[发明专利]一种适于人工换电电动汽车的储能蓄电池模块及控制方法

摘要

本发明属于电动汽车蓄电池储能技术领域，具体涉及一种适于人工换电电动汽车的储能蓄电池模块及控制方法。利用小型化储能蓄电池模块，适于人工更换的多个储能蓄电池模块构成电动汽车换电蓄电池系统，并且通过注册与加密验证确保蓄电池模块全程监控，保证了蓄电池运行、保存、更换全过程受控，极大的提供蓄电池的安全性，便于实现电与车分离管理，做到了蓄电池组串模块可以辨识控制，实现了蓄电池组串模块的共享和灵活更换，用户购买的蓄电池组串模块在保用期或保用电量的范围内，可以任意更换只需要支付电费及服务费即可，特别是不需要专业搬运设备进行换电作业，克服了投资大、网点少，用户换电困难，影响了用户使用电动汽车的积极性的种种缺陷。

主权项

1.一种适于人工换电电动汽车的储能蓄电池模块及控制方法，主要包括：储能蓄电池组串(1)、蓄电池组串管理系统BMS(2)、BMS线束(3)、直流电控开关(4)、输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)、直流母线连接电力线(6)、模块系统总线(7)、电动汽车供电母线连接器(8)、主控系统模块(9)、数据编码器(91)、数据存储器(92)、通信控制电路(93)、定位信息处理电路(94)、人工操控界面(95)、提示电路(96)、工作电源(97)、系统通信线路(10)、无线通信收发模块(11)、通信接口电路(12)、公共通信网络(13)、调控中心及信息平台系统(14)、手机及移动终端(15)、多个模块输入输出并联连接器(16)、相邻第i储能蓄电池模块多个模块输入输出并联连接器(16i)、电力连接器通信线(17)、电网电源连接器(18)，其中：主控系统模块(9)通过模块系统总线(7)分别连接数据编码器(91)、数据存储器(92)、通信控制电路(93)、定位信息处理电路(94)、人工操控界面(95)、提示电路(96)、工作电源(97)，构成储能蓄电池组串模块的监控管理的通信链路；主控系统模块(9)通过模块系统总线(7)连接直流电控开关(4)，同时通过模块系统总线(7)顺次连接通信控制电路(93)及通信接口电路(12)，由通信接口电路(12)通过系统通信线路(10)分别链接蓄电池组串管理系统BMS(2)、输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)，构成主控系统模块(9)监控储能蓄电池组串电力输入输出的控制通信链路；主控系统模块(9)通过模块系统总线(7)顺次连接通信控制电路(93)及通信接口电路(12)，由通信接口电路(12)通过系统通信线路(10)分别链接蓄电池组串管理系统BMS(2)、输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)，构成主控系统模块(9)与储能蓄电池组串的监控及电力输入输出的计量通信链路；主控系统模块(9)通过模块系统总线(7)顺次连接通信控制电路(93)及通信接口电路(12)，由通信接口电路(12)通过系统通信线路(10)链接输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)，并由输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)连接的电力连接器通信线(17)与电动汽车供电母线连接器(8)链接，构成主控系统模块(9)与电动汽车控制器交互信息的通信链路；主控系统模块(9)通过模块系统总线(7)顺次连接通信控制电路(93)及无线通信收发模块(11)，由无线通信收发模块(11)通过公共通信网络(13)分别链接调控中心及信息平台系统(14)、手机及移动终端(15)，构成主控系统模块(9)与调控中心及信息平台系统(14)和手机及移动终端(15)交互信息的通信链路；蓄电池组串管理系统BMS(2)通过BMS线束(3)连接储能蓄电池组串(1)中的每一个蓄电池，同时蓄电池组串管理系统BMS(2)通过系统通信线路(10)连接通信接口电路(12)，构成主控系统模块(9)与蓄电池组串管理系统BMS(2)交互信息的通信链路；储能蓄电池组串(1)通过直流电控开关(4)连接输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)，再由输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)通过直流母线连接电力线(6)连接电动汽车供电母线连接器(8)，构成储能蓄电池组串(1)为电动汽车供电的电力路径；储能蓄电池组串(1)通过直流电控开关(4)连接输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)，再由输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)连接电网电源连接器(18)，构成电网为储能蓄电池组串(1)充电蓄电的电力路径；多个模块输入输出并联连接器(16)通过直流母线连接电力线(6)连接电动汽车供电母线连接器(8)，并且多个模块输入输出并联连接器(16)与相邻第i储能蓄电池模块多个模块输入输出并联连接器(16i)并联，构成多个储能蓄电池模块并联通过电动汽车供电母线连接器(8)供电的电力路径；一种适于人工换电电动汽车的储能蓄电池模块的控制方法为：人工换电的储能蓄电池模块更换使用过程中，首先用户需要在调控中心及信息平台系统(14)注册，注册成功的用户在需要更换缺电储能蓄电池组串模块时，通过注册的手机及移动终端(15)或通过未注册的手机及移动终端发送用户账户信息或用户驾车到预约的更换地点或查询到的蓄电池更换站点出示证件信息并由工作人员通过手机及移动终端(15)将储能蓄电池组串模块的标识编码及相关信息与调控中心及信息平台系统(14)进行信息交互并获取动态码，再由无线通信收发模块(11)或人工操控界面(95)将动态码传送至主控系统模块(9)，由其通过数据编码器(91)审核确认通过后发送或由提示电路(96)显示约定方法产生的回复编码；同时工作人员通过人工操作将回复编码和准备替换的满电储能蓄电池组串模块的编码扫码上传至调控中心及信息平台系统(14)，经审核无误由调控中心及信息平台系统(14)发送审核码给准备替换的满电储能蓄电池组串模块，审核的准备替换的满电储能蓄电池组串模块的主控系统模块(9)验证审核码后生成相应的动态密码及混合编码发送至调控中心及信息平台系统(14)；再由调控中心及信息平台系统(14)审核与记录相关换电信息后生成本次更换服务的结算单，用户确认付款成功时，调控中心及信息平台系统(14)向本次准备替换的满电储能蓄电池组串模块发送激活指令，并由提示电路(96)提示工作人员进行电池更换，在储能蓄电池组串模块更换并连接正常时，由主控系统模块(9)根据激活指令控制直流电控开关(4)选通输入输出电力连接及监测保护与计量模块(5)及直流母线连接电力线(6)的电力路径，此时储能蓄电池组串模块进行正常受控充放电运行；在需要充电的储能蓄电池组串(1)连接电网电源连接器(18)进行充电时，充电的储能蓄电池组串模块的主控系统模块(9)通过模块系统总线(7)顺次连接通信控制电路(93)及无线通信收发模块(11)，由无线通信收发模块(11)通过公共通信网络(13)向调控中心及信息平台系统(14)发送需要充电的储能蓄电池组串模块的相应身份信息、蓄电池状态数据及连接并获取的充电设备信息，调控中心及信息平台系统(14)审核确认后发送充电激活指令和充电策略，充电完成后充电的储能蓄电池组串模块的主控系统模块(9)向调控中心及信息平台系统(14)发送充电过程及完成的相应数据，由调控中心及信息平台系统(14)记录在充电的储能蓄电池组串模块的数据档案中。