CN112918257A - 一种电动汽车换电控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电动汽车换电控制系统及控制方法，其中控制系统包括人机交互模块、整车控制模块、安全监测模块、电池控制模块和换电控制模块；人机交互模块包括换电模式开关；整车控制模块包括整车控制器，用于在检测到换电模式开关有效时，输出换电模式有效信号并进入换电模式；安全监测模块用于监测换电控制系统和整车高压系统的安全性；根据安全监测模块检测的安全检测异常等级，整车控制模块控制整车高压下电，或电池控制模块控制整车紧急下电，并存储故障信息；换电控制模块与整车控制模块连接，用于使整车控制模块与换电站进行信息交互。本发明实施例通过简单操作即可实现电池更换，并且提高了车辆换电过程的安全性。

Description

一种电动汽车换电控制系统及控制方法

技术领域

本发明实施例涉及电动汽车换电技术，尤其涉及一种电动汽车换电控制系统及控制方法。

背景技术

随着人们低碳环保出行意识越来越强，电动汽车越来越受到欢迎。但目前电动汽车的使用过程中存在着一些不便。例如充电时间较长的问题，即使是直流充电也需要至少半个小时的时间，对于运营车辆尤其不便。

换电技术的到来解决了续驶里程需求长与充电时间长的矛盾问题，仅需要短短几分钟就可以完成电池包的更换，节约了时间，换电电动汽车存有很大的发展前景。

但目前的换电设备由于没有统一换电设备标准，也没有换电安全方面的标准法规，因此整车换电模式的车端控制问题及安全保障问题亟需解决。

发明内容

本发明实施例提供一种电动汽车换电控制系统及控制方法，用以解决整车换电模式的车端控制问题及换电安全问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电动汽车换电控制系统，包括人机交互模块、整车控制模块、安全监测模块、电池控制模块和换电控制模块；

所述人机交互模块包括换电模式开关，所述换电模式开关用于切换电动汽车的换电模式；

所述整车控制模块与所述人机交互模块连接，所述整车控制模块包括整车控制器，所述整车控制器用于在检测到所述换电模式开关有效时，输出换电模式有效信号，并控制整车进入换电模式；

所述安全监测模块与所述整车控制模块连接，所述安全监测模块用于监测换电控制系统和整车高压系统的安全性；

所述电池控制模块与所述安全监测模块连接，根据所述安全监测模块检测的安全检测异常等级，所述整车控制模块控制整车高压下电，或所述电池控制模块控制整车紧急下电，并存储故障信息；

所述换电控制模块与所述整车控制模块连接，所述换电控制模块用于使整车控制模块与换电站进行信息交互，以在所述换电模式下完成电池包更换。

可选地，所述人机交互模块还包括显示单元，用于显示换电提示信号以及故障提示信息；

所述整车控制模块还包括高压总成控制器，所述整车控制器用于在检测到所述换电模式有效信号时控制所述整车高压系统下电，所述高压总成控制器收到高压系统下电指令后停止工作，各所述高压总成控制器停止检测电池管理系统的节点；

所述安全监测模块用于在所述整车高压系统下电前进行实时的高压系统绝缘监测、高压互锁监测、碰撞后高压系统处理、高压继电器状态监测，当检测到所述整车高压系统故障时，将故障信息传输到所述显示单元并进行故障处理。

可选地，所述高压系统绝缘监测包括根据整车状态监测的部位不同，整车高压下电前监测整车高压系统包含电池包的绝缘；当整车完成高压下电，低压下电前监测电池包的绝缘状态；

所述高压互锁监测包括整车所有的高压连接点的监测、电池包与整车高压连接处的互锁，当监测到高压互锁断开，则整车启动紧急下电模式；

所述高压继电器状态监测包括监测高压继电器线圈的状态及高压继电器触点的状态，若检测到与高压继电器的驱动指令不一致，则判定高压继电器故障，存储并输出到所述显示单元以及所述换电站。

可选地，所述安全监测模块还用于实时检测电池包落锁信号，当所述电池包落锁信号为未锁止或无效时，整车禁止启动；

所述安全监测模块还用于实时检测所述换电提示信号，所述换电提示信号用于用户在进入换电模式前且未进行换电模式操作时，通过所述显示单元提示用户进入换电模式，防止电池包带电更换；

