CN109969039A - 车载双源电池包的能源管理系统、方法、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了车载双源电池包的能源管理系统、方法、设备及存储介质，其中，系统包括一电机；一电机控制器，连接电机；一第一电池包，第一电池包的输出端连接电机控制器的输入端；一第二电池包，第二电池包的输出端通过第一开关组连接电机控制器的输入端；以及一高压DCDC模块，并联在第二电池包的输出端与电机控制器的输入端之间，高压DCDC模块与第二电池包的输出端之间设有第二开关组；一控制单元，分别连接第一电池包、第二电池包、高压DCDC模块、第一开关组以及第二开关组。本发明能够扩展了双源电池包的适用范围，提高了双源电池包的便利性，并且在保障动力性、经济性、驾驶性的前提下，提升续航里程，大大降低电池包成本和整车的成本。

Description

车载双源电池包的能源管理系统、方法、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及新能源汽车电池管理领域，具体地说，涉及车载双源电池包的能源管理系统、方法、设备及存储介质。

背景技术

目前，电动汽车一般采用两种方式来解决大电量电池包的要求：

(1)增加单体电芯的容量，如三星推出96Ah三元锂离子电池。虽然增加了单体电芯的容量，但是其容量的增加势必会带来空间占用率的增加，如此也会大大制约整车电池空间的利用率，并且，在设计电池包时，大容量的单体电芯不便于随意组合，这使得电池包的可拓展性变差，无法适应不同的续驶里程需求。

(2)采用大量的小容量的单体电芯：例如特斯拉的电池包方案，其基于小容量电芯18650，采用上万只该小容量电芯进行组合，以此来解决大电量电池包的要求。上万只单体电芯的随意组合，虽然解决了大容量和便于组合的问题，但是采用大量的单体电芯势必造成电池包的整体安全性和可靠性的降低。

并且，不论是采用以上两种方案的哪一种，为了保证整车的寿命，对于单体电芯的可靠性的要求极高，如此也导致了电动汽车的整体电池包的成本难以控制。而在电动汽车EV的整车成本中，动力电池包系统的成本占到40-70％。按目前电池电芯价格计算，动力电池包成本大多会超过电动汽车EV的整车成本的50％。与基于燃油的传统汽车相比，电动汽车EV毫无成本优势，从而大大制约了电动汽车EV的市场接受度。

因此，本发明提供了一种车载双源电池包的能源管理系统、方法、设备及存储介质。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供车载双源电池包的能源管理系统、方法、设备及存储介质，克服了现有技术的困难，能够在保障动力性、经济性、驾驶性的前提下，提升续航里程，并且大大降低电池包成本和整车的成本。

本发明的实施例提供了一种车载双源电池包的能源管理系统，包括

一电机；

一电机控制器，连接所述电机；

一第一电池包，所述第一电池包的输出端连接所述电机控制器的输入端；

一第二电池包，所述第二电池包的输出端通过第一开关组连接所述电机控制器的输入端；以及

一高压DCDC模块，并联在所述第二电池包的输出端与所述电机控制器的输入端之间，所述高压DCDC模块与所述第二电池包的输出端之间设有第二开关组；

一控制单元，分别连接所述第一电池包、第二电池包、高压DCDC模块、第一开关组以及第二开关组。

优选地，所述高压DCDC模块单向导通，仅供所述第二电池包的输出端的电流流向所述电机控制器。

优选地，所述第一电池包的第一输出端连接所述电机控制器的第一输入端，所述第一电池包的第二输出端连接所述电机控制器的第二输入端；

所述第二电池包的第一输出端串联第一开关器件后连接所述电机控制器的第一输入端，所述第二电池包的第二输出端串联第二开关器件后连接所述电机控制器的第二输入端；

所述高压DCDC模块的第一输入端串联第三开关器件后连接所述第二电池包的第一输出端，所述高压DCDC模块的第二输入端串联第四开关器件后连接所述第二电池包的第二输出端，所述高压DCDC模块的第一输出端连接所述电机控制器的第一输入端，所述高压DCDC模块的第二输出端连接所述电机控制器的第二输入端。

优选地，所述第一电池包为设置于车内的内置充电电池包，所述第二电池包为可拆卸的换电电池包。

本发明的实施例还提供一种车载双源电池包的能源管理方法，采用上述的车载双源电池包的能源管理系统，包括以下步骤：

S200、根据第一电池包、第二电池包的电池状态，在四种供电模式中择一向电机控制器上电，带动电机转动，所述四种供电模式包括：

第一电池包的输出、第二电池包的输出共同供电模式；

第一电池包的输出单独供电模式；

第二电池包的输出单独供电模式；以及

第二电池包的输出经过高压DCDC模块转换后的供电模式。

优选地，所述步骤S200包括以下步骤：

S201、开始

S202、进行低压上电；

S203、判断是否同时满足第一条件集合，所述第一条件集合包括车辆配置了第二电池包、所述第二电池包无故障、所述第二电池包的剩余电量大于预设电量阈值，若是，则执行步骤S205，若否，且当第一电池包无故障时，则执行步骤S204；

