[发明专利]一种电动卡车电控气动换电系统，方法及载重电动汽车

说明书

本发明提供一种电动卡车电控气动换电系统，方法及载重电动汽车，其中动力电池组和电池管理器安装在换电架中，车载换电座的作用是用于承载换电架，高低压电气插座用于实现换电架与整车的高低压电气和CAN通讯网络连接。整车控制器用于接收驾驶员控制信号、驻车信号、开关信号、电池管理器信号、动力电池主接触器状态信号等，识别驾驶员意图，并通过控制策略和逻辑判断，实现对整车换电系统的控制和监测。实现对电动卡车的快速换电控制，有利于减少整车停车补电时长、提升整车换电效率，实现换电操作前后的整车安全性检测、换电式电动卡车使用过程的可靠性和安全性检测，保障整车行车安全。

技术领域

本发明涉及电动卡车，特别是涉及一种电动卡车电控气动换电系统，方法及载重电动汽车。

背景技术

随着碳排放量加剧、大气环境恶化、化石资源的不可再生、社会节能减排任务艰巨，电动化已成为汽车技术发展的主流路线。储能系统作为电动汽车“大三电”技术之一，决定了电动汽车的产业成熟度。目前，受到储能电池能量密度技术水平的制约，为满足汽车续驶里程要求，电动汽车一般布置较大体积和重量的动力蓄电池，尤其是重载和长途工况的重型电动汽车。但是，重型电动汽车后背式布置较大电量的动力电池，会导致电动卡车搭载动力电池体积和重量过大、整车质心高度过高致行车稳定性差、停车补电时间过长、换电安全性差、效率偏低、整车转弯半径增加、上装空间不足等问题。同时由于动力电池充电倍率技术水平限制，导致整车充电时间过长、运营效率过低。这些问题是由于目前动力电池能量密度、充电倍率等技术发展现状不能满足重型电动汽车的实际作业里程要求所致。

发明内容

本发明要解决的是基于现有动力电池技术水平导致的电动卡车搭载动力电池体积和重量过大、整车质心高度过高致行车稳定性差、停车补电时间过长、换电操作可靠性和安全性较差、换电效率偏低、换电前后整车检测效率较低、上装可利用空间不足的问题。

基于上述问题，本发明提供一种电动卡车电控气动换电系统，包括：整车控制器、换电架、车载换电座、动力电池组、电池管理器以及电控气动执行单元；

动力电池组和电池管理器安装在换电架上；电池管理器与动力电池组连接，控制动力电池组输出端的通断以及监测动力电池组的状态信息，并发送给整车控制器；

换电架安装在车载换电座上；换电架上设有高低压电气插座；

电控气动执行单元包括：换电控制开关、电磁阀、气缸执行机构、储气筒和气路；

电池管理器、换电控制开关以及电磁阀分别与整车控制器连接；

储气筒通过气路连接气缸执行机构；

电磁阀设置在气路，电磁阀根据整车控制器的控制指令，气路的通断；

整车控制器用于通过换电控制开关接收用户发送的换电控制指令；监测当前车辆状态以及电池状态，当满足换电条件时，通过控制电磁阀控制气缸执行机构运行，解除对换电架的锁定状态，进入车辆换电模式。

进一步需要说明的是，电磁阀通过低压电路连接整车低压电输出端；

高低压电气插座通过整车高压电路连接整车高压电输出端；

整车控制器通过CAN通讯方式连接电池管理器、换电控制开关以及电磁阀。

进一步需要说明的是，气缸执行机构的执行机构上设有位置传感器；

整车控制器通过与位置传感器连接，获取气缸执行机构的位置信息。

本发明还提供一种电动卡车电控气动换电方法，方法包括：

整车控制器接收换电操作控制指令，并检测整车是否满足换电操作条件；

如满足换电操作条件，执行换电操作；