用于減小由電池觸電帶來的危險的車輛安全系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于減小由電池(12)觸電帶來的危險的車輛(11)安全系統(tǒng)(10)，其中該安全系統(tǒng)(10)安置在車輛(11)的外表面上并具有可操作表面(13)和帶有操作插頭(15)的充電插座(14)。特點是，操作插頭(15)和充電插座(14)在車輛(11)之外相互組合并且構(gòu)造成使得該操作插頭(15)的取下造成車輛(11)斷電。本發(fā)明還涉及一種包括這樣的電池的機動車和一種用于減小由電池觸電帶來的危險的方法，該方法用于實施本發(fā)明。
【專利說明】用于減小由電池觸電帶來的危險的車輛安全系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于減小由電池觸電帶來的危險的車輛安全系統(tǒng)。該安全系統(tǒng)在車輛外表面上具有可操作表面和帶有操作插頭的充電插座。在此，該操作插頭和該充電插座在車輛之外相互組合并且構(gòu)造成使該操作插頭的取下造成車輛斷電。
[0002]本發(fā)明還涉及包括這樣的電池的機動車和用于減小由電池觸電帶來的危險的方法，該方法用于實施本發(fā)明。
【背景技術(shù)】
[0003]出現(xiàn)以下情況，S卩，未來不僅在固定不動的應用場合如風電設(shè)備、呈混合動力車輛或電動車輛形式的機動車中，而且在電子裝置如筆記本電腦或手機中，都將使用在可靠性、安全性、容量和壽命的方面提出很嚴格要求的新型電池系統(tǒng)。
[0004]鋰離子電池被判定為用于驅(qū)動系統(tǒng)電氣化的重要角色。像在大多數(shù)其它電能蓄能器中那樣，對鋰離子電池來說，容量和耐用性也與溫度相關(guān)。在低溫時能量的裝載能力和使用受到限制，而與此相對在高溫下蓄能器老化更快。在未來的電池技術(shù)中可預見對于溫度的一定的依賴性。
[0005]這樣的鋰離子電池單元通常包括電極，鋰離子可在所謂的嵌入(Interkalation)過程中可逆存儲或在所謂的脫嵌過程中又釋放。在電池電芯充電過程中進行嵌入，而在電池電芯放電時進行脫嵌以給用電裝置供電。
[0006]因為其有較高能量密度，故鋰離子電池以各種方式被使用。鋰離子技術(shù)必定要適用于多種應用的廣泛的應用范圍。它的特點尤其是高能量密度和極其少的自放電。
[0007]車輛電動驅(qū)動裝置的高驅(qū)動功率需要來自蓄能器和電機的高電壓或大電流。車輛乘客尤其是救助人員的安全性必須在任何情況下、例如在由電纜受損或至通電部件的距離縮短所引起的故障情況下得到保證。
[0008]只由按照現(xiàn)有技術(shù)和規(guī)定所使用的“伺服裝置”不足以保證車輛乘客的安全性?！八欧b置”設(shè)置用于維修且遮蔽地安裝在車輛上，因而在大多數(shù)情況下只有在接觸車輛后才能操作“伺服裝置”。
[0009]“伺服裝置”本身通常難以接近，因為其裝配在電池殼體上。電池殼體因為行駛動力學和行駛穩(wěn)定性(例如麋鹿測試時的易傾翻性)而以低重心進行裝配(例如在車輛地板底部)。
[0010]DE102009057007B4公開一種車輛，尤其是混合動力車和/或電動車，其具有可操作的電壓電源主開關(guān)和用于鎖定主開關(guān)以防止非法操作的安全裝置。所述操作在車輛之外進行。另外，該車輛具有安全斷電裝置，其在發(fā)現(xiàn)事故和/或伺服場合時解除和/或斷開所述安全裝置并由此準許主開關(guān)的操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]通過本發(fā)明，消除或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的一個或多個問題。根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于減小由電池觸電帶來的危險的車輛安全系統(tǒng)，其中該安全系統(tǒng)安置在車輛的外表面上并且具有可操作表面和帶有操作插頭的充電插座。特點是，該操作插頭和充電插座在車輛之外相互組合并且如此構(gòu)成，即，使該操作插頭的取下造成車輛斷電，或者利用接近傳感器實現(xiàn)的物體檢測造成車輛斷電。
