專利名稱：電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及電動(dòng)汽車的安全保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]隨著環(huán)保問(wèn)題受到社會(huì)越來(lái)越多的關(guān)注，燃油汽車被新能源汽車代替也成為大勢(shì)所趨，純電動(dòng)汽車與油電混合動(dòng)力汽車隨即得到了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。電動(dòng)汽車或油電混合動(dòng)力汽車均包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、電池系統(tǒng)、動(dòng)力電力線路等電動(dòng)汽車的核心部件。其整車的構(gòu)成較傳統(tǒng)燃油汽車復(fù)雜得多，如何有效保證整車系統(tǒng)對(duì)駕駛及乘坐人員的安全性能成為了純電動(dòng)汽車及油電混合動(dòng)力汽車整車系統(tǒng)安全的技術(shù)重點(diǎn)與難點(diǎn)。[0003]目前的電動(dòng)汽車大多采用與普通燃油汽車類似的碰撞保護(hù)裝置。在車輛發(fā)生碰撞時(shí)，僅能對(duì)乘坐人員提供免于劇烈撞擊的保護(hù)，而無(wú)法降低或避免碰撞引起的整車高壓電力系統(tǒng)的損壞，由此造成的高壓電力系統(tǒng)的漏電或短路都有可能對(duì)電動(dòng)汽車中的人員造成二次傷害。因此在電動(dòng)汽車上應(yīng)用此類碰撞保護(hù)裝置對(duì)于整車的安全性能而言具有重大缺陷。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種在發(fā)生碰撞時(shí)能迅速切斷高壓電力輸出，保護(hù)車內(nèi)人員免受電力系統(tǒng)漏電或短路引起的傷害，同時(shí)對(duì)整車的重要電力系統(tǒng)提供保護(hù)，有效提高車輛安全性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，且應(yīng)用范圍廣泛的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置。[0005]電動(dòng)汽車包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電源，所述的驅(qū)動(dòng)電源通過(guò)所述電機(jī)控制器連接所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置具有如下構(gòu)成[0007]該碰撞保護(hù)裝置包括控制功能單元、碰撞感應(yīng)功能單元、碰撞保護(hù)功能單元和電源功能單元，所述的控制功能單元分別連接所述的碰撞感應(yīng)功能單元、碰撞保護(hù)功能單元和電源功能單元，所述的碰撞保護(hù)功能單元還連接于所述的電機(jī)控制器和所述的驅(qū)動(dòng)電源之間。[0008]該電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置中，所述的碰撞保護(hù)功能單元為絕緣柵雙極型晶體管， 所述的控制功能單元的輸出端連接所述的絕緣柵雙極型晶體管的柵極。[0009]該電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置中，所述的碰撞保護(hù)功能單元連接于所述的驅(qū)動(dòng)電源的正極，并與所述的驅(qū)動(dòng)電源集成封裝。[0010]該電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置中，所述的碰撞感應(yīng)功能單元為碰撞信號(hào)觸發(fā)器，所述的碰撞信號(hào)觸發(fā)器的信號(hào)輸出端連接所述的控制功能單元的輸入端。[0011]該電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置中，所述的控制功能單元為推挽功率放大電路。[0012]該電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置中，所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置還包括傷害防護(hù)功能單元，所述的控制功能單元通過(guò)一整車通訊接口連接所述的傷害防護(hù)功能單元。所述的傷害防護(hù)功能單元為安全氣囊。[0013]采用了該實(shí)用新型的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置，由于其包括控制功能單元、以及分別連接控制功能單元的碰撞感應(yīng)功能單元和碰撞保護(hù)功能單元，所述的碰撞保護(hù)功能單元還連接于所述的電機(jī)控制器和所述的驅(qū)動(dòng)電源之間，因此當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時(shí)，所述的碰撞感應(yīng)功能單元采樣到碰撞信號(hào)，向控制功能單元發(fā)出碰撞控制信號(hào)，控制功能單元收到碰撞控制信號(hào)后，向碰撞保護(hù)功能單元輸出低電平，控制所述的碰撞保護(hù)功能單元斷開電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電源之間的電路。