CN111703330A - 一种换电控制系统、电动汽车及换电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种换电控制系统、电动汽车及换电控制方法，其中换电控制系统用于电池包与车身的安全连接，电池包与车身之间设置有至少一个电池锁以及至少一个用于二次锁定的安全锁，换电控制系统包括：检测电池锁与电池包的连接关系的电池锁检测装置；检测安全锁的落锁状态的安全锁检测装置；控制器，分别与电池锁检测装置、安全锁检测装置连接，持续接收电池锁检测装置输出的第一检测信号以及安全锁检测装置输出的第二检测信号，且根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息。本发明的技术方案实现了对换电的双重安全保护，有利于确保电池包的稳固安装，保证行车安全。

Description

一种换电控制系统、电动汽车及换电控制方法

技术领域

本发明涉及电动汽车换电技术领域，特别涉及一种换电控制系统、电动汽车及换电控制方法。

背景技术

电动汽车换电业务正在出租车行业进行大力推广，电池快换不仅有效节省充电时间，而且换电站对电池集中进行充电，不仅可以减少对电网的冲击，还可以在每次充电时对电池的内部单元进行均衡，让每次充电都成为一次电池体检，提高电池的安全性，随着换电功能的推广，电动汽车上应用的换电控制系统也必须安全可靠，保证行车安全。

发明内容

本发明实施例要达到的技术目的是提供一种换电控制系统、电动汽车及换电控制方法，用以解决当前电动汽车上并不涉及电动汽车在换电过程中或换电后的安全控制，使得电动汽车在换电后，存在因电池包安装不到位带来的安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种换电控制系统，用于电池包与车身的安全连接，电池包与车身之间设置有至少一个电池锁以及至少一个用于二次锁定的安全锁，换电控制系统包括：

检测电池锁与电池包的连接关系的电池锁检测装置；

检测安全锁的落锁状态的安全锁检测装置；

控制器，分别与电池锁检测装置、安全锁检测装置连接，持续接收电池锁检测装置输出的第一检测信号以及安全锁检测装置输出的第二检测信号，且根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息。

具体地，如上所述的换电控制系统，当控制器检测到车辆处于换电模式或高压上电时，控制器为安全锁检测装置以及电池锁检测装置供电。

优选地，如上所述的换电控制系统，电池锁检测装置包括：至少一个用于检测电池锁是否处于锁定状态的电池锁检测单元，其中，每一个电池锁检测单元与一个电池锁对应设置；

若每一个电池锁检测单元均检测到对应的电池锁处于锁定状态，电池锁检测装置输出的第一检测信号为电池包安装到位信号，否则，电池锁检测装置输出的第一检测信号为电池包未安装到位信号。

具体地，如上所述的换电控制系统，电池锁检测单元为固定安装于电池锁上的微动开关，当电池锁处于锁定状态时，微动开关被触发。

可选地，如上所述的换电控制系统，电池锁检测单元为一电池锁传感器，当电池锁处于锁定状态时，电池锁传感器输出锁定信号。

优选地，如上所述的换电控制系统，其特征在于，

安全锁检测装置用于检测安全锁中的第一运动组件和第二运动组件的位置；

其中，第二运动组件处于第一锁止位置，且第一运动组件处于第二锁止位置时，第二运动组件与第一运动组件抵靠；

第二运动组件枢转至第一解锁位置时，第二运动组件与第一运动组件分离。

具体地，如上所述的换电控制系统，安全锁检测装置包括：检测第一运动组件的位置的第一安全锁检测单元，以及检测第二运动组件的位置的第二安全锁检测单元。

进一步的，如上所述的换电控制系统，

当第一安全锁检测单元检测到第一运动组件处于第二锁止位置，且第二安全锁检测单元检测到第二运动组件处于第一锁止位置时，第二检测信号为安全锁落锁信号，否则，第二检测信号为安全锁未落锁信号。

