【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電動汽車充電，尤其涉及一種動力電池系統及其充電方法。
技術介紹
1、動力電池作為電動汽車關鍵部件，其性能優劣直接影響續駛里程。電池充電問題制約著電動汽車發展，快充充電方式的最大優點是充電速度快，較短時間內達到電池容量80％，但快充電流和電壓較高，短時間內對電池造成較大沖擊，使電池發熱甚至使活性物質脫落，影響電池的使用壽命。慢充充電根據電池特性設計充電曲線，對電池進行深度充電，提升其充放電效率，延長使用壽命，但充電時間較長，充電不方便。
2、為了解決電動汽車充電時間長和充電難問題，行業內提出采用換電模式為電動汽車補電。通過整體更換電池包、分箱更換電池包或移動更換電池包等方式快速為電動汽車補電。換電時間與燃油車加油時間相當，提高了充電的便利性，降低了充電難度。換電模式的優點是補電速度快，動力電池組采用慢充提前充滿，有利于延長電池使用壽命；換電模式的缺點是跨品牌統一電池結構和參數的難度很大，不利于行業創新，對技術水平要求較高，設備成本也較高，電池安全性保障仍是難題。
技術實現思路
1、本專利技術主要解決電動汽車充電時間長和充電難的問題，基于此，本專利技術提供了一種動力電池系統及其充電方法，從電池模組的結構上進行優化設計，再匹配合理的電池管理系統，可實現充電時間短、充電方便、充電安全、延長電池壽命及提升續駛里程的目標。
2、為實現上述目的，本專利技術的技術方案為：
3、本專利技術提供了一種動力電池系統，該系統包括高壓控制盒和動力電池組，高壓
4、在上述技術方案的基礎上，高壓控制盒包括車載充電機和電池管理系統，電池管理系統用于監管動力電池組的電池狀態信息，并根據電池狀態信息向vcu發送充電需求，vcu則根據充電需求給車載充電機/快充充電口發送充電指令，并向動力電池組充電。
5、在上述技術方案的基礎上，進一步地，動力電池組包括qcbm、scbm1和scbm2，qcbm前端與快充充電口相接，qcbm后端與scbm1、scbm2相接，qcbm、scbm1、scbm2還均與車載充電機相連。
6、本專利技術還提供了一種動力電池系統的充電方法，該充電方法包括分區域分時慢充階段和分區域分時快充階段，兩個階段的充電過程分別如下：
7、分區域分時慢充階段：當充電插頭插入交流充電口喚醒vcu，vuc向電池管理系統發送反饋充電需求指令，電池管理系統接受指令后分析qcbm、scbm1和scbm2的電池狀態信息，確定qcbm、scbm1和scbm2是否需要充電，并將充電需求發送至vcu，vcu接受信息后給車載充電機發送充電指令，按照qcbm、scbm1和scbm2順序順次充電；
8、分區域分時快充階段：當車輛在高速服務區需要在快速充電樁進行快速充電時，充電插頭插入快充充電口，喚醒vcu向電池管理系統發送反饋充電需求指令，電池管理系統接受指令后分析qcbm的電池狀態信息，并將充電需求發送至vcu，vcu接受信息后給快充充電口發送充電指令，向qcbm進行快充充電。
9、在上述技術方案的基礎上，分區域分時快充階段，qcbm前端與快充充電口相接進行快充，車輛行駛過程中qcbm對scbm1、scbm2進行慢充充電。
10、在上述技術方案的基礎上，車輛行駛過程中vcu提示駕駛者即將進行放電的scbm2或scbm1實現續航里程，并詢問駕駛者是否需要進行qcbm對scbm21或scbm2進行慢充，駕駛者根據到達目的地的路程確定qcbm對scbm1或scbm2進行慢充的選擇。
