CN110077276B - 纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法 - Google Patents

纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110077276B
CN110077276B CN201910335603.XA CN201910335603A CN110077276B CN 110077276 B CN110077276 B CN 110077276B CN 201910335603 A CN201910335603 A CN 201910335603A CN 110077276 B CN110077276 B CN 110077276B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery pack
management module
fixed
detection
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910335603.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110077276A (zh
Inventor
谈民强
史建鹏
刘敏
李洪涛
胡远森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfeng Motor Corp
Original Assignee
Dongfeng Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfeng Motor Corp filed Critical Dongfeng Motor Corp
Priority to CN201910335603.XA priority Critical patent/CN110077276B/zh
Publication of CN110077276A publication Critical patent/CN110077276A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110077276B publication Critical patent/CN110077276B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种本发明所设计的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，它包括一级主控电池管理模块、固定电池包二级主控电池管理模块、拓展电池包二级主控电池管理模块、固定电池包三级从控电池管理模块、拓展电池包三级从控电池管理模块，本发明对纯电动汽车市场化发展有巨大推进作用。在未来，纯电动汽车主要受制于整车成本、充电时间及动力电池的使用寿命。通过搭载拓展电源快换系统，首先大幅度降低整车成本，给用户更多的选择；其次，通过拓展电池包快换技术，可消除消费者续航焦虑，减少充电频次，延长电池使用寿命。因此，本发明有巨大的应用前景。

Description

纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法
技术领域
本发明涉及纯电动汽车电源技术领域，具体地指一种纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法。
背景技术
目前，为了解决续航焦虑问题，纯电动汽车的研发方向主要集中在搭载大电量动力电池。在一定的能量密度下，电池电量越大，其质量越重，体积也越大。大电量电池不仅造成整车开发过程中电池布置难度加大，同时也使得百公里耗电量增加。此外，大电量电池的使用成本也大幅增加。
据统计数据表明，目前市场对纯电动汽车的行驶里程有着不同的需求，采用单一的大电量电池虽然能满足这些里程需求，但同时也会大大增加用户出行成本，造成出行困难。因此开发新型精细动力电源技术，对纯电动汽车全面市场化有着重要意义。
发明内容
本发明提供一种纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法，本发明将不同电量的电池进行并联，从而组合成多种电量形式的电源技术。采用可拓展电源系统，不仅能实现不同电量的电池单独使用，也可实现某个电池使用完后，切换其他电池的功能，从而满足有不同行驶里程需求的用户实现低成本、便捷出行。
为实现此目的，本发明所设计的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，它包括一级主控电池管理模块(BMS,BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)、固定电池包二级主控电池管理模块、拓展电池包二级主控电池管理模块、固定电池包三级从控电池管理模块、拓展电池包三级从控电池管理模块，所述一级主控电池管理模块用于在固定电池包接入整车负载后对固定电池包分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；一级主控电池管理模块用于在拓展电池包接入整车负载后对拓展电池包分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；
所述固定电池包二级主控电池管理模块用于在固定电池包接入整车负载后对固定电池包分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；拓展电池包二级主控电池管理模块用于在拓展电池包接入整车负载后对拓展电池包分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；
所述固定电池包三级从控电池管理模块和拓展电池包三级从控电池管理模块用于在固定电池包和拓展电池包接入整车负载后分别对相应的固定电池包和拓展电池包进行荷电状态(SOC,State of Charge)检测；
所述一级主控电池管理模块用于根据固定电池包和拓展电池包的荷电状态来控制固定电池包或拓展电池包接入整车负载。
