CN105150869B - 电动汽车的电池更换控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种电动汽车的电池更换控制***及方法，其中，该***包括：整车机构和快换机构，其中，整车机构包括：整车控制器、电池模块和快换监控无线模块；快换机构包括：快换执行机构和快换控制机构；整车控制器用于对整车快换过程进行总控制；快换监控无线模块用于实时监控整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将各阶段的状态实时发送给快换控制机构；快换控制机构用于根据各阶段的状态控制快换执行机构对电池模块中的电池包进行更换。由此，通过建立整车机构与快换机构的信息交互，实现整车对换电过程分阶段监控，换电过程中全程自动化，既提高了换电过程的效率和安全性。

Description

电动汽车的电池更换控制***及方法

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的电池更换控制***及方法。

背景技术

受电动汽车整车空间限制和电池模块本身能量密度低的制约，当前纯电动汽车的一次充电行驶里无法满足出租车、物流车等长途行驶车辆的使用。为了解决此问题，出现了多种纯电动汽车电池模块快换方案，以满足快速更换电池模块保障电动汽车的长里程需求。

但目前的电池模块快速更换方案多是针对快换机构的机械物理机构进行(包括快换实施设备和快换控制***、电池模块和整车底盘的)；整车、电池模块和快换机构之间的信息交互却没有或很少，过多依赖驾驶人员和换电操作人员本身监督换电过程，导致人员消耗大，效率低；倘若监督人员本身责任心低，监督不到位，整车机构又不能监控换电过程，则存在整车带高压电强行进行换电的现象，存在高压短路等安全隐患，伤及人身安全和设备安全。

发明内容

本申请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，本申请的第一个目的在于提出一种电动汽车的电池更换控制***，该***通过建立整车机构与快换机构的信息交互，实现整车对换电过程分阶段监控，实现换电过程中全程自动化，既提高了换电过程的效率和安全性，同时提升了换电操作人性化服务，便于流程化的推广和批量换电的应用。

本申请的第二个目的在于提出一种电动汽车的电池更换控制方法。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种电动汽车的电池更换控制***，包括：整车机构和快换机构，其中，所述整车机构包括：整车控制器、电池模块和快换监控无线模块；所述快换机构包括：快换执行机构和快换控制机构；所述整车控制器，用于对整车快换过程进行总控制；所述快换监控无线模块，用于实时监控所述整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；所述快换控制机构，用于根据所述各阶段的状态控制所述快换执行机构对所述电池模块中的电池包进行更换。

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制***，通过整车控制器对整车快换过程进行总控制；通过快换监控无线模块实时监控所述整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；通过快换控制机构根据所述各阶段的状态控制所述快换执行机构对所述电池模块中的电池包进行更换。由此，通过建立整车机构与快换机构的信息交互，实现整车对换电过程分阶段监控，实现换电过程中全程自动化，既提高了换电过程的效率和安全性，同时提升了换电操作人性化服务，便于流程化的推广和批量换电的应用。

为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种电动汽车的电池更换控制方法，包括：整车控制器对整车快换过程进行总控制；快换监控无线模块实时监控整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；快换控制机构根据所述各阶段的状态控制快换执行机构对电池模块中的电池包进行更换。

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制方法，首先整车控制器对整车快换过程进行总控制；然后快换监控无线模块实时监控整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；快换控制机构根据所述各阶段的状态控制快换执行机构对电池模块中的电池包进行更换。由此，通过建立整车机构与快换机构的信息交互，实现整车对换电过程分阶段监控，实现换电过程中全程自动化，既提高了换电过程的效率和安全性，同时提升了换电操作人性化服务，便于流程化的推广和批量换电的应用。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一个实施例的电动汽车的电池更换控制***的结构示意图；

图2为电动汽车的电池更换控制方法流程图；

图3为电动汽车的电池更换控制方法时序图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述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，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的电动汽车的电池更换控制***及方法。