具体地，如上所述的换电控制系统，

当车辆行驶状态为：车速等于或小于预设车速时，若第一检测信号为电池包未安装到位信号和/或第二检测信号为安全锁未落锁信号，确定安装状态信息为换电中状态；

当车辆行驶状态为：车速高于预设车速时，若第一检测信号为电池包未安装到位信号和/或第二检测信号为安全锁未落锁信号，确定安装状态信息为故障状态。

优选地，如上所述的换电控制系统，还包括：与控制器通信连接的仪表；

其中，仪表接收控制器输出的安装状态信息，并显示对应安装状态信息的提示信息。

具体地，如上所述的换电控制系统，还包括：智能远程终端，智能远程终端分别与控制器以及换电站的换电平台通信连接，接收控制器输出的安装状态信息并转发至换电平台。

本发明的另一优选实施例还提供了一种电动汽车，包括：如上所述的换电控制系统。

本发明的又一优选实施例还提供了一种换电控制方法，应用如上所述的换电控制系统中的控制器，包括：

根据接收到的换电准备信号时，控制车辆切换至为安全锁检测装置和电池锁检测装置供电的换电模式；

持续接收电池锁检测装置输出的第一检测信号以及安全锁检测装置输出的第二检测信号；

根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息。

具体地，如上所述的换电控制方法，根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定电池包的安装状态信息的步骤还包括：

若接收到的第一检测信号为表示电池锁检测装置中每一个电池锁检测单元均检测到对应的电池锁处于锁定状态的电池包安装到位信号，确定电池包安装到位；否则，确定电池包未安装到位。

优选地，如上所述的换电控制方法，根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定电池包的安装状态信息的步骤还包括：

若接收到的第二检测信号为表示安全锁检测装置检测到安全锁中的第一运动组件和第二运动组件均处于相互抵靠的锁止位置时的安全锁落锁信号，确定安全锁已落锁；否则，确定安全锁未落锁。

具体地，如上所述的换电控制方法，根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息的步骤包括：

当车辆行驶状态为：车速等于或小于预设车速时，若第一检测信号为电池包未安装到位信号和/或第二检测信号为安全锁未落锁信号，确定安装状态信息为换电中状态；

当车辆行驶状态为：车速高于预设车速时，若第一检测信号为电池包未安装到位信号和/或第二检测信号为安全锁未落锁信号，确定安装状态信息为故障状态。

优选地，如上所述的换电控制方法，根据接收到的换电准备信号，控制车辆切换至为安全锁检测装置和电池锁检测装置供电的换电模式的步骤包括：

根据换电准备信号，获取车辆的上电状态信息；

当上电状态信息为高压上电时，输出高压下电切换信息并控制车辆切换至换电模式。

进一步的，如上所述的换电控制方法，换电控制方法还包括：

当接收到换电完成信号时，控制车辆整车下电。

具体地，如上所述的换电控制方法，换电控制方法还包括：

当再次检测到车辆处于高压上电时，为安全锁检测装置和电池锁检测装置供电，并持续接收电池锁检测装置输出的第一检测信号以及安全锁检测装置输出的第二检测信号；

根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种换电控制系统、电动汽车及换电控制方法，至少具有以下有益效果：

本发明的技术方案通过控制器在接收到电池锁检测装置检测到的电池锁与电池包的连接关系，以及安全锁检测装置检测到的安全锁的落锁状态后，根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息，便于用户及时了解安装后的电池包是否安全，同时便于换电站调整换电步骤以及确定是否安装完成，实现了对电池包安装的双重安全保护，有利于确保电池包在车辆上的稳固安装，保证行车安全。

附图说明

图1为本发明中电池包与车身的安全连接的结构示意图；

图2为本发明中的电池锁的结构示意图；

图3为本发明中的安全锁的结构示意图；

图4为本发明中的换电控制系统的结构示意图；

图5为本发明中换电控制方法的流程示意图。

【附图标记说明】

1、电池锁；101、棘轮；102、棘爪；2、连接部件；3、安全锁；301、第一运动组件；3011、驱动杆；302、第二运动组件；3021、锁杆；4、电池锁检测装置；401、电池锁检测单元；5、安全锁检测装置；6、控制器；7、换电平台；8、仪表；9、智能远程终端。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

参见图1和图4，本发明的一优选实施例提供了一种换电控制系统，用于电池包与车身的安全连接，电池包与车身之间设置有至少一个电池锁1以及至少一个用于二次锁定的安全锁3，换电控制系统包括：

检测电池锁1与电池包的连接关系的电池锁检测装置4；

检测安全锁3的落锁状态的安全锁检测装置5；

控制器6，分别与电池锁检测装置4、安全锁检测装置5连接，持续接收电池锁检测装置4输出的第一检测信号以及安全锁检测装置5输出的第二检测信号，且根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息。

