CN114274831B - 电池换电总成及其控制方法、换电车、换电*** - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种电池换电总成及其控制方法、换电车、换电***，其中，电池换电总成包括：充电座(3)，设有正高压插件(1)和负高压插件(2)；电池(4)，设在充电座(3)上；和充放电回路(A)，两端分别与电池(4)的正极和负极连接，充放电回路(A)设有均处于常开状态的正接触器(6)和负接触器(7)；正高压插件(1)具有第一接触件(11)和第二接触件(12)，第一接触件(11)与电池(4)的正极导通，第二接触件(12)通过正接触器(6)与负载电路(5)连接；负高压插件(2)具有第三接触件(21)和第四接触件(22)，第三接触件(21)与电池(4)的负极导通，第四接触件(22)通过负接触器(7)与负载电路(5)连接。
Description
技术领域
本公开涉及电动车换电技术领域，特别涉及一种电池换电总成及其控制方法、换电车、换电***。
背景技术
电动车通过电池组进行动力供给，电池组设在换电换电底座上，换电底座上设有高压插件，以使电池组通过高压插件进行充放电。
目前的充放电回路都是将充电回路和放电回路分开设计，需要设置四个高压插件，包括：高压充电正、高压充电负、高压放电正和高压放电负，使得换电专用高压插件数量较多。而且，每个高压插件均需要设置高压接触器，并配备高压线缆进行连接，必要时还需要增加高压保险。
而高压插件、高压线缆、高压接触器及高压保险的价格昂贵，由于使用量较多，导致整个换电总成成本极高，而且，高压插件和配套器件的使用量多也会增加发生故障的风险。
发明内容
本公开提供了一种电池换电总成及其控制方法、换电车、换电***，能够优化电池换电总成的结构，并提升性能。
根据本公开的第一方面，提供了一种电池换电总成，包括：
充电座，其上设有正高压插件和负高压插件，正高压插件和负高压插件均具有充电和放电功能；
电池，设在充电座上，以通过充电座充电；和
充放电回路，两端分别与电池的正极和负极连接，充放电回路上设有正接触器和负接触器，正接触器和负接触器均处于常开状态；
其中，正高压插件具有第一接触件和第二接触件，第一接触件与电池的正极导通，第二接触件通过正接触器与负载电路连接；负高压插件具有第三接触件和第四接触件，第三接触件与电池的负极导通，第四接触件通过负接触器与负载电路连接。
在一些实施例中，电池换电总成还包括：
预充电支路，预充电支路与正接触器并联，预充电支路上串联设置预充接触器和电阻，预充接触器处于常开状态；和
控制器，被配置为在充放电开始的时间段内使预充接触器闭合，以使电池向负载电路中的电容预充电。
在一些实施例中，控制器被配置为在预充电至电容两端的电压与电池的电压之差不超过预设压差时，使正接触器闭合以接通充放电回路，并使预充接触器断开。
在一些实施例中，控制器被配置为在使预充接触器闭合之前使负接触器闭合。
在一些实施例中，电池换电总成还包括：
保险器件，设在充放电回路上，被配置为限制充放电回路的电流。
在一些实施例中，电池可拆卸地设在充电座上。
根据本公开的第二方面，提供了一种换电车，包括：
车体；和
上述实施例的电池换电总成，充电座安装在车体上。
根据本公开的第三方面，提供了一种换电***，包括：
上述实施例的换电车；和
换电站，包括充电设备，被配置为对电池充电。
在一些实施例中，换电***还包括换电底座，换电底座具有正高压插件和负高压插件，电池相对于充电座可拆卸，换电车的充电模式包括整车充电模式和换电站内换电座充电模式；其中，
在整车充电模式下，电池和充电座均处于车体上，正高压插件和负高压插件与充电设备连接进行充电；
在换电站内换电座充电模式下，电池从充电座上拆下并安装于换电底座，并通过充电设备与换电底座上的正高压插件和负高压插件连接进行充电。
在一些实施例中，换电***还包括换电底座，充电座相对于车体可拆卸，换电车的充电模式还包括换电站内离车充电；其中，
在换电站内离车充电模式下，充电座与车体分离，且充电座与电池一起安装于换电底座上，并通过充电设备与充电座上的正高压插件和负高压插件连接进行充电。