所述安全监测模块还用于整车更换电池包后，整车高压上电前电池包绝缘监测、高压继电器状态监测、电池包故障监测，并将故障状态正常或者异常的信号发送给所述整车控制模块，所述整车控制模块用于根据故障状态决定是否高压上电。

可选地，电池控制模块收到换电模式有效信号时，进入换电模式，存储基本信息及故障信息；若接收到电池包落锁信号为未锁止或无效时，未收到高压继电器断开指令，则进入紧急下电模式；

电池控制模块还用于在整车换电完成且低压上电后，自动监测电池包绝缘情况、高压继电器状态及电池包故障，并反馈给整车控制模块。

可选地，换电控制模块还用于收到换电模式有效信号时，通知换电站做好换电准备，整车控制模块控制整车熄火后，将高压下电信号发给换电控制模块，换电控制模块通知换电站启动换电；

当整车进入换电模式后，若第一预设时间内仍没有执行整车高压系统断电，整车控制模块检测出用电设备，通过换电控制模块反馈给换电站，提示用户关闭高压用电设备；

若换电控制模块与换电站通讯失败时，则整车进入换电模式后，在第二时间内整车高压系统未断电，则整车控制模块自动关闭高压用电设备，强制整车进行高压下电；

换电完成后，换电站与换电控制模块交互，将换电完成信号发送给整车控制模块，整车控制模块通过人机交互模块提示用户；

换电控制模块还用于与电池控制模块交互，将电池包的状态信息发送给换电站用于费用计算及售后质保；

换电控制模块还用于在换电完成后，将换电站信息发送给整车控制模块，整车控制模块在安全监测模块通过安全检测及换电站提示换电完成后控制整车退出换电模式。

可选地，紧急下电模式为电池控制模块直接控制高压继电器断开，防止电池包高压连接器带电插拔。

可选地，在换电模式下，不响应用户发起的高压启动信号。

可选地，换电完成后，整车控制模块还用于再次检测到换电模式开关信号有效时，则控制整车退出换电模式。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电动汽车换电控制方法，采用上述任一电动汽车换电控制系统执行，包括：

整车控制器检测换电模式开关是否有效；

若是，安全监测模块监测换电控制系统和整车高压系统的安全性；

所述安全监测模块检测正常时，整车控制模块判断满足整车高压下电条件时则控制整车高压下电，输出换电模式有效信号，并控制整车进入换电模式；

整车控制模块与换电站进行信息交互，以在所述换电模式下完成电池包更换；

电池控制模块在所述安全监测模块检测到异常时使电池包紧急下电，并存储故障信息。

本发明实施例通过换电模式开关切换电动汽车的换电模式；整车控制器在检测到换电模式开关有效时，输出换电模式有效信号，并控制整车进入换电模式；安全监测模块监测换电控制系统和整车高压系统的安全性；根据安全监测模块检测的安全检测异常等级，整车控制模块控制整车高压下电，或电池控制模块控制整车紧急下电，并存储故障信息；整车控制模块与换电站进行信息交互，以在换电模式下完成电池包更换，使得整车换电模式具有车端控制，自动化程度高，因此减少了用户繁琐的操作。并且由于安全监测模块的监测与控制，可使车辆在换电过程中更为安全。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电动汽车换电控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种电动汽车换电控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电动汽车换电控制系统的控制方法的流程示意图；

图4为本发明另一实施例提供的一种电动汽车换电控制系统的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1所示为本发明实施例提供的一种电动汽车换电控制系统的结构示意图，参考图1，本实施例提供的电动汽车换电控制系统包括人机交互模块10、整车控制模块20、安全监测模块30、电池控制模块40和换电控制模块50；人机交互模块10包括换电模式开关11，换电模式开关11用于切换电动汽车的换电模式；整车控制模块20与人机交互模块10连接，整车控制模块20包括整车控制器21，整车控制器21用于在检测到换电模式开关有效时，输出换电模式有效信号，并控制整车进入换电模式；安全监测模块30与整车控制模块20连接，安全监测模块30用于监测换电控制系统和整车高压系统的安全性；电池控制模块40与安全监测模块30连接，根据安全监测模块30检测的安全检测异常等级，整车控制模块20控制整车高压下电，或电池控制模块40控制整车紧急下电，并存储故障信息；换电控制模块50与整车控制模块20连接，换电控制模块50用于使整车控制模块与换电站进行信息交互，以在换电模式下完成电池包更换。

