一种电动车双电池供电系统及其控制方法与流程

[0001]
本发明实施例涉及电池控制技术领域，尤其涉及一种电动车双电池供电系统及其控制方法。


背景技术：

[0002]
随着科技的进步，社会的发展，电动车作为一种新能源绿色环保产品而受到人们的喜爱。电动车是一种以蓄电池为能源的交通工具，电池是电动车最重要的部件之一。
[0003]
随着市场和用户群体对于续航里程和电机功率要求的持续提升，单电池系统已无法满足需求。现有的电动车单电池系统，存在续航不长的问题，容易导致用户的里程焦虑，带来不好的骑行体验。由于只有一个电池供电，当供电电池发生故障时无替换电池，影响行车的安全性和稳定性。此外，为了延长续航里程，单电池的体积较大，携带不方便。


技术实现要素：

[0004]
本发明实施例提供一种电动车双电池供电系统及其控制方法，以解决单电池系统续航不长、无替换电池以及携带不方便的问题。
[0005]
本发明实施例提供了一种电动车双电池供电系统，该系统包括：电连接的第一电池组件和第二电池组件，所述第一电池组件包括电连接的第一电池管理系统和第一电池，所述第二电池组件包括电连接的第二电池管理系统和第二电池；
[0006]
所述第一电池管理系统用于采集所述第一电池的电气参数；
[0007]
所述第二电池管理系统用于采集所述第二电池的电气参数，并通过所述第一电池管理系统获取所述第一电池的电气参数，根据所述第一电池的电气参数和所述第二电池的电气参数，切换为目标供电模式，所述目标供电模式为单电池供电模式或者双电池供电模式。
[0008]
进一步地，所述电气参数至少包括供电电压；
[0009]
所述第二电池管理系统用于在检测到所述第一电池和所述第二电池的供电电压一致时，判定所述第一电池和所述第二电池的开路电压一致，切换为所述双电池供电模式，或者，在检测到所述第一电池和所述第二电池的供电电压不一致时，判定所述第一电池和所述第二电池的开路电压不一致，切换为所述单电池供电模式。
[0010]
进一步地，所述电气参数还包括放电电流；
[0011]
所述第二电池管理系统用于在检测到所述第一电池和所述第二电池的放电电流比例差值在预设范围内时，判定所述第一电池和所述第二电池的开路电压一致，或者，在检测到所述第一电池和所述第二电池的放电电流比例差值超出所述预设范围时，判定所述第一电池和所述第二电池的开路电压不一致。
[0012]
进一步地，所述电池组件包括放电回路和充电回路；
[0013]
所述第二电池管理系统用于在切换为所述双电池供电模式时，控制每个电池组件的放电回路和充电回路均打开，进行双电池并行供电；
[0014]
所述第二电池管理系统用于在切换为所述单电池供电模式时，控制目标电池组件的放电回路和充电回路均打开，且另一电池组件的放电回路和充电回路均关闭，进行单电池供电。
[0015]
进一步地，所述电气参数包括电量；
[0016]
所述目标电池组件的电量大于另一开路状态电池组件的电量。
[0017]
进一步地，所述第二电池管理系统用于切换为所述单电池供电模式后，若检测到处于供电状态电池组件的电量低于所述开路状态电池组件的电量，或者，检测到处于供电状态电池组件故障，控制打开所述开路状态电池组件的放电回路，再关闭所述处于供电状态电池组件的放电回路和充电回路，最后打开所述开路状态电池组件的充电回路。
[0018]
进一步地，所述第二电池管理系统用于在检测到任意一个电池组件发生故障时，导通另一电池组件的供电输出路径，且切断故障电池的供电输出路径。
[0019]
进一步地，所述电动车双电池供电系统还包括：上电时，所述第二电池管理系统用于控制所述第二电池为所述电动车上电，且唤醒所述第一电池组件；或者，上电时，所述第二电池管理系统用于判定所述第二电池为低电量状态时，控制所述第一电池为所述电动车上电。
[0020]
进一步地，所述电动车双电池供电系统还包括：完成上电后，所述第二电池管理系统根据当前所述双电池供电系统的所述目标供电模式，向整车系统发出供电限定功率以及所述电气参数，所述整车系统根据所述电气参数调整整车的用电情况。
[0021]
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种如上所述的电动车双电池供电系统的控制方法，所述电动车双电池供电系统包括：电连接的第一电池组件和第二电池组件，所述第一电池组件包括电连接的第一电池管理系统和第一电池，所述第二电池组件包括电连接的第二电池管理系统和第二电池；
