CN109552106A - 用于车辆电池换电的电力控制方法与*** - Google Patents

用于车辆电池换电的电力控制方法与*** Download PDF

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Abstract

本发明提供用于车辆电池换电的电力控制方法，所述方法包括：S1，向待换电车辆发送关闭高压的高压关闭信号；S2，所述待换电车辆在接收到该高压关闭信号之后，即停止向车辆内的高压需求器件供电并使车辆进入到安全模式，所述安全模式下，该车辆的高压供电被禁止开启；S3，在车辆进入到所述安全模式后，执行换电操作。还提供相应的***。

Description

用于车辆电池换电的电力控制方法与***
技术领域
本发明属于汽车领域，更为具体地，涉及车辆电池换电的电力控制。
背景技术
电动汽车是未来绿色出行的趋势，就续航而言，目前主要是为电池充电。但是，换电功能近一年来被不断提及而且付诸实施，且如大家所注意到的，换电是充电的一种有力补充方式。
如此一来，换电过程中，如何确保换电的正确以及如何处理车内的高压电力，是业界关心且致力于解决的问题。
发明内容
本发明提供用于车辆电池换电的电力控制方法。该方法包括：S1，待换电车辆发送关闭高压的高压关闭信号；S2，所述待换电车辆在接收到该高压关闭信号之后，即停止向车辆内的高压需求器件供电并使车辆进入到安全模式，所述安全模式下，该车辆的高压供电被禁止开启(包括远端开启与本地开启两种形式)；以及S3，在车辆进入到所述安全模式后，执行换电操作。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，可选地，步骤S1发生在确定所述待换电车辆处于换电平台后。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，其还可包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电前，确认所述待换电车辆是否已上锁，且在已上锁的情况下才停止向车辆内的高压需求器件供电。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，还可包括在执行换电操作之前，确认该待换电车辆的通信网络进入休眠模式。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，还可包括在步骤S1之前判断该换电车辆是否满足进行换电的预设条件，所述预设条件至少包括该待换电车辆的小电池电量具备换电条件足以支持换电过程中该车辆内各低压电控单元的运行。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，其还可包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的远程高压上电和/或远程软件升级功能。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，其还可包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的以下功能中的任意一项或其组合：车辆的怠速扭矩、小电池电量低唤醒充电功能、以及该车辆电控制单元请求上高压的请求。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，其还可包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，确认该待换电车辆是否待换电预约信息中的提供的车辆，仅在确认是的情况下，会继续后续操作。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，其中，确认该待换电车辆是否待换电预约信息中的提供的车辆包括如下步骤：从该待换电车辆获取预设的标识信息，该预设的标识信息是预约换电时需提供的车辆标识；将从该待换电车辆获取的标识信息与该预约信息中的车辆标识进行匹配，在匹配通过的情况下，确认该该待换电车辆是预约信息中提供的车辆。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，其还可包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，收集该待换电车辆的动力电池信息，并将所收集的动力电池信息与计划要换到该车辆的电池的动力电池信息匹配，并在匹配通过的情况下，才进行后后续步骤。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，其中，该动力电池信息包括电池的SOC，SOH以及与该动力电池相关的软件版本与硬件版本信息。