根据本公开的第四方面，提供了一种基于上述实施例换电***的换电方法，电池换电总成还包括：预充电支路，预充电支路与正接触器并联，预充电支路上串联设置预充接触器和电阻，换电方法包括：
在进入充电模式或放电模式后，使负接触器闭合，正接触器保持常开状态；
使预充接触器闭合，以使电池向负载电路中的电容预充电；
预充结束后，使正接触器闭合以接通充放电回路，并使预充接触器断开。
在一些实施例中，在使负接触器闭合之前，换电方法还包括：
若为充电模式，则将放电模式锁止；和/或
若为放电模式，则将充电模式锁止。
在一些实施例中，在进入充电模式后，换电方法还包括：
识别充电模式；
若充电模式为整车充电模式，通过充电设备与充电座的正高压插件和负高压插件的连接为电池充电；
若充电模式为换电站内换电座充电模式，通过换电站内的充电设备与换电底座上正高压插件和负高压插件的连接为电池充电；
若充电模式为为换电站内离车充电模式，通过换电站内的充电设备与充电座上正高压插件和负高压插件的连接进行充电。
本公开实施例的电池换电总成，通过设置具有充放电功能的正高压插件和负高压插件，使充电回路和放电回路采用同一个回路，只需要在充电座上设置一对高压插件，回路的减少还能减少线缆、内部接触器等配套部件，因此可简化电池换电总成的***结构，简化设计，提高部件的功能利用率，充分发挥控制策略有时实现***优化和性能提升，降低故障率和减少故障点，并极大地节省成本。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开电池换电总成中充电座的一些实施例的结构示意图。
图2为本公开电池换电总成的一些实施例的电路连接示意图。
图3为本公开换电***在充电模式和放电模式下的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
如图1和图2所示，本公开提供了一种电池换电总成，在一些实施例中，包括：充电座3、电池4和充放电回路A。
充电座3上设有正高压插件1和负高压插件2，正高压插件1和负高压插件2均同时具有充电和放电功能。正高压插件1和负高压插件2上可设置安装孔14，用于通过紧固件与充电座3连接，正高压插件1和负高压插件2上可设置低压通讯接口13。
电池4设在充电座3上，以通过充电座3充电，具体地，充电座3的正高压插件1和负高压插件2可通过与充电设备对接为电池4充电。充电座3上设置的正高压插件1为一个接插件的一部分，可以是插座或插头，负高压插件2为另一个接插件的一部分，可以是插座或插头。此处提到的高压与低压相对，低压是A级电压，交流不大于30V，直流不大于60V；高压是B级电压，交流大于30V小于1000V，直流大于60V小于1500V。。
充放电回路A的两端分别与电池4的正极和负极连接，充放电回路A上设有正接触器6和负接触器7，正接触器6和负接触器7均处于常开状态。
其中，正高压插件1具有第一接触件11和第二接触件12，第一接触件11与电池4的正极导通，第二接触件12通过正接触器6与负载电路5连接；负高压插件2具有第三接触件21和第四接触件22，第三接触件21与电池4的负极导通，第四接触件22通过负接触器7与负载电路5连接。
在正高压插件1和负高压插件2与充电设备连接，且正接触器6和负接触器7闭合的情况下，充放电回路A接通，可通过充电设备对电池4进行充电。在正高压插件1和负高压插件2未连接充电设备，且正接触器6和负接触器7闭合的情况下，充放电回路A接通，电池4放电，并向负载电路5供电，使负载工作。
该实施例的电池换电总成通过设置具有充放电功能的正高压插件1和负高压插件2，使充电回路和放电回路采用同一个回路，只需要在充电座3上设置一对高压插件，回路的减少还能减少线缆、内部接触器等配套部件，因此可简化电池换电总成的***结构，简化设计，提高部件的功能利用率，充分发挥控制策略有时实现***优化和性能提升，降低故障率和减少故障点，高压接触器数量减少也降低了充放电过程的控制难度。
