一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，包括主控模塊，分別與主控模塊連接的煙霧報(bào)警檢測(cè)模塊，碰撞檢測(cè)模塊、壓力檢測(cè)模塊、電池箱緊鎖檢測(cè)模塊、預(yù)充電保護(hù)模塊、電流檢測(cè)模塊、高壓互鎖檢測(cè)模塊、電控開關(guān)檢測(cè)模塊、絕緣檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊以及溫度檢測(cè)模塊。本實(shí)用新型具能有效防止漏電等情況對(duì)接觸電動(dòng)汽車的人員造成傷害，保護(hù)電動(dòng)汽車駕駛和乘坐人員的人身安全；可對(duì)對(duì)高壓工作設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，掌握高壓設(shè)備的工作情況，遇到故障及時(shí)采取保護(hù)措施，防止設(shè)備發(fā)生損壞；減少人身事故、火災(zāi)事故的發(fā)生，使財(cái)產(chǎn)損失降至最低的技術(shù)效果。
【專利說明】一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)實(shí)用新型涉及一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源與環(huán)保問題日益突出，世界各國(guó)都將目光投向了環(huán)保和節(jié)能的純電動(dòng)汽車。而純電動(dòng)汽車的一個(gè)重要特點(diǎn)就是車內(nèi)裝有保證足夠動(dòng)力性能的高電壓回路，其高達(dá)300V以上的電壓危及人身安全和車載高壓用電器的使用安全。高壓系統(tǒng)的正常工作電流可能達(dá)到數(shù)十、甚至數(shù)百安培，當(dāng)瞬時(shí)短路時(shí)放電電流更是成倍增加。因此，在設(shè)計(jì)、規(guī)劃高壓動(dòng)力系統(tǒng)和對(duì)高壓系統(tǒng)重要部件的選型時(shí)不僅應(yīng)充分滿足整車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求，還必須確保車輛運(yùn)行安全、駕乘人員安全和車輛運(yùn)行環(huán)境安全。因此對(duì)純電動(dòng)汽車的高壓電氣系統(tǒng)的管理和安全性已經(jīng)成為純電動(dòng)汽車研究設(shè)計(jì)時(shí)必須要解決的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置的設(shè)計(jì)方案。
[0004]一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，包括主控模塊，還包括分別與主控模塊連接的煙霧報(bào)警檢測(cè)模塊，碰撞檢測(cè)模塊、壓力檢測(cè)模塊、電池箱緊鎖檢測(cè)模塊、預(yù)充電保護(hù)模塊、電流檢測(cè)模塊、高壓互鎖檢測(cè)模塊、電控開關(guān)檢測(cè)模塊、絕緣檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊以及溫度檢測(cè)模塊。
[0005]所述煙霧報(bào)警檢測(cè)模塊包括一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)輸出煙霧傳感器。
[0006]所述碰撞檢測(cè)模塊包括加速度傳感器或碰撞檢測(cè)傳感器。
[0007]所述壓力檢測(cè)模塊包括安裝于電池包內(nèi)部的觸點(diǎn)壓力傳感器。
[0008]所述電池箱緊鎖檢測(cè)模塊包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)置于電池包表面的常閉行程開關(guān)。
[0009]所述電流檢測(cè)模塊包括電流檢測(cè)控制單元及分別與其連接的電流傳感器與供電主接觸器；所述供電主接觸器串接于供電輸入通路上。
[0010]所述電控開關(guān)檢測(cè)模塊與供電主接觸器連接，包括用于控制供電主接觸器開合的觸點(diǎn)檢測(cè)控制器。所述預(yù)充電保護(hù)模塊包括一預(yù)充電電路。
[0011]所述絕緣檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)電池的正極和負(fù)極與車輛底盤的電壓表與電流表。
[0012]所述電壓檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)電池供電電壓的高壓電壓表。
[0013]所述溫度檢測(cè)模塊包括設(shè)置于電池包內(nèi)部第一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器。