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，其中，还可包括在执行换电操作且判断换电完成之后，确认更换的新电池的电池信息是否与换电站计划要换到该车辆的电池的电池信息一致。其中，该电池信息包括电池包编号，电池的电池管理单元BMS编号、软件编号、硬件编号、SOC、SOH中的任意一个或任何组合。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，其中，还可包括在执行换电操作且判断换电完成之后，对更换的新电池进行自检，在该自检过程中，使所述待换电车辆的与动力电池控制有关的控制器处于测试模式，在该测试模式下，临时允许开启车辆的高压供电，以测试该动力电池上电与下电是否正常，且在该动力电池上电与下电测试通过的情况下，再次使该车辆的高压供电被禁止开启从而回到所述的安全模式。
所提供的用于车辆电池换电的电力控制方法，其还可包括在所述自检成功之后，使车辆退出安全模式和/或开启该车辆的高压供电功能。
本发明还提供用于车辆电池换电的电力控制***，其可包括：与换电站关联的第一控制器，其向待换电车辆发送关闭高压的高压关闭信号；设置于车辆的第二控制器，其接收所述高压关闭信号，并据此控制该车辆的动力电池向车车辆内高压需求器件供电，以及使所述车辆进入到该车辆的高压供电被禁止开启的安全模式以便后续换电操作
用于车辆电池换电的电力控制***，其中，所述第一控制器设置成向待换电车辆发送关闭高压的高压关闭信号，确定所述待换电车辆是否处于换电平台且在确定处于换电平台的情况下，发送该高压关闭信号。
用于车辆电池换电的电力控制***，其中，所述第二控制器设置成控制该车辆的动力电池向车车辆内高压需求器件供电之前，确认所述待换电车辆是否已上锁，且在已上锁的情况下才控制该车辆的动力电池向车车辆内高压需求器件供电。
用于车辆电池换电的电力控制***，所述第二控制器还设置成所述换电设备执行换电操作之前，使该待换电车辆的通信网络进入休眠模式。
用于车辆电池换电的电力控制***，所述第一控制器与所述第二控制器分别被设置为：所述第二控制器在发送所述高压关闭信号之前，与所述第一控制器交互以确定换电车辆是否满足进行换电的预设条件，所述预设条件至少包括该待换电车辆的小电池电量足以支持换电过程中该车辆内各低压电控单元的运行。
用于车辆电池换电的电力控制***，所述第二控制器被设置为控制该车辆的动力电池向车车辆内高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的远程高压上电和/或远程软件升级功能。
用于车辆电池换电的电力控制***，所述第二控制器还设置成在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的以下功能中的任意一项或其组合：车辆的怠速扭矩、小电池电量低唤醒充电功能、以及该车辆ECU请求上高压的请求。
用于车辆电池换电的电力控制***，所述第一控制器还设置成在所述第二控制器控制该车辆的动力电池停止向车辆内的高压需求器件供电之前，确认该待换电车辆是否待换电预约信息中的提供的车辆，在确认不是的情况下，发出不予换电的信号。
用于车辆电池换电的电力控制***，所述第一控制器与所述第二控制器设置成：在所述第二控制器控制该车辆的动力电池停止向车辆内的高压需求器件供电之前，所述第一控制器与所述第二控制器交互使得后者收集该待换电车辆的动力电池信息，并将所收集的动力电池信息发送至所述第一控制器，是该第一控制器与计划要换到该车辆的电池的动力电池信息匹配，在匹配不通过的情况下，发出不匹配的信号。
用于车辆电池换电的电力控制***，所述第二控制在执行换电操作且判断换电完成之后，确认更换的新电池的电池信息是否与换电站计划要换到该车辆的电池的电池信息一致。
用于车辆电池换电的电力控制***，还包括自检***，设置成在执行换电操作且判断换电完成之后，对更换的新电池进行自检，在该自检过程中，使所述待换电车辆的与动力电池控制有关的控制器处于测试模式，在该测试模式下，临时允许开启车辆的高压供电，以测试更换到车上的动力电池上电与下电是否正常，且在该动力电池上电与下电测试通过的情况下，再次使该车辆的高压供电被禁止开启从而回到所述的安全模式。
用于车辆电池换电的电力控制***，该自检***设置成在所述自检成功之后，使车辆退出安全模式和/或开启该车辆的高压供电功能。
以上提到的方法，可由软件实现，而且某些步骤或过程可以实现为不同的软件模块，设置在不同的硬件中。比如，有些步骤实现为控制模块，实现在换电站端，而有些在车里，还有一些可能在第三终端中，该第三终端例如是换电小哥的终端等。不论是实现在哪里的软件模块，都可能被实现为应用APP。
方案1.一种用于车辆电池换电的电力控制方法，所述方法包括：
S1，向待换电车辆发送关闭高压的高压关闭信号；
S2，所述待换电车辆在接收到该高压关闭信号之后，即停止向车辆内的高压需求器件供电并使车辆进入到安全模式，所述安全模式下，该车辆的高压供电被禁止开启；
S3，在车辆进入到所述安全模式后，执行换电操作。