而且，由于换电专用高压插件均属于特殊专用部件，需要有较高的插拔寿命和可靠性，较强的载流能力，较高的误差兼容性，因此成本极高，通常为一对千元或数千元，而高压***的大功率线缆和高规格高压接触器及高压保险等也均为昂贵部件。因此，此种电池换电总成可极大地节省成本，可节省50％甚75％以上的换电插件线缆成本。
在一些实施例中，如图2所示，电池换电总成还包括：预充电支路B和控制器。其中，预充电支路B与正接触器6并联，预充电支路B上串联设置预充接触器8和电阻9，预充接触器8处于常开状态。控制器，被配置为在充放电开始的时间段内使预充接触器8闭合，以使电池4向负载电路5中的电容预充电。
电阻9可以为大功率电阻，在充放电回路A接通之前，先接通预充电回路，预充电回路包括预充电支路B和充放电回路A上除去与预充电支路B并联的电路段，通过电阻9对电流进行限制，以使预充电过程中的电流不超过预设电流，从而逐渐给负载电路5中的电容充电，缩小电容两端与电池4提供的电压之差，防止电容瞬间充电带来打火和大电流现象，减小高压导致电弧烧蚀接触器触点，延长接触器和电路的寿命。
在一些实施例中，控制器被配置为在预充电至电容两端的电压与电池4的电压之差不超过预设压差时，使正接触器6闭合以接通充放电回路A，并使预充接触器8断开。
该实施例在预充电至电容两端的电压与电池4的电压之差不超过预设压差时，说明负载电路5中电容的电压与电池4提供的电压接近，此时预充电完成，再使正接触器6闭合以接通充放电回路A，并使预充接触器8断开，防止电容瞬间充电带来打火和大电流现象，减小高压导致电弧烧蚀接触器触点，延长接触器和电路的寿命，从而提高充放电过程的安全性。
在一些实施例中，控制器被配置为在使预充接触器8闭合之前使负接触器7闭合。
该实施例的控制原理为：在放电时，先闭合负接触器7，再闭合预充接触器8，预充完成后再闭合正接触器6并断开预充接触器8，实现高压上电流程并由电池4通过正高压插件1和负高压插件2输出高压直流电，对负载电路5进行放电以实现整车功能。
高压回路中最后闭合的接触器会受到电流和电压的冲击，如果压差和电流过大导致电弧，会烧蚀触点。该实施例在使预充接触器8闭合之前使负接触器7闭合，能够保证负接触器7作为充放电回路A供电接触器的安全性，相当于导线，不承担后续的触点冲击，并让包含预充电阻的专用预充接触器8最后闭合，且可以通过预充电压检测点来检测预充闭合后预充电阻前后电压的变化，以判断预充状态和压差变化量。
在一些实施例中，如图2所示，电池换电总成还包括：保险器件10，设在充放电回路A上，被配置为限制充放电回路A的最大电流。例如，保险器件10可位于正高压插件1与正接触器6之间，或者位于负高压插件2与负接触器7之间，或者位于充放电回路A的其它位置。
该实施例通过在充放电回路A上设置保险器件，可起到过流保护作用，当充放电回路A或预充电回路的电流增大到一定程度时，保险器件10可自动熔断，切断电流回路，防止大电流进一步损坏正高压插件1、负高压插件2、正接触器6和负接触器7，提高***工作的安全性。
在一些实施例中，电池4可拆卸地设在充电座3上。若此种结构电池换电总成用于电动车中，至少可采用两种充电方式。
其一，采用整车充电模式，电池4和充电座3均处于车体上，电池4仍安装于充电座上，充电设备可以为充电桩，充电座3上的正高压插件1和负高压插件2与充电设备连接进行充电。此种方式充电方便，无需将电池4从车上拆下，省去了拆装环节。
其二，采用换电站内换电座充电模式，将电池4从充电座3上拆下并安装于换电站内的换电底座，并通过充电设备与换电底座上的正高压插件1和负高压插件2连接进行充电。此种方式可将电池4从充电座3上拆下进行充电，在电池4充电时可在充电座3上安装其它电池使用，不影响车的正常使用。
在上述两种充电模式中，充电设备可以是充电桩或其它设备，如果为充电枪，则使正高压插件1和负高压插件2与充电桩的充电枪连接。
该实施例能够使电池4的充电模式更加灵活，支持整车充电和离车充电功能，根据实际需求灵活选择。
其次，本公开提供了一种换电车，在一些实施例中，包括：车体和上述实施例的电池换电总成，充电座3安装在车体上。电池换电总成可设在车体的驾驶室的后背位置，或者也可设在车体的底部。