[0012]在本發(fā)明中，電池是指鋰離子電池。通過使用鋰離子技術(shù)，可以獲得很高的蓄能密度，這尤其在電動車領(lǐng)域內(nèi)帶來其它優(yōu)點。
[0013]本發(fā)明基于以下認識，在本發(fā)明中該操作插頭和充電插座在車輛之外相互組合并通過取下操作插頭造成車輛斷電。通過操作插頭和充電插座相互組合，可以不接觸車輛就將電池與車輛可靠斷開。換句話說，通過操作插頭和充電插座的組合優(yōu)化了電池與車輛的隔斷，因而保證電池的可靠斷開。
[0014]一方面，在可操作表面和操作插頭之間存在機械連接。該操作插頭通過可操作表面的打開被操作。另一方面，該可操作表面或操作插頭可被鎖定而不會再接通。因為應通過無關(guān)者例如在維修過程中避免安全系統(tǒng)的有意和無意再接通。因此，該安全系統(tǒng)可以通過用特殊工具的插入或者作為軟件解決方案通過在可操作表面上輸入密鑰或口令被取掉/啟動。
[0015]本發(fā)明的一個優(yōu)點是，通過該操作插頭和充電插座的組合來減小由電池觸電帶來的危險。另一方面，電池與車輛的斷開將被簡化。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，由此無須為了使電池與車輛可靠斷開而打開車輛的發(fā)動機罩或行李箱，而只須打開一種優(yōu)選由非導電材料構(gòu)成的油箱蓋。
[0016]本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，基于利用接近傳感器實現(xiàn)的物體的探測來斷電將進一步提高接近車輛的人員的安全性。
[0017]還有利的是，急救人員不必戴上耐高壓手套以將電池與車輛斷開。另一優(yōu)點是，通過操作插頭和充電插座的組合，可以更簡單地實現(xiàn)在不同車輛上的統(tǒng)一位置的標準化/調(diào)節(jié)。例如安全系統(tǒng)可在車輛右側(cè)安裝在符合人機工程學的高度上。優(yōu)點是確定了例如對于救助人員所知的可從外表利于辨識的統(tǒng)一位置，代替在不同車輛上的各個特異位置。由此，救助人員或使用者可以輕松解除該聯(lián)鎖，無需接觸導電的車輛部件。該安全系統(tǒng)還可被鎖定而不會再接通。
[0018]還有利的是，在電池壽命結(jié)束時，在回收車輛之前也能啟動電池放電,這減小由電池觸電帶來的危險。另外，有利地提供一種優(yōu)化的安全系統(tǒng)，它無須為附加的安全性付出更多費用。另一個優(yōu)點是可加入附加功能，例如像防濫用保護或駐車鎖的保護裝置。而且，該安全系統(tǒng)以被蓋子蓋住或打開的方式集成在車輛中。還有利地減小了復雜性。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個有利實施方式，可操作表面由非導電材料構(gòu)成。由此將有利地阻止由電池觸電帶來的可能的危險，進而提高安全性。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式規(guī)定，可操作表面是視覺指示。通過視覺指示，有利地顯示出潛在危險并向救助人員給出行動指南。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式規(guī)定，可操作表面形成有光學控制機構(gòu)。由此有利地發(fā)現(xiàn)是否有危險和是否已經(jīng)發(fā)生斷電。
[0022]還在本發(fā)明的一個特殊實施方式中規(guī)定，可操作表面相對于充電插座鏡像對稱布置。此時有利的是，該安全系統(tǒng)被優(yōu)化和簡化。[0023]或者有利地規(guī)定，可操作表面顯示系統(tǒng)狀態(tài)并發(fā)出顏色信號、閃爍信號和/或音頻信號。由此，有利地發(fā)出危險指示和警報，以便救助人員能在緊急情況下快速應對。而且，由此有利地提聞安全性。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，操作插頭和電池與連接單元處于連接中。在此的優(yōu)點是，由此減小電池觸電的可能性并且也因此提高安全性。