[0022]
该控制方法包括：
[0023]
所述第一电池管理系统采集所述第一电池的电气参数；
[0024]
所述第二电池管理系统采集所述第二电池的电气参数，并通过所述第一电池管理系统获取所述第一电池的电气参数，根据所述第一电池的电气参数和所述第二电池的电气参数，切换为目标供电模式，所述目标供电模式为单电池供电模式或者双电池供电模式。
[0025]
本发明实施例提供的电动车双电池供电系统，包括电连接的第一电池组件和第二电池组件，第一电池组件包括电连接的第一电池管理系统和第一电池，第二电池组件包括电连接的第二电池管理系统和第二电池；通过第一电池管理系统和第二电池管理系统分别采集第一电池的和第二电池的电气参数，并利用第二电池管理系统通过第一电池管理系统获取第一电池的电气参数，根据第一电池和第二电池的电气参数，切换为单电池供电模式或者双电池供电模式的目标供电模式。本发明实施例提供的电动车双电池供电系统，根据电池组件的电气参数可自动切换目标供电模式，对整车提供最大的电源供电功率与系统供电的备份，提高续航里程的同时可提高行车的安全性和稳定性，提高用户的骑行体验。此外，双电池供电系统将一个电池包拆分成两个电池组件，减小了单个电池组件的体积，携带方便。
附图说明
[0026]
为了更清楚地说明本发明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做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。
[0027]
图1是本发明实施例提供的一种电动车双电池供电系统的结构示意图；
[0028]
图2是本发明实施例提供的一种电动车双电池供电系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0029]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所揭示和提示的基本概念，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]
图1是本发明实施例提供的一种电动车双电池供电系统的的结构示意图，本实施例的技术方案适用于采用双电池供电系统为电动车供电的情况，该系统可以由软件和/或硬件的方式来实现，并可集成于电动车中。
[0031]
如图1所示，本实施例提供的电动车双电池供电系统包括：电连接的第一电池组件100和第二电池组件200，第一电池组件100包括电连接的第一电池管理系统110和第一电池120，第二电池组件200包括电连接的第二电池管理系统210和第二电池220；第一电池管理系统110用于采集第一电池120的电气参数；第二电池管理系统210用于采集第二电池220的电气参数，并通过第一电池管理系统110获取第一电池120的电气参数，根据第一电池120的电气参数和第二电池220的电气参数，切换为目标供电模式，目标供电模式为单电池供电模式或者双电池供电模式。
[0032]
本实施例提供的电动车双电池供电系统，包括电连接的第一电池组件100和第二电池组件200。每个电池组件均由电池管理系统和电池组成，电池管理系统用于采集与其电连接的电池的电气参数，电池用于为电动车供电。具体的，第一电池组件100包括第一电池管理系统110和第一电池120，第二电池组件200包括第二电池管理系统210和第二电池220，第一电池管理系统110用于采集第一电池120的电气参数，第二电池管理系统210用于采集第二电池220的电气参数。
[0033]
第一电池组件100和第二电池组件200分别通过内部现有的电池管理系统，即第一电池管理系统110和第二电池管理系统210，进行数据交互，无需额外增设电池控制单元，可简化系统的构成，降低成本。第二电池组件200通过内部的第二电池管理系统210，控制整个电池供电系统。具体的，电气参数可以包括电池的供电电压、电流、电量、功率以及温度等信息，第一电池组件100和第二电池组件200还分别通过第一电池管理系统110和第二电池管理系统210，获取对方的电气参数，了解对方的电量和故障状态等信息，以便对双电池供电系统的供电进行优化交互。
[0034]
