CN112406618B - 一种电动汽车自动换电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电动汽车自动换电方法，车辆的换电控制器唤醒与换电站进行信息交互，换电站移动车辆，完成车辆定位，换电控制器给电池管理系统发送高压指令，换电控制器接受正常信息并发送换电请求，进行拆电池动作，换电站发送电池更换完成信息，车辆收到信息并自动上电，在换电流程中添加了故障管理模块，针对每个步骤可能出现的故障进行监测判断，针对不同故障进行不同处理，实现换电站内全自动化管理，本发明能够实现整个充换电过程的全自动化。

Description

一种电动汽车自动换电方法

技术领域

本发明属于电动汽车充换电的技术领域，尤其涉及一种电动汽车自动换电方法。

背景技术

随着电动汽车的普及，充换电设施也广泛投入使用。为了便于管理、节约成本，无人值守全自动充换电设施是未来商业发展的目标，通过无人值守能极大地降低运营车本，通过全自动充换电能极大地降低人员学习、培训的成本，也能极大地降低人为操作错误带来的风险。然而，在现有的充换电设施中，充换电过程要么由工作人员人工进行，要么借助机器人辅助半自动化地进行。只是针对更换电池包的操作，主要解决了由于换电站内的换电装置较多，操作过程中的干涉与不同步的问题。因此，急需一种新的方案来实现整个充换电过程的全自动化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种电动汽车自动换电方法，包括详细的换电流程。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电动汽车自动换电方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)待换电车辆驶入，换电控制器唤醒与换电站进行信息交互，若识别的车辆信息错误，禁止驶入，若正确，进行下一步，若换电过程中通信断开则停止换电；

S2)车辆进入换电站后，换电站引导驾驶员将车辆处于空档状态，电子手刹释放状态，制动器踏板状态，车辆不下高压，换电站移动车辆，完成车辆定位，换电站判断车辆完成定位后，发送下高压指令，换电控制器给电池管理系统发送指令，电池管理系统是否收到下高压指令，未收到则保持高压状态，收到指令，执行下电；

S3)换电设备进行车辆定位判断，换电设备就绪且正常判断，若均正常，进行下一步；

S4)换电控制器接受正常信息并发送换电请求，换电站接受信息并控制换电设备进行拆电池动作；

S5)拆解中若出现锁止故障，返回上一步，若无故障，换电站发送电池更换完成信息，车辆收到信息并自动上电，电池管理系统唤醒，绝缘检测通过，自检通过，高压互锁正常，继电器无粘连故障，无三级故障，任一故障，禁止上高压，均正常，进入预充，预充完成，完成上高压；若出现单体电压异常、单体温度异常、系统级芯片异常、控制器局域网络通讯异常、均衡异常，换电控制器发送错误信息至换电站，重新进行电池拆卸；若无故障但电池总压和系统级芯片状态信息未达到可用标准，需进行站内充电，低压上电、激活信号激活电池管理系统，电池管理系统检测到充电桩充电枪插座的外接电阻值为3K后识别为站内充电模式，开启充电流程，当充电过程中发生故障时进行处理，若均无异常，换电设备解锁，车辆驶离，换电流程结束。

按上述方案，步骤S1中所述车辆信息包括车牌号、车辆识别号码、车辆档位状态、车辆里程、电池厂家信息、电池序列号、产权状态、电池包换电次数、电池包充电次数、电池累计输入/输出电能量值、电池累计输入/输出容量值、电池累计行驶里程、电池数据。

按上述方案，步骤S2中所述换电站移动车辆进行车辆定位时，首先判断车辆当前的档位状态、驻车状态、制动器状态、蓝牙通信超时是否满足条件，满足条件时执行操作，若不满足条件通过显示屏、音声、APP提示驾驶员按照步骤操作。

按上述方案，步骤S3中所述车辆定位判断，使用电池包判断或锁止机构判断。

本发明的有益效果是：提供一种电动汽车自动换电方法，限定了具体的换电流程，并在换电流程中添加了故障管理模块，针对每个步骤可能出现的故障进行监测判断，针对不同故障进行不同处理，实现换电站内全自动化管理。

附图说明

图1为本发明一个实施例的换电流程图。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1所示，一种电动汽车自动换电方法，包括如下内容：

S1：待换电车辆驶入，换电控制器唤醒与换电站进行信息交互(通过无线方式，本发明使用蓝牙通信)，若识别的车辆信息错误，禁止驶入，正确，进行下一步(换电过程中通信断开则停止换电)；

S2：车辆进入换电站后，换电站引导驾驶员将车辆处于空档(N档)状态，电子手刹释放状态，制动器踏板状态(未激活)，车辆暂时不下高压，换电站移动车辆(换电站移动车辆进行车辆定位时，首先判断车辆当前的档位状态、驻车状态、制动器状态、蓝牙通信超时等是否满足条件，满足条件时执行操作，若不满足条件通过显示屏、音声、APP等提示驾驶员按照步骤操作)，完成车辆定位，换电站判断车辆完成定位后，发送下高压指令，换电控制器给电池管理系统(BMS)发送指令，BMS是否收到下高压指令，未收到则保持高压状态，收到指令，执行下电；