在一具体实施例中，电池包与车身在进行安全连接通过至少一个电池锁1进行一次锁定，并通过至少一个安全锁3进行二次锁定来保证电池包安装后的稳固性。为了对电池包的安装状态进行监控，本发明的一优选实施例提供了一种换电控制系统，其中，换电控制系统中的电池锁检测装置4，用于检测电池锁1与电池包的连接关系，判断电池包与电池锁1是否安装到位；换电控制系统中的安全锁检测装置5，用于检测安全锁3的落锁状态，判断与安全锁3连接的连接部件2是否可以沿第一方向运动带动至少一个电池锁1联动解锁；控制器6用于分别与电池锁检测装置4和安全锁检测装置5连接，接收电池锁检测装置4发送的第一检测信号以及安全锁检测装置5发送的第二检测信号，并根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息，其中，用于接收电池包的安装状态信息的装置包括但不限于车辆上的显示装置、用户终端以及换电站的换电平台7，便于用户实时监测电池包的安装状态确保电池包在车辆上的稳固安装，且便于换电站根据电池包的当前安装状态，执行包括对安全锁3的解锁和上锁、对电池锁1的解锁和上锁、对电池包的抬升或取下以及是否需要重新安装等换电步骤，确定电池包是否更换完成，并保证更换后的电池包的安全性和安装稳固性。具体地，安装状态信息可具体包括第一检测信号和第二检测信号。

综上所述，本发明的技术方案通过控制器6在接收到电池锁检测装置4检测到的电池锁1与电池包的连接关系，以及安全锁检测装置5检测到的安全锁3的落锁状态后，根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息，便于用户及时了解安装后的电池包是否安全，同时便于换电站调整换电步骤以及确定是否安装完成，实现了对电池包安装的双重安全保护，有利于确保电池包在车辆上的稳固安装，保证行车安全。

具体地，如上所述的换电控制系统，当控制器6检测到车辆处于换电模式或高压上电时，控制器6为安全锁检测装置5供电。

在本发明的一具体实施例中，在车辆处于换电模式时，车辆高压下电，此时控制器6为安全锁检测装置5以及电池锁检测装置4供电，使得在更换电池包时，无需再启用其他电器件，即可检测电池包的安装状态，有利于减少整车能耗；在车辆处于高压上电时，仍由控制器6供电，有利于减少再次设置供电线路对车辆电路复杂性的影响，并有利于节省成本。

参见图1和图2，优选地，如上所述的换电控制系统，电池锁检测装置4包括：至少一个用于检测电池锁1是否处于锁定状态的电池锁检测单元401，其中每一个电池锁检测单元401与一个电池锁1对应设置；

若每一个电池锁检测单元401均检测到对应的电池锁1处于锁定状态，电池锁检测装置4输出的第一检测信号为电池包安装到位信号，否则，电池锁检测装置4输出的第一检测信号为电池包未安装到位信号。

在本发明的一优选实施例中，电池锁检测装置4包括：多个用于检测电池锁1是否处于锁定状态的电池锁检测单元401，且每一电池锁检测单元401与一电池锁1对应设置，当通过每一电池锁检测单元401确定每一电池锁1均与电池包的锁定时，即可确定第一检测信号为电池包安装到位信号。同理，存在至少一个电池锁1未锁定时，说明电池包的安装存在安全风险，此时则确定第一检测信号为电池包未安装到位信号。

在本发明的一具体实施例中，当电池锁1通过棘轮101和棘爪102的配合进行锁定时，棘轮101边缘的豁口被电池包上的锁止部插入，棘轮101在锁止部的推动下转动，当棘轮101转动至与棘爪102卡接时，锁止部被锁止在豁口内，完成电池锁1的锁定，因此电池锁检测单元401只需检测棘轮101是否转动至与棘爪102卡接的位置，即可确定当前的电池锁1是否锁定。

参见图2，具体地，如上所述的换电控制系统，电池锁检测单元401为固定安装于电池锁1上的微动开关，当电池锁1处于锁定状态时，微动开关被触发。

在本申请的一具体是实施例中，电池锁检测单元401为固定于电池锁1上的微动开关。其中，微动开关的一端接地，另一端与控制器6的一个检测口连接，当电池锁1处于锁定状态时，微动开关被触发而闭合，控制器6根据检测口的电压变化即可确定电池锁1处于锁定状态。

优选地，多个微动开关串联在控制器6的一个检测口与接地端之间形成一检测电路，当根据检测到的电压变化确定检测口接地时，即可确定整个检测电路上对应的电池锁1的状态均为锁定状态。