[0025]在本發(fā)明的另一個實施方式中規(guī)定，該電池通過信號聯(lián)鎖和/或供電聯(lián)鎖被斷開。由此有利地建立限定的可靠狀態(tài)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個有利實施方式，接近傳感器是超聲波傳感器或雷達傳感器或光學傳感器，尤其是攝像機。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，還提供一種具有電池和安全系統(tǒng)的機動車，其中該電池與機動車的驅(qū)動系統(tǒng)相連接。
[0028]本發(fā)明還涉及一種利用安全系統(tǒng)減小由電池觸電帶來的危險的方法，其中該安全系統(tǒng)具有可從車輛之外操作的表面、充電插座和操作插頭，包括以下步驟:從充電插座取下操作插頭以斷電，其中通過取下操作插頭而打開一個保護裝置，借此將高壓電路和低壓電路機械斷開，從而在事故和/或系統(tǒng)故障的情況下將電池可靠地與車輛斷開。
[0029]在從屬權(quán)利要求中給出且在說明書中描述了本發(fā)明的有利改進方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]將結(jié)合附圖和以下說明來詳述本發(fā)明的實施例，其中:
[0031]圖1是本發(fā)明的安全系統(tǒng)的示意圖；
[0032]圖2是包括視覺指示和由操作插頭和充電插座組成的組件的本發(fā)明安全系統(tǒng)的示意圖；
[0033]圖3是本發(fā)明的包括安裝在車輛上的接近傳感器的安全系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0034]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于減小由電池12觸電帶來的危險的安全系統(tǒng)10的示意圖。圖1示出車輛11的內(nèi)部現(xiàn)狀。在此，電池12裝配在車輛11的底部上。安全系統(tǒng)10安裝在易接近的位置上。
[0035]除了車輛11的充電外，這個統(tǒng)一的、從人機工程學上講易接近的熟悉位置也用于解除聯(lián)鎖，而不必接觸導電的車輛部件。操作插頭15和電池12處于與連接單元16的連接中。由此減小電池觸電危險并且還提高安全性。
[0036]圖2示出包括視覺指示和由操作插頭15和充電插座14組成的組件的本發(fā)明安全系統(tǒng)10的示意圖。圖2示出一個蓋17，它具有可操作表面13。可操作表面13是視覺指示，在此向操作者(救助人員或使用者)發(fā)送信息、例如安全系統(tǒng)10的操作指南，或者發(fā)出顏色信號、閃爍信號和/或音頻信號，以便例如保護車輛11以免濫用或偷竊。在此視覺指示由非導電材料構(gòu)成。由此將避免電池12觸電并且提高安全性。
[0037]圖2還示出用于電池12斷電的充電插座14和操作插頭15，它們相互組合。就是說，可利用插座不僅將車輛11充電，而且可利用操作插頭15保證電池斷電。安全系統(tǒng)10顯示出系統(tǒng)狀態(tài)并且在需要時給維護人員、急救人員或救助人員發(fā)出指示和信號，因而允許車輛可靠斷電。如果操作插頭15被操作/取下，則車輛11斷電。
[0038]安全系統(tǒng)10優(yōu)選被鎖定以防止無意接通，例如其做法是，操作插頭15就像加油管接頭上的油箱蓋那樣可被取下。而且，可操作表面13例如通過發(fā)出指示、顏色信號、閃光信號和/或音頻信號的顯示器給操作者提供用于信息和操作的空間，以防止可能有的濫用。就是說，通過取下操作插頭15建立安全狀態(tài)，因為由此斷開低壓回路和高壓回路。為此，發(fā)現(xiàn)不希望的電位差或不確定狀態(tài)并且建立安全狀態(tài)。而且，電池12可通過信號聯(lián)鎖和/或供電聯(lián)鎖被隔斷。對于極端特殊情況或者回收，存在安全系統(tǒng)10可緊急放電的可能性。為了安全系統(tǒng)10的充電，優(yōu)選采用必需的插接觸點，例如像主控觸點(聯(lián)鎖-信號)，其本來就是車輛11充電、電流流過或插接控制所需要的。
[0039]圖3示出包括安裝在車輛11上的接近傳感器N的本發(fā)明安全系統(tǒng)10的示意圖。接近傳感器N可以是超聲波傳感器或雷達傳感器或光學傳感器，尤其是攝像機。根據(jù)本發(fā)明的另一個有利實施方式，接近傳感器N可以是已裝在車輛上的傳感器，例如是泊車輔助傳感器或距離傳感器。