S3：换电设备进行车辆定位判断，可用电池包判断，换电设备就绪且正常判断，若均正常，进行下一步；

S4：换电控制器接受正常信息并发送换电请求，换电站接受信息并控制换电设备进行拆电池动作，通过换电控制器发送换电请求，提供了安全保障；

S5：拆解中若出现锁止故障，返回上一步，若无故障，换电站发送电池更换完成信息，车辆收到信息并自动上电，BMS唤醒，绝缘检测通过，自检通过，高压互锁正常，继电器无粘连故障，无三级故障，任一故障，禁止上高压，均正常，进入预充，预充完成，完成上高压；若出现单体电

压异常，单体温度异常，系统级芯片(SOC)异常，控制器局域网络(CAN)通讯异常，均衡异常等，换电控制器发送错误信息至换电站，重新进行电池拆卸；若无故障但电池总压，SOC等电池状态信息未达到可用标准，需进行站内充电，低压上电、激活信号激活BMS，BMS检测到充电桩充电枪插座(CC2)的外接电阻值为3K后识别为站内充电模式，按照GBT27930-2015开启充电流程：握手、配置、充电、充电结束，当充电过程中发生故障时按照GBT27930-2015规定的处理方式进行处理；若均无异常，换电设备解锁，车辆驶离，换电流程结束。

值得注意的是：在S1-S5中，换电控制器判断与换电站的蓝牙通信超时，并将超时故障上报车辆；换电站判断与换电控制器的蓝牙通信超时，提示换电站做处理。

车辆信息包括车牌号、车辆识别号码(VIN)、车辆档位状态、车辆里程、电池厂家信息、电池序列号、产权状态、电池包换电次数、电池包充电次数、电池累计输入/输出电能量值、电池累计输入/输出容量值、电池累计行驶里程、SOC&SOH数据(数据信息以换电站需求为主)。

提供的信息更加完整，增加了车辆的识别率，且增加累积行驶里程，SOC等信息，方便计价，并且判断了电池包状态，为回收维护提供参考。

通过换电站移动车辆，提高了定位精度，保障了驾驶员安全，增加了BMS下高压判断模块，避免了车辆off档位时汽车仍然处于高压状态，降低换电风险。

综合换电情况提出了各种故障，并采取了解决方式，完善了换电流程，为实现全自动化的无人值守换电站提供了很强的实用价值。

Claims (2)

1.一种电动汽车自动换电方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)待换电车辆驶入，换电控制器唤醒与换电站进行信息交互，若识别的车辆信息错误，禁止驶入，若正确，进行下一步，若换电过程中通信断开则停止换电；

S2)车辆进入换电站后，换电站引导驾驶员将车辆处于空档状态，电子手刹释放状态，制动器踏板状态，车辆不下高压，换电站移动车辆，首先判断车辆当前的档位状态、驻车状态、制动器状态、蓝牙通信超时是否满足条件，满足条件时执行操作，若不满足条件通过显示屏、音声、APP提示驾驶员按照步骤操作，完成车辆定位；换电站判断车辆完成定位后，发送下高压指令，换电控制器给电池管理系统发送指令，电池管理系统是否收到下高压指令，未收到则保持高压状态，收到指令，执行下电；

S3)换电设备使用电池包判断或锁止机构进行车辆定位判断，换电设备就绪且正常判断，若均正常，进行下一步；

S4)换电控制器接受正常信息并发送换电请求，换电站接受信息并控制换电设备进行拆电池动作；

S5)拆解中若出现锁止故障，返回上一步，若无故障，换电站发送电池更换完成信息，车辆收到信息并自动上电，电池管理系统唤醒，绝缘检测通过，自检通过，高压互锁正常，继电器无粘连故障，无三级故障，任一故障，禁止上高压，均正常，进入预充，预充完成，完成上高压；若出现单体电压异常、单体温度异常、系统级芯片异常、控制器局域网络通讯异常、均衡异常，换电控制器发送错误信息至换电站，重新进行电池拆卸；若无故障但电池总压和系统级芯片状态信息未达到可用标准，需进行站内充电，低压上电、激活信号激活电池管理系统，电池管理系统检测到充电桩充电枪插座的外接电阻值为3K后识别为站内充电模式，开启充电流程，当充电过程中发生故障时进行处理，若均无异常，换电设备解锁，车辆驶离，换电流程结束。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车自动换电方法，其特征在于，步骤S1中所述车辆信息包括车牌号、车辆识别号码、车辆档位状态、车辆里程、电池厂家信息、电池序列号、产权状态、电池包换电次数、电池包充电次数、电池累计输入/输出电能量值、电池累计输入/输出容量值、电池累计行驶里程、电池数据。

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