S204、通过所述第一电池包单独进行供电，执行步骤S229；

S205、判断是否同时满足第二条件集合，所述第二条件集合包括第一电池包的剩余电量大于预设电量阈值并且第一电池包无故障，若是，则执行步骤S206，若否，则执行步骤S214；

S206、将第一电池包上高压，并判断第一电池包上高压是否成功，若是，则执行步骤S207，若否，则执行步骤S213；

S207、判断第二电池包的端电压是否在预设范围之内，若是，则执行步骤S204，若否，则执行步骤S208；

S208、闭合第二开关组；

S209、将第二电池包上高压，并判断第二电池包上高压是否成功，若是，则执行步骤S210，若否，则将第二电池包下高压并断开第二开关组，返回步骤S204；

S210、通过所述第一电池包的、第二电池包共同进行供电；

S211、判断所述第一电池包的剩余电量是否小于预设电量阈值，若是，则执行步骤S212，若否，则返回步骤S211；

S212、控制全车消耗功率小于高压DCDC模块的上限功率，第一电池包下高压，并且第二电池包的输出经过高压DCDC模块转换后单独进行供电，执行步骤S229；

S213、将所述第一电池包下高压，并闭合所述第一开关组；

S214、将第二电池包上高压，并判断第二电池包上高压是否成功，若是，则执行步骤S215，若否，则执行步骤S229；

S215、通过所述第二电池包单独进行供电，执行步骤S229；

S229、结束。

优选地，所述步骤204之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S216、判断是否满足第一电池包下高压的条件，若是，则执行步骤S217，若否，则返回步骤S216；以及

S217、将第一电池包下高压。

优选地，所述步骤215之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S218、判断是否满足第二电池下高压的条件，若是，则执行步骤S217，若否，则返回步骤S216；以及

S219、将第二电池下高压，断开所述第一开关组。

优选地，所述步骤212之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S220、判断是否满足第二电池下高压的条件，若是，则执行步骤S221，若否，则返回步骤S220；以及

S221、将第二电池下高压，断开所述第二开关组。

优选地，所述步骤210之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S222、判断钥匙的当前档位是否位于全车通电档，若是，则执行步骤S223，若否，则返回步骤220；

S223、将第一电池包和第二电池包下高压，断开所述第二开关组。

优选地，所述步骤210之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S224、判断第一电池包和第二电池包中的一个发生故障，若是，则返回步骤S223，若否，则返回步骤224。

优选地，所述步骤210之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S225、判断所述第二电池包的剩余电量是否小于预设电量阈值，若是，则返回步骤S226，若否，则返回步骤225；

S226、将高压DCDC模块的输出功率设为0，将第二电池包下高压，所述第一电池包单独进行供电；

S227、判断是否满足第一电池包下高压的条件，若是，则执行步骤S228，若否，则返回步骤S227；

S228、将第一电池包下高压；以及

S229、结束。

优选地，所述步骤S200之前还包括步骤S100、设置导航路径；

所述步骤S200之后包括以下步骤：

S300、判断目前第一电池包和第二电池包的电量是否能到达导航路径的目的地，若是，则返回步骤S300，若否，则返回步骤400；

S400、沿导航路径搜索就近的充电站以及当前位置、所述目的地作为网络节点，建立所述网络节点之间的路径，根据所述网络节点和路径形成网路节点地图；

S500、以当前位置的网络节点为起点遍历所有网络节点，获取网络节点之间路径的通行时间，以及到达每个节点后将所述第一电池充满电的所述的充电时间和对第二电池进行换电的所述的换电时间；以及

S600、筛选根据所述网路节点地图自当前位置达到所述目的地时用时最短的网路节点地图的路径组合，作为推荐行驶路径向用户推送。

优选地，所述S500中，自上一节点为圆心，当前的第一电池包和第二电池包的电量能够达到的最远距离为半径的范围内搜索距离所述目的地距离最近的网络节点作为下一节点；达到每个所述节点所需的时间为通行时间、充电时间以及换电时间之和。

