CN113291194B - 车辆及其换电方法、换电装置和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆及其换电方法、换电装置和计算机可读存储介质，车辆包括待更换电池包和电池管理系统，电池管理系统独立于待更换电池包设置，方法包括：在接收到车辆的换电指令后，建立车辆与换电平台之间的通信连接，控制车辆高压下电并获取待更换电池包的状态信息；将待更换电池包的状态信息发送至换电平台进行保存，并控制电池管理系统低压下电以通过换电平台更换电池包；接收换电平台发送的换电完成信号，启动电池管理系统，并接收换电平台发送的更换后的电池包的状态信息以对电池管理系统进行数据更新。由此，能够有效提高换电站的通用性，从而提高换电的便捷性并降低换电设施的成本，同时能够有效提升换电的安全性和自动化程度。

Description

车辆及其换电方法、换电装置和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及车辆换电技术领域，尤其涉及一种车辆及其换电方法、换电装置和计算机 可读存储介质。

背景技术

车辆换电是指当电动车辆的电量不足时，将电池包从电动车辆上拆分，并在换电站更 换一块满电量的电池包安装至电动车辆上。与传统的充电模式相比，车辆换电模式以补电 速度快的突出优势备受厂家和用户的关注。但是车辆换电时，需要电池包的相关信息可追 溯、换电站提供的电池包与电动车辆相匹配等，因此通常将BMS(Battery ManagementSystem，电池管理系统)内置于电池包内，并随着电池包的更换而更换，并在更换后，将 BMS与换电站通过CAN(Controller Area Network，控制器局部网)总线进行通信，以读 取BMS中的电池包的信息并存储。

但是，由于不同主机厂或不同车型的BMS程序和BMS功能存在差异，导致换电站的通用性低，一个换电站只能服务于同一厂家的同一车型，从而直接严重地影响了换电的便捷性和换电设施的成本。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一 个目的在于提出一种车辆的换电方法，电池管理系统独立于待更换电池包设置，这样在换 电时仅更换电池包即可，从而使得一个换电站可服务于多种车辆的换电，有效提高了换电 站的通用性，从而提高了换电的便捷性并降低了换电设施的成本，同时通过换电站与车辆 进行信息交互来共同控制换电的过程，有效提升了换电的安全性和自动化程度。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆的换电装置。

本发明的第四个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆的换电方法，车辆包括待更 换电池包和电池管理系统，电池管理系统独立于待更换电池包设置，方法包括以下步骤： 在接收到车辆的换电指令后，建立车辆与换电平台之间的通信连接，并在通信连接建立成 功后，控制车辆高压下电并获取高压下电前待更换电池包的状态信息；将待更换电池包的 状态信息发送至换电平台进行保存，并控制电池管理系统低压下电以在电池管理系统下电 后通过换电平台更换待更换电池包；接收换电平台发送的换电完成信号，根据换电完成信 号启动电池管理系统，并接收换电平台发送的更换后的电池包的状态信息以对电池管理系 统进行数据更新。

根据本发明实施例的车辆的换电方法，通过电池管理系统独立于待更换电池包设置， 并通过在接收到车辆的换电指令后，建立车辆与换电平台之间的通信连接，并在通信连接 建立成功后，控制车辆高压下电并获取高压下电前待更换电池包的状态信息，然后通过将 待更换电池包的状态信息发送至换电平台进行保存，并控制电池管理系统低压下电以在电 池管理系统下电后通过换电平台更换待更换电池包，以及通过接收换电平台发送的换电完 成信号，根据换电完成信号启动电池管理系统，并接收换电平台发送的更换后的电池包的 状态信息以对电池管理系统进行数据更新。其中，电池管理系统独立于待更换电池包设置， 这样在换电时仅更换电池包即可，从而使得一个换电站可服务于多种车辆的换电，有效提 高了换电站的通用性，从而提高了换电的便捷性并降低了换电设施的成本，同时通过换电 站与车辆进行信息交互来共同控制换电的过程，有效提升了换电的安全性和自动化程度。

