【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电动汽车充电，尤其涉及一种动力电池系统及其充电方法。
技术介绍
1、动力电池作为电动汽车关键部件，其性能优劣直接影响续驶里程。电池充电问题制约着电动汽车发展，快充充电方式的最大优点是充电速度快，较短时间内达到电池容量80％，但快充电流和电压较高，短时间内对电池造成较大冲击，使电池发热甚至使活性物质脱落，影响电池的使用寿命。慢充充电根据电池特性设计充电曲线，对电池进行深度充电，提升其充放电效率，延长使用寿命，但充电时间较长，充电不方便。
2、为了解决电动汽车充电时间长和充电难问题，行业内提出采用换电模式为电动汽车补电。通过整体更换电池包、分箱更换电池包或移动更换电池包等方式快速为电动汽车补电。换电时间与燃油车加油时间相当，提高了充电的便利性，降低了充电难度。换电模式的优点是补电速度快，动力电池组采用慢充提前充满，有利于延长电池使用寿命；换电模式的缺点是跨品牌统一电池结构和参数的难度很大，不利于行业创新，对技术水平要求较高，设备成本也较高，电池安全性保障仍是难题。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决电动汽车充电时间长和充电难的问题，基于此，本专利技术提供了一种动力电池系统及其充电方法，从电池模组的结构上进行优化设计，再匹配合理的电池管理系统，可实现充电时间短、充电方便、充电安全、延长电池寿命及提升续驶里程的目标。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
3、本专利技术提供了一种动力电池系统，该系统包括高压控制盒和动力电池组，高压
4、在上述技术方案的基础上，高压控制盒包括车载充电机和电池管理系统，电池管理系统用于监管动力电池组的电池状态信息，并根据电池状态信息向vcu发送充电需求，vcu则根据充电需求给车载充电机/快充充电口发送充电指令，并向动力电池组充电。
5、在上述技术方案的基础上，进一步地，动力电池组包括qcbm、scbm1和scbm2，qcbm前端与快充充电口相接，qcbm后端与scbm1、scbm2相接，qcbm、scbm1、scbm2还均与车载充电机相连。
6、本专利技术还提供了一种动力电池系统的充电方法，该充电方法包括分区域分时慢充阶段和分区域分时快充阶段，两个阶段的充电过程分别如下：
7、分区域分时慢充阶段：当充电插头插入交流充电口唤醒vcu，vuc向电池管理系统发送反馈充电需求指令，电池管理系统接受指令后分析qcbm、scbm1和scbm2的电池状态信息，确定qcbm、scbm1和scbm2是否需要充电，并将充电需求发送至vcu，vcu接受信息后给车载充电机发送充电指令，按照qcbm、scbm1和scbm2顺序顺次充电；
8、分区域分时快充阶段：当车辆在高速服务区需要在快速充电桩进行快速充电时，充电插头插入快充充电口，唤醒vcu向电池管理系统发送反馈充电需求指令，电池管理系统接受指令后分析qcbm的电池状态信息，并将充电需求发送至vcu，vcu接受信息后给快充充电口发送充电指令，向qcbm进行快充充电。
9、在上述技术方案的基础上，分区域分时快充阶段，qcbm前端与快充充电口相接进行快充，车辆行驶过程中qcbm对scbm1、scbm2进行慢充充电。
10、在上述技术方案的基础上，车辆行驶过程中vcu提示驾驶者即将进行放电的scbm2或scbm1实现续航里程，并询问驾驶者是否需要进行qcbm对scbm21或scbm2进行慢充，驾驶者根据到达目的地的路程确定qcbm对scbm1或scbm2进行慢充的选择。
11、在上述技术方案的基础上，进一步地，当车辆行驶时qcbm开始向scbm1进行慢充充电时，scbm2继续向电机控制器放电，当scbm2电量消耗殆尽时，qcbm完成对scbm1慢充充电，电池管理系统接收到qcbm和scbm2电荷状态信息后，向vcu发送充电请求，vcu接到请求信息后通过can总线将充电请求显示在仪表盘上，提示充电。
12、在上述技术方案的基础上，更进一步地，qcbm完成快速充电，scbm2电量消耗殆尽，则车辆行驶时qcbm向scbm2进行慢充充电，scbm1继续向电机控制器放电，当scbm2电量消耗殆尽时，qcbm完成对scbm2慢充充电，电池管理系统接收到qcbm和scbm1电荷状态信息后，向vcu发送充电请求，vcu接到请求信息后通过can总线将充电请求显示在仪表盘上，提示充电。
13、在上述技术方案的基础上，更进一步地，车辆滑行或制动过程中，vcu根据当前动力电池状态和制动踏板位置信号，计算能量回收扭矩并通过can总线给电机控制器发送工作状态切换指令，启动能量回收，驱动电机从驱动状态转变成发电状态。
14、在上述技术方案的基础上，更进一步地，制动能量回收过程中驱动电机消耗车轮旋转的动能发出交流电，再输出给电机控制器，电机控制器将交流电转换成直流电给动力电池充电，储存在处于非放电状态的scbm1或scbm2中。
15、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
16、1、本专利技术设计的动力电池系统包括qcbm、scbm1、scbm2、车载充电机和电池管理系统，充电线路设计成两种：(1)qcbm前端与快充充电口相接进行快充，qcbm后端与scbm1、scbm2相接，由qcbm对scbm1、scbm2进行慢充充电；(2)qcbm、scbm1和scbm2均与车载充电机相连，由慢充充电设备通过慢充口为各电池模块充电，慢充充电设备只对车载充电机进行慢充。能够实现充电时间短、充电方便、充电安全和延长电池寿命的目的。