11、在上述技術方案的基礎上，進一步地，當車輛行駛時qcbm開始向scbm1進行慢充充電時，scbm2繼續向電機控制器放電，當scbm2電量消耗殆盡時，qcbm完成對scbm1慢充充電，電池管理系統接收到qcbm和scbm2電荷狀態信息后，向vcu發送充電請求，vcu接到請求信息后通過can總線將充電請求顯示在儀表盤上，提示充電。
12、在上述技術方案的基礎上，更進一步地，qcbm完成快速充電，scbm2電量消耗殆盡，則車輛行駛時qcbm向scbm2進行慢充充電，scbm1繼續向電機控制器放電，當scbm2電量消耗殆盡時，qcbm完成對scbm2慢充充電，電池管理系統接收到qcbm和scbm1電荷狀態信息后，向vcu發送充電請求，vcu接到請求信息后通過can總線將充電請求顯示在儀表盤上，提示充電。
13、在上述技術方案的基礎上，更進一步地，車輛滑行或制動過程中，vcu根據當前動力電池狀態和制動踏板位置信號，計算能量回收扭矩并通過can總線給電機控制器發送工作狀態切換指令，啟動能量回收，驅動電機從驅動狀態轉變成發電狀態。
14、在上述技術方案的基礎上，更進一步地，制動能量回收過程中驅動電機消耗車輪旋轉的動能發出交流電，再輸出給電機控制器，電機控制器將交流電轉換成直流電給動力電池充電，儲存在處于非放電狀態的scbm1或scbm2中。
15、與現有技術相比，本專利技術具有如下優點：
16、1、本專利技術設計的動力電池系統包括qcbm、scbm1、scbm2、車載充電機和電池管理系統，充電線路設計成兩種：(1)qcbm前端與快充充電口相接進行快充，qcbm后端與scbm1、scbm2相接，由qcbm對scbm1、scbm2進行慢充充電；(2)qcbm、scbm1和scbm2均與車載充電機相連，由慢充充電設備通過慢充口為各電池模塊充電，慢充充電設備只對車載充電機進行慢充。能夠實現充電時間短、充電方便、充電安全和延長電池壽命的目的。
17、2、本專利技術設計的動力電池系統能夠實現快充和慢充的隨意切換，且快充時，只需要給qcbm快充即可，行駛過程中再由qcbm向scbm1/scbm2充電，按順序順次充電，當qcbm向scbm1慢充時，scbm2向電機控制器供電，且直至scbm2消耗殆盡時，只需要在高速服務區對qcbm即可，然后繼續形式中交替向scbm2慢充，隨之scbm1向電機控制器供。節省了停車充電時間，可大幅降低整個充電時長。
18、3、本專利技術可以實現當某個電池模塊出現問題時直接更換此模塊，不需要更換整個電池模組，大幅降低使用成本。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種動力電池系統，其特征在于，該系統包括高壓控制盒和動力電池組，高壓控制盒的輸入端與VCU相連，且VCU通過快充充電口/慢充充電口喚醒；高壓控制盒的的輸出端與動力電池組相連，動力電池組的輸出端與電機控制器相連。
2.根據權利要求1所述的一種動力電池系統，其特征在于，高壓控制盒包括車載充電機和電池管理系統，電池管理系統用于監管動力電池組的電池狀態信息，并根據電池狀態信息向VCU發送充電需求，VCU則根據充電需求給車載充電機/快充充電口發送充電指令，并向動力電池組充電。
3.根據權利要求2所述的一種動力電池系統，其特征在于，動力電池組包括QCBM、SCBM1和SCBM2，QCBM前端與快充充電口相接，QCBM后端與SCBM1、SCBM2相接，QCBM、SCBM1、SCBM2還均與車載充電機相連。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的一種動力電池系統的充電方法，其特征在于，該充電方法包括分區域分時慢充階段和分區域分時快充階段，兩個階段的充電過程分別如下：
5.根據權利要求4所述的一種動力電池系統的充電方法，其特征在于，分區域分時快充階