例如，换电车可以是换电卡车，电池换电总成可设在驾驶室的后背位置，车***于驾驶室后部的位置可以设置货箱、牵引座和水泥罐等以实现不同的功能。
该实施例的换电车设置了上述实施例的电池换电总成，能够减少换电车供电***发生故障的概率，高压接触器数量减少也降低了充放电过程的控制难度，还能降低供电***成本。
再次，本公开提供了一种换电***，在一些实施例中，包括：上述实施例的换电车和换电站，换电站包括充电设备，被配置为对电池4充电，充电设备可以是充电枪或其它充电设备。
在一些实施例中，换电***还包括换电底座，换电底座具有正高压插件1和负高压插件2，该换电底座的功能与电池换电总成中充电座的功能一致，正高压插件1和负高压插件2也均具有充电功能和放电功能，换电底座的充放电回路与电池换电总成一致。
电池4相对于充电座3可拆卸，换电车的充电模式包括整车充电模式和换电站内换电座充电模式。其中：
在整车充电模式下，电池4和充电座3均处于车体上，充电设备为充电桩，正高压插件1和负高压插件2与充电设备连接进行充电。此种方式充电方便，无需将电池4从换电车上拆下，省去了拆装环节。
在换电站内换电座充电模式下，电池4从充电座3上拆下并安装于换电底座，并通过充电设备与换电底座上的正高压插件1和负高压插件2连接进行充电。此种方式可将电池4从充电座3上拆下进行充电，在电池4充电时可在充电座3上安装其它电池使用，不影响换电车的正常使用。
该实施例能够使换电车中电池4的充电模式更加灵活，支持整车充电和离车充电功能，根据实际需求灵活选择。
在另一些实施例中，充电座3相对于车体可拆卸，换电车的充电模式还包括换电站内离车充电；其中，在换电站内离车充电模式下，充电座3与车体分离，且充电座3与电池4一起安装于换电底座上，并通过充电设备与充电座3上的正高压插件1和负高压插件2连接进行充电。充电设备可以是充电桩或其它设备。
该实施例的充电方式与整车充电模式基本一致，区别只在于电池未处于车体上，而是在换电站内充电，在电池4充电时可在车体上安装另一个电池换电总成，不影响换电车的正常使用。而且，此种充电方式无需将电池4从充电座3上拔下，可防止电池4与充电座3由于经常插拔造成接触不良，以免对整车充电模式和换电站内离车充电造成影响。
在上述三种充电模式中，充电设备可以是充电桩或其它设备，如果为充电枪，则使正高压插件1和负高压插件2与充电桩的充电枪连接。
该实施例能够使换电车具备三种充电模式，提高了换电车中电池4充电模式的多样性，支持整车充电和两种离车充电功能，可根据实际需求灵活选择。
最后，本公开一种上述实施例换电***的换电方法，在一些实施例中，电池换电总成还包括：预充电支路B，预充电支路B与正接触器6并联，预充电支路B上串联设置预充接触器8和电阻9，换电方法包括：
在进入充电模式或放电模式后，使负接触器7闭合，正接触器6保持常开状态；
使预充接触器8闭合，以使电池4向负载电路5中的电容预充电；
预充结束后，使正接触器6闭合以接通充放电回路A，并使预充接触器8断开。
其中，上述步骤顺序执行。该实施例在充放电回路A接通之前，先接通预充电回路，通过电阻9对电流进行限制，以使预充电过程中的电流不超过预设电流，从而逐渐给负载电路5中的电容充电，缩小电容两端与电池4提供的电压之差，防止电容瞬间充电带来打火和大电流现象，减小高压导致电弧烧蚀接触器触点，延长接触器和电路的寿命。
在一些实施例中，在使负接触器7闭合之前，本公开的换电方法还包括：若为充电模式，则将放电模式锁止；和/或若为放电模式，则将充电模式锁止。
该实施例能够禁止充电模式和放电模式同时工作，可提高充电或放电过程中的安全性，防止误动作，从而提高换电车充电以及工作的可靠性。
在一些实施例中，在进入充电模式后，换电方法还包括：
识别充电模式；
若充电模式为整车充电模式，通过充电设备与充电座3的正高压插件1和负高压插件2的连接为电池4充电；
若充电模式为换电站内换电座充电模式，通过换电站内的充电设备与换电底座上正高压插件1和负高压插件2的连接为电池4充电；
若充电模式为为换电站内离车充电模式，通过换电站内的充电设备与充电座3上正高压插件1和负高压插件2的连接进行充电。
下面将结合图2和图3对本公开换电车的换电方法进行具体描述.