方案2.如方案1所述的方法，其中，步骤S1发生在确定所述待换电车辆处于换电平台后。
方案3.如方案2所述的方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电前，确认所述待换电车辆是否已上锁，且在已上锁的情况下才停止向车辆内的高压需求器件供电。
方案4.如方案1所述的方法，还包括在执行换电操作之前，确认该待换电车辆的通信网络进入休眠模式。
方案5.如方案1所述的方法，还包括在步骤S1之前判断该换电车辆是否满足进行换电的预设条件，所述预设条件至少包括该待换电车辆的小电池电量足以支持换电过程中该车辆内各低压电控单元的运行。
方案6.如方案1所述的方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的远程高压上电和/或远程软件升级功能。
方案7.如方案1所述的方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的以下功能中的任意一项或其组合：车辆的怠速扭矩、小电池电量低唤醒充电功能、以及该车辆电控制单元ECU请求上高压的请求。
方案8.如方案1所述的方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，确认该待换电车辆是否待换电预约信息中的提供的车辆。
方案9.如方案8所述的方法，其中，确认该待换电车辆是否待换电预约信息中的提供的车辆包括如下步骤：
从该待换电车辆获取预设的标识信息，该预设的标识信息是预约换电时需提供的车辆标识；
将从该待换电车辆获取的标识信息与该预约信息中的车辆标识进行匹配，在匹配通过的情况下，确认该该待换电车辆是预约信息中提供的车辆。
方案10.如方案1或8所述的方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，收集该待换电车辆的动力电池信息，并将所收集的动力电池信息与计划要换到该车辆的电池的动力电池信息匹配，并在匹配通过的情况下，才进行后后续步骤。
方案11.如方案10所述的方法，其中，该动力电池信息包括电池的SOC，SOH以及与该动力电池相关的软件版本与硬件版本信息。
方案12.如方案1所述的方法，还包括在执行换电操作且确认换电完成之后，判断更换的新电池的电池信息是否与换电站计划要换到该车辆的电池的电池信息一致。
方案13.如方案12所述的方法，其中，该电池信息包括电池包编号，电池的电池管理单元BMS编号、软件编号、硬件编号、SOC、SOH中的任意一个或任何组合。
方案14.如方案1所述的方法，还包括在执行换电操作且判断换电完成之后，对更换的新电池进行自检，在该自检过程中，使车辆的与动力电池控制有关的控制器处于测试模式，在该测试模式下，临时允许开启车辆的高压供电，以测试该动力电池上电与下电是否正常，且在该动力电池上电与下电测试通过的情况下，再次使该车辆的高压供电被禁止开启从而回到所述的安全模式。
方案15.如方案14所述的方法，还包括在所述自检成功之后，使车辆退出安全模式和/或开启该车辆的高压供电功能。
方案16.一种用于车辆电池换电的电力控制***，其包括：
与换电站关联的第一控制器，其向待换电车辆发送关闭高压的高压关闭信号；
设置于车辆的第二控制器，其接收所述高压关闭信号，并据此控制该车辆的动力电池停止向车车辆内高压需求器件供电，以使所述车辆进入到该车辆的高压供电被禁止开启的安全模式，以便后续换电操作。
方案17.如方案16所述的***，其中，所述第一控制器设置成是在确定所述待换电车辆处于换电平台的情况下，向该待换电车辆发送该高压关闭信号。
方案18.如方案17所述的***，其中，所述第二控制器设置成控制该车辆的动力电池向车车辆内高压需求器件供电之前，确认所述待换电车辆是否已上锁，且在已上锁的情况下才控制该车辆的动力电池停止向车车辆内高压需求器件供电。
方案19.如方案16所述的***，所述第二控制器还设置成在所述执行换电操作之前，使该待换电车辆的通信网络进入休眠模式。
方案20.如方案16所述的***，所述第一控制器与所述第二控制器分别被设置为：
所述第一控制器在发送所述高压关闭信号之前，与所述第二控制器交互以确定该待换电车辆是否满足进行换电的预设条件，所述预设条件至少包括该待换电车辆的小电池电量足以支持换电过程中该待换电车辆内各低压电控单元的运行。
方案21.如方案16所述的***，所述第二控制器被设置为控制该车辆的动力电池停止向车辆内高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的远程高压上电和/或远程软件升级功能。
方案22.如方案16所述的方法，所述第二控制器还设置成在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的以下功能中的任意一项或其组合：车辆的怠速扭矩、小电池电量低唤醒充电功能、以及该车辆ECU请求上高压的请求。
