电设备实现通讯，所述检测部还与所述整车控制器VCU相连接。
在上述电动汽车换电控制系统中，还包括显示单元，所述显示单元与所述整车控制器VCU相连接。
在上述电动汽车换电控制系统中，所述检测部包括电池位置检测单元和换电传感器，所述电池位置检测单元与所述换电控制单元相连接，所述换电控制单元通过无线传输的方式与所述换电设备通讯，所述换电传感器与所述整车控制器VCU相连接。
在上述电动汽车换电控制系统中，所述电池位置检测单元包括电池到位检测单元和落锁传感器，所述电池到位检测单元用于检测动力电池的位置状态，所述落锁传感器用于判定动力电池的锁止机构状态。
在上述电动汽车换电控制系统中，所述电池到位检测单元包括至少一个电池到位传感器。
在上述电动汽车换电控制系统中，所述电池到位检测单元包括前到位传感器和上到位传感器，所述前到位传感器和上到位传感器将检测出的动力电池距车身的距离传输给换电控制单元。
一种电动汽车换电控制方法，包括：
换电设备根据电池到位检测单元的检测信号调整动力电池相对于车身的位置；
换电设备根据接收到的锁止机构的锁止信号进行换电操作，换电设备根据接收到的锁止机构的落锁信号撤离。
在上述电动汽车换电控制方法中，所述的“换电设备根据电池到位检测单元的检测信号调整动力电池相对于车身的位置”具体为：电池到位检测单元获取动力电池的位置参数，并将所述位置参数信号传输至换电控制单元，所述换电控制单元通过无线传输的方式将所述位置参数信号传递至换电设备，所述换电设备通过比较基准参数与位置参数信号调整所述动力电池的位置，直至动力电池到达指定位置。
在上述电动汽车换电控制方法中，所述的“换电设备根据接收到的锁止机构的锁止信号进行换电操作，换电设备根据接收到的锁止机构的落锁信号撤离”具体为：落锁传感器将锁止信号发送给换电控制单元，所述换电控制单元将锁止信号通过CAN通讯的方式发送至整车控制器VCU，并通过无线通信的方式将锁止信号发送至换电设备，换电设备开始换电工作；整车控制器VCU得到锁止机构的落锁信号后，结束换电工作，换电设备撤离。
在上述电动汽车换电控制方法中，所述的“整车控制器VCU得到锁止机构的落锁信号后，结束始换电工作，换电设备撤离”具体为：整车控制器VCU得到锁止机构的落锁信号后则开始计时，经过指定时间后，整车控制器VCU发送指令给显示装置，通过显示装置显示换电结束的信息。
本发明产生的有益效果是：
本发明的电动汽车换电控制系统使驾驶人在行车过程中能够及时了解电池的状态，确保换电系统的行车安全，并在出现故障时便于区分和处理；换电设备对动力电池状态在知悉的基础上进行更精确的控制，保证了换电的准确性。
通过无线通讯和换电设备进行信号传递，简化了设备结构，提高了换电效率；且通过增加显示装置，使驾驶员能了解换电进度，增强了用户体验。
附图说明
当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明一种电动汽车换电控制系统的结构示意图。
图中：
1、车身 2、前到位传感器 3、上到位传感器 4、换电控制单元 5、换电设备 6、整车控制器VCU 7、仪表 8、落锁传感器 9、换电传感器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
如图1所示的一种电动汽车换电控制系统，包括检测部、换电控制单元4和整车控制器VCU6，检测部安装于车身，检测部通过换电控制单元4与换电设备5实现通讯，将检测部的信号通过无线通讯的方式发送至换电设备，检测部还与整车控制器VCU6相连接。
整车控制器VCU6还连接有显示单元(仪表7)，用于在换电过程结束后显示相应的信息显示，告知驾驶人。
检测部包括电池位置检测单元和换电传感器9，电池位置检测单元与换电控制单元4相连接，换电控制单元4通过无线传输的方式与换电设备5通讯，换电传感器9与整车控制器VCU6相连接。
电池位置检测单元包括电池到位检测单元和落锁传感器8，电池到位检测单元用于检测动力电池的位置状态，落锁传感器8用于判定动力电池的锁止机构状态。
电池到位检测单元可以包括若干个到位传感器，以能够准确获得所需要的电池位置信息为准，本实施例中采用两组到位传感器，分别是前到位传感器2和上到位传感器3，通过前到位传感器2和上到位传感器3检测出动力电池距车身的距离，并将其传递给换电控制单元4。
上述电动汽车换电控制系统的控制方法，包括：
电动汽车在正常使用过程(处于非换电状态)中，落锁传感器8和换电传感器9处于工作状态，动力电池的前到位传感器2和上到位传感器3不工作；此时换电信号一直处于低电平(非换电状态)，落锁信号也一直处于低电平(锁止状态)；