一种基于上述系统的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，它包括如下步骤：
步骤1：一级主控电池管理模块在固定电池包接入整车负载后对固定电池包分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；一级主控电池管理模块在拓展电池包接入整车负载后对拓展电池包分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；
当固定电池包的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块控制固定电池包接入继电器不闭合，从而断开固定电池包与整车负载的连接；
当拓展电池包的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块控制拓展电池包接入继电器不闭合，从而断开拓展电池包与整车负载的连接；
固定电池包二级主控电池管理模块在固定电池包接入整车负载后对固定电池包分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；拓展电池包二级主控电池管理模块在拓展电池包接入整车负载后对拓展电池包分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；
当固定电池包的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块控制固定电池包接入继电器不闭合，从而断开固定电池包与整车负载的连接；
当拓展电池包的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块控制拓展电池包接入继电器不闭合，从而断开固定电池包与整车负载的连接；
当固定电池包的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测，以及拓展电池包的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测都合格时，一级主控电池管理模块控制高压配电盒内部继电器闭合；
步骤2：固定电池包三级从控电池管理模块和拓展电池包三级从控电池管理模块在固定电池包和拓展电池包接入整车负载后分别对相应的固定电池包和拓展电池包进行实时的荷电状态检测，如果固定电池包和拓展电池包的荷电状态只有一个大于荷电状态预设值，则将大于荷电状态预设值的电池包接入整车负载，如果固定电池包和拓展电池包的荷电状态均大于荷电状态预设值则进入步骤3；
步骤3：一级主控电池管理模块首先将固定电池包接入整车负载，为电动汽车提供电能，当固定电池包的荷电状态使用至荷电状态预设值时，一级主控电池管理模块将拓展电池包接入整车负载，并断开固定电池包与整车负载连接。
一种基于上述系统的纯电动汽车用可拓展电源单电池包供电方法，它包括如下步骤：
步骤21：一级主控电池管理模块在固定电池包接入整车负载后对固定电池包分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；
当固定电池包的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块控制固定电池包接入继电器不闭合，从而断开固定电池包与整车负载的连接；
固定电池包二级主控电池管理模块在固定电池包接入整车负载后对固定电池包分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；
当固定电池包的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块控制固定电池包接入继电器不闭合，从而断开固定电池包与整车负载的连接；
当固定电池包的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测都合格时，一级主控电池管理模块控制高压配电盒内部继电器闭合；
步骤22：固定电池包三级从控电池管理模块在固定电池包接入整车负载后对固定电池包进行实时的荷电状态检测，如果固定电池包的荷电状态大于荷电状态预设值，则一级主控电池管理模块将固定电池包接入整车负载，为电动汽车提供电能，如果固定电池包的荷电状态小于等于荷电状态预设值，则一级主控电池管理模块断开固定电池包与整车负载的连接。
本发明不仅可以实现不同电量的电池单独使用，还可以实现某个电池使用完后，切换使用其它电池的功能，从而满足有不同行驶里程需求的用户实现低成本、便捷出行。
本发明对纯电动汽车市场化发展有巨大推进作用。在未来，纯电动汽车主要受制于整车成本、充电时间及动力电池的使用寿命。通过搭载拓展电源快换系统，首先大幅度降低整车成本，给用户更多的选择；其次，通过拓展电池包快换技术，可消除消费者续航焦虑，减少充电频次，延长电池使用寿命。因此，本发明有巨大的应用前景。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的电气连接示意图。
其中，1—固定电池包、1.1—固定电池包接入继电器、2—拓展电池包、2.1—拓展电池包接入继电器、3—高压配电盒、3.1—高压配电盒内部继电器、4—一级主控电池管理模块、5—固定电池包二级主控电池管理模块、5.1—拓展电池包二级主控电池管理模块、6—固定电池包三级从控电池管理模块、6.1—拓展电池包三级从控电池管理模块、7—VCU、8—车载充电机、9—整车负载。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
本发明所设计的一种纯电动汽车用可拓展电源快换系统，如图1和2所示，它包括一级主控电池管理模块4、固定电池包二级主控电池管理模块5、拓展电池包二级主控电池管理模块5.1、固定电池包三级从控电池管理模块6、拓展电池包三级从控电池管理模块6.1，一级主控电池管理模块4用于在固定电池包1接入整车负载9后对固定电池包1分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测(上述测试过程不分先后)；一级主控电池管理模块4用于在拓展电池包2接入整车负载9后对拓展电池包2分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；