方案23.如方案16所述的***，所述第一控制器还设置成在所述第二控制器控制该车辆的动力电池停止向车辆内的高压需求器件供电之前，确认该待换电车辆是否待换电预约信息中的提供的车辆，在确认不是的情况下，发出警示信号。
方案24.如方案16或23所述的***，所述第一控制器与所述第二控制器设置成：
在所述第二控制器控制该车辆的动力电池停止向车辆内的高压需求器件供电之前，所述第一控制器与所述第二控制器交互使得后者收集该待换电车辆的动力电池信息，并将所收集的动力电池信息发送至所述第一控制器，是该第一控制器与计划要换到该车辆的电池的动力电池信息匹配，在匹配不通过的情况下，发出不匹配的信号。
方案25.如方案16所述的***，所述第二控制器配置成在判断换电完成之后，确认更换的新电池的电池信息是否与换电站计划要换到该车辆的电池的电池信息一致。
方案26.如方案16所述的***，还包括自检***，设置成在执行换电操作且判断换电完成之后，对更换的新电池进行自检，在该自检过程中，使所述待换电车辆的与动力电池控制有关的控制器处于测试模式，在该测试模式下，临时允许开启车辆的高压供电，以测试该动力电池上电与下电是否正常，且在该动力电池上电与下电测试通过的情况下，再次使该车辆的高压供电被禁止开启从而回到所述的安全模式。
方案27.如方案26所述的***，其中，该自检***设置成在所述自检成功之后，使车辆退出安全模式和/或开启该车辆的高压供电功能。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
图1是根据本发明示例的用于车辆电池换电的电力控制方法的流程图。
图2是根据本发明示例的用于车辆电池换电的电力控制***的结构示意图。
图3示例性地阐述了根据本发明一个具体例子的车辆换电的电力控制方法的过程示意。
具体实施方式
现在将参照附图更加完全地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。但是，本发明可按照很多不同的形式实现，并且不应该被理解为限制于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开变得彻底和完整，并将本发明的构思完全传递给本领域技术人员。附图中，相同的标号指代相同的元件或部件，因此，将省略对它们的描述。
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或者在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或者在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
下文参考根据本发明实施例的方法、装置的流程图说明、框图和/或流程图来描述本发明。将理解这些流程图说明和/或框图的每个框、以及流程图说明和/或框图的组合可以由计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以构成机器，以便由计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的这些指令创建用于实施这些流程图和/或框和/或一个或多个流程框图中指定的功能/操作的部件。
可以将这些计算机程序指令存储在计算机可读存储器中，这些指令可以指示计算机或其他可编程处理器以特定方式实现功能，以便存储在计算机可读存储器中的这些指令构成包含实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/操作的指令部件的制作产品。
可以将这些计算机程序指令加载到计算机或其他可编程数据处理器上以使一系列的操作步骤在计算机或其他可编程处理器上执行，以便构成计算机实现的进程，以使计算机或其他可编程数据处理器上执行的这些指令提供用于实施此流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能或操作的步骤。还应该注意在一些备选实现中，框中所示的功能/操作可以不按流程图所示的次序来发生。例如，依次示出的两个框实际可以基本同时地执行或这些框有时可以按逆序执行，具体取决于所涉及的功能/操作。
在本发明的各示例中，提到车辆电池换电或者换电指的是更换车辆的动力电池(即，向车辆提供动力输出的电池)。在本发明的各示例中，提到待换电车辆指是要更换动力电池的车辆，在本发明的示例中，为上下文描述的一致性，尽管车辆已经更换完电池，不再是待更换动力电池的车辆，但是为上下文一致，还是将其称为待换电车辆。
车辆在本例中为纯电动车，但本发明的方案适用于混合动力汽车。
图1是按照本发明的示例的电力控制方法的流程图，该方法主要用于在车辆更换动力电池的过程中。该方法包括：
S1，向待换电车辆发送关闭高压的高压关闭信号；
S2，所述待换电车辆在接收到该高压关闭信号之后，即停止向车辆内的高压需求器件供电并使车辆进入到安全模式，所述安全模式下，该车辆的高压供电被禁止开启(包括远端开启与本地开启两种形式)；
