一种无线供电的电动汽车及其控制程序的制作方法

[0001]
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种无线供电的电动汽车及其控制程序。


背景技术：

[0002]
电动汽车凭借其能源多样性，环境友好性，已经成为全球汽车行业共同的发展选择。收到锂电池能量密度、成本等方面的影响，续航里程已成为制约电动汽车推广的首要问题。利用无线供电换电方式可解决现有电动汽车高续驶里程与电池成本大、电池利用不充分的矛盾，解决现有电动汽车电池无法扩充和电池模块无法通用化且存在接插件安全隐患，使用寿命不高的问题，解决电动汽车换电需要大量场地、高成本，难以推广等问题。但采用可更换的无线供电电池模块后，电动汽车的电气结构与现有电动汽车相比发生了变化，需要相应的控制方法保证车辆的安全可靠运行。
[0003]
现有换电方式，当电动汽车需要长续驶里程时，为电动汽车更换容量更大的电池组，电动汽车只包含电池组与电动汽车主电路；而无线供电换电式电动汽车控制方法与现有换电式电动汽车完全不同，需重新开发，现有换电式电动汽车只适合特定车型，无法通用化，且换电方法复杂，需要专业人员与专用场地提供换电服务，成本巨大。而且，采用有线接口连接高低压电路，存在诸多安全隐患：例如金属头接触容易产生电火花，多次插拔会大大降低接口使用寿命等。而相对来说无线供电换电方式提供了一个低成本、无线通讯、无线供电、通用化方案，已解决上述问题。该无线供电换电方式赋予了电动汽车全新的电路结构，需要开发相应的控制方法。