根据本发明的一个实施例，待更换电池包的状态信息包括累计充电电量、累计放电电 量、健康状态、累计行驶里程、剩余电量和历史故障信息中的一种或多种；更换后的电池 包的状态信息包括累计充电电量、累计放电电量、健康状态、累计行驶里程和剩余电量中 的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，在通信连接建立成功后，接收换电平台发送的车辆位置状 态信息；如果车辆位置状态信息满足预设条件，则再控制车辆高压下电并获取高压下电前 待更换电池包的状态信息。

根据本发明的一个实施例，在建立车辆与换电平台之间的通信连接时，如果连接失败 且连接失败的次数大于第一预设次数，则进行通信连接故障提醒，并清除换电指令；在通 信连接建立成功后，实时获取车辆与换电平台之间的连接状态，如果连接断开，则重新建 立车辆与换电平台之间的通信连接，如果连接失败且连接失败的次数大于第二预设次数， 则进行通信连接故障提醒，并清除换电指令。

根据本发明的一个实施例，在接收换电平台发送的更换后的电池包的状态信息时，如 果接收失败且接收失败的次数大于第三预设次数，则进行通信连接故障提醒，并清除换电 指令。

根据本发明的一个实施例，实时接收换电平台发送的车辆位置状态信息；如果车辆位 置状态信息未满足预设条件，则进行换电故障提醒，并清除换电指令。

根据本发明的一个实施例，通过车辆的车联网系统建立车辆与换电平台之间的通信连 接。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储 有车辆的换电程序，该换电程序被处理器执行时实现上述的车辆的换电方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过其上存储有车辆的换电程序，该换电 程序被处理器执行时实现上述的车辆的换电方法，能够有效提高换电站的通用性，从而提 高换电的便捷性并降低换电设施的成本，同时能够有效提升换电的安全性和自动化程度。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车辆的换电装置，车辆包括待更 换电池包和电池管理系统，电池管理系统独立于待更换电池包设置，装置包括：通信模块， 用于在接收到车辆的换电指令后，建立车辆与换电平台之间的通信连接；控制模块，用于 在通信连接建立成功后，控制车辆高压下电并获取高压下电前待更换电池包的状态信息， 以及将待更换电池包的状态信息通过通信模块发送至换电平台进行保存，并控制电池管理 系统低压下电以在电池管理系统下电后通过换电平台更换待更换电池包；控制模块，还用 于接收换电平台发送的换电完成信号，根据换电完成信号启动电池管理系统，并接收换电 平台发送的更换后的电池包的状态信息以对电池管理系统进行数据更新。

根据本发明实施例的车辆的换电装置，通过电池管理系统独立于待更换电池包设置， 并通过通信模块在接收到车辆的换电指令后，建立车辆与换电平台之间的通信连接，然后 通过控制模块在通信连接建立成功后，控制车辆高压下电并获取高压下电前待更换电池包 的状态信息，以及将待更换电池包的状态信息通过通信模块发送至换电平台进行保存，并 控制电池管理系统低压下电以在电池管理系统下电后通过换电平台更换待更换电池包，以 及通过控制模块接收换电平台发送的换电完成信号，根据换电完成信号启动电池管理系统， 并接收换电平台发送的更换后的电池包的状态信息以对电池管理系统进行数据更新。其中， 电池管理系统独立于待更换电池包设置，这样在换电时仅更换电池包即可，从而使得一个 换电站可服务于多种车辆的换电，有效提高了换电站的通用性，从而提高了换电的便捷性 并降低了换电设施的成本，同时通过换电站与车辆进行信息交互来共同控制换电的过程， 有效提升了换电的安全性和自动化程度。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种车辆，包括待更换电池包、电池 管理系统和上述的车辆的换电装置，其中，电池管理系统独立于待更换电池包设置。

根据本发明实施例的车辆，通过上述的车辆的换电装置，并通过电池管理系统独立于 待更换电池包设置，能够有效提高换电站的通用性，从而提高换电的便捷性并降低换电设 施的成本，同时能够有效提升换电的安全性和自动化程度。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明 显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的车辆的换电方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的车辆换电的网络拓扑图；

图3为根据本发明一个实施例的车辆的换电装置的方框图；

图4为根据本发明一个实施例的车辆的方框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类 似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的 实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例提供的车辆及其换电方法、换电装置和计算机可读存 储介质。