S3，在车辆进入到所述安全模式后，执行换电操作。
作为示例，该高压关闭信号由换电站发送给车辆。高压关闭信号将使得车辆停止向车内的所有高压电需求器件供电，例如空调。在通常的情况下，人们锁车或给车辆上锁之后(即，拔了车钥匙离开)也会有关闭高压的信号，但是这个关闭高压的信号通常对某些部件留有一些时间冗余，以便这些部件在接到该关闭高压的信号之后还有一些缓冲时间而不是立即关闭，例如原本开着的空调，在锁车之后，就不会立即停止供电，而是缓冲一会儿。本申请在此提到的高压关闭进入到安全模式则不提供这种时间冗余。
作为示例，步骤S1发生在确定所述待换电车辆处于换电平台后。在换电平台，操作车辆换电，即更换动力电池。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电前，确认所述待换电车辆是否已上锁，且在已上锁的情况下才停止向车辆内的高压需求器件供电。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，还包括在执行换电操作之前，确认该待换电车辆的通信网络进入休眠模式。使通信网络进入休眠模式从而避免在换电过程中车辆被通过网络传输来的信号唤醒，也可避免通过网络发起的软件升级。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，还包括在步骤S1之前判断该换电车辆是否满足进行换电的预设条件，所述预设条件至少包括该待换电车辆的小电池电量具备换电条件足以支持换电过程中该车辆内各低压电控单元的运行。小电池是电动车内，在车辆动力电池停止供电后，向低压器件供电的电池。通常，在动力电池工作时，动力电池的电力经由DCDC转换器(直流到直流转换器)转换后向车内的低压器件供电，通常仅在动力电池关闭之后，由小电池供电给低压器件，且通常，在动力电池供电时，小电池会从DCDC转换器的输出端接收低压电力以充电。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的远程高压上电和/或远程软件升级功能。这例如可通过关闭车载通信模块来达成。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的以下功能中的任意一项或其组合：车辆的怠速扭矩(creep torque)、小电池电量低唤醒充电功能、以及该车辆ECU请求上高压的请求。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，确认该待换电车辆是否待换电预约信息中的提供的车辆，仅在确认是的情况下，会继续后续操作。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，其中，确认该待换电车辆是否待换电预约信息中的提供的车辆包括如下步骤：从该待换电车辆获取预设的标识信息，该预设的标识信息是预约换电时需提供的车辆标识；以及将从该待换电车辆获取的标识信息与该预约信息中的车辆标识进行匹配，在匹配通过的情况下，确认该待换电车辆是预约信息中提供的车辆。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，收集该待换电车辆的动力电池的电池信息，并将所收集的动力电池信息与计划要换到该车辆的电池的动力电池信息匹配，并在匹配通过的情况下，才进行后续步骤。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，该动力电池信息包括电池荷电状态SOC，健康状态SOH以及与该动力电池相关的软件版本与硬件版本信息。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，还包括在执行换电操作且确定换电完成之后，确认更换到车辆的新动力电池的电池信息是否与换电站计划要换到该车辆的电池的电池信息一致。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，所提到的电池信息可包括电池包编号，电池的电池管理单元BMS编号(如果有的话)、软件编号、硬件编号、SOC、SOH中的任意一个或任何组合。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，还包括在执行了换电操作并判断换电完成之后，对更换的新电池进行自检。在该自检过程中，使所述待换电车辆(应理解到，此时车辆已经更换了动力电池)中与动力电池控制有关的控制器处于测试模式，在该测试模式下，临时允许开启车辆的高压供电，以测试该动力电池上电与下电是否正常，且在该动力电池上电与下电测试通过的情况下，再次开启该车辆的高压供电禁止功能从而回到所述的安全模式。
根据本发明的一些示例，该用于车辆电池换电的电力控制方法，还包括在所提到的自检成功之后，使车辆退出安全模式和/或开启该车辆的高压供电功能。
以上各示例，各步骤/过程可根据情况相互组合，且执行中，在不背离且不影响换电操作的情况下，各步骤与过程是可调换的。