图1是本申请一个实施例的电动汽车的电池更换控制***的结构示意图。

如图1所示，该电动汽车的电池更换控制***包括：整车机构1和快换机构2，其中，整车机构1包括：整车控制器11、电池模块12和快换监控无线模块13；快换机构2包括：快换执行机构21和快换控制机构22；其中，

整车控制器11，用于对整车快换过程进行总控制；

快换监控无线模块13，用于实时监控整车机构1在电池包更换过程中各阶段的状态，并将各阶段的状态实时发送给快换控制机构22；

快换控制机构22，用于根据各阶段的状态控制快换执行机构21对电池模块12中的电池包进行更换。

参见图1，具体来说：左侧虚线框内的整车控制器11的功能是车内快换过程的总体控制部件；快换监控无线模块13是连接整车和快换机构2的信息交互中转部件，负责快换信息的检测，并将相关信息传输给整车控制器和快换机构2。

右侧虚线框内为本发明专利方案涉及到的快换机构，共两部分：快换执行机构11和快换控制机构12，快换执行机构11是可移动的，快换控制机构12是固定的。

快换执行机构11是电池包拆卸安装的部件，其功能包括：对电池模块12中的电池包进行托举，以及将车内电池包锁紧机构15顶起。

快换控制机构12是快换机构1的上级控制部件和后台信息显示部件，其功能包括：与快换执行机构11和快换监控无线模块13进行信息交互，对整车快换过程的快换机构进行整体控制，并且控制快换执行机构11对电池模块12中的电池包更换的具体动作。

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制***，通过整车控制器对整车快换过程进行总控制；通过快换监控无线模块实时监控所述整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；通过快换控制机构根据所述各阶段的状态控制所述快换执行机构对所述电池模块中的电池包进行更换。由此，通过建立整车机构与快换机构的信息交互，实现整车对换电过程分阶段监控，实现换电过程中全程自动化，既提高了换电过程的效率和安全性，同时提升了换电操作人性化服务，便于流程化的推广和批量换电的应用。

基于上述实施例，进一步地，所述***还包括：传感器机构3，其中，传感器机构3包括：第一落锁传感器31和第二落锁传感器32，

所述整车机构1还包括：整车底盘车架14，以及整车底盘电池包锁紧模块15；所述第一落锁传感器31安装在所述电池模块12上，所述第二落锁传感器32安装在所述整车底盘电池包锁紧机构15上；

第一落锁传感器31和第二落锁传感器32，用于监测所述电池包是否安装完成和是否已锁紧；

快换监控无线模块13，具体用于根据第一落锁传感器31和第二落锁传感器32发送的落锁信号获知电池模块12中的电池包的拆卸或安装状态，并将所述拆卸或安装状态发送给所述快换控制机构22；

整车控制器11，具体用于根据第一落锁传感器31和第二落锁传感器32发送的落锁信号获知电池模块12中的电池包的拆卸或安装状态。

所述整车控制器11，还用于对第一落锁传感器31和第二落锁传感器32进行供电控制。

具体来说：第一落锁传感器31和第二落锁传感器32监测电池模块12中的电池包是否安装完成，和是否已锁紧；当通过落锁传感器检测获知电池包安装完好且锁紧的，发送落锁信号，表明电池包安装完成且已锁紧。

快换监控无线模块13根据第一落锁传感器31和第二落锁传感器32发送的落锁信号获知电池模块中的电池包的拆卸或安装状态，并将拆卸或安装状态发送给快换控制机构22。同时，整车控制器11根据第一落锁传感器31和第二落锁传感器32发送的落锁信号获知电池模块12中的电池包的拆卸或安装状态。

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制***，通过第一落锁传感器和第二落锁传感器监测所述电池包是否安装完成以及是否已锁紧，通过快换监控无线模块根据第一落锁传感器和第二落锁传感器发送的落锁信号获知电池模块中的电池包的拆卸或安装状态，并将所述拆卸或安装状态发送给所述快换控制机构，通过整车控制器根据第一落锁传感器和第二落锁传感器发送的落锁信号获知电池模块中的电池包的拆卸或安装状态。由此，整车控制器负责落锁信号传感器供电控制，可实现所有状态下的落锁信号检测，保障电池包安装状态检测，防止因电池包脱落行车等危险工况的出现，若行车过程中，检测落锁信号无效，提示司机驾驶，增加整车的可控性。