图1为根据本发明一个实施例的车辆的换电方法的流程图，参考图1所示，该车辆的 换电方法可以包括以下步骤：

步骤S101：在接收到车辆的换电指令后，建立车辆与换电平台之间的通信连接，并在 通信连接建立成功后，控制车辆高压下电并获取高压下电前待更换电池包的状态信息。

在本申请中，车辆包括待更换电池包和BMS，BMS独立于待更换电池包设置，这样在换电时仅更换电池包即可，从而使得一个换电站可服务于多种车辆的换电，有效提高了换电站的通用性，从而提高了换电的便捷性并降低了换电设施的成本。

具体地，可在车辆上设置一个换电功能开启开关，在需要换电时，将车辆停靠在换电 站，并按下换电功能开启开关。该换电功能开启开关可与整车控制器(Vehicle ControlUnit， VCU)相连，在用户按下换电功能开启开关后，VCU将接收到换电指令，根据该换电指令 进入换电模式以开始换电。

在车辆进入换电模式后，先建立车辆与换电平台之间的通信连接，并在通信连接建立 成功后，控制车辆高压下电并获取高压下电前待更换电池包的状态信息。例如，通常车辆 上设置有远程信息处理器(Telematics BOX，TBOX)，可通过TBOX建立车辆与换电平台之间的通信连接。具体的，可由VCU发送换电指令至TBOX，TBOX在接收到换电指令后， 建立与换电平台之间的通信连接，并在通信连接建立成功后，反馈通信建立成功信号至 VCU。VCU在接收到通信建立成功信号后，控制车辆进入高压下电流程，此时车辆各部件 进入存档状态，包括BMS存储电池包的状态信息，而后VCU从BMS中获取待更换电池 包的状态信息。在具体示例中，待更换电池包的状态信息可以包括累计充电电量、累计放 电电量、健康状态、累计行驶里程、剩余电量和历史故障信息中的一种或多种。

在一个实施例中，在通信连接建立成功后，接收换电平台发送的车辆位置状态信息； 如果车辆位置状态信息满足预设条件，则再控制车辆高压下电并获取高压下电前待更换电 池包的状态信息。

具体地，TBOX在接收到换电指令后，建立与换电平台之间的通信连接，并在通信连接建立成功后，反馈通信建立成功信号至VCU，同时TBOX与换电平台进行通信，以接收 换电平台发送的车辆位置状态信息，如果车辆位置状态信息满足预设条件，即车辆当前处 于换电区域内，则发送车辆位置正确信号至VCU。VCU在接收到车辆位置正确信号后， 控制车辆进入高压下电流程，此时车辆各部件进入存档状态，包括BMS存储电池包的状态 信息，而后VCU从BMS中获取待更换电池包的状态信息。由此，在车辆处于换电区域内 才使车辆下高压电并进行后续流程，从而避免车辆未处于换电区域进行换电导致无法正确 换电的问题。

步骤S102：将待更换电池包的状态信息发送至换电平台进行保存，并控制BMS低压下电以在BMS下电后通过换电平台更换待更换电池包。

具体地，在车辆高压下电完成后，先将待更换电池包的状态信息发送至换电平台进行 保存，而后控制BMS低压下电，并在BMS下电后通过换电平台更换待更换电池包。例如VCU将从BMS中获取的待更换电池包的状态信息发送至TBOX，TBOX在接收到待更换 电池包的状态信息后，将其发送至换电平台，换电平台下载数据，并在数据下载完成后， 发送下载完成信号至TBOX。TBOX根据接收到的下载完成信号生成整车上传数据完成信 号至VCU，VCU在接收到整车上传数据完成信号后，控制BMS低压下电，此时BMS低 压断电并进入休眠状态。在BMS下电完成后，VCU通过TBOX发送开始换电信号至换电 平台，换电平台在接收到开始换电信号后执行换电操作。