本发明的实施例还提供一种车载双源电池包的能源管理设备，包括：

处理器；

存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述车载双源电池包的能源管理方法的步骤。

本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现上述车载双源电池包的能源管理方法的步骤。

本发明的车载双源电池包的能源管理系统、方法、设备及存储介质，能够扩展了双源电池包的适用范围，提高了双源电池包的便利性，并且在保障动力性、经济性、驾驶性的前提下，提升续航里程，大大降低电池包成本和整车的成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明的车载双源电池包的能源管理系统的电路示意图；

图2是本发明的车载双源电池包的能源管理方法的流程图；

图3是本发明的车载双源电池包的能源管理方法的中步骤S200的流程图；

图4至图7是实施本发明的车载双源电池包的能源管理方法的过程示意图；

图8是本发明的车载双源电池包的能源管理设备的结构示意图；以及

图9是本发明一实施例的计算机可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

图1是本发明的车载双源电池包的能源管理系统的电路示意图。如图1所示，本发明的一种车载双源电池包的能源管理系统，包括一电机3、一电机控制器41、一第一电池包1，一第二电池包2、一高压DCDC模块42以及一控制单元(图中未示出)，电机控制器41连接电机3。第一电池包1的输出端连接电机控制器41的输入端。第二电池包2的输出端通过第一开关组连接电机控制器41的输入端。以及高压DCDC模块42并联在第二电池包2的输出端与电机控制器41的输入端之间，高压DCDC模块42与第二电池包2的输出端之间设有第二开关组。控制单元(图中未示出)分别连接第一电池包1、第二电池包2、高压DCDC模块42、第一开关组以及第二开关组。

在一个优选实施例中，高压DCDC模块42单向导通，仅供第二电池包2的输出端的电流流向电机控制器41。

在一个优选实施例中，第一电池包1的第一输出端连接电机控制器41的第一输入端，第一电池包1的第二输出端连接电机控制器41的第二输入端。

第二电池包2的第一输出端串联第一开关器件43后连接电机控制器41的第一输入端，第二电池包2的第二输出端串联第二开关器件44后连接电机控制器41的第二输入端。

高压DCDC模块42的第一输入端串联第三开关器件45后连接第二电池包2的第一输出端，高压DCDC模块42的第二输入端串联第四开关器件46后连接第二电池包2的第二输出端，高压DCDC模块42的第一输出端连接电机控制器41的第一输入端，高压DCDC模块42的第二输出端连接电机控制器41的第二输入端。

在一个优选实施例中，第一电池包1为设置于车内的内置充电电池包，第二电池包2为可拆卸的换电电池包。

本发明中主要构成包括A，B两个电池包、电机、电机控制器、高压DCDC、四个继电器、以及四个开关器件relay1，relay2，relay3，relay4等。其中，A电池包是主电池包，电池容量较大，是车辆主要能量源，出厂自带，是必选包，一般安装在车辆底盘上面。B电池包是辅包，电池容量较小，容量一般在20kwh左右，是选装包，可出厂前安装，也可出厂后自行安装，主要用于跑长途增加续航里程，一般安装在车辆后备箱内，拆卸方便，不需要时，可拆下，使用灵活方便。

电机主要为车辆行驶提供动力。

电机控制器(MCU)主要将电池包直流电转化为电机所需交流电，同时控制电机驱动，诊断电机故障，将电机故障和状态上报VCU。

高压DC/DC主要用于平衡AB包间电压，它只能单向工作，即电流只能从A端流向B端，反向不导通。需要注意的是，当前高压DC/DC最大输出功率受其成本限制，一般最大输出功率只有十几千瓦，所以，B包+高压DC/DC这种供电模式只能在低功率工况使用，高功率需要切到其它模式。

四个继电器主要用于AB包切换：(1)如果relay1和relay2闭合、relay3和relay4断开，B包可通过闭合内部继电器上电，进入单B包供电模式。(2)如果relay1和relay2断开、relay3和relay4闭合，AB包可通过闭合内部继电器上电，进入AB包同时供电模式，车辆功率低于高压DC/DC上限输出功率时，仅B包放电。高于高压DC/DC上限输出功率时，B包按高压DC/DC上限输出功率放电，剩下由A包提供。AB包同时供电是车辆最常用供电模式，在AB包无故障且SOC不低于一定值时，都用此模式供电。这种供电模式可提高电池输出功率，提高整车动力性。(3)在(2)中AB包同时供电模式下，如果A包SOC过低或有故障，A包会先下高压，剩下B包+高压DC/DC单独供电，由于高压DC/DC最大输出功率可能只有十几千瓦，所以该模式仅用于车辆低功率行驶。(4)如果relay1，relay2，relay3，relay4都断开，A包可通过闭合内部继电器上电，进入单A包供电模式。以上4个供电模式优先等级如下：(a)AB包同时。(b)单B包。(c)单A包。(d)B包+高压DC/DC。