從而避免了車輛發(fā)生碰撞后高壓電力的繼續(xù)輸出，保護(hù)車內(nèi)人員免受電力系統(tǒng)漏電或短路引起的傷害，同時(shí)對(duì)整車的重要電力系統(tǒng)提供了保護(hù)，有效提高了電動(dòng)汽車的安全性能。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，且應(yīng)用范圍較為廣泛。


[0014]圖I為本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置的功能單元結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖2為本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置中的碰撞保護(hù)功能單元連接電動(dòng)汽車的電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電源的電路圖。[0016]圖3為本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)方法的步驟流程圖。
具體實(shí)施方式
[0017]為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。[0018]電動(dòng)汽車均包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電源，所述的驅(qū)動(dòng)電源通過(guò)所述電機(jī)控制器連接所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電源為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電力，驅(qū)動(dòng)電機(jī)則輸出車輛動(dòng)力。 在電動(dòng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，極易發(fā)生電力傳輸線路破損，造成漏電或短路的情況。漏電可能引起車體帶電，使車內(nèi)人員有觸電的危險(xiǎn)；而短路則會(huì)造成部分電路過(guò)電流，發(fā)生起火的情況，這都嚴(yán)重威脅到車內(nèi)人員的生命安全。因此，本實(shí)用新型的主要思路就是在碰撞發(fā)生時(shí)，立即切斷車輛的電路輸出，從而提高整車的安全性能。[0019]請(qǐng)參閱圖I所示，為本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置的功能單元結(jié)構(gòu)示意圖。[0020]在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述的碰撞保護(hù)裝置包括控制功能單元、碰撞感應(yīng)功能單元、碰撞保護(hù)功能單元和電源功能單元，所述的控制功能單元分別連接所述的碰撞感應(yīng)功能單元、碰撞保護(hù)功能單元和電源功能單元。所述的碰撞感應(yīng)功能單元為碰撞信號(hào)觸發(fā)器，所述的碰撞信號(hào)觸發(fā)器的信號(hào)輸出端連接所述的控制功能單元的輸入端。所述的碰撞保護(hù)功能單元還連接于所述的電機(jī)控制器和所述的驅(qū)動(dòng)電源之間。該碰撞保護(hù)功能單元為絕緣柵雙極型晶體管，所述的控制功能單元的輸出端連接所述的絕緣柵雙極型晶體管的柵極。[0021]在一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2所示，所述的碰撞保護(hù)功能單元連接于所述的驅(qū)動(dòng)電源的正極，并與所述的驅(qū)動(dòng)電源集成封裝。[0022]在另一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的控制功能單元為推挽功率放大電路。[0023]在一種更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置還包括傷害防護(hù)功能單元，所述的控制功能單元通過(guò)一整車通訊接口連接所述的傷害防護(hù)功能單元。該傷害防4護(hù)功能單元為安全氣囊。[0024]利用本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置進(jìn)行碰撞保護(hù)的方法，如圖3所示，在所述的方法的一種實(shí)施方式中，該方法具體包括以下步驟[0025](I)電動(dòng)汽車啟動(dòng)時(shí)，所述的碰撞保護(hù)裝置的控制功能單元輸出高電平，控制所述的碰撞保護(hù)功能單元的絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通，所述的碰撞感應(yīng)功能單元開始進(jìn)行碰撞信號(hào)米樣；[0026](2)所述的碰撞感應(yīng)功能單兀米樣到碰撞信號(hào)時(shí),碰撞感應(yīng)功能單兀向所述的控制功能單元發(fā)出碰撞控制信號(hào)；[0027](3)所述的控制功能單元收到所述的碰撞控制信號(hào)后，向所述的碰撞保護(hù)功能單元輸出低電平，控制所述的絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷。[0028]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置還包括傷害防護(hù)功能單元，所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)方法在步驟(3)后還包括以下步驟[0029](4)所述的控制功能單元通過(guò)所述的整車通訊接口向所述的傷害防護(hù)功能單元發(fā)出碰撞保護(hù)啟動(dòng)控制信號(hào)。[0030]在實(shí)際應(yīng)用中，電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池一般放置在整車的底部或尾部,動(dòng)力電池與驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器或其他高壓用電設(shè)備的距離較遠(yuǎn)。在電動(dòng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，由于動(dòng)力電力線路較長(zhǎng)，極易破損或斷裂，使其與整車車體或其他控制器之間短路，使整車車體或其他控制器帶高壓電。故而，在電動(dòng)汽車發(fā)生碰撞后，如果整車車體帶高壓電會(huì)極大地威脅駕駛、 乘坐人員的生命安全；同時(shí)，其它與車體搭鐵相接的弱電類(12V或24V供電的控制器基本采取搭鐵接地的方式與低壓12V或24V蓄電池形成回路)控制器會(huì)因過(guò)高的反向電壓而損壞。另外，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器發(fā)生短路或動(dòng)力電力輸出線發(fā)生短路，會(huì)使動(dòng)力電池回路中瞬時(shí)產(chǎn)生大電流，動(dòng)力電池及動(dòng)力電力回路會(huì)因瞬時(shí)大電流而迅速發(fā)熱，使整車線束、橡膠等材料迅速起火，加劇對(duì)駕、乘人員的生命威脅，進(jìn)一步擴(kuò)大碰撞所造成的損失。[0031]因此，在本實(shí)用新型的實(shí)際應(yīng)用中，所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置主要包括大功率絕緣柵雙極型晶體管(IGBT, SEMIX402GAR066HDS,碰撞保護(hù)功能單元)、電源電路(電源功能單元)、控制電路(控制功能單元)和碰撞觸發(fā)電路(碰撞感應(yīng)功能單元)?？刂齐娐窞橛扇龢O管(ZX5T851G或ZX5T95IG)組成的推挽放大電路?？刂齐娐吠ㄟ^(guò)整車通信接口連接整車控制器其他保護(hù)功能。電路整車通訊接口電路為CAN通訊方式或I/O通訊方式。[0032]整車點(diǎn)火啟動(dòng)，電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置開始工作，控制電路輸出驅(qū)動(dòng)高信號(hào)，驅(qū)動(dòng)功率IGBT導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器及其它高壓用電設(shè)備的供電，同時(shí)通過(guò)碰撞觸發(fā)電路對(duì)碰撞信號(hào)觸發(fā)器進(jìn)行采樣，為電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置的控制電路提供功率IGBT的控制判斷信號(hào)。如整車行駛正常，碰撞觸發(fā)信號(hào)為NO，電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置的控制電路輸出驅(qū)動(dòng)高信號(hào)，驅(qū)動(dòng)功率IGBT始終處于導(dǎo)通狀態(tài)。如整車發(fā)生碰撞，碰撞觸發(fā)信號(hào)為YES， 控制電路立即向整車發(fā)出碰撞信息用于整車控制器其他保護(hù)功能(如安全氣囊)的啟動(dòng)， 同時(shí)控制電路立即輸出驅(qū)動(dòng)低信號(hào)，驅(qū)動(dòng)功率IGBT關(guān)斷，切斷整車動(dòng)力電池的高壓輸出， 從而減少或消除因碰撞引起的漏電對(duì)整車其它控制器的損壞，并對(duì)駕、乘人員提供了有效地安全保護(hù)。也因?yàn)樵撗b置直接給整車其他安全保護(hù)部件(傷害防護(hù)功能單元)提供碰撞信息，從而降低了整車的系統(tǒng)成本。