其中，人机交互模块10实现用户与车辆之间的信息交互，例如人机交互模块10显示车辆运行状态的各种参数，用于通过操作人机交互模块10控制车辆。人机交互模块10中的换电模式开关11可以是实体开关，也可以是位于屏幕上的虚拟开关，可以是仅用于控制换电模式的开关，也可以是用于控制整车启动或关闭的开关。单独的换电模式开关是仅作为换电模式启动或关闭用途的开关。且与整车启动/关闭功能开关的操作顺序上不做限制。如与整车启动开关共用，可以根据不同的操作通过不同的控制方法来实现换电功能。具体实施时可以根据实际情况选择，本发明实施例对此不作限定。电动汽车的换电模式包括开启换电模式和关闭换电模式，通过换电模式开关，在各种换电模式间进行切换，示例性的，当电池包的电量小于某一阈值(例如20％)时，需要启动换电模式，当电池包更换后，需要关闭换电模式。应当注意的是，本发明实施例不对换电模式的退出方式做出限制。例如在换电结束后，可以是直接启动车辆，车辆自动退出换电模式；也可以操作换电模式开关退出换电模式。整车控制模块20包括整车控制器VCU21，用于控制车辆的运行，在换电模式前控制车辆电气系统下电，保证换电安全。可以是由电池控制模块控制紧急下电，也可以是整车控制器进行控制，由电池控制模块执行紧急下电。换电控制模块50与换电站进行交互，例如可以通过无线通信的方式，也可以通过有线的方式，本发明实施例对此不作限定。换电结束后整车控制模块控制整车退出换电模式，进入行驶模式等其他整车模式。安全监测模块30用于进行换电前、换电过程中以及换电后的安全监测，例如换电前检测出故障，则停止进入换电模式，执行相应的处理或维修措施，换电后检测出故障也会执行响应的措施。此外，安全监测模块30还用于车辆其他运行模式时的安全监测，例如正常行驶过程的安全监测及相应处理措施。

本发明实施例的技术方案，通过换电模式开关切换电动汽车的换电模式；整车控制器在检测到换电模式开关有效时，输出换电模式有效信号，并控制整车进入换电模式；安全监测模块监测换电控制系统和整车高压系统的安全性；根据安全监测模块检测的安全检测异常等级，整车控制模块控制整车高压下电，或电池控制模块控制整车紧急下电，并存储故障信息；整车控制模块与换电站进行信息交互，以在换电模式下完成电池包更换，使得整车换电模式具有车端控制，自动化程度高，因此减少了用户繁琐的操作。并且由于安全监测模块的监测与控制，可使车辆在换电过程中更为安全。

在上述实施例的基础上，图2所示为本发明实施例提供的另一种电动汽车换电控制系统的结构示意图，参考图2，可选地，人机交互模块10还包括显示单元12，用于显示换电提示信号以及故障提示信息；整车控制模块20还包括高压总成控制器22，整车控制器21用于在检测到换电模式有效信号时控制整车高压系统下电，高压总成控制器22收到高压系统下电指令后停止工作，各高压总成控制器22停止检测电池管理系统的节点。安全监测模块30用于在整车高压系统下电前进行实时的高压系统绝缘监测、高压互锁监测、碰撞后高压系统处理、高压继电器状态监测，当检测到整车高压系统故障时，将故障信息传输到显示单元12并进行故障处理。

其中，安全监测模块30是执行整车用电安全检测的模块，其中可以包括但不限于高压系统绝缘监测、高压互锁监测、碰撞后高压系统处理、高压继电器状态监测等用电安全检测功能中的一种或多种。具体实施时可以根据实际情况选择，本发明实施例对此不作限定。安全监测模块不仅在进行换电的过程中进行检测，还会在碰撞后进行高压系统处理。显示单元12可以是任意一种显示设备，例如通过文字、指示灯、显示画面等显示信息。并且在换电模式下停车，停车时电子驻车EPB不自动加紧，如果具有自动驻车功能的车辆可以不再自动驻车，有自动回P的车辆，需要回到N挡，且EPB不自动加紧，手动启动EPB按法规要求不受限制。这样设置是由于在车辆换电过程中有小的位移既不影响电池包的顺利换装，还可以保护整车的锁止机构。如果需要驻车，可以通过手动启动电子驻车。