基于上述实施例，进一步地，所述传感器机构3还包括：各方向到位传感器33；各方向到位传感器33分别安装在所述整车底盘车架14上、所述电池模块12上和所述整车底盘电池包锁紧模块15上；

各方向到位传感器33，用于监测电池包与整车底盘的位置关系；

快换监控无线模块13，具体用于根据所述各方向到位传感器33发送的各方向到位信号获知所述电池包的位置是否到位，并将位置信息发送给所述快换控制机构22。

具体来说，各方向到位传感器33监测电池包与整车底盘的位置关系，如前到位、上到位等，当监测各个方向都到位时，向快换监控无线模块13发送各方向到位信号。

快换监控无线模块13根据各方向到位传感器33发送的各方向到位信号获知所述电池包的位置是否到位，并将位置信息发送给快换控制机构22，从而快换控制机构22获知电池包在各个方向到位情况。

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制***，通过各方向到位传感器监测电池包与整车底盘的位置关系；通过快换监控无线模块根据所述各方向到位传感器发送的各方向到位信号获知所述电池包的位置是否到位，并将位置信息发送给所述快换控制机构。由此，整车控制器负责落锁信号传感器供电控制，可实现所有状态下的各方向到位信号检测，保障电池包安装准确，防止因电池包脱落行车等危险工况的出现，增加整车的可控性。

基于上述实施例，进一步地，所述传感器机构3还包括：第一快换有效传感器34和第二快换有效传感器35；其中，第一快换有效传感器34安装在所述整车底盘车架14上，所述第二快换有效传感器35安装在所述快换执行机构21上；

第一快换有效传感器34和第二快换有效传感器35的输出信号，用于监测与所述第一快换有效传感器34之间的距离，以判断是否接近所述整车底盘车架14，并将接近情况告知所述快换控制机构22。

所述快换监控无线模块13，还用于对所述第一快换有效传感器34进行供电控制。

具体来说：第一快换有效传感器34和第二快换有效传感器35的输出信号监测与第一快换有效传感器34之间的距离，以判断是否接近整车底盘车架15，并将接近情况告知快换控制机构22。

当快换控制机构22获知第一快换有效传感器34接近整车底盘车架15时，为快换监控无线模块13进行供电，从而快换监控无线模块13于对第一快换有效传感器34进行供电控制；当快换控制机构22获知第一快换有效传感器34离开整车底盘车架15时，为快换监控无线模块13进行断电，从而快换监控无线模块13于对第一快换有效传感器34进行断电。

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制***，通过第一快换有效传感器和第二快换有效传感器的输出信号监测与第一快换有效传感器之间的距离，以判断是否接近所述整车底盘车架，并将接近情况告知所述快换控制机构，通过快换监控无线模块对所述第一快换有效传感器34进行供电控制。由此，在快换过程中，整车控制、快换监督无线模块、快换机构进行信息交互，可更精确的监控整个快换过程，且整个过程自动完成，***具备自动化、可视化、流程化的特点；避免了各部分之间因无交互导致快换过程各自为政，过程混乱的现状。

基于上述实施例，进一步地，所述整车机构1还包括：仪表16和电机设备17，所述整车控制器11为所述电机设备17供电；

整车控制器11，还用于监测是否接收所述第一快换有效传感器34所述第二快换有效传感器35发送的快换有效信号，若是，则控制整车下电，并向所述快换监控无线模块13发送整车下电状态；

所述快换监控无线模块13，具体用于将所述整车下电状态发送给所述快换控制机构22；

所述快换控制机构22，还用于根据所述整车下电状态控制所述快换执行机构21的操作功能。

具体来说：整车控制器11监测是否接收第一快换有效传感器34和第二快换有效传感器35发送的快换有效信号，若是，则说明快换执行机构21已经接近车底，准备进行电池更换操作，因此，需要确保此时车身是否带电。