1、如图3左图，在换电站内换电座充电模式下，电池4从充电座3上拆下，与车辆的负载分离，并安装于换电站内的换电底座上。如图3所示，换电站获取识别出的充电模式信号，该信号可在国标插枪识别信号基础上，额外提供硬线信号和CAN报文信号中的至少一个，电池换电总成内的电池管理***BMS识别到该换电模式下的充电信号后，电池管理***BMS、整车控制器VCU或其它控制上下电及充放电的控制器中的充放电互锁程序锁定放电模式，只能进行充电。微控制单元MCU等所有主控辅控和输出负载的使能和功能均被锁止无法输出防止误动作，进入充电模式。
在完成充电通讯流程后，电池管理***BMS控制负接触器7闭合，并进一步控制正接触器6闭合完成高压回路连接，并将充电需求发给换电站内的充电设备，实现充电，换电站内的充电设备通过正高压插件1和负高压插件2输入高压直流电给电池4实现充电。在换电站充电模式下，可以省去预充环节。换电站充电可包括换电站内换电座充电模式和换电站内离车充电模式。
2、如图3中图，在整车充电模式下，电池4和充电座3均仍安装于车上不与车辆负载分离，电池4通过座3充电。如图3所示，充电设备可以为充电桩，当充电桩的充电枪完成车辆与充电桩的插枪识别，并进行握手通讯后，电池管理***BMS识别该整车充电信号，该信号可在国标插枪识别信号基础上，额外提供硬线信号和CAN报文信号中的至少一个，电池管理***BMS、整车控制器VCU或其它控制上下电及充放电的控制器中的充放电互锁程序锁定放电模式，只能进行充电。微控制单元MCU等所有主控辅控和输出负载的使能和功能均被锁止无法输出防止误动作，进入充电模式。
在完成充电通讯流程后，电池管理***BMS控制负接触器7闭合，并由电池管理***BMS、整车控制器VCU或其它用于上下电及充放电流程的控制器，控制预充接触器8闭合，先对整车负载尤其是微控制单元MCU内的电容进行高压预充，预充结束后由相应控制器控制正接触器6闭合形成高压回路，并进一步控制预充接触器8，完成高压回路连接。并将充电需求发给充电桩，充电桩通过正高压插件1和负高压插件2输入高压直流电给换电总成内的电池4充电。
3、如图3右图，为整车放电流程，无任何充电信号，电池管理***BMS、整车控制器VCU或其它控制上下电或充放电流程的控制器的充放电互锁程序锁死充电流程，只允许放电流程，可防止误动作，接着进入放电模式。
以上所述仅为本公开的示例性实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种换电***，其特征在于，包括换电车、换电站和换电底座，所述换电车包括车体和电池换电总成，所述电池换电总成包括：
充电座(3)，安装在车体上且其上设有正高压插件(1)和负高压插件(2)，所述正高压插件(1)和所述负高压插件(2)均具有充电和放电功能；
电池(4)，设在所述充电座(3)上，以通过所述充电座(3)充电；和
充放电回路(A)，两端分别与所述电池(4)的正极和负极连接，所述充放电回路(A)上设有正接触器(6)和负接触器(7)，所述正接触器(6)和所述负接触器(7)均处于常开状态；
其中，所述正高压插件(1)具有第一接触件(11)和第二接触件(12)，所述第一接触件(11)与所述电池(4)的正极导通，所述第二接触件(12)通过所述正接触器(6)与负载电路(5)连接；所述负高压插件(2)具有第三接触件(21)和第四接触件(22)，所述第三接触件(21)与所述电池(4)的负极导通，所述第四接触件(22)通过所述负接触器(7)与所述负载电路(5)连接；
其中，所述换电站包括充电设备，被配置为对所述电池(4)充电；所述换电底座具有所述正高压插件(1)和所述负高压插件(2)，所述电池(4)相对于所述充电座(3)可拆卸，所述换电车的充电模式包括整车充电模式和换电站内换电座充电模式；其中，
在所述整车充电模式下，所述电池(4)和所述充电座(3)均处于所述车体上，所述充电设备为充电桩，所述正高压插件(1)和所述负高压插件(2)与所述充电设备连接进行充电；
在所述换电站内换电座充电模式下，所述电池(4)从所述充电座(3)上拆下并安装于所述换电底座，并通过所述充电设备与所述换电底座上的正高压插件(1)和负高压插件(2)连接进行充电。
2.根据权利要求1所述的换电***，其特征在于，所述电池换电总成还包括：
预充电支路(B)，所述预充电支路(B)与所述正接触器(6)并联，所述预充电支路(B)上串联设置预充接触器(8)和电阻(9)，所述预充接触器(8)处于常开状态；和
控制器，被配置为在充放电开始的时间段内使所述预充接触器(8)闭合，以使所述电池(4)向所述负载电路(5)中的电容预充电。
3.根据权利要求2所述的换电***，其特征在于，所述控制器被配置为在预充电至所述电容两端的电压与所述电池(4)的电压之差不超过预设压差时，使所述正接触器(6)闭合以接通所述充放电回路(A)，并使所述预充接触器(8)断开。
4.根据权利要求2所述的换电***，其特征在于，所述控制器被配置为在使所述预充接触器(8)闭合之前使所述负接触器(7)闭合。
5.根据权利要求1所述的换电***，其特征在于，电池换电总成还包括：
保险器件(10)，设在所述充放电回路(A)上，被配置为限制所述充放电回路(A)的电流。
6.根据权利要求1～5任一项所述的换电***，其特征在于，所述电池(4)可拆卸地设在所述充电座(3)上。
7.根据权利要求1所述的换电***，其特征在于，所述充电座(3)相对于所述车体可拆卸，所述换电车的充电模式还包括换电站内离车充电；其中，
