CN112937360A - 电动汽车电池包更换控制方法、设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电动汽车电池包更换控制方法、设备、存储介质。电动汽车电池包更换控制方法，包括：获取由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程；获取电动汽车的标准电池包换电信息；确定满足电动汽车的标准电池包换电信息及用户需求续航里程的电池包搭载方案；向换电设备发送电池包搭载方案。本申请根据用户的需求续航里程，确定标准电池包的优化组合，从而满足用户在短、中、长途的不同使用场景，实现不同使用场景下的整车重量及能耗的优化，以最经济的方式满足用户出行需求，避免了“短途背大包”的高能耗现象。同时，实现对标准电池包的最优安装布置，从而实现整车前后轴荷的最优化分配，确保了整车性能。

Description

电动汽车电池包更换控制方法、设备、存储介质

技术领域

本申请涉及电动汽车相关技术领域，特别是一种电动汽车电池包更换控制方法、电子设备、智能换电整车平台、换电站电池包更换控制方法、电子设备、存储介质。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，尤其是电池技术的快速进步，新能源汽车被越来越多的消费者所认可和接受。有研究显示，新能源汽车的使用场景大体可以分为三种：短途、中途和长途，其中短途的往返距离在200km以内，主要使用场景包括市区内购物、上下班、接送孩子；中途的往返距离介于200km到400km之间，主要使用场景为城市周边出游；长途的往返距离在400km以上，主要使用场景包括外地出差或出游。上述三种使用场景的发生概率分别为：短途70％、中途20％、长途10％。为了解决用户10％的长途需求，基于现有电池技术，新能源汽车生产企业必须通过堆电池的方式来提高电动车的续航里程，从而导致整车价格居高不下。同时，不断的堆加电池也导致整车重量的增加，从而使得整车能耗随之增加，这与新能源汽车节能环保的初衷是相悖的。限制新能源汽车推广的另一个问题是充电，包括充电的便利性和充电时间，虽然这些年政府和企业投入了大量资源用于充电设施的建设，使得新能源汽车的充电便利性有了很大改善，但依然与燃油车加油的便利性相去甚远，同时，受限于现有电池产业的技术瓶颈，充电时间过长的问题，在短期内依然无法解决。

现有技术尝试通过更换电池包解决上述新能源汽车存在的痛点或者问题。

现有技术通过改善汽车底盘结构，解决电池包的快速更换问题。然而，这种方式仅仅只是提高了电池包的更换速度，其依然未满足消费者对续航里程的需求。

现有技术由于需要满足用户的长途需求，而采用增加电池来提高电动车的续航里程的方式，导致为了10％的场景需求，而大幅度提高整车重量及能耗，导致了在中短途行驶中，出现极为不经济的高能耗现象。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术并不考虑使用场景，在中短途行驶中存在高能耗现象的技术问题，提供一种电动汽车电池包更换控制方法、电子设备、智能换电整车平台、换电站电池包更换控制方法、电子设备、存储介质。

本申请提供一种电动汽车电池包更换控制方法，包括：

获取由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程；

获取所述电动汽车的标准电池包换电信息；

确定满足所述电动汽车的标准电池包换电信息及所述用户需求续航里程的电池包搭载方案，所述电池包搭载方案至少包括标准电池包的数量；

响应于换电设备的电池包搭载方案读取请求，向所述换电设备发送所述电池包搭载方案。

进一步地，所述标准电池包换电信息包括所述电动汽车的标准电池包允许装载参数，所述确定满足所述电动汽车的标准电池包换电信息及所述用户需求续航里程的电池包搭载方案，具体包括：

确定满足所述电动汽车的标准电池包允许装载参数的所有电池包组合方案，所述电池包组合方案至少包括标准电池包的数量；

根据所述用户需求续航里程确定电池需求续航里程；

从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，作为满足所述用户需求续航里程和所述标准电池包换电信息的电池包搭载方案。

更进一步地，所述从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，具体包括：

从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程大于所述电池需求续航里程的电池包组合方案为待筛选电池包组合方案；

从所有的待筛选电池包组合方案中，选择所包括的标准电池包的总续航里程与所述电池需求续航里程的差值最小，且所包括的标准电池包数量最小的电池包组合方案。

更进一步地，所述标准电池包换电信息还包括所述电动汽车所允许的标准电池包组合的位置最优解，所述标准电池包组合的位置最优解为所述标准电池包组合所包括的每个标准电池包预先设定的在所述电动汽车上的最优位置，所述从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，作为满足所述用户需求续航里程和所述标准电池包换电信息的电池包搭载方案，具体包括：

从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，作为待确定位置电池包组合方案；

从所述电动汽车所允许的标准电池包组合的位置最优解中，确定所述待确定位置电池包组合方案所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置；

将所述待确定位置电池包组合方案及所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置，作为满足所述用户需求续航里程和所述标准电池包换电信息的电池包搭载方案。

再进一步地，所述标准电池包换电信息还包括所述电动汽车已装载的标准电池包的数量，所述从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，作为满足所述用户需求续航里程和所述标准电池包换电信息的电池包搭载方案，具体包括：

从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，作为待确定位置电池包组合方案；

如果所述待确定位置电池包组合方案所包括的标准电池包的数量与所述电动汽车已装载的标准电池包的数量一致，则判断为无需提供电池包搭载方案；否则

判断为需要提供电池包搭载方案，从所述电动汽车所允许的标准电池包组合的位置最优解中，确定所述待确定位置电池包组合方案所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置；