当落锁信号出现异常(非低电平)时，说明动力电池的落锁机构出现问题，可能存在危及动力电池安全的隐患，应立即检修排查。当换电信号出现异常时，可能线束出现问题，应及时检修。
电动汽车在换电过程中，动力电池的前到位传感器2和电池上到位传感器3将动力电池距车身的距离传递给换电控制单元4，换电控制单元4通过无线传输的方式将距离信号传给换电设备5，换电设备5根据得到的距离信息调整动力电池(包)的位置，如此反复，直至动力电池到达指定位置，这时通过锁止机构对动力电池进行锁止，使其固定无法移动。落锁传感器8将低电平(锁止状态)发给换电控制单元4，换电控制单元4将低电平的信号以CAN通讯形式发给整车控制器VCU6、以无线通信的方式发给换电设备5。换电设备5得到锁止机构的落锁信号后撤离，整车控制器VCU6得到锁止机构的落锁信号后则开始计时，指定时间(如10s)后(以保证换电设备能够安全撤离为准)，整车控制器VCU6发送指令给仪表7，在仪表7上显示如“换电已完成”的信息，此时，可以将车辆开走，换电过程结束。
可以看出，整个换电过程都是在基知悉的前提下进行的，从换点可靠性以及时间成本的节约角度来讲，均具有实际意义。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电动汽车换电控制系统，其特征在于，包括检测部、换电控制单元和整车控制器VCU，所述检测部安装于车身，所述检测部通过所述换电控制单元与换电设备实现通讯，所述检测部还与所述整车控制器VCU相连接；
其中，所述检测部包括电池位置检测单元，所述电池位置检测单元与所述换电控制单元相连接；
其中，所述电池位置检测单元包括电池到位检测单元，所述电池到位检测单元用于判定动力电池的位置状态；
所述电池到位检测单元包括至少一个电池到位传感器；
其中，所述电池到位检测单元包括前到位传感器和上到位传感器，所述前到位传感器和上到位传感器将检测出的动力电池距车身的距离传输给换电控制单元。
2.根据权利要求1所述的电动汽车换电控制系统，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元与所述整车控制器VCU相连接。
3.根据权利要求1所述的电动汽车换电控制系统，其特征在于，所述检测部包括换电传感器，所述换电控制单元通过无线传输的方式与所述换电设备通讯，所述换电传感器与所述整车控制器VCU相连接。
4.根据权利要求3所述的电动汽车换电控制系统，其特征在于，所述电池位置检测单元包括落锁传感器，所述落锁传感器用于检测动力电池的锁止机构状态。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的电动汽车换电控制系统的电动汽车换电控制方法，其特征在于，包括：
换电设备根据电池到位检测单元的检测信号调整动力电池相对于车身的位置；
换电设备根据接收到的锁止机构的锁止信号进行换电操作，换电设备根据接收到的锁止机构的落锁信号撤离。
6.根据权利要求5所述的电动汽车换电控制方法，其特征在于，所述的“换电设备根据电池到位检测单元的检测信号调整动力电池相对于车身的位置”具体为：
电池到位检测单元获取动力电池的位置参数，并将所述位置参数信号传输至换电控制单元，所述换电控制单元通过无线传输的方式将所述位置参数信号传递至换电设备，所述换电设备通过比较基准参数与位置参数信号调整所述动力电池的位置，直至动力电池到达指定位置。
7.根据权利要求5所述的电动汽车换电控制方法，其特征在于，所述的“换电设备根据接收到的锁止机构的锁止信号进行换电操作，换电设备根据接收到的锁止机构的落锁信号撤离”具体为：
落锁传感器将锁止信号发送给换电控制单元，所述换电控制单元将锁止信号通过CAN通讯的方式发送至整车控制器VCU，所述换电控制单元通过无线通信的方式将锁止信号发送至换电设备，换电设备开始换电工作；整车控制器VCU得到锁止机构的落锁信号后，结束换电工作，换电设备撤离。
8.根据权利要求7所述的电动汽车换电控制方法，其特征在于，所述的“整车控制器VCU得到锁止机构的落锁信号后，结束换电工作，换电设备撤离”具体为：
整车控制器VCU得到锁止机构的落锁信号后则开始计时，经过指定时间后，整车控制器VCU发送指令给显示装置，通过显示装置显示换电结束的信息。
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