在所述换电站内离车充电模式下，所述充电座(3)与所述车体分离，且所述充电座(3)与所述电池(4)一起安装于所述换电底座上，并通过所述充电设备与所述充电座(3)上的正高压插件(1)和负高压插件(2)连接进行充电。
8.一种基于权利要求1所述换电***的换电方法，其特征在于，所述电池换电总成还包括：预充电支路(B)，所述预充电支路(B)与所述正接触器(6)并联，所述预充电支路(B)上串联设置预充接触器(8)和电阻(9)，所述换电方法包括：
在进入充电模式或放电模式后，使所述负接触器(7)闭合，所述正接触器(6)保持常开状态；
使所述预充接触器(8)闭合，以使所述电池(4)向所述负载电路(5)中的电容预充电；
预充结束后，使所述正接触器(6)闭合以接通所述充放电回路(A)，并使所述预充接触器(8)断开。
9.根据权利要求8所述的换电方法，其特征在于，在使所述负接触器(7)闭合之前，还包括：
若为充电模式，则将放电模式锁止；和/或
若为放电模式，则将充电模式锁止。
10.根据权利要求8所述的换电方法，其特征在于，在进入充电模式后，还包括：
识别充电模式；
若所述充电模式为整车充电模式，通过充电设备与所述充电座(3)的正高压插件(1)和负高压插件(2)的连接为所述电池(4)充电；
若所述充电模式为换电站内换电座充电模式，通过换电站内的充电设备与所述换电底座上正高压插件(1)和负高压插件(2)的连接为所述电池(4)充电；
若所述充电模式为为换电站内离车充电模式，通过换电站内的充电设备与所述充电座(3)上正高压插件(1)和负高压插件(2)的连接进行充电。
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Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101162836A (zh) * | 2007-11-02 | 2008-04-16 | 奇瑞汽车有限公司 | 一种动力电池***的高压安全保护 |
| CN103078357A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-05-01 | 柴冬燕 | 电动汽车用智能车载高压配电管理单元 |
| CN203401978U (zh) * | 2013-07-25 | 2014-01-22 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 电动汽车高压负载充放电安全电路 |
| CN103640493A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-03-19 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种电动汽车增程*** |
| CN105172608A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-12-23 | 中通客车控股股份有限公司 | 一种电动汽车高压***上下电控制电路及控制方法 |
| CN105946587A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-09-21 | 安庆新景技电子科技有限公司 | 一种用于电动车的互锁开关回路 |
| CN106564390A (zh) * | 2015-10-12 | 2017-04-19 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电动汽车及其高压***、检测方法和预充电电路 |
| CN206322887U (zh) * | 2017-01-05 | 2017-07-11 | 苏州瑞可达连接***股份有限公司 | 一种电动汽车用充放电插头 |
| CN107972512A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-01 | 江西昌河汽车有限责任公司 | 高压控制***及电动汽车 |
| CN108248390A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-07-06 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种高压电池放电电路及其控制方法 |
| CN109398152A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-03-01 | 芜湖奇达动力电池***有限公司 | 插电式混合动力汽车电池***高压预充控制方法 |
| CN209141936U (zh) * | 2018-11-21 | 2019-07-23 | 安徽鸿创新能源动力有限公司 | 一种低速电动车动力电池*** |
| CN210082958U (zh) * | 2019-03-15 | 2020-02-18 | 北京新能源汽车股份有限公司蓝谷动力***分公司 | 电动汽车及其动力电池的充放电电路 |
| CN111591169A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-28 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种动力电池高压回路、控制方法及电动汽车 |
| CN212500001U (zh) * | 2020-05-27 | 2021-02-09 | 深圳时代能创能源科技有限公司 | 电池充放电控制电路、电池管理控制***和新能源汽车 |