6.根據權利要求5所述的一種動力電池系統的充電方法，其特征在于，車輛行駛過程中VCU提示駕駛者即將進行放電的SCBM2或SCBM1實現續航里程，并詢問駕駛者是否需要進行QCBM對SCBM21或SCBM2進行慢充，駕駛者根據到達目的地的路程確定QCBM對SCBM1或SCBM2進行慢充的選擇。
7.根據權利要求6所述的一種動力電池系統的充電方法，其特征在于，當車輛行駛時QCBM開始向SCBM1進行慢充充電時，SCBM2繼續向電機控制器放電，當SCBM2電量消耗殆盡時，QCBM完成對SCBM1慢充充電，電池管理系統接收到QCBM和SCBM2電荷狀態信息后，向VCU發送充電請求，VCU接到請求信息后通過CAN總線將充電請求顯示在儀表盤上，提示充電。
8.根據權利要求7所述的一種動力電池系統的充電方法，其特征在于，QCBM完成快速充電，SCBM2電量消耗殆盡，則車輛行駛時QCBM向SCBM2進行慢充充電，SCBM1繼續向電機控制器放電，當SCBM2電量消耗殆盡時，QCBM完成對SCBM2慢充充電，電池管理系統接收到QCBM和SCBM1電荷狀態信息后，向VCU發送充電請求，VCU接到請求信息后通過CAN總線將充電請求顯示在儀表盤上，提示充電。
9.根據權利要求8所述的一種動力電池系統的充電方法，其特征在于，車輛滑行或制動過程中，VCU根據當前動力電池狀態和制動踏板位置信號，計算能量回收扭矩并通過CAN總線給電機控制器發送工作狀態切換指令，啟動能量回收，驅動電機從驅動狀態轉變成發電狀態。
10.根據權利要求9所述的一種動力電池系統的充電方法，其特征在于，制動能量回收過程中驅動電機消耗車輪旋轉的動能發出交流電，再輸出給電機控制器，電機控制器將交流電轉換成直流電給動力電池充電，儲存在處于非放電狀態的SCBM1或SCBM2中。
...【技術特征摘要】
1.一種動力電池系統，其特征在于，該系統包括高壓控制盒和動力電池組，高壓控制盒的輸入端與vcu相連，且vcu通過快充充電口/慢充充電口喚醒；高壓控制盒的的輸出端與動力電池組相連，動力電池組的輸出端與電機控制器相連。
2.根據權利要求1所述的一種動力電池系統，其特征在于，高壓控制盒包括車載充電機和電池管理系統，電池管理系統用于監管動力電池組的電池狀態信息，并根據電池狀態信息向vcu發送充電需求，vcu則根據充電需求給車載充電機/快充充電口發送充電指令，并向動力電池組充電。
3.根據權利要求2所述的一種動力電池系統，其特征在于，動力電池組包括qcbm、scbm1和scbm2，qcbm前端與快充充電口相接，qcbm后端與scbm1、scbm2相接，qcbm、scbm1、scbm2還均與車載充電機相連。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的一種動力電池系統的充電方法，其特征在于，該充電方法包括分區域分時慢充階段和分區域分時快充階段，兩個階段的充電過程分別如下：
5.根據權利要求4所述的一種動力電池系統的充電方法，其特征在于，分區域分時快充階段，qcbm前端與快充充電口相接進行快充，車輛行駛過程中qcbm對scbm1、scbm2進行慢充充電。
6.根據權利要求5所述的一種動力電池系統的充電方法，其特征在于，車輛行駛過程中vcu提示駕駛者即將進行放電的scbm2或scbm1實現續航里程，并詢問駕駛者是否需要進行qcbm對scbm21或scbm2進行慢充，駕駛者根據到達目的地的路...
【專利技術屬性】
技術研發人員：寧磊，梁乾，閆寒乙，付寬，辜文杰，
申請(專利權)人：漢中職業技術學院，
類型：發明
國別省市：
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