整车控制器11如果检测发现车身带电，则控制整车下电，并向快换监控无线模块13发送等待下电，快换监控无线模块13将所等待下电状态发送给快换控制机构22；快换控制机构22不对快换执行机构21进行控制，停止对整车进行电池更换操作。

整车控制器11如果检测发现车身不带电，则下电完成，并向快换监控无线模块13发送下电完成通知，快换监控无线模块13将所下电完成状态发送给快换控制机构22；快换控制机构22对快换执行机构21进行控制，对整车进行电池更换操作。

具体地，整车控制器11的控制下电过程可以为：

当整车控制器11接收到第一快换有效传感器34和第二快换有效传感器35发送的快换有效信号时，通过所述仪表16通知驾驶员进行下电操作，若在预设时间内整车继续带电，则停止为所述电机设备17供电，自动控制整车下电。

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制***，通过整车控制器监测是否接收所述第一快换有效传感器和第二快换有效传感器发送的快换有效信号，若是，则控制整车下电，并向所述快换监控无线模块发送整车下电状态；通过快换监控无线模块将所述整车下电状态发送给所述快换控制机构，通过快换控制机构根据车下电状态控制所述快换执行机构的操作功能。由此，避免了各部分之间因无交互导致快换过程各自为政，过程混乱的现状，避免了快换实施过程中的带高压电拆装电池***，提升了整车***的可靠性和安全性。

基于上述实施例，进一步地，所述***还包括：换电监控平台4；所述换电监控平台4，用于接收、保存、处理换电过程数据，保存电池***数据信息，同时作为更换下来的快换电池***进行充电、维护等调度数据库；

所述电池模块12，用于将电池包编码信息发送给所述整车控制器11；

所述整车控制器11，还用于当接收所述第一快换有效传感器34和所述第二快换有效传感器35发送的快换有效信号时，从所述电池模块12获取待充电的电池包编码信息，并通过所述快换监控无线模块13发送给所述快换控制机构22；

所述快换控制机构22，还用于若根据所述快换监控无线模块13发送的更换状态获知整车电池更换完成，则将所述待充电的电池包编码信息发送给所述换电监控平台4，以供所述换电监控平台4根据所述待充电的电池包编码信息对待充电的电池包进行历史跟踪和统筹调配。

所述整车控制器11，还用于当接收所述第一落锁传感器31和所述第二落锁传感器32发送的落锁信号时，从所述电池模块12获取更新后的电池包编码信息，并根据所述更新后的电池包编码信息，更新电池模块信息以及整车续驶里程信息。

具体来说：当整车控制器11接收第一快换有效传感器34发送的快换有效信号时，则获知要进行电池更换操作，从电池模块获取待充电的电池包编码信息，并通过快换监控无线模块13发送给快换控制机构22；

当快换控制机构22根据快换监控无线模块13发送的更换状态获知整车电池更换完成时，则将待充电的电池包编码信息发送给所述换电监控平台4。换电监控平台4根据待充电的电池包编码信息对待充电的电池包进行历史跟踪和统筹调配。

当整车控制器11接收第一落锁传感器31和第二落锁传感器32发送的落锁信号时，从电池模块12获取更新后的电池包编码信息，并根据更新后的电池包编码信息，更新电池模块信息以及整车续驶里程信息。

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制***，通过将电池包编码传输给整车和换电监控平台，整车在快换完成后可根据电池包编码信息得出电池包是否更换，可更新电池***信息，并计算更新整车续驶里程等信息，增强了***的兼容性；监控平台获取电池包编码信息后，可对快换站内的电池***进行历史跟踪和统筹调配。

基于上述实施例，进一步地，

所述整车机构1内各模块采用CAN总线方式进行通信交互；

所述快换机构2内各模块采用CAN总线方式进行通信交互；

所述快换监控无线模块13通过无线方式与所述快换控制机构22进行信息交互。

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制***，通过整车机构内和快换机构内各模块采用CAN总线方式进行通信交互，快换监控无线模块通过无线方式与所述快换控制机构进行信息交互。使整车控制***在检测换电状态的同时可将整车换电状态输出获知整车所处状态。在快换过程中，整车控制、快换监督无线模块、快换机构进行信息交互，可更精确的监控整个快换过程，且整个过程自动完成，***具备自动化、可视化、流程化的特点。