[0014]綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果:(I)有效防止漏電等情況對(duì)接觸電動(dòng)汽車的人員造成傷害，保護(hù)電動(dòng)汽車駕駛和乘坐人員的人身安全；(2)可對(duì)對(duì)高壓工作設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，掌握高壓設(shè)備的工作情況，遇到故障及時(shí)采取保護(hù)措施，防止設(shè)備發(fā)生損壞；減少人身事故、火災(zāi)事故的發(fā)生，使財(cái)產(chǎn)損失降至最低?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型所述純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地了解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型揭示了本發(fā)明提供了一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，包括主控模塊，分別與主控模塊連接的煙霧報(bào)警檢測(cè)模塊，碰撞檢測(cè)模塊、壓力檢測(cè)模塊、電池箱緊鎖檢測(cè)模塊、預(yù)充電保護(hù)模塊、電流檢測(cè)模塊、高壓互鎖檢測(cè)模塊、電控開關(guān)檢測(cè)模塊、絕緣檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊以及溫度檢測(cè)模塊。
[0018]煙霧報(bào)警檢測(cè)模塊包括一個(gè)或多個(gè)的觸點(diǎn)輸出煙霧傳感器，當(dāng)觸點(diǎn)輸出煙霧傳感器檢測(cè)到煙霧故障，煙霧報(bào)警器的常開報(bào)警觸點(diǎn)閉合，主控模塊便能檢測(cè)到來自煙霧報(bào)警器檢測(cè)信號(hào)，通過該信號(hào)就可確認(rèn)出現(xiàn)煙霧報(bào)警故障。
[0019]碰撞檢測(cè)模塊集成加速度傳感器，通過加速度傳感器實(shí)時(shí)獲取加速度傳感器的檢測(cè)到的加速度值，當(dāng)檢測(cè)到加速度超過一定閾值時(shí)，主控模塊便能判斷發(fā)生碰撞故障。也可米用一支持觸點(diǎn)輸出的碰撞檢測(cè)傳感器(如碰撞開關(guān))，當(dāng)發(fā)生碰撞，碰撞檢測(cè)傳感器的常開觸點(diǎn)閉合，主控模塊便能檢測(cè)到來自碰撞檢測(cè)傳感器的信號(hào)，通過該信號(hào)就可確認(rèn)出現(xiàn)
碰撞故障。
[0020]壓力檢測(cè)模塊通過安裝于電池包內(nèi)部的觸點(diǎn)壓力傳感器檢測(cè)壓力值，當(dāng)電池包中的電芯發(fā)生嚴(yán)重的位移或電芯發(fā)生臌脹時(shí)，電池包的內(nèi)部壓力發(fā)生劇變，觸點(diǎn)壓力傳感器的常開觸點(diǎn)閉合，此時(shí)便產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)并發(fā)送至主控模塊，主控模塊通過該信號(hào)就可確認(rèn)出現(xiàn)電池包發(fā)生位移或電芯發(fā)生臌脹等損傷。此時(shí)主控模塊便可通知電池管理系統(tǒng)即停止電池的充放電操作，保護(hù)用戶的人身財(cái)產(chǎn)安全。觸點(diǎn)壓力傳感器體積小，占用電池系統(tǒng)的空間少，不影響電池系統(tǒng)的風(fēng)道。
[0021]電池箱緊鎖檢測(cè)模塊包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)置于電池箱(即電池包)表面的常閉行程開關(guān)。當(dāng)電池箱出現(xiàn)松動(dòng)、變形時(shí)常閉行程開關(guān)斷開，主控模塊檢測(cè)到常閉行程開關(guān)斷開后便停止電池系統(tǒng)的高壓供電等保護(hù)操作。
[0022]預(yù)充電保護(hù)模塊實(shí)質(zhì)上是一個(gè)預(yù)充電電路，純電動(dòng)汽車高壓電氣系統(tǒng)的供電回路中存在著大量的容性負(fù)載和可能出現(xiàn)的設(shè)備故障，如果在高壓電路接通過程中不采取有效的防范措施，在高壓電路接通瞬間，將會(huì)對(duì)整個(gè)高壓系統(tǒng)電路造成瞬時(shí)上電沖擊，甚至損毀設(shè)備，危及車輛和人身的安全。預(yù)充電過程對(duì)緩解高壓系統(tǒng)沖擊、提高整車安全性很有必要。
[0023]高壓互鎖檢測(cè)模塊為互鎖保護(hù)電路(如IGBT互鎖檢測(cè)電路等)，通過互鎖保護(hù)電路保證高壓供電電路的可靠連接，保證電動(dòng)汽車高壓部件維護(hù)時(shí)操作人員的安全，提升了緊急故障處理的及時(shí)性與避免了電池管理系統(tǒng)異常高壓無法切斷的安全隱患，也避免了電池系統(tǒng)的帶載切斷對(duì)電池系統(tǒng)高壓繼電器與用電部件的損壞。
[0024]電流檢測(cè)模塊包括電流檢測(cè)控制單元及分別與其連接的電流傳感器與供電主接觸器；所述供電主接觸器串接于供電輸入通路上。當(dāng)電池系統(tǒng)的主電路電流過大的時(shí)候可能造成功率器件損壞,并危及高壓電氣系統(tǒng)的安全。此時(shí),通過電流傳感器檢測(cè)主電路電流，當(dāng)電流過大時(shí)便能夠通過電流檢測(cè)控制單元斷開供電主接觸器。
[0025]為滿足整車功能控制和高壓電氣自動(dòng)切斷保護(hù)的需求，在純電動(dòng)汽車的高壓電氣系統(tǒng)中必須保證主回路的供電主接觸器能夠正常工作，因此，本實(shí)用新型設(shè)置了電控開關(guān)檢測(cè)模塊，其與供電主接觸器連接，包括用于控制供電主接觸器開合的觸點(diǎn)檢測(cè)控制器。測(cè)試時(shí)，通過觸點(diǎn)檢測(cè)控制器控制供電主接觸器開合，若供電主控制器無法正常開合，則發(fā)出供電主接觸器故障警報(bào)。