可选地，高压系统绝缘监测包括根据整车状态监测的部位不同，整车高压下电前监测整车高压系统包含电池包的绝缘；当整车完成高压下电，低压下电前监测电池包的绝缘状态；高压互锁监测包括整车所有的高压连接点的监测、电池包与整车高压连接处的互锁，当监测到高压互锁断开，则整车启动紧急下电模式；高压继电器状态监测包括监测高压继电器线圈的状态及高压继电器触点的状态，若检测到与高压继电器的驱动指令不一致，则判定高压继电器故障，由电池控制系统记录故障，并提供给换电站且输出到显示单元12，以提示用户。

其中，高压互锁监测可以通过高压连接点处的传感器实现，例如可以检测触点两端电压是否相同，如果触点两端电压相同则触点为连接状态。如果触点两端电压不同则为断开状态。互锁监测方法还可以是，高压连接器内部采用低压接插件，长度大于连接器高压端子长度，当监测到内部互锁端子断开时，高压互锁功能激活。在此基础上，当电池包与整车高压连接处互锁激活，则整车启动紧急下电模式。电池包与整车高压连接处的互锁监测可以由整车控制器VCU、电池控制系统BMS等控制器实现监测。

本发明实施例的技术方案，通过监测电池包的绝缘状态、监测包括整车所有的高压连接点的监测、电池包与整车高压连接处的互锁状态以及监测高压继电器线圈的状态及高压继电器触点的状态，对高压系统的状态进行检测，能够及时发现高压系统的异常状态，提高了车辆在更换电池过程中的安全性。

可选地，安全监测模块30还用于实时检测电池包落锁信号，当电池包落锁信号为未锁止或无效时，整车禁止启动；安全监测模块30还用于实时检测换电提示信号，换电提示信号用于用户在进入换电模式前且未进行换电模式操作时，通过显示单元12提示用户进入换电模式，防止电池包带电更换；安全监测模块30还用于整车更换电池包后，整车高压上电前电池包绝缘监测、高压继电器状态监测、电池包故障监测，并将故障状态正常或者异常的信号发送给所述整车控制模块20，整车控制模块20用于根据故障状态决定是否高压上电。

其中，落锁信号可以通过传感器检测电池包与车体间的锁来完成，电池包落锁信号及换电提示信号可以由整车控制器VCU进行检测或整车控制系统中的其他控制器进行检测。通过检测落锁信号的有效性以确认电池包与车体的连接是否牢固，当落锁信号有效时，整车才可以启动。因此能够避免行车过程中电池包脱落造成不必要的损失。判断故障状态以决定是否高压上电的过程可以是，在无故障状态时，允许整车高压上电；在故障状态为异常状态时，禁止整车高压上电。

本装置还具有故障处理机制，当整车在高速行驶且电池包落锁信号为未锁止或无效时，整车限功率行驶，并通过人机交互模块提示用户靠边停车并维修；当整车低速行驶且电池包落锁信号未未锁止或无效时，可以根据需求定义车速，整车自动熄火，并通过人机交互模块提示用户维修。换电提示信号有效，当整车高速行驶时，通过人机交互模块提示用户靠边停车并维修；当整车低速行驶，可以根据需求定义车速，整车自动熄火，并通过人机模块交互提示用户维修。

可选地，电池控制模块40收到换电模式有效信号时，进入换电模式，存储基本信息及故障信息；若接收到电池包落锁信号为未锁止或无效时，未收到高压继电器断开指令，则进入紧急下电模式；电池控制模块40还用于在整车换电完成且低压上电后，自动监测电池包绝缘情况、高压继电器状态及电池包故障，并反馈给整车控制模块20。通过上述控制策略保护了高压连接器，延长了高压连接器寿命。