步骤S103：接收换电平台发送的换电完成信号，根据换电完成信号启动BMS，并接收 换电平台发送的更换后的电池包的状态信息以对BMS进行数据更新。

具体地，在换电平台完成换电操作后，发送换电完成信号至TBOX，TBOX发送换电完成信号至VCU。VCU在接收到换电完成信号后，激活BMS，并在BMS激活后，发送整 车下载数据信号至TBOX，TBOX在接收到整车下载数据信号后，向换电平台请求数据。 换电平台在接收到数据请求后，将更换后的电池包的状态信息发送至TBOX，在具体示例 中，更换后的电池包的状态信息可以包括累计充电电量、累计放电电量、健康状态、累计 行驶里程和剩余电量中的一种或多种。TBOX在接收到更换后的电池包的状态信息后，发 送至整车CAN网络，位于整车CAN网络上的BMS可直接下载更换后的电池包的状态信 息并存储，并在下载完成后，发送下载完成信号至TBOX，此时TBOX断开与换电平台的 通信连接，并发送通信断开信号至VCU，VCU在接收到通信断开信号后，清除换电功能 开启开关的按下记录，使得车辆处于未换电状态。

上述实施例中，一方面，通过将BMS独立于待更换电池包设置，能够提高电池包的通 用性，与采用相关技术时一个换电平台只能匹配于同一厂家同一车型相比，采用本发明提 供的换电方法可以实现一个换电平台服务多种车型的换电，从而能够提高换电的便捷性并 降低换电设施的成本；另一方面，本发明采用车辆与换电平台通信连接实现共同控制换电， 与采用相关技术时仅通过换电平台控制整个换电过程相比，控制的可靠性更高，有利于提 升换电过程的安全性和自动化程度。

在一个实施例中，车辆的换电方法还包括：实时接收换电平台发送的车辆位置状态信 息；如果车辆位置状态信息未满足预设条件，则进行换电故障提醒，并清除换电指令。

也就是说，在整个换电过程中，由换电平台实时监控车辆的位置状态，并将位置状态 信息发送至TBOX，TBOX在接收到车辆的位置状态信息后，判断其是否满足预设条件， 即车辆是否处于换电区域，如果是，则生成车辆位置正确信号并发送给VCU；如果否，则 生成车辆位置错误信号并发送给VCU。VCU在接收到车辆位置正确信号时，控制换电流 程继续进行，而在接收到车辆位置错误信号时，控制换电流程停止，并清除换电功能开启 开关的按下记录，使得车辆处于未换电状态。由此有助于提高换电过程的安全性和自动化 程度。

在一个实施例中，在建立车辆与换电平台之间的通信连接时，如果连接失败且连接失 败的次数大于第一预设次数，则进行通信连接故障提醒，并清除换电指令；在通信连接建 立成功后，实时获取车辆与换电平台之间的连接状态，如果连接断开，则重新建立车辆与 换电平台之间的通信连接，如果连接失败且连接失败的次数大于第二预设次数，则进行通 信连接故障提醒，并清除换电指令。

在一个实施例中，在接收换电平台发送的更换后的电池包的状态信息时，如果接收失 败且接收失败的次数大于第三预设次数，则进行通信连接故障提醒，并清除换电指令。

也就是说，在本发明中，可以通过车辆与换电平台对换电过程中的故障情况进行实时 监控和处理。在具体实施中，可以把故障分为三种：第一种是处于建立车辆与换电平台之 间的通信连接阶段时，发生连接失败且失败次数达到一定预设值；第二种是处于车辆与换 电平台之间的通信连接建立成功后的阶段，发生连接失败且失败次数达到一定预设值；第 三种是处于接收换电平台发送的更换后的电池包的状态信息的阶段时，发生接收失败且失 败次数达到一定预设值。如果发生上述故障，则通过TBOX报通信连接故障提醒，并通过 VCU清除换电指令。由此，车辆与换电平台通信连接实现共同控制换电，使控制的可靠性 更高，有利于提升换电过程的安全性和自动化程度。

下面将通过具体的实施例进一步体现本申请的技术方案和效果。在该示例中，涉及到 的网络拓扑图如图2所示，相关信号如表1所示。

表1

1、采用本发明提供的车辆的换电方法的步骤S101对应整车数据对接阶段，在该阶段 中，具体实现方式如下。

①按下换电功能开启开关(具有自复位功能，在按下后会自动恢复至初始状态)，由 VCU发送数据传输命令VCU_XXX_Conmunication_Req＝0x1至TBOX，以使TBOX建立车 辆与换电平台之间的通信连接。