根据本发明，还提供用于车辆电池换电的电力控制***，其包括：与换电站关联的第一控制器10，其向待换电车辆发送关闭高压的高压关闭信号；设置于车辆的第二控制器12，其接收所述高压关闭信号，并据此控制该车辆的动力电池向车车辆内高压需求器件供电，以及使所述车辆进入到该车辆的高压供电被禁止开启的安全模式。在进入到安全模式后，会有换电设备执行换电操作。与换电站关联的第一控制器可以是设置在换电站的控制服务器中，也可单独于该控制服务器而是一个独立的控制设备。图2是该电力控制***的结构示意图。
根据本发明的用于车辆电池换电的电力控制***，其中，所述第一控制器10设置成向待换电车辆发送关闭高压的高压关闭信号，确定所述待换电车辆是否处于换电平台且在确定处于换电平台的情况下，发送该高压关闭信号。
根据本发明的用于车辆电池换电的电力控制***，示例地，所述第二控制器12设置成控制该车辆的动力电池向车辆内高压需求器件停止供电之前，确认所述待换电车辆是否已上锁，且在已上锁的情况下才使该车辆的动力电池停止向车辆内高压需求器件供电。在下文的一些更为具体的例子中，该第二控制器12可能是整车控制单元VCU，或实现在VCU中的控制模块。
根据本发明的用于车辆电池换电的电力控制***，示例地，所述第二控制器12还设置成在该换电设备执行换电操作之前，使该待换电车辆的通信网络进入休眠模式。如上文所述，由此使通信网络进入休眠模式从而避免在换电过程中车辆被通过网络传输来的信号唤醒，也可避免通过网络发起的软件升级。
根据本发明的用于车辆电池换电的电力控制***，示例地，所述第一控制器10与所述第二控制器12分别被设置为：所述第二控制器12在发送所述高压关闭信号之前，与所述第一控制器10交互以确定换电车辆是否满足进行换电的预设条件，所述预设条件至少包括该待换电车辆的小电池电量具备换电条件，即它足以支持换电过程中该车辆内各低压电控单元的运行。
根据本发明的用于车辆电池换电的电力控制***，示例地，所述第二控制器12被设置为控制该车辆的动力电池向车辆内高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的远程高压上电和/或远程软件升级功能。
根据本发明的用于车辆电池换电的电力控制***，示例地，所述第二控制器12还设置成在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的以下功能中的任意一项或其组合：车辆的怠速扭矩(creep torque)、小电池电量低唤醒充电功能、以及该车辆ECU请求上高压的请求。
根据本发明的用于车辆电池换电的电力控制***，示例地，所述第一控制器10还设置成在所述第二控制器12控制该车辆的动力电池停止向车辆内的高压需求器件供电之前，确认该待换电车辆是否待换电预约信息中的提供的车辆，在确认不是的情况下，发出不予换电的信号。
根据本发明的用于车辆电池换电的电力控制***，示例地，所述第一控制器10与所述第二控制器12设置成：在所述第二控制器控制该车辆的动力电池停止向车辆内的高压需求器件供电之前，所述第一控制器与所述第二控制器交互使得后者收集该待换电车辆的动力电池信息，并将所收集的动力电池信息发送至所述第一控制器，由该第一控制器将其与计划要换到该车辆的电池的动力电池信息匹配，在匹配不通过的情况下，发出不匹配的信号。
根据本发明的用于车辆电池换电的电力控制***，示例地，所述第二控制器12还配置成在执行换电操作且判断换电完成之后，确认更换的新电池的电池信息是否与换电站计划要换到该车辆的电池的电池信息一致。需要说明的是，确认更换的新电池的电池信息是否与换电站计划要换到该车辆的电池的电池信息一致也可由第一控制器10来执行。无论由哪个控制器来执行，只需要将确认更换的新电池的电池信息以及换电站计划要换到该车辆的电池的电池信息都传送给该控制器即可。
根据本发明的用于车辆电池换电的电力控制***，示例地，还包括自检***(未图示)，设置成在执行换电操作且判断换电完成之后，对更换的新电池进行自检，在该自检过程中，使所述待换电车辆的与动力电池控制有关的控制器处于测试模式，在该测试模式下，临时允许开启车辆的高压供电，以测试该动力电池上电与下电是否正常，且在该动力电池上电与下电测试通过的情况下，再次使该车辆的高压供电被禁止开启从而回到所述的安全模式。需要说明的是，示例而非限制地，自检***可以实现在车辆原有的电池管理***BMS中。
根据本发明的用于车辆电池换电的电力控制***，示例地，其中，该自检***设置成在所述自检成功之后，使车辆退出安全模式和/或开启该车辆的高压供电功能。
以上用于车辆电池换电的电力控制***的示例中，各示例中的部件、元件是可相互组合的。
在本申请的各示例中，换电平台、换电设备因为需要会被提到，但本申请的重点在于因换电而实施的电力***管理，涉及到车辆的高压电、动力电池更换前后的信息确认，并不具体涉及更换动力电池的机械设备，因此未对换电平台与换电设备做更多描述。