可选地，换电控制模块50还用于收到换电模式有效信号时，通知换电站做好换电准备，整车控制模块20控制整车熄火后，将高压下电信号发给换电控制模块50，换电控制模块50通知换电站启动换电；当整车进入换电模式后，若第一预设时间内仍没有执行整车高压系统断电，整车控制模块20检测出用电设备，通过换电控制模块反馈给换电站，提示用户关闭高压用电设备；若换电控制模块与换电站通讯失败时，则整车进入换电模式后，在第二时间内整车高压系统未断电，则整车控制模块20自动关闭高压用电设备，强制整车进行高压下电；换电完成后，换电站与换电控制模块交互，将换电完成信号发送给整车控制模块20，整车控制模块20通过人机交互模块10提示用户；换电控制模块50还用于与电池控制模块40交互，将电池包的状态信息发送给换电站用于费用计算及售后质保；换电控制模块50还用于在换电完成后，将换电站信息发送给整车控制模块20，整车控制模块20在安全监测模块30通过安全检测及换电站提示换电完成后控制整车退出换电模式。

其中，换电控制模块50与换电站交互，电池控制模块40进入换电模式，通知换电站做好换电准备，整车控制系统控制整车熄火后，将高压下电信号发给换电控制模块50，换电控制模块50通知换电站启动换电。当整车进入换电模式后，规定时间内仍没有高压系统断电，整车控制系统检测出用电设备，通过换电控制模块反馈给换电站，提示用户关闭高压用电设备。若换电控制模块50与换电站通讯失败时，则整车进入换电模式后，在规定时间内高压系统未断电，则整车控制系统自动关闭高压用电设备，强制整车进行高压下电；换电完成后，换电站与换电控制模块50交互，将换电完成信号发送给整车控制系统，整车控制系统通过人机交互模块10提示用户。换电站识别与换电控制模块50通讯失效后提示用户或换电站进行维修。换电站与换电控制模块通讯是否失效也可由换电控制模块进行检测。换电控制模块50可以是单独的换电控制器，也可以是整车T-box控制器，或其他通过网络信号与后台进行信息交互的控制单元，具体实施时可以根据实际情况选择。

可选地，紧急下电模式为电池控制模块直接控制高压继电器断开，防止电池包高压连接器带电插拔。避免了操作过程中操作人员触电等安全隐患。

可选地，在换电模式下，不响应用户发起的高压启动信号。

其中，在换电未完成时用户发起高压启动信号，很可能是用户误触发导致的，并且在换电过程中启动高压系统，对换电安全存在威胁，因此不响应高压启动信号，能够避免在换电过程中启动高压系统带来不必要的损失。整车换电过程中，若用户误操作，导致触发高压启动的条件有效，此时整车进入换电模式不响应任何高压启动触发条件。防止具有IGON整车高压启动的车辆在换电过程中启动高压系统，整车退出换电模式并且进入故障模式。其中故障模式包括：整车无法高压启动的报警、高压系统各控制器退出换电模式后检测电池管理系统节点丢失的故障、电池包低压接插件带电插拔及换电完成后，电池管理系统没有及时检测电池包状态就进入高压启动流程。

可选地，换电完成后，整车控制模块20还用于再次检测到换电模式开关信号有效时，则控制整车退出换电模式。退出换电模式的方式可以是换电站发出提示，用户操作换电模式开关，也可以是整车控制模块主动检测等方式，本发明实施例对此不作限定。

其中整车控制模块可以通过获得安全检测结果及获得换电站提示信息主动控制退出换电模式，也可以提示用户操作退出换电模式。

由于再次检测到换电模式开关信号有效时，可以退出换电模式。因此用户能够根据实际情况手动退出换电模式，提高了用户的使用灵活性。在另一些实施例中，可选地，安全监测模块还包括碰撞后高压系统处理功能，当检测到车辆发生碰撞时，检测上述实施例中的一项或以上状态，并通过人机交互模块提示用户。

通过碰撞后高压系统处理功能，能够在车辆发生碰撞时，使用户及时了解车辆状态，根据车辆状态做出对应的处理。处理的方式可以是，整车检测到碰撞信号有效时，电池控制模块进入紧急下电模式。

图3为本发明实施例提供的一种电动汽车换电控制系统的控制方法的流程示意图，参见图3，本控制方法采用上述任一实施例提供的电动汽车换电控制系统执行，其中包括：

步骤S110、整车控制器检测换电模式开关是否有效。

其中，换电模式开关被触发时为有效，换电模式开关可以是实体开关，也可以是位于屏幕上的虚拟开关，可以是仅用于控制换电模式的开关，也可以是用于控制整车启动或关闭的开关，具体实施时可以根据实际情况选择，本发明实施例对此不作限定。若换电模式开关无效，则整车不进入换电模式，并返回步骤S110。