②TBOX接收到换电命令后建立车辆与换电平台之间的通信连接，通信建立成功后， 反馈通信状态信号信号TBOX_XXX_Communication_STA＝0x1(表示车辆与换电平台之间 通信建立成功)至VCU。

③TBOX与换电平台通信，确认车辆位置状态，若车辆位置状态正确，则发送换电位置状态信号TBOX_XXX_VehPosition_STA＝0x0(表示车辆位置正确)至VCU。

④VCU在收到到上述通信建立成功的信号和车辆位置状态正确的信号后，发送VCU换电状态信号VCU_XXX_BattExchange_STA＝0x1(表示换电状态为未换电)至TBOX，并 记录此状态。

⑤VCU控制车辆进入高压下电流程，并进入存档状态，此时整车数据对接阶段完成。

2、采用本发明提供的车辆的换电方法的步骤S102对应整车数据上传阶段和更换电池 阶段。

(1)在整车数据上传阶段，具体实现方式如下：

①在确认车辆位置正确、车辆与换电平台之间的通信建立成功且VCU进入存档状态 后，VCU发送数据传输命令VCU_XXX_Conmunication_Req＝0x2(表示整车上传数据需求)至TBOX，TBOX根据表2列出的信号下载对应的待更换电池包的状态信息，并传输给换 电平台。

表2

序号	信号名称	信号定义
			1	BMS_TOTAL_CHG_PWR	电池累计充电电量
2	BMS_TOTAL_DISCHG_PWR	电池累计放电电量
			3	BMS_BATT_SOH	动力电池健康状态
4	BMS_BATT_Cumulative mileage	累计行驶里程
			5	BMS_BATT_SOC	动力电池剩余电量
6	BMS_BATT_HistoricalFault	历史故障信息

②换电平台完成数据下载，并通知TBOX。

③TBOX接收到平台数据下载完成的信号后，发送TBOX通信状态信号 TBOX_XXX_Communication_STA＝0x2(表示整车上传数据完成)至VCU。

④VCU接收到TBOX整车上传数据完成的信号后，控制BMS低压电断开，且VCU 保持低压连接及通信。

⑤BMS低压电断开并处于休眠状态后，VCU发送数据传输命令VCU_XXX_Conmunication_Req＝0x3(表示低压下电)至TBOX，准备进行换电，此时整车数据上传阶 段完成。

(2)在更换电池阶段，具体实现方式如下：

①换电平台进行换电。

②换电平台确认换电完成，并通知TBOX。

③TBOX收到换电平台换电完成的信号后，发送通信状态信号 TBOX_XXX_Communication_STA＝0x3(表示换电完成)至VCU，此时，更换电池阶段完 成。

3、采用本发明提供的车辆的换电方法的步骤S103对应整车下载数据阶段，具体实现 方式如下。

①VCU接收到TBOX换电完成信号后控制激活BMS，然后发送数据传输命令 VCU_XXX_Conmunication_Req＝0x4(表示整车下载数据需求)至TBOX。TBOX收到整 车下载数据需求信号后，向平台请求整车下载数据，下载如表3列出的信号所对应的更换 后的电池包的状态信息数据。

表3

序号	信号名称	信号定义
			1	BMS_TOTAL_CHG_PWR	电池累计充电电量
2	BMS_TOTAL_DISCHG_PWR	电池累计放电电量
			3	BMS_BATT_SOH	动力电池健康状态
4	BMS_BATT_SOC	动力电池剩余电量
			5	BMS_BATT_Cumulativemileage	累计行驶里程

②换电平台发送相关数据给TBOX，该数据发送为周期性发送，该周期性发送是持续 的，除非发生以下两种情况：一种是换电平台或TBOX判断发送失败，另一种是接收到VCU传输完成的信号。

③TBOX接收到整车下载数据，并发送至整车CAN。

④BMS接收到整车下载数据，开始下载数据。

⑤BMS下载数据完成后，发送通信状态信号BMS_XXX_Conmunication_STA＝0x1(表示传输完成)至VCU，并保持10个周期(也可以预设其他周期个数)，然后恢复到通信状 态BMS_XXX__Communication_STA＝0x0(表示BMS通信未传输)至VCU。