可选地，如上所述的换电控制系统，电池锁检测单元401为一电池锁传感器，当电池锁1处于锁定状态时，电池锁传感器输出锁定信号。

在本发明的一具体实施例中，电池锁检测单元401可以为一电池锁传感器，用于监测电池锁1中锁止结构例如棘轮的位置，其中电池锁1处于锁定状态时，锁止结构例如棘轮上的一部分会处于一固定的位置，当电池锁传感器检测到这一变化时，会输出锁定信号，通过该锁定信号即可确定当前电池锁1为锁定状态。

可选地，根据电池锁传感器的种类不同，将电池锁传感器的整体或部分安装在锁止结构上，或者对应锁止结构设置，均属于本发明的保护范围。

参见图1和图3，优选地，如上所述的换电控制系统，其特征在于，

安全锁检测装置5用于检测安全锁3中的第一运动组件301和第二运动组件302的位置；

其中，第二运动组件302处于第一锁止位置，且第一运动组件301处于第二锁止位置时，第二运动组件302与第一运动组件301抵靠；

第二运动组件302枢转至第一解锁位置时，第二运动组件302与第一运动组件301分离。

在本发明的另一优选实施例中，由于安全锁3包括第一运动组件301和第二运动组件302，其中，第一运动组件301与连接部件2连接，当第一运动组件301与第二运动组件302相抵靠时，第二运动组件302会阻止第一运动组件301沿第一方向运动，使得连接部件2无法移动并带动电池锁1联动解锁，此时，第二运动组件302处于第二锁止位置，第一运动组件301处于第一锁止位置；当第一运动组件301与第二运动组件302分离时，第一运动组件301可沿第一方向运动，并通过连接部件2带动电池锁1联动解锁，此时，第二运动组件302枢转至第一解锁位置，因此，安全锁检测装置5检测安全锁3的落锁状态时，实质为检测第一运动组件301和第二运动组件302的位置。将整体检测细化为每一分体结构的检测，有利于保证检测结果的准确性。

优选地，如上所述的换电控制系统，安全锁检测装置5包括检测安全锁3中的第一运动组件301的位置的第一安全锁检测单元，以及检测安全锁3中的第二运动组件302的位置的第二安全锁检测单元。

在本发明的一具体实施例中，通过第一安全锁检测单元检测第一运动组件301的位置，通过第二安全锁检测单元检测第二运动组件302的位置，有利于提高检测的准确度。

参见图3，具体地，第一安全锁检测单元的安装位置可以为第一运动组件301上与连接部件2连接的驱动杆3011，便于确定第一运动组件301是否发生的运动而离开第二锁止位置，同时根据第一安全锁检测单元还可以间接判断电池锁1的是否解锁，第二安全锁检测单元设置于第二运动组件302用于与第一运动组件301抵靠的驱动杆3021上，能够保证第二安全锁检测单元能准确判断是否仍处于与第一运动组件301相抵靠的第一锁止位置。

具体地，当上述仅为发明的一具体实施例，根据第一安全锁检测单元和第二安全锁检测单元所采用的传感器的种类不同，采用其它类似的设置方式也属于本发明的保护范围。

进一步的，如上所述的换电控制系统，

若第一安全锁检测单元检测到第一运动组件301处于第二锁止位置，且第二安全锁检测单元检测到第二运动组件302处于第一锁止位置，第二检测信号为安全锁落锁信号，否则，第二检测信号为安全锁未落锁信号。

在本发明的一优选实施例中，当检测到第一运动组件301处于第二锁止位置且第二运动组件302处于第一锁止位置时，第一运动组件301与第二运动组件302抵靠，阻止第一运动组件301沿第一方向运动，使得电池锁1无法解锁，此时即可确定安全锁3处于落锁状态，使安全锁检测装置5输出的第二检测信号为安全锁落锁信号，便于控制器6进行后续判断。除此之外，第二运动组件302无法阻止第一运动组件301沿第一方向运动，因此可确定安全锁3处于未落锁状态，使安全锁检测装置5输出的第二检测信号为安全锁未落锁信号，便于控制器6进行后续判断。