[0040]如果借助接近傳感器N發(fā)現(xiàn)物體例如接近車輛11的人P，則依據(jù)由接近傳感器N獲得的信號造成車輛11斷電。優(yōu)選地，斷電在人P到達距車輛11的一定距離d或更近或者以一個速度接近車輛11時才進行，其中該速度的值高于一個確定的閾值。
[0041]未示出的分析單元被用于處理由接近傳感器N產(chǎn)生的信號。
[0042]接近傳感器N優(yōu)選可以安裝在車輛11的外表面上，尤其安裝在其安全系統(tǒng)10上。根據(jù)本發(fā)明的另一個有利實施方式，接近傳感器可以安裝在車輛11的未示出的保險杠上。
【權(quán)利要求】
1.一種用于減小由電池(12)觸電帶來的危險的車輛(11)的安全系統(tǒng)(10)，其中，該安全系統(tǒng)(10)布置在車輛(11)的外表面上并具有可操作表面(13)和帶有操作插頭(15)的充電插座(14)， 其特征是，該操作插頭(15)和充電插座(14)在車輛(11)之外相互組合并且構(gòu)造成使該操作插頭(15)的取下造成車輛(11)斷電；或者 利用接近傳感器(N)實現(xiàn)的物體檢測造成車輛(11)斷電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)(10)，其中，所述可操作表面(13)由非導電材料構(gòu)成。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的安全系統(tǒng)(10)，其中，所述可操作表面(13)是視覺指/Jn ο
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的安全系統(tǒng)(10)，其中，所述可操作表面(13)形成有用于識別斷電的光學控制機構(gòu)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的安全系統(tǒng)(10)，其中，所述可操作表面(13)相對于充電插座(14)鏡像對稱地布置。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的安全系統(tǒng)(10)，其中，所述可操作表面(13)顯示系統(tǒng)狀態(tài)并且發(fā)出顏色信號、閃爍信號和/或音頻信號。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的安全系統(tǒng)(10)，其中，所述操作插頭(15)和所述電池(12)與連接單元(16)處于連接中。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的安全系統(tǒng)(10)，其中，所述電池(12)通過信號聯(lián)鎖和/或供電聯(lián)鎖被斷開。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的安全系統(tǒng)(10)，其中，所述接近傳感器(N)是超聲波傳感器或雷達傳感器或光學傳感器，尤其是攝像機。
10.一種機動車，具有電池(12)和根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的安全系統(tǒng)(10)，其中，該電池(12)與該機動車的驅(qū)動系統(tǒng)連接。
11.一種利用安全系統(tǒng)(10)減小由電池(12)觸電帶來的危險的方法，其中，該安全系統(tǒng)(10)具有能夠從車輛(11)之外操作的表面(13)、充電插座(14)和操作插頭(15)，該方法包括以下步驟:從充電插座(14)取下操作插頭(15)以斷電，其中，通過取下該操作插頭(15)而打開一個保護裝置，借此將高壓電路和低壓電路機械斷開，從而在事故和/或系統(tǒng)故障的情況下可靠地將電池(12)與車輛(11)斷開。
【文檔編號】B60L3/04GK103568847SQ201310350183
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月9日
【發(fā)明者】M·格勒斯 申請人:羅伯特·博世有限公司, 三星Sdi株式會社