⑥VCU收到BMS传输完成信号后，发送数据传输命令VCU_XXX_Conmunication _Req＝0x5(表示数据传输完成)至TBOX，并保持10个周期(也可以预设其他周期个数)， 然后恢复到数据传输状态即发送信号VCU_XXX_Conmunication_Req＝0x0(表示车辆与换 电平台之间无传输需求)至TBOX。

⑦TBOX接收到VCU传输完成信号后，断开与换电平台之间的网络连接，并发送通信状态信号TBOX_XXX_Communication_STA＝0x0(表示未与换电平台建立通信连接)至VCU。

⑧VCU收到TBOX发送的未建立连接的信号后，清除按下换电功能开启开关的记录，并发出换电状态信号VCU_XXX_BattExchange_STA＝0x0(表示处于未换电状态)至TBOX。

⑨VCU进入上下电流程，此时换电结束。

4、在换电过程中，车辆和换电平台实时监控数据传输情况，并进行故障处理，具体实 现方式如下。

①在建立数据连接的过程中，TBOX对车辆与换电平台的连接情况进行检测，若连接 失败，则重复尝试3次(也可以预设其他次数)，重复尝试全部失败后发送通信状态信号TBOX_XXX_Communication_STA＝0x4(表示TBOX通信传输故障)至VCU。

②建立数据连接后，TBOX需对连接状态进行实时检测，如连接断开，则尝试重新建立连接，若建立连接失败，则重复尝试3次(也可以预设其他次数)，重复尝试全部失败后 发送通信状态信号TBOX_XXX_Communication_STA＝0x4(表示TBOX通信传输故障)至 VCU。

③整车上传数据的过程中，换电平台对自身下载状态进行检测，若下载失败，则重复 尝试3次(也可以预设其他次数)，重复尝试全部失败后通知TBOX，TBOX发送通信状态 信号TBOX_XXX_Communication_STA＝0x4(表示TBOX通信传输故障)至TBOX。

④整车下载数据的过程中，BMS对自身下载状态进行检测，若下载失败，则重复尝试3次(也可以预设其他次数)，重复尝试全部失败后发送BMS通信状态信号 BMS_XXX_Communication_STA＝0x2(表示BMS通信传输故障)至VCU。

⑤TBOX或BMS发送传输故障信号时，VCU发送数据传输命令 VCU_XXX_BattExchange_STA＝0x6，表示车辆与换电平台之间数据传输故障，同时清除换 电功能开启开关按下的记录，并发送换电状态信号VCU_XXX_BattExchange_STA＝0x0(表 示未换电)至TBOX。

⑥在整个换电过程中，VCU对TBOX_XXX_VehPosition_STA进行实时检测，若出现换电位置状态信号TBOX_XXX_VehPosition_STA＝0x1，表示车辆位置错误，则VCU发送 数据传输命令VCU_XXX_BattExchange_STA＝0x6(表示车辆与换电平台之间数据传输故障) 至TBOX，同时清除换电功能开启开关按下的记录，并发送换电状态信号 VCU_XXX_BattExchange_STA＝0x0(表示未换电)至TBOX。

在以上实施中，当VCU发送传输故障信号时，TBOX和BMS也同时发送传输故障信号。

需要说明的是，上述示例均以VCU和TBOX为例进行说明，在实际应用中，也可以 利用车辆上的其它控制器与换电平台进行信息交互，以实现车辆的换电，同时也可以通过 车辆上的其它通信模块建立车辆与换电平台之间的通信连接。当然，也可以增设控制器以 及通信模块，以实现本发明，具体这里不做限制。另外，对于上述的TBOX所执行的信号 判断如车辆状态信息的判断等也可由控制器实现，也就是说，TBOX仅作为一个普通通信 模块实现数据的收发功能即可，此时可由普通通信模块代替，如无线收发器，具体这里不 做限制。