且上文描述的用于车辆电池换电的电力控制方法可执行在该用于车辆电池换电的电力控制***中。在上述各示例中，所执行的方法在车端，由车辆端用于管理换电的控制器来执行，例如上文结合图2描述的第二控制器。在换电站端，可能涉及到换电站的控制部件。
在上文的示例描述中，提到判断车辆是否待换电预约信息中，以下将结合附图3，示例而非限制性阐述车辆换电的电力控制方法的过程。
参见图3，在步骤30，由换电站对于进入换电站内的车辆进行签权，以确定该车辆是不是预约换电车辆。示例地，用户通过手机APP预约了换电，进如换电站之后，依据相关预约信息，对其进行鉴权。在对车辆鉴权通过，确认车辆是待换电车辆后，即进入到换电准备，否则，换电站不会对其进行更换电池的操作。应理解到，该步骤的执行通常需要换电站与车辆通信。
步骤34，进入到换电准备，在换电准备期间，首先确认车辆是否已进入换电平台以及是否已经锁车等；在确定的情况下，例如由VCU(也可以是其它控制器，只需要能执行这一功能即可)发出停止高压关闭的高压关闭信号，从而关闭高压供电。
步骤34的关闭高压供电之后，VCU通知车辆端用于管理换电的控制器，换电准备工作完毕；作为替代，步骤34的关闭高压供电之后，也可由车辆端用于管理换电的控制器在预设时间之后，自行检查高压是否已关闭。需要说明的是，车辆端用于管理换电的控制器，可以是单独的控制器，也可以实现为VCU的一部分。
步骤36，换电准备完成之后，车辆端会发送信号给换电站，通知其开始换电操作。
步骤38，车辆端接收到来自换电站端换电完成的信号后，判断所更换的电池是不是与该车辆匹配的电池，例如通过电池管理***BMS来检测等。
步骤40，步骤38检测确认匹配的情况下，进入自检环节，如自检不成功，将不会开启高压且同时会通知换电站自检异常。
以下将以更为具体的示例来阐述本申请，在下文的具体示例中，可能有些用语/术语或名称与上文描述的不尽相同，但只要其实现的功能或其被应用的目的与上文中的一些部件/步骤实质相同或类似，就可被理解为是等同于上文中的部件/步骤或者说是它们的具体实现。
根据本发明提供的车辆电池换电的电力控制方法，根据换电过程换电站和车的交互，可将换电过程分为进入换电模式、车辆信息确认、换电准备、动力电池更换、新电池信息确认、新电池上电自检、退出换电模式共7部分。
进入换电模式
在这个具体的示例中，车辆进入换电模式是建立在车辆与换电站之间建立了通信连接，且已确认车辆具备换电的预设条件。例如，12V小电池电量足以支持换电过程各低压电控单元的运行，换句话说，12V小电池电量足以支撑到电池更换结束。如果不满足换电设备的预设条件，例如小电池电量不足，则可能需要对小电池充电等。
示例而非限制的，上述过程对于换电车辆的驾驶者(用户或帮助用户换电的换电小哥)而言，其预约换电、等待换电检测、以及确认换电是否可进行等信息，可通过车辆的中控屏或例如手机等移动设备来进行。例如，如果检测结果表明车辆不满足换电的预设条件，则通过车辆的中控屏或手机中的换电APP将这一信息告知该驾驶者。
在进入换电模式后，将会停止高压供电，这包括禁止远程高压上电请求(如，远程启动车辆)，也会关闭远程软件升级功能。
在进入到换电模式后，VCU将关闭怠速扭矩，关闭小电池电量低唤醒充电的功能，关闭其他电控单元请求上高压的请求。在一些描述中，也将上述状况称为VCU进入预安全模式。
车辆信息确认
在进入换电模式后，换电站与车辆之间会进一步通信交互，以确认待换电的车辆是正确的车辆。举例来说，换电站会发送请求给车以获取车辆信息。而车辆会将车的VIN(车辆ID编号)、动力电池SOC、动力电池SOH，一些重要电控单元(例如：整车控制单元VCU，电池管理***BMS)的软件、硬件版本信息提供给换电站。换电站将据此确认车辆与预定换电的车辆是否一致，要更换上去的新电池和车辆中的现有电池是否兼容。如果不兼容，换电站将通知换电的驾驶者，并停止换电后续流程。
换电准备
车辆到达换电台且请求开始换电后，换电站与车辆通信以确认车辆是否可更换电池。实际应用中，可判断车辆是否处于驻车状态，方向盘是否回正(确保电池定位，轮胎不正机械手臂无法对准螺丝)。如果条件满足，则请求车辆上锁(lock进入到防盗状态)。如果成功上锁，则请求VCU下高压，即，断高压。一旦VCU下高压成功(下高压成功后，车辆即进入到安全模式)，则车辆端在一定时间内检测网络是否进入休眠模式。如果车辆车辆进入休眠模式，则车辆端告知换电站端，换电准备完成可进行电池更换，否则，向换电站反馈无法进行换电。
动力电池更换
换电站使用物理设备更换车辆的动力电池。
新电池信息确认
更换结束，换电站会与车端通信，使得车端知道换电完成。车端将确认新电池信息。举例来说，车端将收集新电池的电池包编号，新电池电池管理单元BMS的编号、软件编号、硬件编号、SOC、SOH。将收集的这些信息与新安装的电池和换电站预期的不一致(这可能是换电站拿错电池)，则发出提示信息，以便重新更换电池。
新电池上电自检测
在确认更换到车上的新电池为正确的新电池后，将对新动力电池自检测，例如通过VCU进行新动力电池自检测。