基于上述实施例，进一步地，

整车控制器11负责电池管理***18和电机控制设备17等高压***的供电控制；

整车控制器11负责给落锁传感器供电控制；

快换监控无线模块13负责快换有效信号传感器供电控制

快换控制机构22负责给快换执行机构21和快换监控无线模块13供电控制；

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制***，通过快换监控无线模块负责快换有效信号传感器供电控制，快换控制机构给快换执行机构和快换监控无线模块的供电控制，不利用整车电源给该部分供电，降低了整车的低压能耗，同时降低了相关部件的使用时间延长了其使用寿命。整车控制***统一控制高压***的供电，可实现所有状态下的落锁信号检测，保障电池包安装状态检测降低整车的低压能耗的同时降低了相关部件在整车驾驶循环的使用时间延长了其使用寿命。

本发明还提供了一种应用图1所示的电动汽车的电池更换控制***所进行的电动汽车的电池更换控制方法，

图2为电动汽车的电池更换控制方法流程图，参见图2，具体包括：

整车控制器对整车快换过程进行总控制；

快换监控无线模块实时监控整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；

快换控制机构根据所述各阶段的状态控制快换执行机构对电池模块中的电池包进行更换。

进一步地，电池更换控制方法还包括：

第一落锁传感器和第二落锁传感器监测所述电池包是否安装完成，以及是否已锁紧；

所述快换监控无线模块根据所述第一落锁传感器和所述第二落锁传感器发送的落锁信号获知所述电池模块中的电池包的拆卸或安装状态，并将所述拆卸或安装状态发送给所述快换控制机构；

所述整车控制器根据所述第一落锁传感器和所述第二落锁传感器发送的落锁信号获知所述电池模块中的电池包的拆卸或安装状态。

进一步地，电池更换控制方法还包括：

各方向到位传感器监测电池包与整车底盘的位置关系；

所述快换监控无线模块根据所述各方向到位传感器发送的各方向到位信号获知所述电池包的位置是否到位，并将位置信息发送给所述快换控制机构。

进一步地，电池更换控制方法还包括：

第一快换有效传感器和第二快换有效传感器的输出信号，监测与所述第一快换有效传感器之间的距离，以判断是否接近所述整车底盘车架，并将接近情况告知所述快换控制机构。

进一步地，电池更换控制方法还包括：

所述整车控制器监测是否接收所述第一快换有效传感器和所述第二快换有效传感器发送的快换有效信号，若是，则控制整车下电，并向所述快换监控无线模块发送整车下电状态；

所述快换监控无线模块将所述整车下电状态发送给所述快换控制机构；

所述快换控制机构根据所述整车下电状态控制所述快换执行机构的是否进行更换操作。

所述控制整车下电，包括：

当所述整车控制器接收到所述第一快换有效传感器和所述第二快换有效传感器发送的快换有效信号时，通过所述仪表盘通知驾驶员进行下电操作，若在预设时间内整车继续带电，则停止为所述电机设备供电，自动控制整车下电。

进一步地，电池更换控制方法还包括：

当所述整车控制器接收所述第一快换有效传感器和所述第二快换有效传感器发送的快换有效信号时，从所述电池模块获取待充电的电池包编码信息，并通过所述快换监控无线模块发送给所述快换控制机构；

所述快换控制机构若根据所述快换监控无线模块发送的更换状态获知整车电池更换完成，则将所述待充电的电池包编码信息发送给所述换电监控平台，以供所述换电监控平台根据所述待充电的电池包编码信息对待充电的电池包进行历史跟踪和统筹调配。

进一步地，电池更换控制方法还包括：当所述整车控制器接收所述第一落锁传感器和所述第二落锁传感器发送的落锁信号时，从所述电池模块获取更新后的电池包编码信息，并根据所述更新后的电池包编码信息，更新电池模块信息以及整车续驶里程信息。