若是，进入步骤S120、安全监测模块监测换电控制系统和整车高压系统的安全性。

根据安全检测结果，进行不同的处理，例如存在导致整车高压下电的故障时，进入步骤S130、进行故障处理并存储；存在严重故障时，进入步骤S150、整车控制模块控制整车高压下电，或电池控制模块控制整车紧急下电，并存储故障信息。

当安全监测模块检测正常时，进入步骤S140、整车控制模块判断满足整车高压下电条件时则控制整车高压下电，输出换电模式有效信号，并控制整车进入换电模式。

其中，若步骤S130故障发生后，进入步骤S140。

步骤S160、整车控制模块与换电站进行信息交互，以在换电模式下完成电池包更换。

在另一些实施例中，还包括故障处理方法，电池包落锁信号为未锁止或无效且整车在高速行驶时，整车限功率行驶，并通过人机交互提示用户靠边停车并维修；电池包落锁信号为未锁止或无效且整车在低速行驶时，整车自动熄火，并通过人机交互提示用户维修。其中高速和低速的具体值可以根据实际需要确定。

在另一些实施例中，电动汽车换电控制系统的控制方法还可以是，当换电信号有效时，各控制器不对电池控制模块进行检测；控制车辆挡位至空挡；并控制高压系统和低压系统下电；而后控制车辆与换电站进行交互；交互完成后进行电池包更换；然后控制换电池包后的车辆与换电站交互；车辆进行上电安全检测，确认安全检测正常后，退出换电模式。

在另一实施例中，提供了一种电动汽车换电控制系统的控制方法。图4为本发明另一实施例提供的一种电动汽车换电控制系统的控制方法的流程示意图，参见图4。当接收到换电提示，或接收到换电开关的激活换电模式信息时，整车控制器判断满足条件则控制整车进入换电模式；另一实施例中，若换电开关未触发，而整车检测到换电传感器的信号有效时，此时整车控制器判断车速，若此时车速高，则判定为故障状态，提示用户停车并检修，若此时车速低或处于静止状态，则整车控制器判断满足条件则控制整车进入换电模式；另一实施例中，若电池包落锁信号为未锁止或无效时，此时整车控制器判断车速，若此时车速高，则判定为故障状态，提示用户停车并检修，若此时车速低或处于静止状态，则整车控制器判断满足高压系统下电条件则控制整车高压系统下电。进入换电模式时，使各控制器屏蔽电池管理系统BMS节点丢失，挡位自动回N挡，EPB不自动加紧，整车低压下电，并与换电站交互信息，更换电池包后与换电站再次交互信息，进行安全检测并退出换电模式。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电动汽车换电控制系统，其特征在于，包括人机交互模块、整车控制模块、安全监测模块、电池控制模块和换电控制模块；

所述人机交互模块包括换电模式开关，所述换电模式开关用于切换电动汽车的换电模式；

所述整车控制模块与所述人机交互模块连接，所述整车控制模块包括整车控制器，所述整车控制器用于在检测到所述换电模式开关有效时，输出换电模式有效信号，并控制整车进入换电模式；

所述安全监测模块与所述整车控制模块连接，所述安全监测模块用于监测换电控制系统和整车高压系统的安全性；

所述电池控制模块与所述安全监测模块连接，根据所述安全监测模块检测的安全检测异常等级，所述整车控制模块控制整车高压下电，或所述电池控制模块控制整车紧急下电，并存储故障信息；

所述换电控制模块与所述整车控制模块连接，所述换电控制模块用于使整车控制模块与换电站进行信息交互，以在所述换电模式下完成电池包更换。

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，所述人机交互模块还包括显示单元，用于显示换电提示信号以及故障提示信息；

所述整车控制模块还包括高压总成控制器，所述整车控制器用于在检测到所述换电模式有效信号时控制所述整车高压系统下电，所述高压总成控制器收到高压系统下电指令后停止工作，各所述高压总成控制器停止检测电池管理系统的节点；

