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原文传递纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法

专利名称：	纯电动汽车用可拓展电源快换系统及方法
摘要：	本发明公开了一种本发明所设计的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，它包括一级主控电池管理模块、固定电池包二级主控电池管理模块、拓展电池包二级主控电池管理模块、固定电池包三级从控电池管理模块、拓展电池包三级从控电池管理模块，本发明对纯电动汽车市场化发展有巨大推进作用。在未来，纯电动汽车主要受制于整车成本、充电时间及动力电池的使用寿命。通过搭载拓展电源快换系统，首先大幅度降低整车成本，给用户更多的选择；其次，通过拓展电池包快换技术，可消除消费者续航焦虑，减少充电频次，延长电池使用寿命。因此，本发明有巨大的应用前景。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	东风汽车集团有限公司
发明人：	谈民强;史建鹏;刘敏;李洪涛;胡远森
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201910335603.X
公开号：	CN110077276A
代理机构：	武汉开元知识产权代理有限公司
代理人：	李满
分类号：	B60L58/10(2019.01);B;B60;B60L;B60L58
申请人地址：	430056 湖北省武汉市武汉经济技术开发区东风大道特1号
主权项：	1.一种纯电动汽车用可拓展电源快换系统，其特征在于：它包括一级主控电池管理模块(4)、固定电池包二级主控电池管理模块(5)、拓展电池包二级主控电池管理模块(5.1)、固定电池包三级从控电池管理模块(6)、拓展电池包三级从控电池管理模块(6.1)，一级主控电池管理模块(4)用于在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；一级主控电池管理模块(4)用于在拓展电池包(2)接入整车负载(9)后对拓展电池包(2)分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；所述固定电池包二级主控电池管理模块(5)用于在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；拓展电池包二级主控电池管理模块(5.1)用于在拓展电池包(2)接入整车负载(9)后对拓展电池包(2)分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；所述固定电池包三级从控电池管理模块(6)和拓展电池包三级从控电池管理模块(6.1)用于在固定电池包(1)和拓展电池包(2)接入整车负载(9)后分别对相应的固定电池包(1)和拓展电池包(2)进行荷电状态检测；所述一级主控电池管理模块(4)用于根据固定电池包(1)和拓展电池包(2)的荷电状态来控制固定电池包(1)或拓展电池包(2)接入整车负载(9)。 2.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，其特征在于：它还包括VCU(7)，所述一级主控电池管理模块(4)用于在VCU(7)的控制下通过操作固定电池包接入继电器(1.1)、拓展电池包接入继电器(2.1)和高压配电盒内部继电器(3.1)来实现对固定电池包(1)或拓展电池包(2)接入整车负载(9)的控制。 3.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，其特征在于：所述一级主控电池管理模块(4)用于控制车载充电机(8)对固定电池包(1)和拓展电池包(2)进行充电。 4.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，其特征在于：当固定电池包(1)的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接；当拓展电池包(2)的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制拓展电池包接入继电器(2.1)不闭合，从而断开拓展电池包(2)与整车负载(9)的连接。 5.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，其特征在于：当固定电池包(1)的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接；当拓展电池包(2)的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制拓展电池包接入继电器(2.1)不闭合，从而断开拓展电池包(2)与整车负载(9)的连接。 6.根据权利要求2所述的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，其特征在于：当固定电池包(1)的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测，以及拓展电池包(2)的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测都合格时，一级主控电池管理模块(4)控制高压配电盒内部继电器(3.1)闭合。 7.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，其特征在于：所述一级主控电池管理模块(4)用于根据固定电池包(1)和拓展电池包(2)的荷电状态来控制固定电池包(1)或拓展电池包(2)通过高压配电盒(3)接入整车负载(9)。 8.根据权利要求1所述的纯电动汽车用可拓展电源快换系统，其特征在于：所述固定电池包(1)和拓展电池包(2)通过快换支架固定在整车底盘。 9.一种基于权利要求1所述系统的纯电动汽车用可拓展电源双电池包快换供电方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：一级主控电池管理模块(4)在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；一级主控电池管理模块(4)在拓展电池包(2)接入整车负载(9)后对拓展电池包(2)分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；当固定电池包(1)的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接；当拓展电池包(2)的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制拓展电池包接入继电器(2.1)不闭合，从而断开拓展电池包(2)与整车负载(9)的连接；固定电池包二级主控电池管理模块(5)在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；拓展电池包二级主控电池管理模块(5.1)在拓展电池包(2)接入整车负载(9)后对拓展电池包(2)分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；当固定电池包(1)的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接；当拓展电池包(2)的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制拓展电池包接入继电器(2.1)不闭合，从而断开拓展电池包(2)与整车负载(9)的连接；当固定电池包(1)的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测，以及拓展电池包(2)的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测都合格时，一级主控电池管理模块(4)控制高压配电盒内部继电器(3.1)闭合；步骤2：固定电池包三级从控电池管理模块(6)和拓展电池包三级从控电池管理模块(6.1)在固定电池包(1)和拓展电池包(2)接入整车负载(9)后分别对相应的固定电池包(1)和拓展电池包(2)进行实时的荷电状态检测，如果固定电池包(1)和拓展电池包(2)的荷电状态只有一个大于荷电状态预设值，则将大于荷电状态预设值的电池包接入整车负载(9)，如果固定电池包(1)和拓展电池包(2)的荷电状态均大于荷电状态预设值则进入步骤3；步骤3：一级主控电池管理模块(4)首先将固定电池包(1)接入整车负载(9)，为电动汽车提供电能，当固定电池包(1)的荷电状态使用至荷电状态预设值时，一级主控电池管理模块(4)将拓展电池包(2)接入整车负载(9)，并断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接。 10.一种基于权利要求1所述系统的纯电动汽车用可拓展电源单电池包供电方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤21：一级主控电池管理模块(4)在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测；当固定电池包(1)的快充粘连检测或总负粘连检测或动力电池安全碰撞检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)的与整车负载(9)的连接；固定电池包二级主控电池管理模块(5)在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)分别进行总正粘连检测和高压互锁检测；当固定电池包(1)的总正粘连检测或高压互锁检测不合格时，一级主控电池管理模块(4)控制固定电池包接入继电器(1.1)不闭合，从而断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接；当固定电池包(1)的总正粘连检测、高压互锁检测、快充粘连检测、总负粘连检测和动力电池安全碰撞检测都合格时，一级主控电池管理模块(4)控制高压配电盒内部继电器(3.1)闭合；步骤22：固定电池包三级从控电池管理模块(6)在固定电池包(1)接入整车负载(9)后对固定电池包(1)进行实时的荷电状态检测，如果固定电池包(1)的荷电状态大于荷电状态预设值，则一级主控电池管理模块(4)将固定电池包(1)接入整车负载(9)，为电动汽车提供电能，如果固定电池包(1)的荷电状态小于等于荷电状态预设值，则一级主控电池管理模块(4)断开固定电池包(1)与整车负载(9)的连接。
所属类别：	发明专利