根据本发明实施例的车辆的换电方法，通过BMS独立于待更换电池包设置，并通过在 接收到车辆的换电指令后，建立车辆与换电平台之间的通信连接，并在通信连接建立成功 后，控制车辆高压下电并获取高压下电前待更换电池包的状态信息，然后通过将待更换电 池包的状态信息发送至换电平台进行保存，并控制BMS低压下电以在BMS下电后通过换电平台更换待更换电池包，以及通过接收换电平台发送的换电完成信号，根据换电完成信号启动BMS，并接收换电平台发送的更换后的电池包的状态信息以对BMS进行数据更新。 由此，能够提高电池包的通用性，从而提高换电的便捷性并降低换电设施的成本；且控制 的可靠性更高，有利于提升换电过程的安全性和自动化程度。

本发明的一个实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储 有车辆的换电程序，该换电程序被处理器执行时实现上述的车辆的换电方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储有车辆的换电程序，该换电程序 被处理器执行时实现上述的车辆的换电方法，能够提高电池包的通用性，从而提高换电的 便捷性并降低换电设施的成本；且控制的可靠性更高，有利于提升换电过程的安全性和自 动化程度。

就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输 程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。 计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连 接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光 盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其 他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或 必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。

图3为根据本发明一个实施例的车辆的换电装置的方框图。参考图3所示，车辆包括 待更换电池包和BMS，BMS独立于待更换电池包设置，车辆的换电装置200包括通信模 块201和控制模块202。其中，通信模块201用于在接收到车辆的换电指令后，建立车辆 与换电平台之间的通信连接。控制模块202用于在通信连接建立成功后，控制车辆高压下 电并获取高压下电前待更换电池包的状态信息，以及将待更换电池包的状态信息通过通信 模块201发送至换电平台进行保存，并控制BMS低压下电以在BMS下电后通过换电平台 更换待更换电池包。控制模块202还用于接收换电平台发送的换电完成信号，根据换电完 成信号启动BMS，并接收换电平台发送的更换后的电池包的状态信息以对BMS进行数据 更新。

在一个实施例中，待更换电池包的状态信息包括累计充电电量、累计放电电量、健康 状态、累计行驶里程、剩余电量和历史故障信息中的一种或多种；更换后的电池包的状态 信息包括累计充电电量、累计放电电量、健康状态、累计行驶里程和剩余电量中的一种或 多种。

在一个实施例中，在通信连接建立成功后，通信模块201接收换电平台发送的车辆位 置状态信息；如果车辆位置状态信息满足预设条件，则控制模块202再控制车辆高压下电 并获取高压下电前待更换电池包的状态信息。

在一个实施例中，通信模块201在建立车辆与换电平台之间的通信连接时，如果连接 失败且连接失败的次数大于第一预设次数，则控制模块202进行通信连接故障提醒，并清 除换电指令；在通信连接建立成功后，通信模块201实时获取车辆与换电平台之间的连接 状态，如果连接断开，则重新建立车辆与换电平台之间的通信连接，如果连接失败且连接 失败的次数大于第二预设次数，则进行通信连接故障提醒，并清除换电指令。

在一个实施例中，通信模块201在接收换电平台发送的更换后的电池包的状态信息时， 如果接收失败且接收失败的次数大于第三预设次数，则控制模块202进行通信连接故障提 醒，并清除换电指令。

在一个实施例中，通信模块201实时接收换电平台发送的车辆位置状态信息；如果车 辆位置状态信息未满足预设条件，则控制模块202进行换电故障提醒，并清除换电指令。

在一个实施例中，通信模块201通过车辆的车联网系统建立车辆与换电平台之间的通 信连接。

根据本发明实施例的车辆的换电装置，通过BMS独立于待更换电池包设置，并通过通 信模块在接收到车辆的换电指令后，建立车辆与换电平台之间的通信连接，然后通过控制 模块在通信连接建立成功后，控制车辆高压下电并获取高压下电前待更换电池包的状态信 息，以及将待更换电池包的状态信息通过通信模块发送至换电平台进行保存，并控制BMS 低压下电以在BMS下电后通过换电平台更换待更换电池包，以及通过控制模块接收换电平 台发送的换电完成信号，根据换电完成信号启动BMS，并接收换电平台发送的更换后的电 池包的状态信息以对BMS进行数据更新。由此，能够提高电池包的通用性，从而提高换电 的便捷性并降低换电设施的成本；且控制的可靠性更高，有利于提升换电过程的安全性和 自动化程度。