需要说明的是，本发明中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂，下同。

本发明的车载双源电池包的能源管理系统，能够扩展了双源电池包的适用范围，提高了双源电池包的便利性，并且在保障动力性、经济性、驾驶性的前提下，提升续航里程，大大降低电池包成本和整车的成本。

图2是本发明的车载双源电池包的能源管理方法的流程图。图3是本发明的车载双源电池包的能源管理方法的中步骤S200的流程图。如图2至3所示，本发明的车载双源电池包的能源管理方法中包括：

S100、设置导航路径。

S200、根据第一电池包、第二电池包的电池状态，在四种供电模式中择一向电机控制器上电，带动电机转动，四种供电模式包括：第一电池包的输出、第二电池包的输出共同供电模式。第一电池包的输出单独供电模式。第二电池包的输出单独供电模式。以及第二电池包的输出经过高压DCDC模块转换后的供电模式。

S300、判断目前第一电池包1和第二电池包2的电量是否能到达导航路径的目的地，若是，则返回步骤S300，若否，则返回步骤400。

S400、沿导航路径搜索就近的充电站以及当前位置、目的地作为网络节点，建立网络节点之间的路径，根据网络节点和路径形成网路节点地图。

S500、以当前位置的网络节点为起点遍历所有网络节点，获取网络节点之间路径的通行时间，以及到达每个节点后将第一电池充满电的充电时间和对第二电池进行换电的换电时间。以及

S600、筛选根据网路节点地图自当前位置达到目的地时用时最短的网路节点地图的路径组合，作为推荐行驶路径向用户推送。

在一个优选实施例中，S500中，自上一节点为圆心，当前的第一电池包1和第二电池包2的电量能够达到的最远距离为半径的范围内搜索距离目的地距离最近的网络节点作为下一节点。

在一个优选实施例中，S500中，达到每个节点所需的时间为通行时间、充电时间以及换电时间之和。

本发明的车载双源电池包的能源管理方法能够扩展了双源电池包的适用范围，提高了双源电池包的便利性，并且在保障动力性、经济性、驾驶性的前提下，提升续航里程，大大降低电池包成本和整车的成本。

参考图2至3所示，基于以上双源电池包方案，本发明同时设计了该方案的软件控制流程，这部分控制一般由整车控制器(VCU)执行。

(1)如果车辆已配置B电池包&&B包SOC>＝TBD(可标定)&&B包无故障&&A包SOC>＝TBD(可标定)&&A包无故障，则VCU控制AB包上高压，进入AB包同时供电模式。此模式下，要求高压DC/DC能接受VCU的功率控制，即VCU指定高压DC/DC输出多少功率，高压DC/DC就能输出多少功率。这样，VCU计算整车需求功率，将计算结果发给高压DC/DC，高压DC/DC按照指令输出功率，这样基本可以保证能量都从B包输出。如果整车功率高于高压DC/DC上限值，那么高压DC/DC按照最大功率输出，剩下的由A包补充。

(2)(如果车辆未配置B包||B包SOC<TBD(可标定)||B包有故障)，则VCU检查A包是否满足以下条件：A包SOC>＝TBD(可标定)&&A包无故障。如果是，则VCU控制A包上高压，进入单A包供电模式，如果否，则AB包无法上高压。

(3)如果车辆已配置B包&&(A包SOC<TBD(可标定)||A包有故障)，则VCU检查B包是否满足：B包SOC>＝TBD(可标定)&&B包无故障，如果是，则VCU控制B包上高压，进入单B包供电模式，如果否，则AB包无法上高压。

(4)车辆已进入AB包同时供电模式，此时，如果A包SOC降到TBD(可标定)以下，则VCU控制A包下高压，进入B包+高压DC/DC供电模式，此模式下，高压DC/DC最大输出功率可能只有十几千瓦，只适用于车辆低功率行驶，大功率行驶需要切到单B包工作模式，这种切换可以通过切换开关手动切换。反之，如果B包SOC降到TBD(可标定)以下，则VCU控制B包下高压，进入单A包供电模式，此模式支持车辆大功率行驶。

本实施例中，将本发明用于电动汽车，其中，第一电池包1是主电池包，电池容量较大，是车辆主要能量源，出厂自带，是必选包，一般安装在车辆底盘上面。第二电池包2是辅包，电池容量较小，容量一般在20kwh左右，是选装包，可出厂前安装，也可出厂后自行安装，主要用于跑长途增加续航里程，一般安装在车辆后备箱内，拆卸方便，不需要时，可拆下，使用灵活方便。