将所述待确定位置电池包组合方案及所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置，作为满足所述用户需求续航里程和所述标准电池包换电信息的电池包搭载方案。

再进一步地，所述响应于换电设备的电池包搭载方案读取请求，向所述换电设备发送所述电池包搭载方案，具体包括：

响应于换电设备的电池包搭载方案读取请求，如果判断为无需提供电池包搭载方案，则向所述换电设备发送仅换电指令，否则向所述换电设备发送所述电池包搭载方案。

更进一步地，所述根据所述用户需求续航里程确定电池需求续航里程，具体包括：

获取行驶路况、以及空调模式；

根据所述行驶路况、以及所述空调模式，确定能耗系数；

根据所述用户需求续航里程、以及所述能耗系数计算电池需求续航里程。

再进一步地，所述获取行驶路况、以及空调模式，具体包括：

提供输入界面，从所述输入界面中获取用户输入的行驶路况、以及空调模式；或者

获取导航信息，根据导航信息确定行驶路况，获取电动汽车的行驶环境信息，根据行驶环境信息确定空调模式。

再进一步地，所述获取由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程，具体包括：

提供输入界面，从所述输入界面中获取用户输入的由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程；或者

获取导航信息，根据导航信息确定由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程。

本申请提供一种电动汽车电池包更换控制电子设备，包括：至少一个处理器；以及，

与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够:

执行如前所述的电动汽车电池包更换控制方法。

本申请提供一种智能换电整车平台，包括：设置在电动汽车上的多个并联的电池仓、如前所述的电动汽车电池包更换控制电子设备、通信装置，每一所述电池仓内设置有用于与标准电池包可拆卸连接的标准电池包接口，多个所述电池仓的标准电池包接口并联后与电动汽车的动力系统电连接，所述标准电池包接口与所述电动汽车电池包更换控制电子设备通信连接，所述电动汽车电池包更换控制电子设备与所述通信装置通信连接。

进一步地，还包括多个与所述电动汽车电池包更换控制电子设备通信连接的电池管理系统、和/或与所述电动汽车电池包更换控制电子设备通信连接的电池切断单元，每一所述电池仓设置有与所述电池管理系统电连接的电池管理系统插接件、和/或与所述电池切断单元电连接的电池切断单元插接件，每一所述电池管理系统插接件所连接的电池管理系统独立于其他电池管理系统插接件所连接的电池管理系统，每一所述电池切断单元插接件所连接的电池切断单元独立于其他电池切断单元插接件所连接的电池切断单元。

本申请提供一种换电站电池包更换控制方法，包括：

向由至少一个标准电池包驱动的电动汽车发送电池包搭载方案读取请求；

获取所述电动汽车返回的电池包搭载方案并展示，所述电池包搭载方案由所述电动汽车确定，所述电池包搭载方案满足所述电动汽车的标准电池包换电信息及用户需求续航里程，且所述电池包搭载方案至少包括标准电池包的数量。

进一步地，所述获取所述电动汽车返回的电池包搭载方案并展示，具体包括：

如果接收到所述电池汽车返回的仅换电指令，则展示仅换电信息；

如果接收到电动汽车返回的电池包搭载方案，则展示所述电池包搭载方案。

本申请提供一种换电站电池包更换控制电子设备，包括：至少一个处理器；以及，

与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够:

执行如前任一项所述的换电站电池包更换控制方法。

本申请提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的电动汽车电池包更换控制方法的所有步骤。

本申请提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的换电站电池包更换控制方法的所有步骤。

本申请根据用户的需求续航里程，确定标准电池包的优化组合，从而满足用户在短、中、长途的不同使用场景，实现不同使用场景下的整车重量及能耗的优化，以最经济的方式满足用户出行需求，避免了“短途背大包”的高能耗现象。同时，实现对标准电池包的最优安装布置，从而实现整车前后轴荷的最优化分配，确保了整车性能。

附图说明

图1为本申请一实施例中的一种电动汽车电池包更换控制方法的工作流程图；

图2为本申请另一实施例中的一种电动汽车电池包更换控制方法的工作流程图；

图3为标准电池包接口标号示意图；

图4为本申请其中一实施例中的一种电动汽车电池包更换控制电子设备的硬件结构示意图；

图5为本申请其中一个实施例中的一种智能换电整车平台的示意图；

图6为不同的智能换电整车平台的示意图；

图7为本申请一实施例中的一种换电站电池包更换控制方法的工作流程图；

图8为本申请另一实施例中的一种换电站电池包更换控制方法的工作流程图；

图9为本申请其中一实施例中的一种换电站电池包更换控制电子设备的硬件结构示意图；

图10为本申请其中一实施例中的一种电池包更换方法的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，本申请其中一实施例提供一种电动汽车电池包更换控制方法，包括：

步骤S101，获取由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程；

步骤S102，获取所述电动汽车的标准电池包换电信息；

步骤S103，确定满足所述电动汽车的标准电池包换电信息及所述用户需求续航里程的电池包搭载方案，所述电池包搭载方案至少包括标准电池包的数量；

步骤S104，响应于换电设备的电池包搭载方案读取请求，向所述换电设备发送所述电池包搭载方案。

具体来说，本申请可以应用在车辆电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。例如，应用在本申请所提出的智能换电整车平台的电动汽车电池包更换控制电子设备上。