具体地，如上所述的换电控制系统，

当车辆行驶状态为：车速等于或小于预设车速时，若第一检测信号为电池包未安装到位信号和/或第二检测信号为安全锁未落锁信号，确定安装状态信息为换电中状态；

当车辆行驶状态为：车速高于预设车速时，若第一检测信号为电池包未安装到位信号和/或第二检测信号为安全锁未落锁信号，确定安装状态信息为故障状态。

在本发明的一具体实施例中，在判断安装状态信息时，会将车辆的车速与一预设车速进行对比，其中预设车速用于表示车辆处于未行驶状态，具体地，预设车速可以设置为零或者一接近于零的数值例如：1千米每小时。当车辆行驶状态为：车速小于或等于预设车速时，若根据第一检测信号确定电池包未安装到位和/或根据第二检测信号确定安全锁3未落锁，此时可认为电池包正处于拆卸或安装中的某一步骤，即可确定当前的安装状态信息为换电中状态，在输出该安装状态信息后，使得用户可及时了解到当前车辆无法进行行驶，避免因用户进行高压上电等操作对电池包以及车辆造成损伤，同时便于换电站根据安装状态信息中的第一检测信和第二检测信号调整换电步骤以及判断是否安装完成；当车辆行驶状态为：车速大于预设车速时，可确定当前车辆正在行驶中，此时若根据第一检测信号确定电池包未安装到位和/或根据第二检测信号确定安全锁3未落锁，可确定电池包的固定安装出现故障，此时输出的安装状态信息为故障状态，使得用户可及时了解到当前车辆电池包未稳固安装，进而采取停车检修等措施，避免在行驶中出现电池包掉落等情况，保证行车安全。

参见图4，优选地，如上所述的换电控制系统，还包括：与控制器6通信连接的仪表8；

其中，仪表8接收控制器6输出的安装状态信息，并显示对应安装状态信息的提示信息。

在本发明的一具体实施例中，换电控制系统还包括与控制器6通信连接的仪表8，仪表8在通电时能够接收控制器6输出的安装状态信息，并根据安装状态信息显示对应的提示信息，例如，当安装状态信息为换电中状态时，提示信息可以为“车辆换电中，请将车辆下电”；当安装状态信息为故障状态时，提示信息可以为“电池安装故障，请靠边停车”。

参见图4，具体地，如上所述的换电控制系统，还包括：智能远程终端9，智能远程终端9分别与控制器6以及换电站的换电平台7通信连接，接收控制器6输出的安装状态信息并转发至换电平台7。

在本发明的一具体实施例中，换电控制系统，还包括：智能远程终端9，通过该智能远程终端9，控制器6可与换电平台7进行通信连接，实现车辆与换电站的互联互通，使换电站可实时监控车辆状态，便于换电站调整换电步骤以及确定是否安装完成，同时有利于确保电池包在车辆上的稳固安装，保证行车安全。

本发明的另一优选实施例还提供了一种电动汽车，包括：如上所述的换电控制系统。

在本发明的一优选实施例中还提供了一种电动汽车，该电动汽车上设置有如上所述的换电控制系统，使得电动汽车在使用换电时或换电后，能够保证电池包的安装稳定性，进而保证电动汽车的行车安全。

参见图5，本发明的又一优选实施例还提供了一种换电控制方法，应用如上所述的换电控制系统中的控制器，包括：

步骤S501，根据接收到的换电准备信号，控制车辆切换至为安全锁检测装置和电池锁检测装置供电的换电模式；

步骤S502，持续接收电池锁检测装置输出的第一检测信号以及安全锁检测装置输出的第二检测信号；

步骤S503，根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息。

在本发明的一优选实施例中，换电控制方法应用于如上所述的换电控制系统中的控制器，其中，控制器接收到换电准备信号后，确定当前车辆需要更换电池包，此时根据换电准备信号控制车辆切换至高压下电的换电模式，有利于避免换电时高压上电所带来的安全风险，并为安全锁检测装置和电池锁检测装置供电，使安全锁检测装置和电池锁检测装置处于工作状态；持续接收电池锁检测装置发送的第一检测信号以及安全锁检测装置发送的第二检测信号，根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息，其中，用于接收电池包的安装状态信息的装置包括但不限于车辆上的显示装置、用户终端以及换电站的换电平台，便于用户实时监测电池包的安装状态确保电池包在车辆上的稳固安装，且便于换电站根据电池包的当前安装状态，执行包括对安全锁的解锁和上锁、对电池锁的解锁和上锁、对电池包的抬升或取下以及是否需要重新安装等换电步骤，确定电池包是否更换完成，并保证更换后的电池包的安全性和安装稳固性。实现了电池包安装的双重安全保护，有利于确保电池包在车辆上的稳固安装，保证行车安全。具体地，安装状态信息可具体包括第一检测信号和第二检测信号。

具体地，车辆上的显示装置包括但不限于仪表或中控系统。具体地，如上所述的换电控制方法，根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定电池包的安装状态信息的步骤还包括：

