一种新能源汽车的电池切换控制系统及方法与流程

xiaoxiao2026-08-06  4


本发明涉及汽车,尤其涉及一种新能源汽车的电池切换控制系统及方法。


背景技术:

1、新能源汽车行驶中的充放电管理常为增程式或能量回收式,传统增程式和能量回收功能是新能源汽车领域的两种常见技术。传统增程式通常是指通过燃油发动机或其他非电动机械设备来为电池充电,从而延长车辆的续航里程。能量回收功能则是指通过车辆减速或制动时将动能转化为电能存储在电池中,以便后续使用。然而,这两种方式存在以下限制:

2、1)单一供电来源的限制:传统增程式和能量回收功能通常只依赖于一种能源来维持车辆运行,如燃油或动能转化而来的电能。这种单一供电来源的设计存在一定的风险,一旦该能源出现故障或不足,可能导致车辆无法正常行驶。

3、2)对动力输出的限制:传统增程式和能量回收功能在动力输出方面受到一定的限制。例如,传统增程式可能受到燃油发动机的输出功率限制,而能量回收功能则受到车辆制动或减速时产生的电能数量的限制。这可能导致车辆在某些特定情况下动力输出不足,影响驾驶性能。

4、3)能源管理的局限性:传统增程式和能量回收功能在能源管理方面存在一定的局限性。它们可能无法充分利用不同类型、不同特性的能源,也无法灵活应对能源供需的变化。这可能导致能源利用效率不高,以及对车辆动力和续航里程的影响。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新能源汽车的电池切换控制系统及方法,以克服先有技术存在的以上缺陷。

2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

3、一种新能源汽车的电池切换控制系统,包括:第一电池、第二电池、电池切换控制器;

4、所述电池切换控制器与第一电池和第二电池分别连接,用于在上电时将其中电压较高的第一电池所位的第一支路设为供电支路,以及在接收到供电支路切换指令时,将供电支路由第一支路切换至第二电池所位的第二支路。

5、可选的,所述电池切换控制器,在将供电支路由第一支路切换至第二支路的方面,具体用于:

6、第一阶段:保持第一电池相应的第一scr导通,第一电池继续供电;

7、第二阶段:断开第一电池相应的第一辅正,并进行下电粘连检测,如果检测到粘连,则切换中止并上报故障;同时,闭合第二电池相应的第二主正,并检测其开路情况,如检测到开路,则进入故障处理流程;

8、第三阶段:导通第二电池相应的第二scr,保持第一电池相应的第一主正和第二电池相应的第二主正处于闭合状态,形成第二电池的供电通路;同时,关断第一电池相应的第一scr,完成从第一电池到第二电池的切换;

9、第四阶段:在第二scr导通的同时,闭合第二电池相应的第二辅正,确保第二电池的供电路径完全建立;同时,断开第一主正,检测其下电粘连情况,如检测到粘连,切换中止并上报故障;

10、第五阶段:关断第二scr,第二电池开始供电,完成切换过程。

11、可选的,还包括与所述电池切换控制器连接的充电桩、发电机和高压配电系统,所述充电桩接通市电,所述发电机连接驱动单元,所述高压配电系统至少连接有驱动单元、高低压转换单元及制动单元。

12、一种新能源汽车的电池切换控制方法,应用于如以上任一项所述的新能源汽车的电池切换控制系统,包括:

13、当电池切换控制器上电时,检测第一电池和第二电池的电压情况,将其中电压较高的第一电池所位的第一支路设为供电支路;在接收到供电支路切换指令时,将供电支路由第一支路切换至第二电池所位的第二支路。

14、可选的,所述电池切换控制器将供电支路由第一支路切换至第二支路的方法包括:

15、第一阶段:保持第一电池相应的第一scr导通,第一电池继续供电;

16、第二阶段:断开第一电池相应的第一辅正,并进行下电粘连检测,如果检测到粘连,则切换中止并上报故障;同时,闭合第二电池相应的第二主正,并检测其开路情况,如检测到开路,则进入故障处理流程;

17、第三阶段:导通第二电池相应的第二scr,保持第一电池相应的第一主正和第二电池相应的第二主正处于闭合状态,形成第二电池的供电通路;同时,关断第一电池相应的第一scr,完成从第一电池到第二电池的切换;

18、第四阶段:在第二scr导通的同时,闭合第二电池相应的第二辅正,确保第二电池的供电路径完全建立;同时,断开第一主正,检测其下电粘连情况,如检测到粘连,切换中止并上报故障;

