[發明專利]用于實現車輛換電的換電系統、換電控制系統及方法

在審

• 申請號: 202211267012.1
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN115556715A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 耿志勇;王東斌;晉軍;李琪
• 申請（專利權）人: 質子汽車科技有限公司
• 主分類號: B60S5/06
• 分類號: B60S5/06;B60L53/80
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

本發明提供用于車輛換電的換電系統、車輛和換電站的換電控制系統和方法，以實現車輛和換電站的換電控制的智能化。本發明的換電站的換電控制方法包括：在換電站，將動力電池分類為換電包和小型換電模塊，所述小型換電模塊由換電包和換電支架構成；在所述換電站中，識別車輛在換電站中的停靠位置以及車輛信息和換電站中該車輛停靠位置附近的電池的位置及信息；從所識別的車輛獲取換電量信息；以及基于所述識別的結果和所述換電量信息為所述車輛確定更換的電池類型和電池量。

技術領域

本發明涉及車輛制造及控制領域，更具體地，涉及用于實現車輛換電的換電系統、車輛和換電站的換電控制系統及方法。

背景技術

商用車（Commercial Vehicle）是用于運送人員和貨物的汽車，根據用途可以劃分為客車和貨車兩大類。

商用車日均續駛里程200-800km，需要動力電池快速完成補能。現有的商用車動力電池充電時間通常在1.5小時左右，且充電功率在100-200kW，市場上充電樁通常在80kW以下，不能滿足商用車快速補能的需求。

為解決商用車充電時間過長的問題，換電方式的概念被提出，通過更換充滿電的動力電池，完成車輛補能。

現有的商用車換電系統電量為282kWh，電量固定，只能進行重型卡車換電，換電站智能化程度不高，且只能更換同一廠家、同一車型的動力電池。

如圖6所示，市場上的現有的重卡換電系統主要是整體更換，換電電池通常由8塊電池構成，電量是282kwh，且只能更換同一廠家的同一款車型。

另外，現有的換電站智能化不夠高，通過車道線與減速帶等方式進行車輛與電池定位，換電站兼容性差。

此外，在現有的換電站中，通常無智能識別及控制系統，只能更換同一品牌同一車型，造成換電站利用率低，資金回收周期通常在10年左右。并且，同一換電車型不能夠根據自己需要增加或減少動力電池，使中長途用戶運距受限，短途用戶電量無法用完，造成資源浪費。

發明內容

本發明是鑒于以上問題而提出的，其目的在于提供一種用于實現車輛換電的換電系統、車輛和換電站的換電控制系統及方法，以使車輛和換電站的換電控制智能化，來提高換電效率及資源利用率。

根據本發明的一方面，提供一種車輛的換電控制系統，其包括電池管理單元，其進行車輛中的動力電池的監控和充放電控制；以及電池熱管理單元，其監控動力電池平均溫度，根據其實時溫度與溫度變化速度決定當前動力電池充放電電流大小，所述電池熱管理單元具有基于組合與拆分的快插快換功能。

根據本發明的另一方面，提供一種換電站的換電控制系統，其包括：識別單元，其識別車輛在換電站中的停靠位置以及車輛信息和換電站中該車輛停靠位置附近的和電池的位置及信息；換電量信息獲取單元，其從所識別的車輛獲取換電量信息或用戶輸入的換電量信息；以及換電量確定單元，其基于所述識別單元的識別結果和所述換電量信息為所述車輛確定更換的電池類型和電池量。

根據本發明的又一方面，提供一種換電站的換電控制方法，其包括：在換電站，將動力電池分類為換電包和小型換電模塊，所述小型換電模塊由換電包和換電支架構成；識別車輛在換電站中的停靠位置以及車輛信息和換電站中該車輛停靠位置附近的和電池的位置及信息；從所識別的車輛獲取換電量信息；以及基于所述識別的結果和所述換電量信息為所述車輛確定更換的電池類型和電池量。

根據本發明的又一方面，提供一種用于實現車輛換電的換電系統，其特征在于，包括：上述的車輛的換電控制系統；上述的換電站的換電控制系統；以及所述換電站中供車輛換取的動力電池，所述動力電池被分類為換電包和小型換電模塊，所述小型換電模塊由換電包和換電支架構成。