若接收到的第一检测信号为表示电池锁检测装置中每一个电池锁检测单元均检测到对应的电池锁处于锁定状态的电池包安装到位信号，确定电池包安装到位；否则，确定电池包未安装到位。

在本发明的一优选实施例中，电池锁检测装置包括：多个用于检测电池锁是否处于锁定状态的电池锁检测单元，且每一电池锁检测单元与一电池锁对应设置，当通过每一电池锁检测单元确定每一电池锁均与电池包的锁定时，即可确定第一检测信号为电池包安装到位信号，控制器根据电池包安装到位信号即可确定电池包安装到位。同理，存在至少一个电池锁未锁定时，存在安全风险，此时第一检测信号为电池包未安装到位信号，控制器根据电池包未安装到位信号即可确定电池包未安装到位。

在本申请的一具体是实施例中，电池锁检测单元为固定于电池锁上的微动开关。微动开关的一端接地，另一端与控制器的一个检测口连接，当电池锁处于锁定状态时，微动开关被触发而闭合，控制器根据检测口的电压变化即可确定电池锁处于锁定状态。

优选地，多个微动开关串联在控制器的一个检测口与接地端之间形成一检测电路，当根据检测到的电压变化确定检测口接地时，即可确定整个检测电路上对应的电池锁的状态均为锁定状态。

可选地，电池锁检测单元可以为一电池锁传感器，用于监测电池锁中锁止结构例如棘轮的位置，其中电池锁处于锁定状态时，锁止结构例如棘轮上的一部分会处于一固定的位置，当电池锁传感器检测到这一变化时，会输出锁定信号，通过该锁定信号即可确定当前电池锁为锁定状态。

可选地，根据电池锁传感器的种类不同，将传感器的整体或部分安装在锁止结构上，或者对应锁止结构设置，均属于本发明的保护范围。

优选地，如上所述的换电控制方法，根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定电池包的安装状态信息的步骤还包括：

若接收到的第二检测信号为表示安全锁检测装置检测到安全锁中的第一运动组件和第二运动组件均处于相互抵靠的锁止位置时的安全锁落锁信号，确定安全锁已落锁；否则，确定安全锁未落锁。

在本发明的一优选实施例中，安全锁包括第一运动组件和第二运动组件，其中，第一运动组件与连接部件连接，其中，第二运动组件处于第一锁止位置，第一运动组件处于第二锁止位置时，第二运动组件与第一运动组件抵靠；第二运动组件枢转至第一解锁位置时，第二运动组件与第一运动组件分离。当第一运动组件与第二运动组件均处于相抵靠的位置时，第二运动组件会阻止第一运动组件沿第一方向运动，使得连接部件无法移动并带动电池锁联动解锁，此时第二检测信号为安全锁落锁信号，控制器根据安全锁落锁信号即可确定安全锁已落锁；

当第一运动组件和第二运动组件中的至少一个不处于相抵靠的位置时，第二运动组件不能阻止第一运动组件沿第一方向运动，使得连接部件可带动电池锁联动解锁，此时第二检测信号为安全锁未落锁信号，控制器根据安全锁未落锁信号即可确定安全锁未落锁。

具体地，如上所述的换电控制方法，根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息的步骤包括：

当车辆行驶状态为：车速等于或小于预设车速时，若第一检测信号为电池包未安装到位信号和/或第二检测信号为安全锁未落锁信号，确定安装状态信息为换电中状态；

当车辆行驶状态为：车速高于预设车速时，若第一检测信号为电池包未安装到位信号和/或第二检测信号为安全锁未落锁信号，确定安装状态信息为故障状态。

在本发明的一具体实施例中，在确定电池包的安装状态信息时，会将车辆的车速与一预设车速进行对比，其中预设车速用于表示车辆处于未行驶状态，具体地，预设车速可以设置为零或者一接近于零的数值例如：1千米每小时。当车辆行驶状态为：车速小于或等于预设车速时，若根据第一检测信号确定电池包未安装到位和/或根据第二检测信号确定安全锁未落锁，此时可认为电池包正处于拆卸或安装中的某一步骤，即可确定当前的安装状态信息为换电中状态，在输出该安装状态信息后，使得用户可及时了解到当前车辆无法进行行驶，避免因用户进行高压上电等操作对电池包以及车辆造成损伤，同时便于换电站根据安装状态信息中的第一检测信和第二检测信号调整换电步骤以及判断是否安装完成；当车辆行驶状态为：车速大于预设车速时，可确定当前车辆正在行驶中，此时若根据第一检测信号确定电池包未安装到位和/或根据第二检测信号确定安全锁未落锁，可确定电池包的固定安装出现故障，此时输出的安装状态信息为故障状态，使得用户可及时了解到当前车辆电池包未稳固安装，进而采取停车检修等措施，避免在行驶中出现电池包掉落等情况，保证行车安全。