步骤S101获取用户需求续航里程。该步骤可以由用户通过按键触发，也可以由车辆在电量降至预设阈值时触发。然后执行步骤S102，获取所述电动汽车的标准电池包换电信息。步骤S103根据所述电动汽车的标准电池包换电信息及所述用户需求续航里程，确定电池包搭载方案。电动汽车由至少一个标准电池包驱动。标准电池包是最基本的储能单元，每个标准电池包可以独立正常驱动车辆，在误差范围内每个标准电池包的容量是一致的，在同一车型内具有完全的通用性和互换性(随着相关国家标准和行业标准的不断完善，未来可以实现不同品牌车型之间的通用与互换)；标准电池包具有一定的储能容量，可以为车辆提供相对应的续航里程。实际应用时，标准电池包的尺寸及容量可以根据不同车型的特点进行划分与定义，以利于标准电池包的组合搭配。进一步的，同一车型也可以搭载不同规格(容量、尺寸)的标准电池包，比如有两种规格的电池包：标准电池包A(25kWh)、标准电池包B(18kWh)，在电动汽车上的组合可以是A+A、A+A+A、A+B、A+A+B等。最后，在接收到换电站的电池包搭载方案读取请求时，触发步骤S103向所述换电设备发送所述电池包搭载方案。电池包搭载方案读取请求可以是电动汽车与换电站通信连接后，由换电站的换电设备向电动汽车发送。通信连接方式可以是有线连接方式或无线连接方式。

在其中一个实施例中，标准电池包具有多个类型，所述电池包搭载方案至少包括标准电池包的类型、每一类型标准电池包的数量。

通过对标准电池包数量的增减可以实现整车续航里程的调整，标准电池包可以通过换电站实现快速更换或增减。

在电动汽车中，标准电池包之间采用并联的连接方式，每个标准电池包具有独立的电池管理系统(Battery Management System，BMS)和电池切断单元(BatteryDisconnect Unit，BDU)，实现对车辆的单独供电。

电池包搭载方案发送给换电站的换电设备。电池包搭载方案至少包括标准电池包的数量，在换电设备接收到电池包搭载方案后，该电池包搭载方案可以通知换电站的工作人员，由工作人员根据电池包搭载方案对电动汽车进行换电。

本申请根据用户的需求续航里程，确定标准电池包的优化组合，从而满足用户在短、中、长途的不同使用场景，实现不同使用场景下的整车重量及能耗的优化，以最经济的方式满足用户出行需求，避免了“短途背大包”的高能耗现象。

如图2所示为本申请其中一实施例提供一种电动汽车电池包更换控制方法，包括：

步骤S201，获取由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程。

在其中一个实施例中，所述获取由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程，具体包括：

提供输入界面，从所述输入界面中获取用户输入的由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程；或者

获取导航信息，根据导航信息确定由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程。

步骤S202，获取所述电动汽车的标准电池包换电信息，所述标准电池包换电信息包括：所述电动汽车的标准电池包允许装载参数、所述电动汽车所允许的标准电池包组合的位置最优解、所述电动汽车已装载的标准电池包的数量，所述标准电池包组合的位置最优解为所述标准电池包组合所包括的每个标准电池包预先设定的在所述电动汽车上的最优位置。

在其中一个实施例中，所述电动汽车的标准电池包允许装载参数为：所述电动汽车所能装载的标准电池包的类型、所述电动汽车所能装载的每一类型标准电池包的最大装载数量。

步骤S203，确定满足所述电动汽车的标准电池包允许装载参数的所有电池包组合方案，所述电池包组合方案至少包括标准电池包的数量。

在其中一个实施例中，标准电池包具有多个类型，所述电池包组合方案至少包括标准电池包的类型、每一类型标准电池包的数量。

步骤S204，根据所述用户需求续航里程确定电池需求续航里程。

在其中一个实施例中，所述根据所述用户需求续航里程确定电池需求续航里程，具体包括：

获取行驶路况、以及空调模式；

根据所述行驶路况、以及所述空调模式，确定能耗系数；

根据所述用户需求续航里程、以及所述能耗系数计算电池需求续航里程。

在其中一个实施例中，所述获取行驶路况、以及空调模式，具体包括：

提供输入界面，从所述输入界面中获取用户输入的行驶路况、以及空调模式；或者

获取导航信息，根据导航信息确定行驶路况，获取电动汽车的行驶环境信息，根据行驶环境信息确定空调模式。

步骤S205，从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，作为待确定位置电池包组合方案。

在其中一个实施例中，所述从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，具体包括：

从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程大于所述电池需求续航里程的电池包组合方案为待筛选电池包组合方案；

从所有的待筛选电池包组合方案中，选择所包括的标准电池包的总续航里程与所述电池需求续航里程的差值最小，且所包括的标准电池包数量最小的电池包组合方案。

步骤S206，如果所述待确定位置电池包组合方案所包括的标准电池包的数量与所述电动汽车已装载的标准电池包的数量一致，则判断为无需提供电池包搭载方案；否则

步骤S207，判断为需要提供电池包搭载方案，从所述电动汽车所允许的标准电池包组合的位置最优解中，确定所述待确定位置电池包组合方案所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置。