第一电池管理系统110通过第二电池管理系统210获取第二电池220的电气参数，在检测到第二电池220的电气参数超出正常范围时，判定第二电池组件200故障，不听从第
二电池管理系统210的调度，并根据自身的电气参数判定自身故障时，及时通过第一电池管理系统110反馈给第二电池管理系统210。第二电池管理系统210通过第一电池管理系统110获取第一电池120的电气参数，并根据第一电池120的电气参数和第二电池220的电气参数，切换为单电池供电模式或者双电池供电模式的目标供电模式。
[0035]
在双电池供电系统允许合适的情况下，例如两个电池组件的电量都充足且均无故障的情况下，及时切换为双电池供电模式，对整车提供更大的电源供电功率与系统供电的备份，提高续航里程的同时可确保用户使用过程中的骑行安全和骑行体验。此外，将一个电池包拆分成两个，每个电池组件体积比较小，携带方便。
[0036]
其中，第一电池组件100和第二电池组件200间的通讯方式不做限定，可以通过can通讯的方式进行数据交互。第二电池管理系统210为整个电池系统的控制单元的确定方式不做限定，例如第一电池管理系统210和第二电池管理系统220可以通过识别增设在第二电池组件200外部的信号线的方式，确定第二电池组件200为整个电池系统的控制单元。
[0037]
本发明实施例提供的电动车双电池供电系统，包括电连接的第一电池组件和第二电池组件，第一电池组件包括电连接的第一电池管理系统和第一电池，第二电池组件包括电连接的第二电池管理系统和第二电池；通过第一电池管理系统和第二电池管理系统分别采集第一电池的和第二电池的电气参数，并利用第二电池管理系统通过第一电池管理系统获取第一电池的电气参数，根据第一电池和第二电池的电气参数，切换为单电池供电模式或者双电池供电模式的目标供电模式。本发明实施例提供的电动车双电池供电系统，根据电池组件的电气参数可自动切换目标供电模式，对整车提供最大的电源供电功率与系统供电的备份，提高续航里程的同时可提高行车的安全性和稳定性，提高用户的骑行体验。此外，双电池供电系统将一个电池包拆分成两个电池组件，减小了单个电池组件的体积，携带方便。
[0038]
可选的，电动车双电池供电系统还包括：上电时，第二电池管理系统210用于控制第二电池220为电动车上电，且唤醒第一电池组件100；或者，上电时，第二电池管理系统210用于判定第二电池220为低电量状态时，控制第一电池120为电动车上电。
[0039]
如图1所示，电池接入后，第二电池管理系统210优先控制第二电池220为电动车进行上电，并且通过信号唤醒第一电池组件100，通过can通讯等方式获取第一电池组件100的电气参数。如果第二电池管理系统210根据第二电池220的电气参数，判定第二电池220为低电量状态无法对电动车上电时，第二电池管理系统210通过信号唤醒第一电池组件100，获取第一电池组件100的电气参数，并根据该电气参数确认第一电池组件100供电正常时，控制第一电池120为电动车上电。
[0040]
可选的，电气参数至少包括供电电压；第二电池管理系统210用于在检测到第一电池120和第二电池220的供电电压一致时，判定第一电池120和第二电池220的开路电压一致，切换为双电池供电模式，或者，在检测到第一电池120和第二电池220的供电电压不一致时，判定第一电池120和第二电池220的开路电压不一致，切换为单电池供电模式。
[0041]
如图1所示，电动车上电后，第二电池管理系统210根据获取的电池组件的电气参数，判断第一电池120和第二电池220的开路电压是否一致，如果检测到两者的供电电压一致，则判定第一电池120和第二电池220的开路电压一致，切换为双电池供电模式。若第二电池管理系统210检测到第一电池120和第二电池220的供电电压不一致，则判定第一电池120
和第二电池220的开路电压不一致，切换为单电池供电模式，采用高供电电压的电池组件为电动车供电，为整车提供最佳供电和骑行功率。两个开路电压不同的电池组件并行供电时，会发生高电压的电池组件给低电压的电池组件充电，误报短路故障。根据供电电压等电气参数间接判断两电池组件的开路电压是否一致，并在判定两电池组件的开路电压一致，即保证两电池组件的供电平台一致时，采用双电池供电模式，开路电压不一致时采用高供电电压的单电池供电模式，可确保用户的骑行安全，提高骑行体验。
[0042]