优选地，如上所述的换电控制方法，根据接收到的换电准备信号，控制车辆切换至为安全锁检测装置和电池锁检测装置供电的换电模式的步骤包括：

根据换电准备信号，获取车辆的上电状态信息；

当上电状态信息为高压上电时，输出高压下电切换信息并控制车辆切换至换电模式。

在本发明的一具体实施例中，在接收到换电准备信号后，会根据换电准备信号获取车辆的上电状态信息，当上电状态信息为整车下电或高压下电时，说明此时可对车辆进行安全换电，仅控制车辆切换至高压下电时的换电模式即可进行换电；当上电状态信息为高压上电时，说明此时对车辆进行换电存在安全风险，此时使整车切换至换电模式以保证车辆的安全换电，同时还可输出高压下电切换信息，便于用户获知车辆切换至高压下电状态。

进一步的，如上所述的换电控制方法，换电控制方法还包括：

当接收到换电完成信号时，控制车辆整车下电。

在本发明的另一具体实施例中，当接收到换电完成信号时，此时无需再持续检测电池包的安装状态，因此控制车辆整车下电，有利于减少能耗。

具体地，如上所述的换电控制方法，换电控制方法还包括：

当检测到车辆处于高压上电时，为安全锁检测装置和电池锁检测装置供电，并持续接收电池锁检测装置输出的第一检测信号以及安全锁检测装置输出的第二检测信号；

根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息。

在本发明的另一优选实施例中，在换电完成后，当再次检测到车辆处于高压上电时，说明车辆处于正常使用状态，此时为安全锁检测装置和电池锁检测装置供电，可对安全锁和电池锁进行实时监测，在根据第一检测信号、第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息后，便于用户及时了解车辆使用过程中电池包的安装状态，并在电池包安装状态信息为故障状态时，及时采取停车检修等措施，避免在行驶中出现电池包掉落等情况，保证行车安全避免出现。

需要说明的是，本发明中的控制器优选为整车控制器。

此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种换电控制系统，用于电池包与车身的安全连接，所述电池包与车身之间设置有至少一个电池锁以及至少一个用于二次锁定的安全锁，其特征在于，所述换电控制系统包括：

检测所述电池锁与所述电池包的连接关系的电池锁检测装置；

检测所述安全锁的落锁状态的安全锁检测装置；

控制器，分别与所述电池锁检测装置、所述安全锁检测装置连接，持续接收所述电池锁检测装置输出的第一检测信号以及所述安全锁检测装置输出的第二检测信号，且根据所述第一检测信号、所述第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出所述电池包的安装状态信息。

2.根据权利要求1所述的换电控制系统，其特征在于，当所述控制器检测到所述车辆处于换电模式或高压上电时，所述控制器为所述安全锁检测装置以及所述电池锁检测装置供电。

3.根据权利要求1所述的换电控制系统，其特征在于，所述电池锁检测装置包括：至少一个用于检测所述电池锁是否处于锁定状态的电池锁检测单元，其中，每一个所述电池锁检测单元与一个所述电池锁对应设置；

若每一个所述电池锁检测单元均检测到对应的所述电池锁处于锁定状态，所述电池锁检测装置输出的第一检测信号为电池包安装到位信号，否则，所述电池锁检测装置输出的所述第一检测信号为电池包未安装到位信号。

4.根据权利要求3所述的换电控制系统，其特征在于，所述电池锁检测单元为固定安装于所述电池锁上的微动开关，当所述电池锁处于锁定状态时，所述微动开关被触发。

5.根据权利要求3所述的换电控制系统，其特征在于，所述电池锁检测单元为一电池锁传感器。

6.根据权利要求1所述的换电控制系统，其特征在于，

所述安全锁检测装置用于检测所述安全锁中的第一运动组件和第二运动组件的位置；

其中，所述第二运动组件处于第一锁止位置，且所述第一运动组件处于第二锁止位置时，所述第二运动组件与所述第一运动组件抵靠；

所述第二运动组件枢转至第一解锁位置时，所述第二运动组件与所述第一运动组件分离。

7.根据权利要求6所述的换电控制系统，其特征在于，所述安全锁检测装置包括：检测所述第一运动组件的位置的第一安全锁检测单元，以及检测所述第二运动组件的位置的第二安全锁检测单元。