需要说明的是，前述对电动汽车的电池更换控制***实施例的解释说明也适用于该电动汽车的电池更换控制方法实施例，此处不再赘述。

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制方法，首先整车控制器对整车快换过程进行总控制；然后快换监控无线模块实时监控整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；快换控制机构根据所述各阶段的状态控制快换执行机构对电池模块中的电池包进行更换。由此，通过建立整车机构与快换机构的信息交互，实现整车对换电过程分阶段监控，实现换电过程中全程自动化，既提高了换电过程的效率和安全性，同时提升了换电操作人性化服务，便于流程化的推广和批量换电的应用。

图3为电动汽车的电池更换控制方法时序图，参见图3，具体包括：

当第二快充机构启动工作，给第一快充机构供电时，第一快充机构靠近并贴近整车底盘，向第二快充机构发送接近完成，第二快充机构向快速监控无线模块供电，快速监控无线模块获得电源，启动工作，并供电第一快换有效传感器，第一快换有效传感器向整车控制器发送快换有效信号，整车控制器根据快换有效信号获知快换执行机构准备进行换电操作，通过仪表告知驾驶员下电，并通过快速监控无线模块告诉第二快充机构等待整车下电，第二快充机构控制第一快充机构停止操作。

当整车控制器等待驾驶员下电完成或者自动控制下电完成，则通过快速监控无线模块告诉第二快充机构下电完成，第二快充机构控制第一快充机构进行换电操作。第一快充机构顶起锁紧机构、拆下电池、此时落锁信号无效，离开整车去取新电池，在此过程中，快速监控无线模块监控各传感器状态，通过快速监控无线模块告诉第二快充机构。

当第一快充机构离开整车底盘，向第二快充机构发送离开，第二快充机构停止向快速监控无线模块供电，快速监控无线模块停止工作，当第一快充机构在此靠近整车底盘，向第二快充机构发送靠近通知，第二快充机构继续向快速监控无线模块供电，快速监控无线模块继续工作，根据落锁信号的发送整车控制器和第二快充机构获知安装完成。

本申请实施例的电动汽车的电池更换控制方法，首先整车控制器对整车快换过程进行总控制；然后快换监控无线模块实时监控整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；快换控制机构根据所述各阶段的状态控制快换执行机构对电池模块中的电池包进行更换。由此，通过建立整车机构与快换机构的信息交互，实现整车对换电过程分阶段监控，实现换电过程中全程自动化，既提高了换电过程的效率和安全性，同时提升了换电操作人性化服务，便于流程化的推广和批量换电的应用。

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申请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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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。在本申请的描述中，“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。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

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***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。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***、装置或设备或结合这些指令执行***、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所述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所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请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***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。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种电动汽车的电池更换控制***，其特征在于，包括：整车机构、快换机构和传感器机构，其中，

所述整车机构包括：整车控制器、电池模块和快换监控无线模块；

所述快换机构包括：快换执行机构和快换控制机构；

所述传感器机构包括：第一快换有效传感器和第二快换有效传感器，所述第一快换有效传感器安装在整车底盘车架上，所述第二快换有效传感器安装在所述快换执行机构上,通过所述第一快换有效传感器和所述第二快换有效传感器的输出信号，监测所述第二快换有效传感器与所述第一快换有效传感器之间的距离，以判断是否接近所述整车底盘车架，并将接近情况告知所述快换控制机构；

所述整车控制器，用于对整车快换过程进行总控制；

所述快换监控无线模块，用于实时监控所述整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；

所述快换控制机构，用于根据所述各阶段的状态控制所述快换执行机构对所述电池模块中的电池包进行更换；

所述整车控制器，还用于监测是否接收所述第一快换有效传感器和所述第二快换有效传感器发送的快换有效信号，若是，则控制整车下电，并向所述快换监控无线模块发送整车下电状态；