技术实现要素：

[0004]
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种无线供电控制功能及电动汽车协调控制等控制方法缺失问题，易于推广无线供电换电式电动汽车，促进电动汽车产业的发展，本发明提出一种无线供电的电动汽车，包括电动汽车本体和无线供电电池模块，所述电动汽车本体和无线供电电池模块之间采用无线通讯实现系统通信，
[0005]
所述电动汽车本体包括本体侧主电池、本体侧主电路、本体侧无线供电电路、本体侧控制器和本体侧无线供电控制器；本体侧无线供电控制器与无线供电电池模块无线通讯，并将握手信号、需求功率、本体侧供电设备信息发送给无线供电电池模块；
[0006]
所述无线供电电池模块包括模块侧控制器、模块侧无线供电电路、模块侧电池组，无线供电电池模块根据接收信息控制模块侧无线供电电路运行，并反馈握手信号、输出功率、无线供电电池模块信息。
[0007]
进一步地，还包括：软件模块，所述的软件模块包括电动汽车控制模块、本体侧无线供电控制模块、无线供电电池控制模块。
[0008]
进一步地，所述电动汽车控制模块采集车辆踏板开度、车辆其他用电功率、本体侧电池状态信息、无线供电状态信息、无线供电故障信息；并控制电动汽车运行，向本体侧无线供电控制器发送使能命令、无线供电停止命令，反映功率需求、无线供电状态、电池状态
信息和无线供电故障电动汽车车辆信息。
[0009]
进一步地，所述本体侧无线供电控制模块从电动汽车控制模块接收无线供电使能命令、无线供电停止命令、无线供电需求功率信息；无线供电电路运行，控制输出的电流电压，并向电动汽车控制模块反馈无线供电系统状态信息。
[0010]
进一步地，所述无线供电电池控制模块通过无线通讯接收所述无线供电需求功率信息，并控制模块反馈握手信号、需求功率以及供电设备信息，并向无线供电电池模块控制模块发送无线供电电池模块唤醒命令、无线供电握手信号、无线供电电池模块使能命令、无线供电电池模块目标功率信息。
[0011]
进一步地，所述电池状态信息包括电动汽车本体侧电池状态信息和无线供电电池模块状态信息，所述本体侧电池状态信息包括本体侧电池soc、电流、电压、温度、电池单体信息；所述无线供电电池模块状态信息包括无线供电电池模块电池soc、电流、电压、温度、电池单体信息。
[0012]
为了解决上述问题，本发明另一方面还提出一种无线供电的电动汽车的控制程序，以及控制程序运行控制前述的无线供电电动汽车，包括电动汽车执行的启动程序、随时反映运行状态的运行程序和停止向电动汽车无线供电的停止程序；
[0013]
所述启动程序、所述运行程序和所述停止程序均设置在电动汽车控制器内。
[0014]
进一步地，所述的启动程序为：
[0015]
s1.电动汽车控制器向无线供电电池模块发送唤醒命令，
[0016]
若无得到唤醒命令应答，则无线供电启动中止，向驾驶员反馈，若得到应答则执行s2；
[0017]
s2.本体侧、无线供电电池模块自检，
[0018]
若有故障则无线供电启动中止，向驾驶员反馈，若无故障则执行s3；
[0019]
s3.本体侧无线供电控制器向无线供电电池模块发送握手信号，
[0020]
若握手失败则无线供电启动中止，向驾驶员反馈，若成功握手则执行s4；
[0021]
s4.电动汽车控制器向本体侧无线供电控制器发送无线供电使能命令，
[0022]
若使能失败则无线供电启动中止电动汽车控制器发送无线供电停止命令，并向驾驶员反馈，若成功使能则进行s5；
[0023]
s5.无线供电控制器向无线供电电池模块发送使能命令，
[0024]
若使能失败则无线供电启动中止电动汽车控制器发送无线供电停止命令，并向驾驶员反馈，若成功使能则进行s6；
[0025]
s6.检测无线供电电池模块soc是否过低，
[0026]
若过低则无线供电启动中止电动汽车控制器发送无线供电停止命令，并向驾驶员反馈，否则执行s7，
[0027]
s7.无线供电启动成功，进入运行状态。
[0028]
进一步地，所述的运行程序为，电动汽车控制器根据踏板、其他用电功率、本体电池状态soc、无线供电电池模块soc计算无线供电需求功率、预测续驶里程等，发送无线供电需求功率给本体侧无线供电控制器；
[0029]
在无线供电故障或无线供电电池模块soc过低时，发送无线供电停止指令，并退出无线供电模式，并向驾驶员反馈模式状态信息；
[0030]
本体侧无线供电控制器根据无线供电需求功率，控制本体侧无线供电电路工作，并向无线供电电池模块发送电池增程模块目标功率；向电动汽车控制器反馈无线供电状态信息以及故障信息，
[0031]
无线供电电池模块控制器根据电池增程模块目标功率，控制可更换无线供电电池模块输出功率，向本体侧无线供电控制器反馈可更换无线供电电池模块状态信息以及故障信息。
[0032]
进一步地，所述的停止程序为：
[0033]
t1.电动汽车控制器接收到无线供电面板停止命令或者无线供电故障信息，并执行t2；
[0034]
t2.电动汽车控制器向本体侧无线供电控制器发出无线供电停止命令，并执行t3；
[0035]
t3.本体侧无线供电控制器向无线供电电池模块发送电池增程模块停止命令，并执行t4；
[0036]
t4.判断无线供电电池模块是否停止，若停止失败，则强制无线供电电池模块停止，并上报故障信息，若成功停止，则执行t5；
[0037]
t5.本体侧无线供电控制器停止，并执行t6；
[0038]
t6.判断本体侧无线供电是否停止，上报状态信息，若停止失败，则强制无线供电电池模块停止，并上报故障信息，若成功停止，则无线供电停止，并上报状态信息。
[0039]
本发明的积极进步效果在于：提供适用于无线供电换电式电动汽车，解决现有换电式电动汽车采用无线供电换电方式后，无线供电控制功能及电动汽车协调控制等控制方法缺失问题，易于推广无线供电换电式电动汽车，促进电动汽车产业的发展。
附图说明
[0040]
附图用来提供对一种无线供电的电动汽车及其控制程序的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明一种无线供电的电动汽车及其控制程序，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0041]
图1为本发明实施例中一种无线供电的电动汽车模块示意图。
[0042]
图2为本发明实施例中一种无线供电的电动汽车软件模块关系示意图。
[0043]
图3为本发明实施例中一种无线供电的电动汽车控制程序的启动程序流程图。