在其中一个实施例中，标准电池包具有多个类型，所述电池包搭载方案至少包括标准电池包的类型、每一类型标准电池包的数量，所述电动汽车已装载的标准电池包的数量为所述电动汽车已装载的每一类型标准电池包的数量，步骤S206中，判断如果所述待确定位置电池包组合方案所包括的每一类型标准电池包的数量与所述电动汽车已装载的每一类型标准电池包的数量一致，则判断为无需提供电池包搭载方案，否则执行步骤S207。

步骤S208，将所述待确定位置电池包组合方案及所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置，作为满足所述用户需求续航里程和所述标准电池包换电信息的电池包搭载方案。

步骤S209，响应于换电设备的电池包搭载方案读取请求，如果判断为无需提供电池包搭载方案，则向所述换电设备发送仅换电指令，否则向所述换电设备发送所述电池包搭载方案。

具体来说，步骤S201获取用户需求续航里程，可以由客户输入，也可以由电动汽车计算得到。如果采用客户输入方式，则在移动终端提供输入界面，由用户输入。移动终端包括但不限于：智能手机、车载终端等。如果有电动汽车计算，则可以获取导航信息，确定到达导航目的地所需要的续航里程，以到达导航目的地所需要的续航里程与预设冗余值的计算结果，作为用户需求续航里程。例如以到达导航目的地所需要的续航里程乘以预设大于1的冗余值，得到用户需求续航里程。

步骤S202获取标准电池包换电信息。标准电池包换电信息包括换电车型所能装载的标准电池包的类型、最大装载数量、已装载的标准电池包数量、已装载的标准电池包在车辆上的安装位置信息以及该车型所有可能的装载标准电池包的位置最优解。

其中，换电车型所能装载的标准电池包的类型、最大装载数量可以根据电动汽车的车型信息，确定换电车型所能装载的标准电池包的类型、最大装载数量。

上述标准电池包换电信息由电动汽车，例如智能换电整车平台的电动汽车电池包更换控制电子设备获取。

步骤S203至步骤S205根据用户需求续航里程计算所需要的标准电池包的种类和数量Δ。其中，步骤S203确定满足所述电动汽车的标准电池包允许装载参数的所有电池包组合方案。满足所述电动汽车的标准电池包允许装载参数的所有电池包组合方案可以根据换电车型所能装载的标准电池包的类型、最大装载数量确定组合方案。也可以预先在车辆中设定。例如在出厂时，根据智能换电整车平台确定该电动汽车所有的允许电池包组合方案，并保持在电动汽车中。步骤S204将用户需求续航里程转换为电池需求续航里程。并由步骤S205从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案。

然后步骤S206将所读取的标准电池包换电信息中的已装载的标准电池包数量信息与计算结果进行比较判断，如果已装载的标准电池包数量与客户需求相匹配，则无需提供电池包搭载方案仅在步骤S209中向换电设备发送仅换电指令，提示进行换电操作，不再执行步骤S207至步骤S208；如果不匹配，则执行步骤S207和步骤S208，根据所读取的该车型标准电池包布置方案最优解结合Δ值，对电池包进行重新排布并安装。将智能换电整车平台的每一个标准电池包接口进行标号，如图3所示，包括K1、K2、K3、……、KN。标准电池包位置最优解即是标号K1-KN的排列组合，这个排列组合在车辆开发过程中确定，并存储在所述标准电池包换电信息中。标准电池包位置最优解的获取可以通过查表法得到，即对于不同车型，预先标定该车型所允许的所有电池包搭载方案所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置。当确定了电池包搭载方案所包括的标准电池包的数量后，确定电池包搭载方案所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置。例如当标准电池包为一个，则提供在车辆中间的标准电池包接口标号，当标准电池包为两个则提供在车辆前后轴的标准电池包接口标号，当标准电池包为三个则提供前后轴及中间的标准电池包接口标号。

电池包组合方案根据用户需求的里程及工况(道路、空调模式)进行电量计算，道路即行驶路况可以包括高速或市区，空调模式可以包括制冷、制暖、或空调关闭。

行驶路况和空调模式可以由客户输入，也可以由电动汽车计算得到。如果采用客户输入方式，则在移动终端提供输入界面，由用户输入。移动终端包括但不限于：智能手机、车载终端等。如果有电动汽车计算，则可以获取导航信息，确定到达导航目的地的行驶路况，即到达导航目的地的剩余路段为高速或者市区。并根据高速和市区所占比例，确定所选择的能耗系数。例如高速占比大于市区，则选择高速对应的能耗系数，否则选择市区对应的能耗系数。也可以将高速和低速的占比分别作为对应能耗系数的权重，通过加权平均的方式计算得到最终的能耗系数。而空调模式，则可以通过获取行驶路径上的环境信息，例如温度、湿度等，确定对应的空调模式。