如图3所示，本实施例中，步骤S200包括以下步骤：

S201、开始

S202、进行低压上电。

S203、判断是否同时满足第一条件集合，第一条件集合包括车辆配置了第二电池包、第二电池包无故障、第二电池包的剩余电量大于预设电量阈值，若是，则执行步骤S205，若否，且当第一电池包无故障时，则执行步骤S204。

S204、通过第一电池包单独进行供电，执行步骤S229。

S205、判断是否同时满足第二条件集合，第二条件集合包括第一电池包的剩余电量大于预设电量阈值并且第一电池包无故障，若是，则执行步骤S206，若否，则执行步骤S214。

S206、将第一电池包上高压，并判断第一电池包上高压是否成功，若是，则执行步骤S207，若否，则执行步骤S213。

S207、判断第二电池包的端电压是否在预设范围之内，若是，则执行步骤S204，若否，则执行步骤S208。

S208、闭合第二开关组。

S209、将第二电池包上高压，并判断第二电池包上高压是否成功，若是，则执行步骤S210，若否，则将第二电池包下高压并断开第二开关组，返回步骤S204。

S210、通过第一电池包的、第二电池包共同进行供电。

S211、判断第一电池包的剩余电量是否小于预设电量阈值，若是，则执行步骤S212，若否，则返回步骤S211。

S212、控制全车消耗功率小于高压DCDC模块的上限功率，第一电池包下高压，并且第二电池包的输出经过高压DCDC模块转换后单独进行供电，执行步骤S229。

S213、将第一电池包下高压，并闭合第一开关组。

S214、将第二电池包上高压，并判断第二电池包上高压是否成功，若是，则执行步骤S215，若否，则执行步骤S229。

S215、通过第二电池包单独进行供电，执行步骤S229。

S229、结束。

优选地，步骤204之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S216、判断是否满足第一电池包下高压的条件，若是，则执行步骤S217，若否，则返回步骤S216。以及

S217、将第一电池包下高压。

优选地，步骤215之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S218、判断是否满足第二电池下高压的条件，若是，则执行步骤S217，若否，则返回步骤S216。以及

S219、将第二电池下高压，断开第一开关组。

优选地，步骤212之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S220、判断是否满足第二电池下高压的条件，若是，则执行步骤S221，若否，则返回步骤S220。以及

S221、将第二电池下高压，断开第二开关组。

优选地，步骤210之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S222、判断钥匙的当前档位是否位于全车通电档，若是，则执行步骤S223，若否，则返回步骤220。(在汽车里，ACC是指在汽车还没有发动之前，如果有钥匙ACC档，只要将钥匙拨到这个位置，一些用电不太大的设备，比如：收音机，点烟器等就通电了，当汽车点火的时候，需要一个强电流，这时ACC位停止供电，等汽车点火结束，又开始供电。)

S223、将第一电池包和第二电池包下高压，断开第二开关组。

优选地，步骤210之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S224、判断第一电池包和第二电池包中的一个发生故障，若是，则返回步骤S223，若否，则返回步骤224。

优选地，步骤210之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S225、判断第二电池包的剩余电量是否小于预设电量阈值，若是，则返回步骤S226，若否，则返回步骤225。

S226、将高压DCDC模块的输出功率设为0，将第二电池包下高压，第一电池包单独进行供电。

S227、判断是否满足第一电池包下高压的条件，若是，则执行步骤S228，若否，则返回步骤S227。

S228、将第一电池包下高压。以及

S229、结束。

使用本发明的车辆可以在四种供电模式间自由切换，可以自动切换，也可以通过切换开关手动切换。同时，这两种切换方式均可在车辆行驶时进行。每种模式下，车辆工作状态都很稳定，动力性、经济性、驾驶性等都达到公司规范要求。本发明第二电池包是选装包，可出厂前安装，也可出厂后自行安装，主要用于跑长途增加续航里程，一般安装在车辆后备箱内，拆卸方便，不需要时，可拆下，使用灵活方便，且第二电池包需要时可租借，大大降低车辆成本及售价。同时，第一电池包，第二电池包都支持能量回收，可将能量效率提高20％以上。

图4至图8是实施本发明的车载双源电池包的能源管理方法的过程示意图。参考图4至图7，首先，通过车载导航系统设定车辆本次导航的起点10和目的地30设置导航路径。然后，根据第一电池包1、第二电池包2的电池状态选择其中之一进行向电机控制器4上电，带动电机3转动，电池状态包括故障状态、上高压状态以及剩余电量是否超过预设电量阈值的电量。第一电池包1为设置于车内的内置充电电池包，第二电池包2为可拆卸的换电电池包。本次导航的目的地30与起点10相距非常远，目前第一电池包1和第二电池包2的电量无法到达导航路径的目的地，若是，则返回步骤S300，若否，则返回步骤400。