所述安全监测模块用于在所述整车高压系统下电前进行实时的高压系统绝缘监测、高压互锁监测、碰撞后高压系统处理、高压继电器状态监测，当检测到所述整车高压系统故障时，将故障信息传输到所述显示单元并进行故障处理。

3.根据权利要求2所述的电动汽车换电控制系统，其特征在于，所述高压系统绝缘监测包括根据整车状态监测的部位不同，整车高压下电前监测整车高压系统包含电池包的绝缘；当整车完成高压下电，低压下电前监测电池包的绝缘状态；

所述高压互锁监测包括整车所有的高压连接点的监测、电池包与整车高压连接处的互锁，当监测到高压互锁断开，则整车启动紧急下电模式；

所述高压继电器状态监测包括监测高压继电器线圈的状态及高压继电器触点的状态，若检测到与高压继电器的驱动指令不一致，则判定高压继电器故障，存储并输出到所述显示单元以及所述换电站。

4.根据权利要求2所述的电动汽车换电控制系统，其特征在于，所述安全监测模块还用于实时检测电池包落锁信号，当所述电池包落锁信号为未锁止或无效时，整车禁止启动；

所述安全监测模块还用于实时检测所述换电提示信号，所述换电提示信号用于用户在进入换电模式前且未进行换电模式操作时，通过所述显示单元提示用户进入换电模式，防止电池包带电更换；

所述安全监测模块还用于整车更换电池包后，整车高压上电前电池包绝缘监测、高压继电器状态监测、电池包故障监测，并将故障状态正常或者异常的信号发送给所述整车控制模块，所述整车控制模块用于根据故障状态决定是否高压上电。

5.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，所述电池控制模块收到所述换电模式有效信号时，进入换电模式，存储基本信息及故障信息；若接收到所述电池包落锁信号为未锁止或无效时，未收到高压继电器断开指令，则进入紧急下电模式；

所述电池控制模块还用于在整车换电完成且低压上电后，自动监测电池包绝缘情况、高压继电器状态及电池包故障，并反馈给所述整车控制模块。

6.根据权利要求5所述的电动汽车换电控制系统，其特征在于，所述换电控制模块还用于收到所述换电模式有效信号时，通知所述换电站做好换电准备，所述整车控制模块控制整车熄火后，将高压下电信号发给所述换电控制模块，所述换电控制模块通知所述换电站启动换电；

当整车进入换电模式后，若第一预设时间内仍没有执行整车高压系统断电，所述整车控制模块检测出用电设备，通过所述换电控制模块反馈给换电站，提示用户关闭高压用电设备；

若所述换电控制模块与所述换电站通讯失败时，则整车进入换电模式后，在第二时间内整车高压系统未断电，则所述整车控制模块自动关闭高压用电设备，强制整车进行高压下电；

换电完成后，换电站与所述换电控制模块交互，将换电完成信号发送给所述整车控制模块，整车控制模块通过所述人机交互模块提示用户；

所述换电控制模块还用于与所述电池控制模块交互，将电池包的状态信息发送给换电站用于费用计算及售后质保；

所述换电控制模块还用于在换电完成后，将换电站信息发送给所述整车控制模块，所述整车控制模块在所述安全监测模块通过安全检测及换电站提示换电完成后控制整车退出换电模式。

7.根据权利要求3或5所述的电动汽车换电控制系统，其特征在于，所述紧急下电模式为所述电池控制模块直接控制高压继电器断开，防止电池包高压连接器带电插拔。

8.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，在所述换电模式下，不响应用户发起的高压启动信号。

9.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，换电完成后，所述整车控制模块还用于再次检测到所述换电模式开关信号有效时，则控制整车退出换电模式。

10.一种电动汽车换电控制方法，其特征在于，采用权利要求1～9任一所述的电动汽车换电控制系统执行，包括：

整车控制器检测换电模式开关是否有效；

若是，安全监测模块监测换电控制系统和整车高压系统的安全性；

所述安全监测模块检测正常时，整车控制模块判断满足整车高压下电条件时则控制整车高压下电，输出换电模式有效信号，并控制整车进入换电模式；

整车控制模块与换电站进行信息交互，以在所述换电模式下完成电池包更换；

电池控制模块在所述安全监测模块检测到异常时使电池包紧急下电，并存储故障信息。

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