以A包电量28kWh、续航200km，B包电量18kWh、续航100km，车辆最多可搭载三个标准电池包为例，客户输入260公里、市区道路、夏季空调制冷模式，市区道路+空调制冷对应的能耗系数是α＝0.62(能耗系数如表1所示)，取里程余量系数β＝0.9(里程余量系数用以表征电池剩余电量的安全系数，介于0-1之间，越小需要电池提供的里程越多)，则实际需要电池提供的续航里程为260/0.62/0.9＝466km，在该车型所有可能的电池包组合中，466km介于A+A＝400km和A+A+B＝500km之间，依据“相邻且大于”的原则，取A+A+B作为电池包的搭载方案。电池包的搭载方案遵循能量密度优先的原则，比如假设系统计算的最终里程为300km，则电池包搭载方案将是A+B，而非B+B+B。

表1能耗系数

本实施例实现满足用户需求续航里程和所述标准电池包允许装载参数的电池包搭载方案，同时，提供电动汽车所允许的标准电池包组合的位置最优解，实现对标准电池包的最优安装布置，从而实现整车前后轴荷的最优化分配，确保了整车性能。最后，通过提供电动汽车已装载的标准电池包的数量，从而判断是否需要提供电池包搭载方案，减少无效计算。

如图4所示为本申请其中一实施例提供一种电动汽车电池包更换控制电子设备的硬件结构示意图，包括：

至少一个处理器401；以及，

与至少一个所述处理器401通信连接的存储器402；其中，

所述存储器402存储有可被至少一个所述处理器401执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器401执行，以使至少一个所述处理器401能够：

执行如前所述的电动汽车电池包更换控制方法。

电子设备可以为车辆电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。例如设置在电动汽车上的智能换电整车平台的电动汽车电池包更换控制电子设备。图4中以一个处理器401为例。

电子设备还可以包括：输入装置403和显示装置404。

处理器401、存储器402、输入装置403及显示装置404可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。

存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的电动汽车电池包更换控制方法对应的程序指令/模块，例如，图1所示的方法流程。处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的电动汽车电池包更换控制方法。

存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电动汽车电池包更换控制方法的使用所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行电动汽车电池包更换控制方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置403可接收输入的用户点击，以及产生与电动汽车电池包更换控制方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。显示装置404可包括显示屏等显示设备。

在所述一个或者多个模块存储在所述存储器402中，当被所述一个或者多个处理器401运行时，执行上述任意方法实施例中的电动汽车电池包更换控制方法。

本申请根据用户的需求续航里程，确定标准电池包的优化组合，从而满足用户在短、中、长途的不同使用场景，实现不同使用场景下的整车重量及能耗的优化，以最经济的方式满足用户出行需求，避免了“短途背大包”的高能耗现象。

如图5所示为本申请其中一个实施例提供一种智能换电整车平台的示意图，包括：设置在电动汽车上的多个并联的电池仓1、如前所述的电动汽车电池包更换控制电子设备2、通信装置3，每一所述电池仓1内设置有用于与标准电池包可拆卸连接的标准电池包接口，多个所述电池仓1的标准电池包接口并联后与电动汽车的动力系统电连接，所述标准电池包接口与所述电动汽车电池包更换控制电子设备2通信连接，所述电动汽车电池包更换控制电子设备2与所述通信装置3通信连接。

具体来说，电池仓1用于放置标准电池包，在电池仓1内设置标准电池包接口。标准电池包接口为插接口，使得在标准电池包放置进入电池仓1内安装就位后直接与车辆的线路电联接。标准电池包接口并联，因此每个电池仓1内容置的标准电池包为电动汽车的驱动电机独立提供电能。

标准电池包是最基本的储能单元，每个标准电池包可以独立正常驱动车辆，在误差范围内每个标准电池包的容量是一致的。因此，通过对标准电池包数量的增减可以实现整车续航里程的调整，标准电池包可以通过换电站实现快速更换或增减。

智能换电整车平台，是标准电池包的载体，不仅可以搭载不同数量的电池包，而且可以根据所搭载电池包的数量智能选择搭载方案，即能够对标准电池包进行最优布置，进而实现整车前后轴荷的合理分配。其中的，电动汽车电池包更换控制电子设备2与标准电池包接口通信连接，获取标准电池包与标准电池包接口的插接信息，从而确定已装载的标准电池包数量。通过对每个电池仓进行标号，则能确定已装载的标准电池包在车辆上的安装位置信息，安装位置信息即每个连接标准电池包的电池仓的标号。通信装置3用于与换电站的换电设备进行通信，将换电站的电池包搭载方案读取请求发送到电动汽车电池包更换控制电子设备2，并将电动汽车电池包更换控制电子设备2确定的电池包搭载方案发送到换电站的换电设备。

不同的智能换电整车平台所包括的电池仓的最大数量可以不同。例如，如图6所示，根据整车轴距、车长对车辆进行级别划分为A级、B级、D级。不同等级的智能换电整车平台所包括的电池仓1的最大数量不同。因此，智能换电整车平台所包括的电池仓的最大数量即为该电动汽车所属车型的标准电池包的最大装载数量。不同的智能换电整车平台所包括的电池仓的尺寸也可以不同，通过电池仓的尺寸，则能限定其所能装载的标准电池包的类型。

最后，针对不同场景，由前述方式获得电池包搭载方案，在电池包搭载方案的指定电池仓13上装载标准电池包，为车辆供电。

智能换电整车平台的电池仓可以设置在车辆的不同位置，例如设置在车体4的底盘等位置。

本实施例提供智能换电整车平台，实现对标准电池包的优化组合，从而满足用户在短、中、长途的不同使用场景，实现不同使用场景下的整车重量及能耗的优化，以最经济的方式满足用户出行需求，避免了“短途背大包”的高能耗现象。