可选的，电气参数还包括放电电流；第二电池管理系统210用于在检测到第一电池120和第二电池220的放电电流比例差值在预设范围内时，判定第一电池120和第二电池220的开路电压一致，或者，在检测到第一电池120和第二电池220的放电电流比例差值超出预设范围时，判定第一电池120和第二电池220的开路电压不一致。
[0043]
如图1所示，第二电池管理系统210可以通过电气参数中的供电电压判断两电池组件的开路电压是否一致，也可以通过检测两电池组件的放电电流比例差值是否在预设范围内，从而进一步判断两者的开路电压是否一致。具体的，第二电池管理系统210在检测到第一电池120和第二电池220的放电电流比例差值在预设范围内时，判定第一电池120和第二电池220的开路电压一致，切换为双电池供电模式；在检测到第一电池120和第二电池220的放电电流比例差值超出预设范围时，判定第一电池120和第二电池220的开路电压不一致，切换为单电池供电模式，避免互充短路。其中，放电电流比例差值的预设范围，不做限定，可根据电池的实际情况设定，例如可以将预设范围设置为两个电池组件的放电电流差值的绝对值除以平均值。
[0044]
由于电池内阻的影响，两个电池组件中，处于供电状态的电池组件和处于开路状态的电池组件的电压不可能完全一致，所以仅根据两电池组件的供电电压并不能准确地判断两者的开路电压是否一致。如果两电池组件的开路电压很接近其放电电流差值不会太大，会在一定范围内，即预设范围。通过根据两电池组件的放电电流比例差值进一步判断其开路电压是否一致，更贴合实际，可提高判断的准确性。
[0045]
第二电池管理系统210可间隔一定时长重新检测两电池组件的供电电压和/或放电电流比例差值，在检测到两电池组件的供电电压一致和/或放电电流比例差值在预设范围内时，切换为双电池供电模式，进行并行供电，从而优化供电方案，为电动车提供最佳供电和更好的骑行体验。
[0046]
可选的，电池组件包括放电回路和充电回路；第二电池管理系统用于在切换为双电池供电模式时，控制每个电池组件的放电回路和充电回路均打开，进行双电池并行供电；第二电池管理系统用于在切换为单电池供电模式时，控制目标电池组件的放电回路和充电回路均打开，且另一电池组件的放电回路和充电回路均关闭，进行单电池供电。
[0047]
两个电池组件均包括放电回路和充电回路，电池组件的放电电路打开时，可为整车供电；刹车或者下坡等情景中，电动车中的电机控制模块等部件可以通过充电回路反向给电池组件充电，提高续航里程，所以骑行过程中，需要打开充电回路。双电池供电模式下，第二电池管理系统控制打开两个电池组件的放电回路和充电回路，进行双电池并行供电；单电池供电模式下，第二电池管理系统控制打开高电压的目标电池组件的放电回路和充电回路，且关闭另一低电压的电池组件的放电回路和充电回路，进行单电池供电，防止两电池组件并行供电导致互充短路，同时为电动车提供最佳供电。
[0048]
可选的，电气参数包括电量；目标电池组件的电量大于另一开路状态电池组件的电量。
[0049]
单电池供电模式下，第二电池管理系统控制打开高电量的目标电池组件的放电回路和充电回路，且关闭另一低电量的电池组件的放电回路和充电回路，进行单电池供电，从而为整车提供最佳供电和骑行功率，提高用户的骑行体验。
[0050]
可选的，第二电池管理系统用于切换为单电池供电模式后，若检测到处于供电状态电池组件的电量低于开路状态电池组件的电量，或者，检测到处于供电状态电池组件故障，控制打开开路状态电池组件的放电回路，再关闭处于供电状态电池组件的放电回路和充电回路，最后打开开路状态电池组件的充电回路。
[0051]
单电池供电模式下，处于供电状态的电池组件在持续供电一段时间后，其电量可能会明显低于处于开路状态的电池组件的电量，影响用户的骑行体验，或者，处于供电状态电池组件发生故障时，骑行会受到影响。第二电池管理系统在检测到以上情况时，先控制打开处于开路状态的电池组件的放电回路为电动车供电，再关闭处于供电状态的电池组件的放电回路和充电回路，最后打开处于开路状态的电池组件的充电回路，即第二电池管理系统实时监测两电池组件的电量及故障状态，并调整供电策略，以保证单电池供电模式下高电量的电池组件供电，优化供电方案。此外，上述两电池组件的充电回路和放电回路的关闭或打开顺序，可使两个电池组件平稳切换供电，不会发生突然断电或供电不稳的情况。
[0052]