19、第五阶段:关断第二scr,第二电池开始供电,完成切换过程。

20、可选的,还包括:在每次第一scr或第二scr导通后,检测其是否正常导通,如未正常导通,则中止切换并上报故障;在每次断开或闭合继电器后,检测其是否正常工作,如检测到继电器开路或粘连,则中止切换并上报故障。

21、可选的,还包括:对第一scr或第二scr的温度进行实时监控,如温度超过85度,上报scr过温故障,并进入二级限功率模式。

22、可选的,还包括:在切换过程中,确保第一电池和第二电池的电压差在50v以内,如超出此范围,不允许切换并上报异常。

23、可选的,还包括:当vcu发出切换中止信号时,根据当前切换状态停止操作,并确保系统返回到安全状态。

24、可选的,还包括:在切换过程中,如检测到有充电继电器闭合,不响应切换请求并上报异常。

25、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

26、1、提升了系统可靠性

27、增加系统冗余度:通过多重冗余设计提高了车辆的可靠性。通过及时隔离和处理故障,提高了整体系统的安全性。

28、2、增强了动力稳定性

29、在长时间行驶过程中能够保持动力的稳定供应。优化热管理策略,均衡热量分布,提高冷却效率,确保电池安全。通过优化使用和管理策略,延长了电池的使用寿命。

30、3、提高了经济性和能效

31、通过故障隔离和优化管理,降低了维护频率和成本;通过合理使用和维护策略,降低了更换频率;提高了能量利用效率和能量回收效率,提升了续航里程。



技术特征:

1.一种新能源汽车的电池切换控制系统,其特征在于,包括:第一电池、第二电池、电池切换控制器;

2.根据权利要求1所述的新能源汽车的电池切换控制系统,其特征在于,所述电池切换控制器,在将供电支路由第一支路切换至第二支路的方面,具体用于:

3.根据权利要求1所述的新能源汽车的电池切换控制系统,其特征在于, 还包括与所述电池切换控制器连接的充电桩、发电机和高压配电系统,所述充电桩接通市电,所述发电机连接驱动单元,所述高压配电系统至少连接有驱动单元、高低压转换单元及制动单元。

4.一种新能源汽车的电池切换控制方法,应用于如权利要求1至3任一项所述的新能源汽车的电池切换控制系统,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的新能源汽车的电池切换控制方法,其特征在于,所述电池切换控制器将供电支路由第一支路切换至第二支路的方法包括:

6.根据权利要求5所述的新能源汽车的电池切换控制方法,其特征在于,还包括:在每次第一scr或第二scr导通后,检测其是否正常导通,如未正常导通,则中止切换并上报故障;在每次断开或闭合继电器后,检测其是否正常工作,如检测到继电器开路或粘连,则中止切换并上报故障。

7.根据权利要求5所述的新能源汽车的电池切换控制方法,其特征在于,还包括:对第一scr或第二scr的温度进行实时监控,如温度超过85度,上报scr过温故障,并进入二级限功率模式。

8.根据权利要求4所述的新能源汽车的电池切换控制方法,其特征在于,还包括:在切换过程中,确保第一电池和第二电池的电压差在50v以内,如超出此范围,不允许切换并上报异常。

9.根据权利要求4所述的新能源汽车的电池切换控制方法,其特征在于,还包括:当vcu发出切换中止信号时,根据当前切换状态停止操作,并确保系统返回到安全状态。

10.根据权利要求4所述的新能源汽车的电池切换控制方法,其特征在于,还包括:在切换过程中,如检测到有充电继电器闭合,不响应切换请求并上报异常。


技术总结
本发明涉及汽车技术领域,公开了一种新能源汽车的电池切换控制系统及方法。所述系统包括:第一电池、第二电池、电池切换控制器;所述电池切换控制器与第一电池和第二电池分别连接,用于在上电时将其中电压较高的第一电池所位的第一支路设为供电支路,在接收到供电支路切换指令时,将供电支路由第一支路切换至第二电池所位的第二支路。本发明实施例通过多重冗余设计提高了车辆的可靠性;通过及时隔离和处理故障,提高了整体系统的安全性;在长时间行驶过程中能够保持动力的稳定供应;优化热管理策略,均衡热量分布,提高冷却效率,确保电池安全;延长了电池的使用寿命,降低了维护频率和成本;提高了能量利用效率和能量回收效率,提升了续航里程。

技术研发人员:唐梽源
受保护的技术使用者:深圳硅山技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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