在其中一个实施例中，还包括多个与所述电动汽车电池包更换控制电子设备2通信连接的电池管理系统(Battery Management System，BMS)11、和/或与所述电动汽车电池包更换控制电子设备2通信连接的电池切断单元(Battery Disconnect Unit，BDU)12，每一所述电池仓1设置有与所述电池管理系统11电连接的电池管理系统插接件、和/或与所述电池切断单元12电连接的电池切断单元插接件，每一所述电池管理系统插接件所连接的电池管理系统11独立于其他电池管理系统插接件所连接的电池管理系统11，每一所述电池切断单元插接件所连接的电池切断单元12独立于其他电池切断单元插接件所连接的电池切断单元12。

本实施例通过设置单独的电池管理系统和电池切断单元，实现对每个电池仓所容置的标准电池包的单独管理以及单独切断，从而实现每个标准电池包对电动汽车的独立供电。

如图7所示为本申请其中一实施例提供一种换电站电池包更换控制方法的工作流程图，包括：

步骤S701，向由至少一个标准电池包驱动的电动汽车发送电池包搭载方案读取请求；

步骤S702，获取所述电动汽车返回的电池包搭载方案并展示，所述电池包搭载方案由所述电动汽车确定，所述电池包搭载方案满足所述电动汽车的标准电池包换电信息及用户需求续航里程，且所述电池包搭载方案至少包括标准电池包的数量。

具体来说，本实施例可以应用在换电站的换电设备上，将换电设备与电动汽车通信连接，然后执行步骤S701，向由至少一个标准电池包驱动的电动汽车发送电池包搭载方案读取请求。通信连接方式可以是有线连接方式或无线连接方式。然后等待电动汽车的返回信息，在接收所述电动汽车返回的电池包搭载方案时，触发步骤S702，获取电池包搭载方案并展示。展示所述电池包搭载方案，具体来说，可以通过在换电设备的屏幕上展示电池包搭载方案，或者向换电站的工作人员的移动终端发送电池包搭载方案，在工作人员的移动终端上展示电池包搭载方案，由工作人员根据电池包搭载方案对电动汽车进行换电。

本申请根据用户的需求续航里程，确定标准电池包的优化组合，从而满足用户在短、中、长途的不同使用场景，实现不同使用场景下的整车重量及能耗的优化，以最经济的方式满足用户出行需求，避免了“短途背大包”的高能耗现象。

如图8所示为本申请其中一实施例提供一种换电站电池包更换控制方法，包括：

步骤S801，向由至少一个标准电池包驱动的电动汽车发送电池包搭载方案读取请求；

步骤S802，如果接收到所述电池汽车返回的仅换电指令，则展示仅换电信息；

步骤S803，如果接收到电动汽车返回的电池包搭载方案，则展示所述电池包搭载方案，所述电池包搭载方案由所述电动汽车确定，所述电池包搭载方案满足所述电动汽车的标准电池包换电信息及用户需求续航里程，且所述电池包搭载方案至少包括标准电池包的数量。

电池包搭载方案由电动汽车计算，计算方式如前所述。在计算后，电动汽车确定是否需要提供电池包搭载方案。如果无需提供电池包搭载方案，则向所述换电设备发送仅换电指令，换电站的换电设备接收后，显示仅换电信息。换电站工作人员仅更换电池。如果需要提供电池包搭载方案，则电动汽车向换电设备发送电池包搭载方案，由换电站的换电设备进行显示，换电站工作人员根据电池包搭载方案为电动汽车重新装载电池包。

本实施例通过电动汽车确定是否需要提供电池包搭载方案，减少无效计算。

如图9所示为本申请其中一实施例提供一种换电站电池包更换控制电子设备的硬件结构示意图，包括：

至少一个处理器901；以及，

与至少一个所述处理器901通信连接的存储器902；其中，

所述存储器902存储有可被至少一个所述处理器901执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器901执行，以使至少一个所述处理器901能够：

执行如前所述的换电站电池包更换控制方法。

电子设备可以为换电站的换电设备。图9中以一个处理器901为例。

电子设备还可以包括：输入装置903和显示装置904。

处理器901、存储器902、输入装置903及显示装置904可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。

存储器902作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的换电站电池包更换控制方法对应的程序指令/模块，例如，图7所示的方法流程。处理器901通过运行存储在存储器902中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的换电站电池包更换控制方法。

存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据换电站电池包更换控制方法的使用所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行换电站电池包更换控制方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置903可接收输入的用户点击，以及产生与换电站电池包更换控制方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。显示装置904可包括显示屏等显示设备。

在所述一个或者多个模块存储在所述存储器902中，当被所述一个或者多个处理器901运行时，执行上述任意方法实施例中的换电站电池包更换控制方法。

本申请根据用户的需求续航里程，确定标准电池包的优化组合，从而满足用户在短、中、长途的不同使用场景，实现不同使用场景下的整车重量及能耗的优化，以最经济的方式满足用户出行需求，避免了“短途背大包”的高能耗现象。