图4为根据本发明一个实施例的车辆的方框图。参考图4所示，车辆1000包括待更换 电池包300、BMS 400和上述的车辆的换电装置200，其中，BMS 400独立于待更换电池 包300设置。

需要说明的是，关于本申请中车辆的描述，请参考本申请中关于车辆的换电装置的描 述，具体这里不再赘述。

根据本发明实施例的车辆，通过上述的车辆的换电装置，并通过BMS独立于待更换电 池包设置，能够提高电池包的通用性，从而提高换电的便捷性并降低换电设施的成本；且 控制的可靠性更高，有利于提升换电过程的安全性和自动化程度。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以 被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介 质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他 可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行 系统、装置或设备而使用。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实 施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或 固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下 列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路 的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现 场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点 包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一 定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是 机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两 个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通 技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种车辆的换电方法，其特征在于，所述车辆包括待更换电池包和电池管理系统，所述电池管理系统独立于所述待更换电池包设置，所述方法包括以下步骤：

在接收到所述车辆的换电指令后，建立所述车辆与换电平台之间的通信连接，并在通信连接建立成功后，控制所述车辆高压下电并获取高压下电前所述待更换电池包的状态信息；

将所述待更换电池包的状态信息发送至所述换电平台进行保存，并控制所述电池管理系统低压下电以在所述电池管理系统下电后通过所述换电平台更换所述待更换电池包；

接收所述换电平台发送的换电完成信号，根据所述换电完成信号启动所述电池管理系统，并接收所述换电平台发送的更换后的电池包的状态信息以对所述电池管理系统进行数据更新；

所述待更换电池包的状态信息包括累计充电电量、累计放电电量、健康状态、累计行驶里程、剩余电量和历史故障信息中的一种或多种；

所述更换后的电池包的状态信息包括累计充电电量、累计放电电量、健康状态、累计行驶里程和剩余电量中的一种或多种；

在通信连接建立成功后，所述方法还包括：

接收所述换电平台发送的车辆位置状态信息；

如果所述车辆位置状态信息满足预设条件，则再控制所述车辆高压下电并获取高压下电前所述待更换电池包的状态信息；

在建立所述车辆与换电平台之间的通信连接时，如果连接失败且连接失败的次数大于第一预设次数，则进行通信连接故障提醒，并清除所述换电指令；

在通信连接建立成功后，实时获取所述车辆与所述换电平台之间的连接状态，如果连接断开，则重新建立所述车辆与所述换电平台之间的通信连接，如果连接失败且连接失败的次数大于第二预设次数，则进行通信连接故障提醒，并清除所述换电指令；

在接收所述换电平台发送的更换后的电池包的状态信息时，如果接收失败且接收失败的次数大于第三预设次数，则进行通信连接故障提醒，并清除所述换电指令。

2.根据权利要求1所述的车辆的换电方法，其特征在于，还包括：

实时接收所述换电平台发送的车辆位置状态信息；

如果所述车辆位置状态信息未满足所述预设条件，则进行换电故障提醒，并清除所述换电指令。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的车辆的换电方法，其特征在于，通过所述车辆的车联网系统建立所述车辆与换电平台之间的通信连接。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有车辆的换电程序，该换电程序被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的车辆的换电方法。

5.一种车辆的换电装置，其特征在于，所述车辆包括待更换电池包和电池管理系统，所述电池管理系统独立于所述待更换电池包设置，所述装置包括：

通信模块，用于在接收到所述车辆的换电指令后，建立所述车辆与换电平台之间的通信连接；

控制模块，用于在通信连接建立成功后，控制所述车辆高压下电并获取高压下电前所述待更换电池包的状态信息，以及将所述待更换电池包的状态信息通过所述通信模块发送至所述换电平台进行保存，并控制所述电池管理系统低压下电以在所述电池管理系统下电后通过所述换电平台更换所述待更换电池包；

所述控制模块，还用于接收所述换电平台发送的换电完成信号，根据所述换电完成信号启动所述电池管理系统，并接收所述换电平台发送的更换后的电池包的状态信息以对所述电池管理系统进行数据更新。

6.一种车辆，其特征在于，包括待更换电池包、电池管理系统和如权利要求5所述的车辆的换电装置，其中，所述电池管理系统独立于所述待更换电池包设置。

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