17、2、本专利技术设计的动力电池系统能够实现快充和慢充的随意切换，且快充时，只需要给qcbm快充即可，行驶过程中再由qcbm向scbm1/scbm2充电，按顺序顺次充电，当qcbm向scbm1慢充时，scbm2向电机控制器供电，且直至scbm2消耗殆尽时，只需要在高速服务区对qcbm即可，然后继续形式中交替向scbm2慢充，随之scbm1向电机控制器供。节省了停车充电时间，可大幅降低整个充电时长。
18、3、本专利技术可以实现当某个电池模块出现问题时直接更换此模块，不需要更换整个电池模组，大幅降低使用成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种动力电池系统，其特征在于，该系统包括高压控制盒和动力电池组，高压控制盒的输入端与VCU相连，且VCU通过快充充电口/慢充充电口唤醒；高压控制盒的的输出端与动力电池组相连，动力电池组的输出端与电机控制器相连。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池系统，其特征在于，高压控制盒包括车载充电机和电池管理系统，电池管理系统用于监管动力电池组的电池状态信息，并根据电池状态信息向VCU发送充电需求，VCU则根据充电需求给车载充电机/快充充电口发送充电指令，并向动力电池组充电。
3.根据权利要求2所述的一种动力电池系统，其特征在于，动力电池组包括QCBM、SCBM1和SCBM2，QCBM前端与快充充电口相接，QCBM后端与SCBM1、SCBM2相接，QCBM、SCBM1、SCBM2还均与车载充电机相连。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种动力电池系统的充电方法，其特征在于，该充电方法包括分区域分时慢充阶段和分区域分时快充阶段，两个阶段的充电过程分别如下：
5.根据权利要求4所述的一种动力电池系统的充电方法，其特征在于，分区域分时快充阶
6.根据权利要求5所述的一种动力电池系统的充电方法，其特征在于，车辆行驶过程中VCU提示驾驶者即将进行放电的SCBM2或SCBM1实现续航里程，并询问驾驶者是否需要进行QCBM对SCBM21或SCBM2进行慢充，驾驶者根据到达目的地的路程确定QCBM对SCBM1或SCBM2进行慢充的选择。
7.根据权利要求6所述的一种动力电池系统的充电方法，其特征在于，当车辆行驶时QCBM开始向SCBM1进行慢充充电时，SCBM2继续向电机控制器放电，当SCBM2电量消耗殆尽时，QCBM完成对SCBM1慢充充电，电池管理系统接收到QCBM和SCBM2电荷状态信息后，向VCU发送充电请求，VCU接到请求信息后通过CAN总线将充电请求显示在仪表盘上，提示充电。
8.根据权利要求7所述的一种动力电池系统的充电方法，其特征在于，QCBM完成快速充电，SCBM2电量消耗殆尽，则车辆行驶时QCBM向SCBM2进行慢充充电，SCBM1继续向电机控制器放电，当SCBM2电量消耗殆尽时，QCBM完成对SCBM2慢充充电，电池管理系统接收到QCBM和SCBM1电荷状态信息后，向VCU发送充电请求，VCU接到请求信息后通过CAN总线将充电请求显示在仪表盘上，提示充电。
9.根据权利要求8所述的一种动力电池系统的充电方法，其特征在于，车辆滑行或制动过程中，VCU根据当前动力电池状态和制动踏板位置信号，计算能量回收扭矩并通过CAN总线给电机控制器发送工作状态切换指令，启动能量回收，驱动电机从驱动状态转变成发电状态。
10.根据权利要求9所述的一种动力电池系统的充电方法，其特征在于，制动能量回收过程中驱动电机消耗车轮旋转的动能发出交流电，再输出给电机控制器，电机控制器将交流电转换成直流电给动力电池充电，储存在处于非放电状态的SCBM1或SCBM2中。
...【技术特征摘要】
1.一种动力电池系统，其特征在于，该系统包括高压控制盒和动力电池组，高压控制盒的输入端与vcu相连，且vcu通过快充充电口/慢充充电口唤醒；高压控制盒的的输出端与动力电池组相连，动力电池组的输出端与电机控制器相连。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池系统，其特征在于，高压控制盒包括车载充电机和电池管理系统，电池管理系统用于监管动力电池组的电池状态信息，并根据电池状态信息向vcu发送充电需求，vcu则根据充电需求给车载充电机/快充充电口发送充电指令，并向动力电池组充电。
3.根据权利要求2所述的一种动力电池系统，其特征在于，动力电池组包括qcbm、scbm1和scbm2，qcbm前端与快充充电口相接，qcbm后端与scbm1、scbm2相接，qcbm、scbm1、scbm2还均与车载充电机相连。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种动力电池系统的充电方法，其特征在于，该充电方法包括分区域分时慢充阶段和分区域分时快充阶段，两个阶段的充电过程分别如下：
5.根据权利要求4所述的一种动力电池系统的充电方法，其特征在于，分区域分时快充阶段，qcbm前端与快充充电口相接进行快充，车辆行驶过程中qcbm对scbm1、scbm2进行慢充充电。
6.根据权利要求5所述的一种动力电池系统的充电方法，其特征在于，车辆行驶过程中vcu提示驾驶者即将进行放电的scbm2或scbm1实现续航里程，并询问驾驶者是否需要进行qcbm对scbm21或scbm2进行慢充，驾驶者根据到达目的地的路...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁磊，梁乾，闫寒乙，付宽，辜文杰，
申请(专利权)人：汉中职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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