| CN212783914U (zh) * | 2020-08-05 | 2021-03-23 | 上海蔚来汽车有限公司 | 连接器、新能源汽车和充换电站 |
| CN113212168A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-06 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种直流放电电路、控制方法以及一种电动汽车 |
-
2021
- 2021-12-28 CN CN202111621806.9A patent/CN114274831B/zh active Active
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101162836A (zh) * | 2007-11-02 | 2008-04-16 | 奇瑞汽车有限公司 | 一种动力电池***的高压安全保护 |
| CN103078357A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-05-01 | 柴冬燕 | 电动汽车用智能车载高压配电管理单元 |
| CN203401978U (zh) * | 2013-07-25 | 2014-01-22 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 电动汽车高压负载充放电安全电路 |
| CN103640493A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-03-19 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种电动汽车增程*** |
| CN105172608A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-12-23 | 中通客车控股股份有限公司 | 一种电动汽车高压***上下电控制电路及控制方法 |
| CN106564390A (zh) * | 2015-10-12 | 2017-04-19 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电动汽车及其高压***、检测方法和预充电电路 |
| CN105946587A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-09-21 | 安庆新景技电子科技有限公司 | 一种用于电动车的互锁开关回路 |
| CN206322887U (zh) * | 2017-01-05 | 2017-07-11 | 苏州瑞可达连接***股份有限公司 | 一种电动汽车用充放电插头 |
| CN107972512A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-01 | 江西昌河汽车有限责任公司 | 高压控制***及电动汽车 |
| CN108248390A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-07-06 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种高压电池放电电路及其控制方法 |
| CN109398152A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-03-01 | 芜湖奇达动力电池***有限公司 | 插电式混合动力汽车电池***高压预充控制方法 |
| CN209141936U (zh) * | 2018-11-21 | 2019-07-23 | 安徽鸿创新能源动力有限公司 | 一种低速电动车动力电池*** |
| CN210082958U (zh) * | 2019-03-15 | 2020-02-18 | 北京新能源汽车股份有限公司蓝谷动力***分公司 | 电动汽车及其动力电池的充放电电路 |
| CN212500001U (zh) * | 2020-05-27 | 2021-02-09 | 深圳时代能创能源科技有限公司 | 电池充放电控制电路、电池管理控制***和新能源汽车 |
| CN111591169A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-28 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种动力电池高压回路、控制方法及电动汽车 |
| CN212783914U (zh) * | 2020-08-05 | 2021-03-23 | 上海蔚来汽车有限公司 | 连接器、新能源汽车和充换电站 |
| CN113212168A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-06 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种直流放电电路、控制方法以及一种电动汽车 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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