所述固定电池包二级主控电池管理模块5用于在固定电池包1接入整车负载9后对固定电池包1分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；拓展电池包二级主控电池管理模块5.1用于在拓展电池包2接入整车负载9后对拓展电池包2分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；
所述固定电池包三级从控电池管理模块6和拓展电池包三级从控电池管理模块6.1用于在固定电池包1和拓展电池包2接入整车负载9后分别对相应的固定电池包1和拓展电池包2进行荷电状态检测；
所述一级主控电池管理模块4用于根据固定电池包1和拓展电池包2的荷电状态来控制固定电池包1或拓展电池包2接入整车负载9。
高压配电盒3用于在高压配电盒内部继电器3.1的控制下，使固定电池包1和拓展电池包2分别接入整车负载9。
上述技术方案中，它还包括VCU7(Vehicle control unit，车辆控制单元)，所述一级主控电池管理模块4用于在VCU7的控制下通过操作固定电池包接入继电器1.1、拓展电池包接入继电器2.1和高压配电盒内部继电器3.1来实现对固定电池包1或拓展电池包2接入整车负载9的控制。
上述技术方案中，所述一级主控电池管理模块4用于控制车载充电机8对固定电池包1和拓展电池包2进行充电(包括快充和慢充)。
上述技术方案中，当固定电池包1的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块4控制固定电池包接入继电器1.1不闭合，从而断开固定电池包1与整车负载9的连接；
当拓展电池包2的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块4控制拓展电池包接入继电器2.1不闭合，从而断开拓展电池包2与整车负载9的连接。
上述技术方案中，当固定电池包1的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块4控制固定电池包接入继电器1.1不闭合，从而断开固定电池包1与整车负载9的连接；
当拓展电池包2的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块4控制拓展电池包接入继电器2.1不闭合，从而断开拓展电池包2与整车负载9的连接。
上述技术方案中，当固定电池包1的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测，以及拓展电池包2的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测都合格时，一级主控电池管理模块4控制高压配电盒内部继电器3.1闭合。
上述技术方案中，所述一级主控电池管理模块4用于根据固定电池包1和拓展电池包2的荷电状态来控制固定电池包1或拓展电池包2通过高压配电盒3接入整车负载9。
所述固定电池包1和拓展电池包2通过快换支架固定在整车底盘。快换支架是由机械连接系统和电气连接系统组成。电池组与快换支架之间，通过电池箱体上的锁轴与快换支架上的锁连杆进行机械锁止连接；机械连接系统与电气连接系统保证电池组与快换支架之间可进行快速拆装。
一种基于上述系统的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法(此时本发明工作在双电池包模式，两电池包都在线，即固定电池包1和拓展电池包2的均接入整车负载9)，它包括如下步骤：
步骤1：一级主控电池管理模块4在固定电池包1接入整车负载9后对固定电池包1分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；一级主控电池管理模块4在拓展电池包2接入整车负载9后对拓展电池包2分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；
当固定电池包1的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块4控制固定电池包接入继电器1.1不闭合，从而断开固定电池包1与整车负载9的连接；
当拓展电池包2的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块4控制拓展电池包接入继电器2.1不闭合，从而断开拓展电池包2与整车负载9的连接；
固定电池包二级主控电池管理模块5在固定电池包1接入整车负载9后对固定电池包1分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；拓展电池包二级主控电池管理模块5.1在拓展电池包2接入整车负载9后对拓展电池包2分别进行总正粘连检测和高压互锁检测，固定电池包二级主控电池管理模块5和拓展电池包二级主控电池管理模块5.1将总正粘连检测和高压互锁检测的结果传输给一级主控电池管理模块4；
当固定电池包1的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块4控制固定电池包接入继电器1.1不闭合，从而断开固定电池包1与整车负载9的连接；
当拓展电池包2的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块4控制拓展电池包接入继电器2.1不闭合，从而断开拓展电池包2与整车负载9的连接；
当固定电池包1的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测，以及拓展电池包2的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测都合格时，一级主控电池管理模块4控制高压配电盒内部继电器3.1闭合；
步骤2：固定电池包三级从控电池管理模块6和拓展电池包三级从控电池管理模块6.1在固定电池包1和拓展电池包2的接入整车负载9后分别对相应的固定电池包1和拓展电池包2进行实时的荷电状态检测，并将荷电状态检测的结果通过对应的固定电池包二级主控电池管理模块5和拓展电池包二级主控电池管理模块5.1传输给一级主控电池管理模块4，如果固定电池包1和拓展电池包2的荷电状态只有一个大于荷电状态预设值，则通过一级主控电池管理模块4将大于荷电状态预设值的电池包(通过高压配电盒3)接入整车负载9，如果固定电池包1和拓展电池包2的荷电状态均大于荷电状态预设值则进入步骤3，如果固定电池包1和拓展电池包2的荷电状态均小于等于荷电状态预设值，则断开固定电池包1和拓展电池包2与整车负载9的连接；