如图4所示，沿导航路径搜索就近的充电站发现充电站21、充电站22、充电站23、充电站24、充电站25、充电站26、充电站27、充电站28、充电站29，以及当前位置的起点10、目的地30作为网络节点，建立网络节点之间的路径，根据网络节点和路径形成网路节点地图。

在一个优选实施例中，以当前位置的网络节点为起点遍历所有网络节点，获取网络节点之间路径的通行时间，以及到达每个节点后将第一电池充满电的充电时间和对第二电池进行换电的换电时间。

在一个优选实施例中，自上一节点为圆心，当前的第一电池包1和第二电池包2的电量能够达到的最远距离为半径的范围内搜索距离目的地距离最近的网络节点作为下一节点。达到每个节点所需的时间为通行时间、充电时间以及换电时间之和。

本实施例中通过这些节点的路径规划生成很多种不同的导航路径，以下仅通过展示三种S1、S2、S3路径的对比，来显示本实施例的具体过程。

如图5所示，路径S1包括了自起点10依次经过充电站21、充电站24、充电站25、以及目的地30的过程，其中，自起点10达到充电站21的时间，包括了起点10与充电站21之间的行驶时间T1，以及到充电站21后再充电站21内预计的将第一电池充满电的充电时间T2和对第二电池进行换电的换电时间T3。自充电站21达到充电站24的时间，包括了充电站21与充电站24之间的行驶时间T4，以及到充电站24后再充电站24内预计的将第一电池充满电的充电时间T5和对第二电池进行换电的换电时间T6。自充电站24达到充电站25的时间，包括了充电站24与充电站25之间的行驶时间T7，以及到充电站25后再充电站25内预计的将第一电池充满电的充电时间T8和对第二电池进行换电的换电时间T9。自充电站25达到目的地30的时间仅包括充电站25与目的地30之间的行驶时间T10。所以，进行路径S1的总时间为：TS1＝T1+T2+T3+T4+

T5+T6+T7+T8+T9+T10。

如图6所示，路径S2包括了自起点10依次经过充电站22、充电站24、充电站26、充电站28、以及目的地30的过程，进行路径S2的总时间为TS2。关于TS2的计算参照前文，此处不再赘述。

如图7所示，路径S3包括了自起点10依次经过充电站22、充电站24、充电站25、充电站29、以及目的地30的过程，进行路径S3的总时间为TS3。关于TS3的计算参照前文，此处不再赘述。

筛选根据网路节点地图自当前位置达到目的地时用时最短的网路节点地图的路径组合，作为推荐行驶路径向用户推送。通过对比TS1、TS2、TS3，可知进行路径S1的总时间TS1最短，则将进行路径S1中的路径组合作为推荐行驶路径向用户推送。

本发明的车载双源电池包的能源管理系统能够扩展了双源电池包的适用范围，提高了双源电池包的便利性，并且在保障动力性、经济性、驾驶性的前提下，提升续航里程，大大降低电池包成本和整车的成本。

图8是本发明的车载双源电池包的能源管理系统的电路示意图。如图8，本发明的车载双源电池包的能源管理系统，用于实现上述的车载双源电池包的能源管理方法，车载双源电池包的能源管理系统5包括以下模块：导航路径模块51、电池包控制模块52、行程判断模块53、网路节点模块54、路径预测模块55、路径筛选模块56。导航路径模块51用于设置导航路径。电池包控制模块52用于根据第一电池包、第二电池包的电池状态选择其中之一进行向电机控制器上电，带动电机转动，电池状态包括故障状态、上高压状态以及剩余电量是否超过预设电量阈值的电量。第一电池包为设置于车内的内置充电电池包，第二电池包为可拆卸的换电电池包。行程判断模块53用于判断目前第一电池包和第二电池包的电量是否能到达导航路径的目的地，若是，则执行网路节点模块54，若否，则返回行程判断模块53。网路节点模块54用于沿导航路径搜索就近的充电站以及当前位置、目的地作为网络节点，建立网络节点之间的路径，根据网络节点和路径形成网路节点地图。路径预测模块55用于以当前位置的网络节点为起点遍历所有网络节点，获取网络节点之间路径的通行时间，以及到达每个节点后将第一电池充满电的的充电时间和对第二电池进行换电的的换电时间。路径筛选模块56用于筛选根据网路节点地图自当前位置达到目的地时用时最短的网路节点地图的路径组合，作为推荐行驶路径向用户推送。