可选的，第二电池管理系统用于在检测到任意一个电池组件发生故障时，导通另一电池组件的供电输出路径，且切断故障电池的供电输出路径。
[0053]
第二电池管理系统在检测到两电池组件中的一个电池组件故障时，导通另一电池组件的供电输出路径为电动车供电，使没有故障问题的电池组件继续供电，并及时切断发生故障的电池组件的供电输出路径，骑行速度会慢慢降下来，不会发生突然断电或供电不稳的情况。本实施例提供的双电池供电系统能够自动根据电池组件的状态切换供电模式，选择双电池供电模式或者单电池供电模式，且能够平稳无掉电进行切换，可提高骑行安全和用户体验。
[0054]
可选的，电动车双电池供电系统还包括：完成上电后，第二电池管理系统根据当前双电池供电系统的目标供电模式，向整车系统发出供电限定功率以及电气参数，整车系统根据电气参数调整整车的用电情况。
[0055]
完成上电后，第二电池管理系统根据当前双电池供电系统的目标供电模式，可通过can通讯的方式向整车系统发出对应的供电限定功率以及电池组件的电气参数，整车系统的各个部件获取电气参数，并根据自身功能调整整车的用电情况。其中，目标供电模式对应的供电限定功率不做限定，可根据电池组件的实际情况设置。整车系统根据电气参数调整整车用电情况的实施方式，不做限定，示例性的，若电池组件的电气参数包括电压、电流、功率、电量和温度，整车系统中的中控模块可根据该电气参数，调整整车的用电模式。例如如果电池组件的电量不充足或者处于单电池供电模式时，中控模块控制整车切换为节能模式，如果电池组件的电量充足或者处于双电池供电模式时，中控模块控制整车切换为运动模式。整车系统中的电机控制器可根据该电气参数，调整整车的加速性能、爬坡性能、以及骑行上限速度等。整车系统中的电机控制器可根据温度信息，在判断电池组件温度异常时，降低整车的功率以降低电池组件的温度，保护电池组件。第二电池管理系统根据当前双电
池供电系统的目标供电模式，向整车系统发出供电限定功率以及电气参数，以最优的供电功率为整车供电，保证行车安全和骑行稳定。
[0056]
图2是本发明实施例提供的一种电动车双电池供电系统的的控制方法的流程图，本实施例的技术方案适用于采用双电池供电系统为电动车供电的情况。该方法可以由本发明任意实施例提供的电动车双电池供电系统来执行，该系统可以由软件和/或硬件的方式来实现，并可集成于电动车中。
[0057]
本实施例提供的电动车双电池供电系统包括：电连接的第一电池组件和第二电池组件，第一电池组件包括电连接的第一电池管理系统和第一电池，第二电池组件包括电连接的第二电池管理系统和第二电池；
[0058]
该控制方法包括：
[0059]
s100、第一电池管理系统采集第一电池的电气参数。
[0060]
s200、第二电池管理系统采集第二电池的电气参数，并通过第一电池管理系统获取第一电池的电气参数，根据第一电池的电气参数和第二电池的电气参数，切换为目标供电模式，目标供电模式为单电池供电模式或者双电池供电模式。
[0061]
本实施例提供的电动车双电池供电系统的控制方法，具备本发明任意实施例提供的电动车双电池供电系统相应的功能模块。
[0062]
本发明实施例提供的电动车双电池供电系统，包括电连接的第一电池组件和第二电池组件，第一电池组件包括电连接的第一电池管理系统和第一电池，第二电池组件包括电连接的第二电池管理系统和第二电池。本发明实施例提供的电动车双电池供电系统的控制方法，通过第一电池管理系统和第二电池管理系统分别采集第一电池的和第二电池的电气参数，并利用第二电池管理系统通过第一电池管理系统获取第一电池的电气参数，根据第一电池和第二电池的电气参数，切换为单电池供电模式或者双电池供电模式的目标供电模式，该控制方法根据电池组件的电气参数可自动切换目标供电模式，对整车提供最大的电源供电功率与系统供电的备份，提高续航里程的同时可提高行车的安全性和稳定性，提高用户的骑行体验。此外，双电池供电系统将一个电池包拆分成两个电池组件，减小了单个电池组件的体积，携带方便。
[0063]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互组合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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