步骤3：一级主控电池管理模块4首先将固定电池包1接入整车负载9，为电动汽车提供电能，当固定电池包1的荷电状态使用至荷电状态预设值时，一级主控电池管理模块4将拓展电池包2接入整车负载9，并断开固定电池包1与整车负载9的连接。
一种基于上述系统的纯电动汽车用可拓展电源单电池包供电方法(此时本发明工作在单电池包模式，只有固定电池包1在线，即固定电池包1接入整车负载)，它包括如下步骤：
步骤21：一级主控电池管理模块4在固定电池包1接入整车负载9后对固定电池包1分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；
当固定电池包1的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块4控制固定电池包接入继电器1.1不闭合，从而断开固定电池包1与整车负载9的连接；
固定电池包二级主控电池管理模块5在固定电池包1接入整车负载9后对固定电池包1分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；
当固定电池包1的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块4控制固定电池包接入继电器1.1不闭合，从而断开固定电池包1与整车负载9的连接；
当固定电池包1的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测都合格时，一级主控电池管理模块4控制高压配电盒内部继电器3.1闭合；
步骤22：固定电池包三级从控电池管理模块6在固定电池包1接入整车负载9后对固定电池包1进行实时的荷电状态检测，如果固定电池包1的荷电状态大于荷电状态预设值，则一级主控电池管理模块4将固定电池包1接入整车负载9，为电动汽车提供电能，如果固定电池包1的荷电状态小于等于荷电状态预设值，则一级主控电池管理模块4断开固定电池包1与整车负载9的连接。
通过本发明的上述模式，可以实现：当行驶里程小于某一值时，优先选择固定电池包1提供电能，此时无需搭载拓展电池包2；当行驶里程大于某一值时，需要同时搭载固定电池包1和拓展电池包2，使用时优先选择固定电池包1提供电能，当固定电池包1的荷电状态低于荷电状态设定值时，可快速切换拓展电池包2进行提供电能。从而达到针对用户出行需求，灵活选择电源技术，降低出行成本，提高出行便捷的目的。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种利用纯电动汽车用可拓展电源快换系统的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，所述纯电动汽车用可拓展电源快换系统包括一级主控电池管理模块(4)、固定电池包二级主控电池管理模块(5)、拓展电池包二级主控电池管理模块(5.1)、固定电池包三级从控电池管理模块(6)、拓展电池包三级从控电池管理模块(6.1)，一级主控电池管理模块(4)用于在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；一级主控电池管理模块(4)用于在拓展电池包(2)接入整车负载(9)后对拓展电池包(2)分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；
所述固定电池包二级主控电池管理模块(5)用于在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；拓展电池包二级主控电池管理模块(5.1)用于在拓展电池包(2)接入整车负载(9)后对拓展电池包(2)分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；
所述固定电池包三级从控电池管理模块(6)和拓展电池包三级从控电池管理模块(6.1)用于在固定电池包(1)和拓展电池包(2)接入整车负载(9)后分别对相应的固定电池包(1)和拓展电池包(2)进行荷电状态检测；
所述一级主控电池管理模块(4)用于根据固定电池包(1)和拓展电池包(2)的荷电状态来控制固定电池包(1)或拓展电池包(2)接入整车负载(9)；
其特征在于，纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，包括如下步骤：
步骤1：一级主控电池管理模块(4)在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；一级主控电池管理模块(4)在拓展电池包(2)接入整车负载(9)后对拓展电池包(2)分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；
当固定电池包(1)的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接；
当拓展电池包(2)的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制拓展电池包接入继电器(2.1)不闭合，从而断开拓展电池包(2)与整车负载(9)的连接；
固定电池包二级主控电池管理模块(5)在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；拓展电池包二级主控电池管理模块(5.1)在拓展电池包(2)接入整车负载(9)后对拓展电池包(2)分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；
当固定电池包(1)的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接；
当拓展电池包(2)的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制拓展电池包接入继电器(2.1)不闭合，从而断开拓展电池包(2)与整车负载(9)的连接；