本申请一实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的电动汽车电池包更换控制方法的所有步骤。

本申请一实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的换电站电池包更换控制方法的所有步骤。

如图10所示，本申请其中一实施例提供一种电池包更换方法的工作流程图，采用如5所示的智能换电整车平台，方法包括：

步骤S1001，电动汽车获取用户输入的里程需求；

步骤S1002，根据车辆信息计算所需标准电池包的数量△；

步骤S1003，如果标准电池包数量匹配，则仅更换，否则执行步骤S1004；

步骤S1004，电动汽车到达换电站，与换电站的换电设备连接；

步骤S1005，换电设备发送电池包搭载方案读取请求；

步骤S1006，如果换电设备接收到仅换电指令，则仅更换电池包；

步骤S1007，如果换电设备接收到电池包搭载方案，根据电池包搭载方案重新排版并安装标准电池包。

具体来说，标准电池包是最基本的储能单元，每个标准电池包可以独立正常驱动车辆(计算示例如表2所示)。其中，SUV为运动型多用途车(Sport Utility Vehicle)，sedan为轿车。

表2单个标准电池包驱动参数计算示例

在误差范围内每个标准电池包的容量是一致的，在平台车型内具有完全的通用性和互换性(随着相关国家标准和行业标准的不断完善，未来可以实现不同品牌车型之间的通用与互换)；标准电池包具有一定的储能容量，可以为车辆提供相对应的续航里程。实际应用时，标准电池包的尺寸及容量可以根据平台的特点进行划分与定义，以利于标准电池包的组合搭配。进一步的，同一平台也可以搭载不同规格(容量、尺寸)的标准电池包，比如有两种规格的电池包：标准电池包A(25kWh)、标准电池包B(18kWh)，在平台上的组合可以是A+A、A+A+A、A+B、A+A+B等。

流程图中所述车辆信息包括换电车型所能装载的标准电池包的类型、最大装载数量、已装载的标准电池包数量、已装载的标准电池包在车辆上的安装位置信息以及该车型所有可能的装载标准电池包的位置最优解；客户根据出行需求输入所需要的里程信息；电动汽车根据客户输入的里程信息计算所需要的标准电池包的种类和数量Δ，然后将所读取的车辆信息中的已装载的标准电池包数量信息与计算结果进行比较判断，如果已装载的标准电池包数量与客户需求相匹配，则向换电站发送仅进行换电操作；如果不匹配，则根据所读取的该车型标准电池包布置方案最优解结合Δ值，对电池包进行重新排布并向换电站发送电池包搭载方案，换电站根据电池包搭载方案安装。将智能换电整车平台的每一个标准电池包接口进行标号，如图3所示，包括K1、K2、K3、……、KN。标准电池包位置最优解即是标号K1-KN的排列组合，这个排列组合在车辆开发过程中确定，并存储在所述车辆信息中。

本申请提出的电池包更换控制方法、电子设备、智能换电整车平台，通过标准电池包的优化组合来满足用户在短、中、长途的不同使用场景，从而优化不同使用场景下的整车重量及能耗，以最经济的方式满足用户出行需求，避免了“短途背大包”的高能耗现象。智能换电整车平台能够实现对标准电池包的最优安装布置，从而实现整车前后轴荷的最优化分配，确保了整车性能。智能换电快速满足用户的不同使用需求，解决用户的里程焦虑及充电时间焦虑。同时，实现企业经营模式及用户选择多样化，用户可根据使用需求购买或租赁标准电池包，降低购车成本，同时有利于车辆(不含电池包)残值的提升。最后，电池包集中换电后使用慢充，有利于延长电池的使用寿命，同时，有利于电网的“削峰填谷”，进一步增加用电的经济性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (17)

1.一种电动汽车电池包更换控制方法，其特征在于，包括：

获取由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程；

获取所述电动汽车的标准电池包换电信息；

确定满足所述电动汽车的标准电池包换电信息及所述用户需求续航里程的电池包搭载方案，所述电池包搭载方案至少包括标准电池包的数量；

响应于换电设备的电池包搭载方案读取请求，向所述换电设备发送所述电池包搭载方案。

2.根据权利要求1所述的电动汽车电池包更换控制方法，其特征在于，所述标准电池包换电信息包括所述电动汽车的标准电池包允许装载参数，所述确定满足所述电动汽车的标准电池包换电信息及所述用户需求续航里程的电池包搭载方案，具体包括：

确定满足所述电动汽车的标准电池包允许装载参数的所有电池包组合方案，所述电池包组合方案至少包括标准电池包的数量；

根据所述用户需求续航里程确定电池需求续航里程；

从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，作为满足所述用户需求续航里程和所述标准电池包换电信息的电池包搭载方案。

3.根据权利要求2所述的电动汽车电池包更换控制方法，其特征在于，所述从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，具体包括：

从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程大于所述电池需求续航里程的电池包组合方案为待筛选电池包组合方案；

从所有的待筛选电池包组合方案中，选择所包括的标准电池包的总续航里程与所述电池需求续航里程的差值最小，且所包括的标准电池包数量最小的电池包组合方案。

4.根据权利要求2所述的电动汽车电池包更换控制方法，其特征在于，所述标准电池包换电信息还包括所述电动汽车所允许的标准电池包组合的位置最优解，所述标准电池包组合的位置最优解为所述标准电池包组合所包括的每个标准电池包预先设定的在所述电动汽车上的最优位置，所述从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，作为满足所述用户需求续航里程和所述标准电池包换电信息的电池包搭载方案，具体包括：