[0044]
图4为本发明实施例中一种无线供电的电动汽车控制程序的运行程序流程图。
[0045]
图5为本发明实施例中一种无线供电的电动汽车控制程序的停止程序流程图。
具体实施方式
[0046]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明的实施例将参照附图进行说明，在说明书附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。可以理解地，附图只是为了便于说明本发明的实施例，并不是对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制，本发明适用于无线供电换电式电动汽车，该电动汽车采用模块化设计，分为电动汽车本体与可更换的无线供电电池模块。电动汽车本体与动力无线供电电池模块之间采用无线通讯实现控制系统通信，协调工作状态。可更换的无线供电电池模块采用无线供电方式为电动汽车
本体提供电能量。
[0047]
如图1所示，本发明实施例的一种无线供电的电动汽车，包括电动汽车本体和无线供电电池模块，电动汽车本体和无线供电电池模块之间采用无线通讯实现系统通信，
[0048]
电动汽车本体包括本体侧主电池、本体侧主电路、本体侧无线供电电路、本体侧控制器和本体侧无线供电控制器；本体侧无线供电控制器与无线供电电池模块无线通讯，并将握手信号、需求功率、本体侧供电设备信息发送给无线供电电池模块；
[0049]
无线供电电池模块包括模块侧控制器、模块侧无线供电电路、模块侧电池组，无线供电电池模块根据接收信息控制模块侧无线供电电路运行，并反馈握手信号、输出功率、无线供电电池模块信息。
[0050]
如图2所示，软件模块，软件模块包括电动汽车控制模块、本体侧无线供电控制模块、无线供电电池控制模块。
[0051]
电动汽车控制模块电动汽车控制模块采集车辆踏板开度、车辆其他用电功率、本体侧电池状态信息、无线供电状态信息、无线供电故障信息；向本体侧无线供电控制模块发送无线供电只能命令、无线供电停止命令、无线供电需求功率信息。本体侧电池状态信息包括本体侧电池soc、电流、电压、温度、电池单体信息。无线供电状态信息包括本体侧无线供电电路状态信息与无线供电电池模块状态信息。无线供电电池模块状态信息包括无线供电电池模块电池状态信息，无线供电电池模块电路状态信息。无线供电电池模块电池状态信息包括无线供电电池模块电池soc、电流、电压、温度、电池单体信息。
[0052]
本体侧无线供电控制模块从电动汽车控制模块接收无线供电使能命令、无线供电停止命令、无线供电需求功率信息；无线供电电路运行，控制输出的电流电压，并向电动汽车控制模块反馈无线供电系统状态信息。
[0053]
无线供电电池控制模块通过无线通讯接收无线供电需求功率信息，并控制模块反馈握手信号、需求功率以及供电设备信息，并向无线供电电池模块控制模块发送无线供电电池模块唤醒命令、无线供电握手信号、无线供电电池模块使能命令、无线供电电池模块目标功率信息。
[0054]
其中，电池状态信息包括电动汽车本体侧电池状态信息和无线供电电池模块状态信息，本体侧电池状态信息包括本体侧电池soc、电流、电压、温度、电池单体信息；无线供电电池模块状态信息包括无线供电电池模块电池soc、电流、电压、温度、电池单体信息；
[0055]
如图3-5所示，无线供电的电动汽车控制程序包括电动汽车执行的启动程序、随时反映运行状态的运行程序和停止向电动汽车无线供电的停止程序；
[0056]
启动程序、运行程序和停止程序均设置在电动汽车控制器内。
[0057]
如图3所示，启动程序为：
[0058]
电动汽车控制器向本体侧无线控制期发送无线供电启动命令；本体侧无线供电控制器向无线供电电池模块发送唤醒命令；唤醒命令没有得到应答，则无线供电启动中止，向驾驶员反馈启动失败消息，若唤醒命令得到应答，则本体侧、无线供电电池模块自检；若自检故障，则无线供电启动中止，向驾驶员反馈启动失败消息，若自检无故障，则本体侧无线供电控制器向无线供电电池模块发送握手信号；若握手失败，则无线供电启动中止，向驾驶员反馈启动失败消息，若握手成功，则电动汽车控制器向本体侧无线供电控制器发送无线供电使能命令；若使能失败，无线供电启动中止，电动汽车控制器发送无线供电停止命令，
并向驾驶员反馈启动失败消息，若使能成功，则无线供电控制器向无线供电电池模块发送使能命令；若使能失败，无线供电启动中止，电动汽车控制器发送无线供电停止命令，并向驾驶员反馈启动失败消息，若使能成功，检测无线供电电池模块soc是否过低；若soc过低，则无线供电启动中止，电动汽车控制器发送无线供电停止命令，并向驾驶员反馈启动失败消息，若soc正常，无线供电启动成功，进入运行状态。
[0059]
如图4所示，运行程序为：电动汽车控制器根据踏板、其他用电功率、本体电池状soc、无线供电电池模块soc计算无线供电需求功率、预测续驶里程，发送无线供电需求功率给本体侧无线供电控制器；在无线供电故障或无线供电电池模块soc过低时，发送无线供电停止指令，并退出无线供电模式，并向驾驶员反馈模式状态信息；本体侧无线供电控制器根据无线供电需求功率，控制本体侧无线供电电路工作，并向无线供电电池模块发送无线供电电池模块目标功率；向电动汽车控制器反馈无线供电状态信息以及故障信息；无线供电电池模块控制器根据无线供电电池模块目标功率，控制无线供电电池模块输出功率；向本体侧无线供电控制器反馈无线供电电池模块状态信息以及故障信息。
[0060]
如图5所示，停止程序为：
[0061]
电动汽车控制器接收到面板无线供电停止命令或无线供电故障信息；电动汽车控制器向本体侧无线供电控制器发送无线供电停止命令；本体侧无线供电控制器向无线供电电池模块发送无线供电电池模块停止命令；若无线供电电池模块没有停止，则强制无线供电电池模块停止，上报故障信息，并进入下一流程，由本体侧无线供电控制器停止本体侧无线供电，若无线供电电池模块停止，则直接进入下一流程，由本体侧无线供电控制器停止本体侧无线供电；若本体侧无线供电没有停止，强制本体侧无线供电停止，上报故障信息，并进入下一流程，无线供电停止，上报状态信息，若本体侧无线供电停止，则直接进入下一流程，无线供电停止，上报状态信息。
[0062]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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