在进行新动力电池自检测过程中，VCU将处于测试模式。测试模式临时允许上高压，进行动力电池上下电是否正常的测试。当测试结束，将回到安全模式，这样即使自检测失败，重新更换电池，车辆仍然处于安全模式，保证了安全。
退出换电模式
在确认新电池自检测成功后，车辆的VCU退出安全模式，在一些情况下，可退出到上文所描述的预安全模式，关闭安全连接，并解锁车辆以方便驾驶人员进车，减少解锁操作。
如果VCU退出安全模式失败，车端将发送退出安全模式失败的信息给换电站。
换电完成，车辆离开换电站后，车端控制换电的主控模块将退出换电模式，VCU将退回到正常驾驶模式。在一些实施例中，车端控制换电的控制器可依据车辆断开了换电站内的wifi信号来确认退出换电模式的。在又一些实施例中，可手动退出换电模式。
以上描述的进入换电模式、车辆信息确认、换电准备、动力电池更换、新电池信息确认、新电池上电自检测的过程中，整个执行过程中涉及到换电站与车辆的通信。在可能的实现方式中，换电站中设置有用于更换动力电池的控制器，车辆中设置有用于执行上述整个过程的控制器。车辆中的控制器可以是单独设置的，也可以是实现在车辆的原有控制器，例如VCU中，无论是哪一种实现方式，该控制器都能够与车辆的VCU及其它相关联的电控单元通信以获取信息。
需要说明的是，在一些备选实现中，框中所示的功能/操作可以不按流程图所示的次序来发生。例如，依次示出的两个框实际可以基本同时地执行或这些框有时可以按逆序执行，具体取决于所涉及的功能/操作。虽然示出、公开和要求了特定步骤顺序，但应了解步骤可以任何次序实施、分离或组合，除非另外指明，且仍将受益于本公开。
本说明书使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且也使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或***以及执行任何所涵盖的方法。本发明的专利保护范围由权利要求书限定，并且可包括本领域的技术人员想出的其他实例。如果此类其他实例具有与权利要求书的字面语言并无不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言并无实质差别的等效结构元件，那么它们意图在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种用于车辆电池换电的电力控制方法，所述方法包括：
S1，向待换电车辆发送关闭高压的高压关闭信号；
S2，所述待换电车辆在接收到该高压关闭信号之后，即停止向车辆内的高压需求器件供电并使车辆进入到安全模式，所述安全模式下，该车辆的高压供电被禁止开启；
S3，在车辆进入到所述安全模式后，执行换电操作。
2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤S1发生在确定所述待换电车辆处于换电平台后。
3.如权利要求2所述的方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电前，确认所述待换电车辆是否已上锁，且在已上锁的情况下才停止向车辆内的高压需求器件供电。
4.如权利要求1所述的方法，还包括在执行换电操作之前，确认该待换电车辆的通信网络进入休眠模式。
5.如权利要求1所述的方法，还包括在步骤S1之前判断该换电车辆是否满足进行换电的预设条件，所述预设条件至少包括该待换电车辆的小电池电量足以支持换电过程中该车辆内各低压电控单元的运行。
6.如权利要求1所述的方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的远程高压上电和/或远程软件升级功能。
7.如权利要求1所述的方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，关闭所述车辆的以下功能中的任意一项或其组合：车辆的怠速扭矩、小电池电量低唤醒充电功能、以及该车辆电控制单元ECU请求上高压的请求。
8.如权利要求1所述的方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，确认该待换电车辆是否待换电预约信息中的提供的车辆。
9.如权利要求8所述的方法，其中，确认该待换电车辆是否待换电预约信息中的提供的车辆包括如下步骤：
从该待换电车辆获取预设的标识信息，该预设的标识信息是预约换电时需提供的车辆标识；
将从该待换电车辆获取的标识信息与该预约信息中的车辆标识进行匹配，在匹配通过的情况下，确认该该待换电车辆是预约信息中提供的车辆。
10.如权利要求1或8所述的方法，还包括在所述待换电车辆停止向车辆内的高压需求器件供电之前，收集该待换电车辆的动力电池信息，并将所收集的动力电池信息与计划要换到该车辆的电池的动力电池信息匹配，并在匹配通过的情况下，才进行后后续步骤。
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