从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，作为待确定位置电池包组合方案；

从所述电动汽车所允许的标准电池包组合的位置最优解中，确定所述待确定位置电池包组合方案所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置；

将所述待确定位置电池包组合方案及所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置，作为满足所述用户需求续航里程和所述标准电池包换电信息的电池包搭载方案。

5.根据权利要求4所述的电动汽车电池包更换控制方法，其特征在于，所述标准电池包换电信息还包括所述电动汽车已装载的标准电池包的数量，所述从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，作为满足所述用户需求续航里程和所述标准电池包换电信息的电池包搭载方案，具体包括：

从所有电池包组合方案中，选取所包括的标准电池包的总续航里程符合所述电池需求续航里程的电池包组合方案，作为待确定位置电池包组合方案；

如果所述待确定位置电池包组合方案所包括的标准电池包的数量与所述电动汽车已装载的标准电池包的数量一致，则判断为无需提供电池包搭载方案；否则

判断为需要提供电池包搭载方案，从所述电动汽车所允许的标准电池包组合的位置最优解中，确定所述待确定位置电池包组合方案所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置；

将所述待确定位置电池包组合方案及所包括的每个标准电池包在所述电动汽车上的位置，作为满足所述用户需求续航里程和所述标准电池包换电信息的电池包搭载方案。

6.根据权利要求5所述的电动汽车电池包更换控制方法，其特征在于，所述响应于换电设备的电池包搭载方案读取请求，向所述换电设备发送所述电池包搭载方案，具体包括：

响应于换电设备的电池包搭载方案读取请求，如果判断为无需提供电池包搭载方案，则向所述换电设备发送仅换电指令，否则向所述换电设备发送所述电池包搭载方案。

7.根据权利要求2所述的电动汽车电池包更换控制方法，其特征在于，所述根据所述用户需求续航里程确定电池需求续航里程，具体包括：

获取行驶路况、以及空调模式；

根据所述行驶路况、以及所述空调模式，确定能耗系数；

根据所述用户需求续航里程、以及所述能耗系数计算电池需求续航里程。

8.根据权利要求7所述的电动汽车电池包更换控制方法，其特征在于，所述获取行驶路况、以及空调模式，具体包括：

提供输入界面，从所述输入界面中获取用户输入的行驶路况、以及空调模式；或者，

获取导航信息，根据导航信息确定行驶路况，获取电动汽车的行驶环境信息，根据行驶环境信息确定空调模式。

9.根据权利要求1至8任一项所述的电动汽车电池包更换控制方法，其特征在于，所述获取由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程，具体包括：

提供输入界面，从所述输入界面中获取用户输入的由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程；或者

获取导航信息，根据导航信息确定由至少一个标准电池包驱动的电动汽车的用户需求续航里程。

10.一种电动汽车电池包更换控制电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，

与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够:

执行如权利要求1至9任一项所述的电动汽车电池包更换控制方法。

11.一种智能换电整车平台，其特征在于，包括：设置在电动汽车上的多个并联的电池仓(1)、如权利要求10所述的电动汽车电池包更换控制电子设备(2)、通信装置(3)，每一所述电池仓(1)内设置有用于与标准电池包可拆卸连接的标准电池包接口，多个所述电池仓(1)的标准电池包接口并联后与电动汽车的动力系统电连接，所述标准电池包接口与所述电动汽车电池包更换控制电子设备(2)通信连接，所述电动汽车电池包更换控制电子设备(2)与所述通信装置(3)通信连接。

12.根据权利要求11所述的智能换电整车平台，其特征在于，还包括多个与所述电动汽车电池包更换控制电子设备(2)通信连接的电池管理系统(11)、和/或与所述电动汽车电池包更换控制电子设备(2)通信连接的电池切断单元(12)，每一所述电池仓(1)设置有与所述电池管理系统(11)电连接的电池管理系统插接件、和/或与所述电池切断单元(12)电连接的电池切断单元插接件，每一所述电池管理系统插接件所连接的电池管理系统(11)独立于其他电池管理系统插接件所连接的电池管理系统(11)，每一所述电池切断单元插接件所连接的电池切断单元(12)独立于其他电池切断单元插接件所连接的电池切断单元(12)。

13.一种换电站电池包更换控制方法，其特征在于，包括：

向由至少一个标准电池包驱动的电动汽车发送电池包搭载方案读取请求；

获取所述电动汽车返回的电池包搭载方案并展示，所述电池包搭载方案由所述电动汽车确定，所述电池包搭载方案满足所述电动汽车的标准电池包换电信息及用户需求续航里程，且所述电池包搭载方案至少包括标准电池包的数量。

14.根据权利要求13所述的换电站电池包更换控制方法，其特征在于，所述获取所述电动汽车返回的电池包搭载方案并展示，具体包括：

如果接收到所述电池汽车返回的仅换电指令，则展示仅换电信息；

如果接收到电动汽车返回的电池包搭载方案，则展示所述电池包搭载方案。

15.一种换电站电池包更换控制电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，

与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够:

执行如权利要求13至14任一项所述的换电站电池包更换控制方法。

16.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如权利要求1至9任一项所述的电动汽车电池包更换控制方法的所有步骤。

17.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如权利要求13至14任一项所述的换电站电池包更换控制方法的所有步骤。

Images