在一个优选实施例中，在路径预测模块中，自上一节点为圆心，当前的第一电池包和第二电池包的电量能够达到的最远距离为半径的范围内搜索距离目的地距离最近的网络节点作为下一节点。

本发明的车载双源电池包的能源管理方法能够扩展了双源电池包的适用范围，提高了双源电池包的便利性，并且在保障动力性、经济性、驾驶性的前提下，提升续航里程，大大降低电池包成本和整车的成本。

本发明实施例还提供一种车载双源电池包的能源管理设备，包括处理器。存储器，其中存储有处理器的可执行指令。其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行的车载双源电池包的能源管理方法的步骤。

如上所示，该实施例能够扩展了双源电池包的适用范围，提高了双源电池包的便利性，并且在保障动力性、经济性、驾驶性的前提下，提升续航里程，大大降低电池包成本和整车的成本。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。

图8是本发明的车载双源电池包的能源管理设备的结构示意图。下面参照图8来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备600。图8显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图8所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。

其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图3中所示的步骤。

存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)6203。

存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，程序被执行时实现的车载双源电池包的能源管理方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

如上所示，该实施例能够扩展了双源电池包的适用范围，提高了双源电池包的便利性，并且在保障动力性、经济性、驾驶性的前提下，提升续航里程，大大降低电池包成本和整车的成本。

图9是本发明的计算机可读存储介质的结构示意图。参考图9所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

综上，本发明的目的在于提供车载双源电池包的能源管理系统、方法、设备及存储介质，能够扩展了双源电池包的适用范围，提高了双源电池包的便利性，并且在保障动力性、经济性、驾驶性的前提下，提升续航里程，大大降低电池包成本和整车的成本。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种车载双源电池包的能源管理系统，其特征在于，包括

一电机；

一电机控制器，连接所述电机；

一第一电池包，所述第一电池包的输出端连接所述电机控制器的输入端；

一第二电池包，所述第二电池包的输出端通过第一开关组连接所述电机控制器的输入端；以及

一高压DCDC模块，并联在所述第二电池包的输出端与所述电机控制器的输入端之间，所述高压DCDC模块与所述第二电池包的输出端之间设有第二开关组；

一控制单元，分别连接所述第一电池包、第二电池包、高压DCDC模块、第一开关组以及第二开关组。

2.如权利要求1所述的车载双源电池包的能源管理系统，其特征在于，所述高压DCDC模块单向导通，仅供所述第二电池包的输出端的电流流向所述电机控制器。

3.如权利要求1所述的车载双源电池包的能源管理系统，其特征在于，所述第一电池包的第一输出端连接所述电机控制器的第一输入端，所述第一电池包的第二输出端连接所述电机控制器的第二输入端；

所述第二电池包的第一输出端串联第一开关器件后连接所述电机控制器的第一输入端，所述第二电池包的第二输出端串联第二开关器件后连接所述电机控制器的第二输入端；

所述高压DCDC模块的第一输入端串联第三开关器件后连接所述第二电池包的第一输出端，所述高压DCDC模块的第二输入端串联第四开关器件后连接所述第二电池包的第二输出端，所述高压DCDC模块的第一输出端连接所述电机控制器的第一输入端，所述高压DCDC模块的第二输出端连接所述电机控制器的第二输入端。

4.如权利要求1所述的车载双源电池包的能源管理系统，其特征在于，所述第一电池包为设置于车内的内置充电电池包，所述第二电池包为可拆卸的换电电池包。

5.一种车载双源电池包的能源管理方法，采用如权利要求1所述的车载双源电池包的能源管理系统，其特征在于，包括以下步骤：

S200、根据第一电池包、第二电池包的电池状态，在四种供电模式中择一向电机控制器上电，带动电机转动，所述四种供电模式包括：

第一电池包的输出、第二电池包的输出共同供电模式；

第一电池包的输出单独供电模式；

第二电池包的输出单独供电模式；以及

第二电池包的输出经过高压DCDC模块转换后的供电模式。

6.如权利要求5所述的车载双源电池包的能源管理方法，其特征在于，所述步骤S200包括以下步骤：

S201、开始

S202、进行低压上电；

S203、判断是否同时满足第一条件集合，所述第一条件集合包括车辆配置了第二电池包、所述第二电池包无故障、所述第二电池包的剩余电量大于预设电量阈值，若是，则执行步骤S205，若否，且当第一电池包无故障时，则执行步骤S204；

S204、通过所述第一电池包单独进行供电，执行步骤S229；

S205、判断是否同时满足第二条件集合，所述第二条件集合包括第一电池包的剩余电量大于预设电量阈值并且第一电池包无故障，若是，则执行步骤S206，若否，则执行步骤S214；