8.根据权利要求7所述的换电控制系统，其特征在于，

当所述第一安全锁检测单元检测到所述第一运动组件处于第二锁止位置，且所述第二安全锁检测单元检测到所述第二运动组件处于第一锁止位置时，所述第二检测信号为安全锁落锁信号，否则，所述第二检测信号为安全锁未落锁信号。

9.根据权利要求1所述的换电控制系统，其特征在于，

当所述车辆行驶状态为：车速等于或小于预设车速时，若所述第一检测信号为电池包未安装到位信号和/或所述第二检测信号为安全锁未落锁信号，确定所述安装状态信息为换电中状态；

当所述车辆行驶状态为：车速高于所述预设车速时，若所述第一检测信号为所述电池包未安装到位信号和/或所述第二检测信号为所述安全锁未落锁信号，确定所述安装状态信息为故障状态。

10.根据权利要求1所述的换电控制系统，其特征在于，还包括：与所述控制器通信连接的仪表；

其中，所述仪表接收所述控制器输出的所述安装状态信息，并显示对应所述安装状态信息的提示信息。

11.根据权利要求1所述的换电控制系统，其特征在于，还包括：智能远程终端，所述智能远程终端分别与所述控制器以及换电站的换电平台通信连接，接收所述控制器输出的所述安装状态信息并转发至所述换电平台。

12.一种电动汽车，其特征在于，包括：如权利要求1至11任一项所述的换电控制系统。

13.一种换电控制方法，应用于如权利要求1至11任一项所述的换电控制系统中的控制器，其特征在于，包括：

根据接收到的换电准备信号时，控制车辆切换至为安全锁检测装置和电池锁检测装置供电的换电模式；

持续接收所述电池锁检测装置输出的第一检测信号以及所述安全锁检测装置输出的第二检测信号；

根据所述第一检测信号、所述第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息。

14.根据权利要求13所述的换电控制方法，其特征在于，所述根据所述第一检测信号、所述第二检测信号以及车辆行驶状态确定电池包的安装状态信息的步骤还包括：

若接收到的所述第一检测信号表示电池锁检测装置中每一个电池锁检测单元均检测到对应的电池锁处于锁定状态，确定所述第一检测信号为所述电池包安装到位信号，否则，确定所述第一检测信号为所述电池包未安装到位信号。

15.根据权利要求13所述的换电控制方法，其特征在于，所述根据所述第一检测信号、所述第二检测信号以及车辆行驶状态确定电池包的安装状态信息的步骤还包括：

若接收到的所述第二检测信号表示所述安全锁检测装置检测到所述安全锁中的第一运动组件和第二运动组件均处于相互抵靠的锁止位置，确定所述第二检测信号为安全锁已落锁信号，否则，确定所述第二检测信号为安全锁未落锁信号。

16.根据权利要求13所述的换电控制方法，其特征在于，所述根据所述第一检测信号、所述第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息的步骤包括：

当所述车辆行驶状态为：车速等于或小于所述预设车速时，若所述第一检测信号为电池包未安装到位信号和/或所述第二检测信号为安全锁未落锁信号，确定所述安装状态信息为换电中状态；

当所述车辆行驶状态为：车速高于所述预设车速时，若所述第一检测信号为所述电池包未安装到位信号和/或所述第二检测信号为安全锁未落锁信号，确定所述安装状态信息为故障状态。

17.根据权利要求13所述的换电控制方法，其特征在于，所述在接收到换电准备信号时，控制车辆切换至为安全锁检测装置和电池锁检测装置供电的换电模式的步骤包括：

根据所述换电准备信号，获取所述车辆的上电状态信息；

当所述上电状态信息为高压上电时，输出高压下电切换信息，并控制所述车辆切换至所述换电模式。

18.根据权利要求13所述的换电控制方法，其特征在于，所述换电控制方法还包括：

当接收到换电完成信号时，控制所述车辆整车下电。

19.根据权利要求18所述的换电控制方法，其特征在于，所述换电控制方法还包括：

当检测到所述车辆再次处于高压上电时，为所述安全锁检测装置和所述电池锁检测装置供电，并持续接收所述电池锁检测装置输出的所述第一检测信号以及安全锁检测装置输出的所述第二检测信号；

根据所述第一检测信号、所述第二检测信号以及车辆行驶状态确定并输出电池包的安装状态信息。

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