所述快换监控无线模块，还用于将所述整车下电状态发送给所述快换控制机构；

所述快换控制机构，还用于根据所述整车下电状态控制所述快换执行机构的操作功能；

其中，如果所述整车控制器检测车身带电，则所述快换监控无线模块将等待下电状态发送给快换控制机构，所述快换控制机构控制所述快换执行机构停止对整车进行电池更换操作；如果所述整车控制器检测车身不带电，所述快换监控无线模块将下电完成状态发送给所述快换控制机构，所述快换控制机构控制所述快换执行机构对整车进行电池更换操作。

2.如权利要求1所述的电动汽车的电池更换控制***，其特征在于，所述传感器机构还包括：第一落锁传感器和第二落锁传感器，

所述整车机构还包括：整车底盘车架，以及整车底盘电池包锁紧模块；

所述第一落锁传感器安装在所述电池模块上，所述第二落锁传感器安装在所述整车底盘电池包锁紧机构上；

所述第一落锁传感器和所述第二落锁传感器，用于监测所述电池包是否安装完成和是否已锁紧；

所述快换监控无线模块，具体用于根据所述第一落锁传感器和所述第二落锁传感器发送的落锁信号获知所述电池模块中的电池包的拆卸或安装状态，并将所述拆卸或安装状态发送给所述快换控制机构；

所述整车控制器，具体用于根据所述第一落锁传感器和所述第二落锁传感器发送的落锁信号获知所述电池模块中的电池包的拆卸或安装状态。

3.如权利要求2所述的电动汽车的电池更换控制***，其特征在于，

所述整车控制器，还用于对所述第一落锁传感器和所述第二落锁传感器进行供电控制。

4.如权利要求2所述的电动汽车的电池更换控制***，其特征在于，

所述传感器机构还包括：各方向到位传感器；

所述各方向到位传感器分别安装在所述整车底盘车架上、所述电池模块上和所述整车底盘电池包锁紧模块上；

所述各方向到位传感器，用于监测电池包与整车底盘的位置关系；

所述快换监控无线模块，具体用于根据所述各方向到位传感器发送的各方向到位信号获知所述电池包的位置是否到位，并将位置信息发送给所述快换控制机构。

5.如权利要求1所述的电动汽车的电池更换控制***，其特征在于，

所述快换监控无线模块，还用于对所述第一快换有效传感器进行供电控制。

6.如权利要求1所述的电动汽车的电池更换控制***，其特征在于，所述整车机构还包括：仪表和电机设备，所述整车控制器为所述电机设备供电；

所述整车控制器，具体用于当接收到所述第一快换有效传感器和所述第二快换有效传感器发送的快换有效信号时，通过所述仪表通知驾驶员进行下电操作，若在预设时间内整车继续带电，则停止为所述电机设备供电，自动控制整车下电。

7.如权利要求1所述的电动汽车的电池更换控制***，其特征在于，

所述***还包括：换电监控平台；

所述电池模块，用于将电池包编码信息发送给所述整车控制器；

所述整车控制器，还用于当接收所述第一快换有效传感器和所述第二快换有效传感器发送的快换有效信号时，从所述电池模块获取待充电的电池包编码信息，并通过所述快换监控无线模块发送给所述快换控制机构；

所述快换控制机构，还用于若根据所述快换监控无线模块发送的更换状态获知整车电池更换完成，则将所述待充电的电池包编码信息发送给所述换电监控平台，以供所述换电监控平台根据所述待充电的电池包编码信息对待充电的电池包进行历史跟踪和统筹调配。

8.如权利要求7所述的电动汽车的电池更换控制***，其特征在于，

所述整车控制器，还用于当接收第一落锁传感器和第二落锁传感器发送的落锁信号时，从所述电池模块获取更新后的电池包编码信息，并根据所述更新后的电池包编码信息，更新电池模块信息以及整车续驶里程信息。