S206、将第一电池包上高压，并判断第一电池包上高压是否成功，若是，则执行步骤S207，若否，则执行步骤S213；

S207、判断第二电池包的端电压是否在预设范围之内，若是，则执行步骤S204，若否，则执行步骤S208；

S208、闭合第二开关组；

S209、将第二电池包上高压，并判断第二电池包上高压是否成功，若是，则执行步骤S210，若否，则将第二电池包下高压并断开第二开关组，返回步骤S204；

S210、通过所述第一电池包的、第二电池包共同进行供电；

S211、判断所述第一电池包的剩余电量是否小于预设电量阈值，若是，则执行步骤S212，若否，则返回步骤S211；

S212、控制全车消耗功率小于高压DCDC模块的上限功率，第一电池包下高压，并且第二电池包的输出经过高压DCDC模块转换后单独进行供电，执行步骤S229；

S213、将所述第一电池包下高压，并闭合所述第一开关组；

S214、将第二电池包上高压，并判断第二电池包上高压是否成功，若是，则执行步骤S215，若否，则执行步骤S229；

S215、通过所述第二电池包单独进行供电，执行步骤S229；

S229、结束。

7.如权利要求6所述的车载双源电池包的能源管理方法，其特征在于，所述步骤204之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S216、判断是否满足第一电池包下高压的条件，若是，则执行步骤S217，若否，则返回步骤S216；以及

S217、将第一电池包下高压。

8.如权利要求6所述的车载双源电池包的能源管理方法，其特征在于，所述步骤215之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S218、判断是否满足第二电池下高压的条件，若是，则执行步骤S217，若否，则返回步骤S216；以及

S219、将第二电池下高压，断开所述第一开关组。

9.如权利要求6所述的车载双源电池包的能源管理方法，其特征在于，所述步骤212之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S220、判断是否满足第二电池下高压的条件，若是，则执行步骤S221，若否，则返回步骤S220；以及

S221、将第二电池下高压，断开所述第二开关组。

10.如权利要求6所述的车载双源电池包的能源管理方法，其特征在于，所述步骤210之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S222、判断钥匙的当前档位是否位于全车通电档，若是，则执行步骤S223，若否，则返回步骤220；

S223、将第一电池包和第二电池包下高压，断开所述第二开关组。

11.如权利要求10所述的车载双源电池包的能源管理方法，其特征在于，所述步骤210之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S224、判断第一电池包和第二电池包中的一个发生故障，若是，则返回步骤S223，若否，则返回步骤224。

12.如权利要求10所述的车载双源电池包的能源管理方法，其特征在于，所述步骤210之后，步骤S229之前还包括以下步骤：

S225、判断所述第二电池包的剩余电量是否小于预设电量阈值，若是，则返回步骤S226，若否，则返回步骤225；

S226、将高压DCDC模块的输出功率设为0，将第二电池包下高压，所述第一电池包单独进行供电；

S227、判断是否满足第一电池包下高压的条件，若是，则执行步骤S228，若否，则返回步骤S227；

S228、将第一电池包下高压；以及

S229、结束。

13.如权利要求5至11中任意一项所述的车载双源电池包的能源管理方法，其特征在于：所述步骤S200之前还包括步骤S100、设置导航路径；

所述步骤S200之后包括以下步骤：

S300、判断目前第一电池包和第二电池包的电量是否能到达导航路径的目的地，若是，则返回步骤S300，若否，则返回步骤400；

S400、沿导航路径搜索就近的充电站以及当前位置、所述目的地作为网络节点，建立所述网络节点之间的路径，根据所述网络节点和路径形成网路节点地图；

S500、以当前位置的网络节点为起点遍历所有网络节点，自上一节点为圆心，当前的第一电池包和第二电池包的电量能够达到的最远距离为半径的范围内搜索距离所述目的地距离最近的网络节点作为下一节点；获取网络节点之间路径的通行时间，以及到达每个节点后将所述第一电池充满电的所述的充电时间和对第二电池进行换电的所述的换电时间；达到每个所述节点所需的时间为通行时间、充电时间以及换电时间之和；以及

S600、筛选根据所述网路节点地图自当前位置达到所述目的地时用时最短的网路节点地图的路径组合，作为推荐行驶路径向用户推送。

14.一种车载双源电池包的能源管理设备，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求5至13中任意一项所述车载双源电池包的能源管理方法的步骤。

15.一种计算机可读存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被执行时实现权利要求5至13中任意一项所述车载双源电池包的能源管理方法的步骤。