[0033]較為優(yōu)選的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)是將碰撞保護(hù)功能單元的IGBT安裝在動(dòng)力電池正端輸出口處，并與電池一起密封在電池包內(nèi)，在動(dòng)力電池正端以極短的銅線引至保護(hù)控制器的功率IGBT上，從而最大限度地降低整車發(fā)生碰撞且電池包的外殼嚴(yán)重?fù)p壞情況下，電池短路的可能，有效提高電動(dòng)汽車的安全性。[0034]采用了本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置，由于其包括控制功能單元、以及分別連接控制功能單元的碰撞感應(yīng)功能單元和碰撞保護(hù)功能單元，所述的碰撞保護(hù)功能單元還連接于所述的電機(jī)控制器和所述的驅(qū)動(dòng)電源之間，因此當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時(shí)，所述的碰撞感應(yīng)功能單元采樣到碰撞信號(hào)，向控制功能單元發(fā)出碰撞控制信號(hào)，控制功能單元收到碰撞控制信號(hào)后，向碰撞保護(hù)功能單元輸出低電平，控制所述的碰撞保護(hù)功能單元斷開電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電源之間的電路。從而避免了車輛發(fā)生碰撞后高壓電力的繼續(xù)輸出，保護(hù)車內(nèi)人員免受電力系統(tǒng)漏電或短路引起的傷害，同時(shí)對(duì)整車的重要電力系統(tǒng)提供了保護(hù)，有效提高了電動(dòng)汽車的安全性能。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，且應(yīng)用范圍較為廣泛。[0035]在此說(shuō)明書中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置，所述的電動(dòng)汽車包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電源，所述的驅(qū)動(dòng)電源通過(guò)所述電機(jī)控制器連接所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于，所述的碰撞保護(hù)裝置包括控制功能單元、碰撞感應(yīng)功能單元、碰撞保護(hù)功能單元和電源功能單元，所述的控制功能單元分別連接所述的碰撞感應(yīng)功能單元、碰撞保護(hù)功能單元和電源功能單元，所述的碰撞保護(hù)功能單元還連接于所述的電機(jī)控制器和所述的驅(qū)動(dòng)電源之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置，其特征在于，所述的碰撞保護(hù)功能單元為絕緣柵雙極型晶體管，所述的控制功能單元的輸出端連接所述的絕緣柵雙極型晶體管的柵極。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置，其特征在于，所述的碰撞保護(hù)功能單元連接于所述的驅(qū)動(dòng)電源的正極，并與所述的驅(qū)動(dòng)電源集成封裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置，其特征在于，所述的碰撞感應(yīng)功能單元為碰撞信號(hào)觸發(fā)器，所述的碰撞信號(hào)觸發(fā)器的信號(hào)輸出端連接所述的控制功能單元的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置，其特征在于，所述的控制功能單元為推挽功率放大電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置，其特征在于，所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置還包括傷害防護(hù)功能單元，所述的控制功能單元通過(guò)一整車通訊接口連接所述的傷害防護(hù)功能單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置，其特征在于，所述的傷害防護(hù)功能單元為安全氣囊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置，其包括控制功能單元、以及分別連接控制功能單元的碰撞感應(yīng)功能單元和碰撞保護(hù)功能單元，碰撞保護(hù)功能單元還連接于所述的電機(jī)控制器和所述的驅(qū)動(dòng)電源之間。采用了本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車碰撞保護(hù)裝置，可有效避免車輛發(fā)生碰撞后高壓電力的繼續(xù)輸出，保護(hù)車內(nèi)人員免受電力系統(tǒng)漏電或短路引起的傷害，同時(shí)對(duì)整車的重要電力系統(tǒng)提供了保護(hù)，有效提高了電動(dòng)汽車的安全性能。
文檔編號(hào)B60L3/00GK202743068SQ20122037541
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者孫江明, 羅建, 袁一卿 申請(qǐng)人:上海中科深江電動(dòng)車輛有限公司