9.如权利要求1-8任一所述的电动汽车的电池更换控制***，其特征在于，

所述整车机构内各模块采用CAN总线方式进行通信交互；

所述快换机构内各模块采用CAN总线方式进行通信交互；

所述快换监控无线模块通过无线方式与所述快换控制机构进行信息交互。

10.一种应用如权利要求1-9任一所述的电动汽车的电池更换控制***所进行的电动汽车的电池更换控制方法，其特征在于，

整车控制器对整车快换过程进行总控制；

快换监控无线模块实时监控整车机构在电池包更换过程中各阶段的状态，并将所述各阶段的状态实时发送给所述快换控制机构；

快换控制机构根据所述各阶段的状态控制快换执行机构对电池模块中的电池包进行更换；

通过第一快换有效传感器和第二快换有效传感器的输出信号，监测所述第二快换有效传感器与所述第一快换有效传感器之间的距离，以判断是否接近所述整车底盘车架，并将接近情况告知所述快换控制机构；

所述整车控制器监测是否接收所述第一快换有效传感器和所述第二快换有效传感器发送的快换有效信号，若是，则控制整车下电，并向所述快换监控无线模块发送整车下电状态；

所述快换监控无线模块将所述整车下电状态发送给所述快换控制机构；

所述快换控制机构根据所述整车下电状态控制所述快换执行机构的操作功能，其中，如果所述整车控制器检测车身带电，则所述快换监控无线模块将等待下电状态发送给快换控制机构，所述快换控制机构控制所述快换执行机构停止对整车进行电池更换操作；如果所述整车控制器检测车身不带电，所述快换监控无线模块将下电完成状态发送给所述快换控制机构，所述快换控制机构控制所述快换执行机构对整车进行电池更换操作。

11.如权利要求10所述的电动汽车的电池更换控制方法，其特征在于，

第一落锁传感器和第二落锁传感器监测所述电池包是否安装完成，以及是否已锁紧；

所述快换监控无线模块根据所述第一落锁传感器和所述第二落锁传感器发送的落锁信号获知所述电池模块中的电池包的拆卸或安装状态，并将所述拆卸或安装状态发送给所述快换控制机构；

所述整车控制器根据所述第一落锁传感器和所述第二落锁传感器发送的落锁信号获知所述电池模块中的电池包的拆卸或安装状态。

12.如权利要求10所述的电动汽车的电池更换控制方法，其特征在于，

各方向到位传感器监测电池包与整车底盘的位置关系；

所述快换监控无线模块根据所述各方向到位传感器发送的各方向到位信号获知所述电池包的位置是否到位，并将位置信息发送给所述快换控制机构。

13.如权利要求10所述的电动汽车的电池更换控制方法，其特征在于，

所述整车控制器监测是否接收所述第一快换有效传感器和所述第二快换有效传感器发送的快换有效信号，若是，则控制整车下电，并向所述快换监控无线模块发送整车下电状态；

所述快换监控无线模块将所述整车下电状态发送给所述快换控制机构；

所述快换控制机构根据所述整车下电状态控制所述快换执行机构的是否进行更换操作。

14.如权利要求13所述的电动汽车的电池更换控制方法，其特征在于，所述控制整车下电，包括：

当所述整车控制器接收到所述第一快换有效传感器和所述第二快换有效传感器发送的快换有效信号时，通过仪表通知驾驶员进行下电操作，若在预设时间内整车继续带电，则停止为电机设备供电，自动控制整车下电。

15.如权利要求10所述的电动汽车的电池更换控制方法，其特征在于，

当所述整车控制器接收所述第一快换有效传感器和所述第二快换有效传感器发送的快换有效信号时，从所述电池模块获取待充电的电池包编码信息，并通过所述快换监控无线模块发送给所述快换控制机构；

所述快换控制机构若根据所述快换监控无线模块发送的更换状态获知整车电池更换完成，则将所述待充电的电池包编码信息发送给换电监控平台，以供所述换电监控平台根据所述待充电的电池包编码信息对待充电的电池包进行历史跟踪和统筹调配。

16.如权利要求15所述的电动汽车的电池更换控制方法，其特征在于，

当所述整车控制器接收第一落锁传感器和第二落锁传感器发送的落锁信号时，从所述电池模块获取更新后的电池包编码信息，并根据所述更新后的电池包编码信息，更新电池模块信息以及整车续驶里程信息。