当固定电池包(1)的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测，以及拓展电池包(2)的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测都合格时，一级主控电池管理模块(4)控制高压配电盒内部继电器(3.1)闭合；
步骤2：固定电池包三级从控电池管理模块(6)和拓展电池包三级从控电池管理模块(6.1)在固定电池包(1)和拓展电池包(2)接入整车负载(9)后分别对相应的固定电池包(1)和拓展电池包(2)进行实时的荷电状态检测，如果固定电池包(1)和拓展电池包(2)的荷电状态只有一个大于荷电状态预设值，则将大于荷电状态预设值的电池包接入整车负载(9)，如果固定电池包(1)和拓展电池包(2)的荷电状态均大于荷电状态预设值则进入步骤3；
步骤3：一级主控电池管理模块(4)首先将固定电池包(1)接入整车负载(9)，为电动汽车提供电能，当固定电池包(1)的荷电状态使用至荷电状态预设值时，一级主控电池管理模块(4)将拓展电池包(2)接入整车负载(9)，并断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，其特征在于：它还包括VCU(7)，所述一级主控电池管理模块(4)用于在VCU(7)的控制下通过操作固定电池包接入继电器(1.1)、拓展电池包接入继电器(2.1)和高压配电盒内部继电器(3.1)来实现对固定电池包(1)或拓展电池包(2)接入整车负载(9)的控制。
3.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，其特征在于：所述一级主控电池管理模块(4)用于控制车载充电机(8)对固定电池包(1)和拓展电池包(2)进行充电。
4.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，其特征在于：当固定电池包(1)的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接；
当拓展电池包(2)的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制拓展电池包接入继电器(2.1)不闭合，从而断开拓展电池包(2)与整车负载(9)的连接。
5.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，其特征在于：当固定电池包(1)的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接；
当拓展电池包(2)的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制拓展电池包接入继电器(2.1)不闭合，从而断开拓展电池包(2)与整车负载(9)的连接。
6.根据权利要求2所述的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，其特征在于：当固定电池包(1)的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测，以及拓展电池包(2)的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测都合格时，一级主控电池管理模块(4)控制高压配电盒内部继电器(3.1)闭合。
7.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，其特征在于：所述一级主控电池管理模块(4)用于根据固定电池包(1)和拓展电池包(2)的荷电状态来控制固定电池包(1)或拓展电池包(2)通过高压配电盒(3)接入整车负载(9)。
8.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，其特征在于：所述固定电池包(1)和拓展电池包(2)通过快换支架固定在整车底盘。
9.一种基于权利要求1所述方法的纯电动汽车用可拓展电源单电池包供电方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤21：一级主控电池管理模块(4)在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；
当固定电池包(1)的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)的与整车负载(9)的连接；
固定电池包二级主控电池管理模块(5)在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；
当固定电池包(1)的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接；
当固定电池包(1)的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测都合格时，一级主控电池管理模块(4)控制高压配电盒内部继电器(3.1)闭合；
步骤22：固定电池包三级从控电池管理模块(6)在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)进行实时的荷电状态检测，如果固定电池包(1)的荷电状态大于荷电状态预设值，则一级主控电池管理模块(4)将固定电池包(1)接入整车负载(9)，为电动汽车提供电能，如果固定电池包(1)的荷电状态小于等于荷电状态预设值，则一级主控电池管理模块(4)断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接。
CN201910335603.XA 2019-04-24 2019-04-24 纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法 Active CN110077276B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910335603.XA CN110077276B (zh) 2019-04-24 2019-04-24 纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910335603.XA CN110077276B (zh) 2019-04-24 2019-04-24 纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110077276A CN110077276A (zh) 2019-08-02