[0026]由于電動(dòng)汽車的電池系統(tǒng)(動(dòng)力電池)的工作電壓一般在直流300V以上，較高的工作電壓對(duì)高電壓系統(tǒng)與車輛底盤之間的絕緣性能提出了更高的要求。本實(shí)用新型通過絕緣檢測(cè)模塊對(duì)絕緣性能進(jìn)行檢測(cè)。絕緣檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)電池的正極和負(fù)極與車輛底盤的電壓表與電流表?？梢愿鶕?jù)所檢測(cè)到的電壓值及電流值計(jì)算正極對(duì)車體、負(fù)極對(duì)車體的絕緣電阻，并根據(jù)絕緣電阻的阻值來判別車體的絕緣情況。
[0027]由于動(dòng)力電池的電壓與動(dòng)力電池的放電能力和放電效率有很大的關(guān)系，如果在動(dòng)力電池電壓較低的情況下仍以額定放電電流或更大的電流放電，則將損壞動(dòng)力電池和高壓用電設(shè)備。因此，為了保障純電動(dòng)汽車在動(dòng)力蓄電池低壓時(shí)用電器及動(dòng)力蓄電池的安全，本實(shí)用新型設(shè)置了檢測(cè)電壓檢測(cè)模塊，其包括用于檢測(cè)電池供電電壓的高壓電壓表。主控模塊可根據(jù)檢測(cè)電壓檢測(cè)模塊獲得的電壓值判斷該電壓是否處于安全范圍之內(nèi)，并可發(fā)出相應(yīng)警報(bào)到電池管理系統(tǒng)。
[0028]電動(dòng)汽車電池在不同的溫度下會(huì)有不同的工作性能，鋰離子電池的最佳工作溫度為25?40°C。溫度的變化會(huì)使電池的S0C、開路電壓、內(nèi)阻和可用能量發(fā)生變化，甚至?xí)绊戨姵氐氖褂脡勖?。因此，本?shí)用新型還設(shè)有溫度檢測(cè)模塊，其包括設(shè)置于電池包內(nèi)部第一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器，對(duì)電池包的溫度進(jìn)行檢測(cè)。
[0029]本實(shí)用新型為詳細(xì)記載的部分均采用公知技術(shù)。
[0030]本實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較優(yōu)實(shí)施方式，未進(jìn)行詳細(xì)描述的部分均采用公知的成熟技術(shù)。需要說明的是，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，包括主控模塊，其特征在于，還包括分別與主控模塊連接的煙霧報(bào)警檢測(cè)模塊，碰撞檢測(cè)模塊、壓力檢測(cè)模塊、電池箱緊鎖檢測(cè)模塊、預(yù)充電保護(hù)模塊、電流檢測(cè)模塊、高壓互鎖檢測(cè)模塊、電控開關(guān)檢測(cè)模塊、絕緣檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊以及溫度檢測(cè)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，其特征在于，所述煙霧報(bào)警檢測(cè)模塊包括一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)輸出煙霧傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，其特征在于，所述碰撞檢測(cè)模塊包括加速度傳感器或碰撞檢測(cè)傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，其特征在于，所述壓力檢測(cè)模塊包括安裝于電池包內(nèi)部的觸點(diǎn)壓力傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，其特征在于，所述電池箱緊鎖檢測(cè)模塊包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)置于電池包表面的常閉行程開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，其特征在于，所述電流檢測(cè)模塊包括電流檢測(cè)控制單元及分別與其連接的電流傳感器與供電主接觸器；所述供電主接觸器串接于供電輸入通路上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，其特征在于，所述電控開關(guān)檢測(cè)模塊與供電主接觸器連接，包括用于控制供電主接觸器開合的觸點(diǎn)檢測(cè)控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，其特征在于，所述絕緣檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)電池的正極和負(fù)極與車輛底盤的電壓表與電流表。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，其特征在于，所述電壓檢測(cè)模塊包括用于檢測(cè)電池供電電壓的高壓電壓表。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種純電動(dòng)汽車高壓安全監(jiān)控裝置，其特征在于，所述溫度檢測(cè)模塊包括設(shè)置于電池包內(nèi)部第一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器。
【文檔編號(hào)】B60L3/00GK203611768SQ201320849457
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】劉飛, 文鋒, 阮旭松, 張維戈, 程兵富 申請(qǐng)人:惠州市億能電子有限公司