CN110077276B true CN110077276B (zh) 2020-04-03

Family

ID=67416501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910335603.XA Active CN110077276B (zh) 2019-04-24 2019-04-24 纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110077276B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112092598A (zh) * 2020-09-17 2020-12-18 湖南铂诚数字科技有限公司 一种可快换动力电池包的电动工程机械

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004048872A (ja) * 2002-07-10 2004-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ駆動システムおよびこれを用いた電気自動車
CN203611768U (zh) * 2013-12-20 2014-05-28 惠州市亿能电子有限公司 一种纯电动汽车高压安全监控装置
CN106627188A (zh) * 2016-03-23 2017-05-10 上海鼎研智能科技有限公司 一种电动汽车增程系统
CN106740203A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 一种电动汽车便携式移动电池包及其应用
CN107539151A (zh) * 2017-08-31 2018-01-05 西安特锐德智能充电科技有限公司 充换电一体的动力电池系统和工作方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004048872A (ja) * 2002-07-10 2004-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ駆動システムおよびこれを用いた電気自動車
CN203611768U (zh) * 2013-12-20 2014-05-28 惠州市亿能电子有限公司 一种纯电动汽车高压安全监控装置
CN106627188A (zh) * 2016-03-23 2017-05-10 上海鼎研智能科技有限公司 一种电动汽车增程系统
CN106740203A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 一种电动汽车便携式移动电池包及其应用
CN107539151A (zh) * 2017-08-31 2018-01-05 西安特锐德智能充电科技有限公司 充换电一体的动力电池系统和工作方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN110077276A (zh) 2019-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110816365B (zh) 双源控制系统及其控制方法、电动汽车
CN102934323B (zh) 用于对电池组充电的系统和方法
CN107539151B (zh) 充换电一体的动力电池系统和工作方法和应用
CN102083665B (zh) 混合动力或电动机动车辆的电能储存装置及其电能管理方法
CN107611522B (zh) 一种用于电动汽车电池管理系统的电池加热控制方法
JP2018506260A (ja) ハイブリッドエネルギー貯蔵モジュールシステム
CN111251910A (zh) 一种燃料电池汽车双源混合动力系统的上电启动逻辑及方法
CN111584900B (zh) 一种氢燃料电池车的低温启动方法
CN103072492A (zh) 一种纯电动客车用主动控制式复合电源及其控制方法
US10196019B2 (en) Device for supplying a voltage to an electric vehicle comprising a permanent main battery and a replaceable auxiliary battery
KR20110137675A (ko) 전기구동 차량의 급속충전 및 충전용량 조절이 가능한 충전 스테이션
CN104139708A (zh) 一种电动汽车用动力控制供电系统
CN211416987U (zh) 一种氢燃料电池汽车高压系统
US20210016676A1 (en) Dual-power-supply dual-mode pure electric passenger vehicle
CN109050518B (zh) 一种混合动力系统及其冷启动方法
CN214189325U (zh) 一种车用充电宝系统
CN110077276B (zh) 纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法
CN112297956B (zh) 一种燃料电池氢能汽车soc校准和电芯均衡控制装置
CN207074883U (zh) 一种便携直流输入设备的辅源供电电路
CN210554310U (zh) 共享滑板车的电池控制装置
CN218678522U (zh) 车辆的放电系统及车辆
CN114932835A (zh) 一种电动汽车应急续航里程储能换电系统及其控制方法
CN113752885B (zh) 一种可支持直流充电国标的电动汽车充电宝
CN113352952B (zh) 一种用于氢电混合动力汽车的动力控制集成方法及系统
CN116325416A (zh) 一种电池包控制系统的放电控制方法及充电控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant