本發(fā)明涉及車輛工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車輛的電源緊急切斷保護系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種包括上述電源緊急切斷保護系統(tǒng)的車輛。

背景技術(shù)：

隨著中國機械工業(yè)的發(fā)展，越來越多的機械設(shè)備已得到廣泛使用。

在汽車工業(yè)領(lǐng)域，車輛已研制出了各種類型，比如小轎車、商用車、重卡車等。其中，重卡車主要用于大噸位貨物運輸或危險品運輸。而根據(jù)GB7258相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)最新要求，危險品運輸車需要在駕駛室內(nèi)部或者外部有緊急切斷整車電源裝置，而且目前歐洲各國危險品運輸車均需遵循ADR(Autorotation Dangerous Road)系統(tǒng)，即危險品公路運輸協(xié)議，歐洲均有類似要求。而目前市場上由于對緊急斷電方法國家沒有具體要求，因此在新標(biāo)準(zhǔn)出臺后，很多客戶或者汽車制造商均采用最簡單直接的方法，即在駕駛室內(nèi)安裝一個電源開關(guān)直接用于切斷整車用電電路與蓄電池電源之間的連接，同時切斷整車發(fā)動機的運轉(zhuǎn)。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中通過在駕駛室內(nèi)設(shè)置一個電源開關(guān)直接來切斷整車蓄電池電源同時關(guān)閉發(fā)動機運轉(zhuǎn)的方式，當(dāng)電源開關(guān)切斷后，整車用電電路雖然與蓄電池迅速斷開了連接，但是此時發(fā)動機仍然會在慣性的作用下進行短時間的運行，這將導(dǎo)致發(fā)電機在發(fā)動機的慣性運轉(zhuǎn)下繼續(xù)發(fā)電，如此形成短時高壓對整車用電器造成不可逆的高壓沖擊損壞。

如此，如何在車輛緊急斷電時避免造成對整車用電器造成瞬間高壓沖擊損壞，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種車輛的電源緊急切斷保護系統(tǒng)，能夠在車輛緊急斷電時避免造成對整車用電器造成瞬間高壓沖擊損壞。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括上述電源緊急切斷保護系統(tǒng)的車輛。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種車輛的電源緊急切斷保護系統(tǒng)，包括設(shè)置于車體上的緊急開關(guān)、與其信號連接的主控模塊，以及與所述主控模塊信號連接、用于控制發(fā)電機運行狀態(tài)的第一可控開關(guān)，和與所述主控模塊信號連接、用于控制蓄電池與整車用電電路通斷的第二可控開關(guān)；所述緊急開關(guān)被觸發(fā)時，所述主控模塊輸出第一預(yù)設(shè)控制信號給所述第一可控開關(guān)，以使所述發(fā)電機停止發(fā)電，且所述主控模塊輸出第二預(yù)設(shè)控制信號給所述第二可控開關(guān)，以使所述蓄電池與所述整車用電電路斷開連接。

優(yōu)選地，所述緊急開關(guān)在所述車體上設(shè)置有多個，且任意一個所述緊急開關(guān)被觸發(fā)時，所述主控模塊均對所述第一可控開關(guān)輸出預(yù)設(shè)控制信號。

優(yōu)選地，各所述緊急開關(guān)串聯(lián)，且分別設(shè)置于駕駛室內(nèi)和車體外部。

優(yōu)選地，所述第一可控開關(guān)具體為常開繼電器，且所述主控模塊對其輸出預(yù)設(shè)控制信號時，所述發(fā)電機的一端通過所述第一可控開關(guān)接地。

優(yōu)選地，還包括與所述主控模塊信號連接、用于在所述緊急開關(guān)被觸發(fā)時發(fā)出預(yù)設(shè)報警信息的指示器。

優(yōu)選地，所述指示器具體為聲光報警器。

優(yōu)選地，所述主控模塊內(nèi)設(shè)置有延時電路模塊，且在所述緊急開關(guān)被觸發(fā)時，所述延時電路模塊延遲預(yù)設(shè)緩沖時間后將所述第二預(yù)設(shè)控制信號輸出給所述第二可控開關(guān)。

優(yōu)選地，所述第二可控開關(guān)具體為雙穩(wěn)態(tài)繼電器。

本發(fā)明還提供一種車輛，包括車體和設(shè)置于所述車體上的電源緊急切斷保護系統(tǒng)，其中，所述電源緊急切斷保護系統(tǒng)具體為上述任一項所述的電源緊急切斷保護系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述車輛具體為危險品運輸車。

本發(fā)明所提供的車輛的電源緊急切斷保護系統(tǒng)，主要包括緊急開關(guān)、主控模塊、第一可控開關(guān)和第二可控開關(guān)。其中，緊急開關(guān)設(shè)置在車體上，可供用戶進行按壓等操作。主控模塊與緊急開關(guān)信號連接，當(dāng)緊急開關(guān)被觸發(fā)時，會被主控模塊檢測到并發(fā)出對應(yīng)信號。第一可控開關(guān)具有控制端和若干個連接端，其控制端與主控模塊信號連接，在主控模塊發(fā)出的控制信號的控制下實現(xiàn)各個連接端的連接，主要用于控制發(fā)電機的運行狀態(tài)。第二可控開關(guān)同第一可控開關(guān)一樣，具有控制端和若干個連接端，其控制端也與主控模塊信號連接，在主控模塊發(fā)出的控制信號的控制下實現(xiàn)各個連接端的連接，主要用于控制蓄電池與整體用電電路的通斷狀態(tài)。當(dāng)緊急開關(guān)被觸發(fā)時，主控模塊檢測到之后輸出第一預(yù)設(shè)控制信號給第一可控開關(guān)，使得發(fā)電機立即停止發(fā)電；并且主控模塊還輸出第二預(yù)設(shè)控制信號給第二可控開關(guān)，使得蓄電池與整車用電電源斷開連接。如此，本發(fā)明所提供的電源緊急切斷保護系統(tǒng)，在發(fā)生緊急情況需要切斷整車用電時，用戶(駕駛員等)可操作緊急開關(guān)，使得主控模塊通過第一可控開關(guān)控制發(fā)電機立即停止發(fā)電，避免對整車用電器造成瞬間高壓沖擊損壞；同時主控模塊通過第二可控開關(guān)切斷蓄電池與整車用電電路的連接，使得整車順利斷電，避免產(chǎn)生觸電燃燒爆炸等危險。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的一種具體實施方式的系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖。

其中，圖1中：

緊急開關(guān)—1，主控模塊—2，延時電路模塊—201，第一可控開關(guān)—3，第二可控開關(guān)—4，發(fā)電機—5，蓄電池—6，指示器—7。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供的一種具體實施方式的系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖。

圖中的K1為第二可控開關(guān)4的代號，K2為主控模塊2的代號，K3為第一可控開關(guān)3的代號，S1為整車的電源開關(guān)的代號，S2和S3均為緊急開關(guān)1的代號，S4為車鑰匙開關(guān)代號，L1為指示器7的代號，L2為發(fā)光二極管的代號。

在本發(fā)明所提供的一種具體實施方式中，車輛的電源緊急切斷保護系統(tǒng)主要包括緊急開關(guān)1、主控模塊2、第一可控開關(guān)3和第二可控開關(guān)4。

其中，緊急開關(guān)1設(shè)置在車體上，可供用戶進行按壓等操作。具體的，該緊急開關(guān)1可為按鈕、按鍵或單刀雙擲開關(guān)等。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況需要緊急切斷車輛整車用電時，用戶(主要為駕駛員等)可操作緊急開關(guān)1。

主控模塊2與緊急開關(guān)1信號連接，主要用于檢測緊急開關(guān)1的狀態(tài)，并在緊急開關(guān)1被觸發(fā)(被打開或切斷等均可)后，迅速反應(yīng)并生產(chǎn)對應(yīng)的控制信號向外發(fā)送。

第一可控開關(guān)3與主控模塊2信號連接，主要用于控制發(fā)電機5的運行狀態(tài)。該第一可控開關(guān)3具有控制端和若干個連接端，其控制端與主控模塊2信號連接，在主控模塊2發(fā)出的控制信號的控制下實現(xiàn)各個連接端的連接，從而通過不同連接端的相連實現(xiàn)發(fā)電機5與不同的電氣位置相連，進而控制發(fā)電機5的狀態(tài)，使其處于開啟、關(guān)閉、正常輸出或怠速等狀態(tài)。

第二可控開關(guān)4同第一可控開關(guān)3一樣，主要用于控制蓄電池6與整體用電電路的通斷狀態(tài)，該第二可控開關(guān)4具有控制端和若干個連接端，其控制端也與主控模塊2信號連接，在主控模塊2發(fā)出的控制信號的控制下實現(xiàn)各個連接端的連接，從而通過不同連接端的相連實現(xiàn)蓄電池6與不同的電氣位置相連，進而控制實現(xiàn)蓄電池6與整車用電電路的正常連接或斷開。

如此，當(dāng)緊急開關(guān)1被觸發(fā)時，主控模塊2檢測到之后輸出第一預(yù)設(shè)控制信號給第一可控開關(guān)3，使得發(fā)電機5立即停止發(fā)電；并且主控模塊2還輸出第二預(yù)設(shè)控制信號給第二可控開關(guān)4，使得蓄電池6與整車用電電源斷開連接。

因此，本實施例所提供的電源緊急切斷保護系統(tǒng)，在發(fā)生緊急情況需要切斷整車用電時，用戶可操作緊急開關(guān)1，使得主控模塊2通過第一可控開關(guān)3控制發(fā)電機5立即停止發(fā)電，避免對整車用電器造成瞬間高壓沖擊損壞；同時主控模塊2通過第二可控開關(guān)4切斷蓄電池6與整車用電電路的連接，使得整車順利斷電，避免產(chǎn)生觸電燃燒爆炸等危險。

當(dāng)然，若在未發(fā)生緊急情況時，車輛正常運行，此時發(fā)電機5的啟停均由車鑰匙開關(guān)S4來控制：當(dāng)車鑰匙開關(guān)S4打到ON檔時，給發(fā)動機ECU供電，再擰到ST檔后，ECU判斷發(fā)動機其他啟動條件滿足后發(fā)動機啟動；ST檔為自復(fù)位狀態(tài)，啟動后的運行過程中車鑰匙開關(guān)S4將保持在ON檔，當(dāng)需要關(guān)閉發(fā)動機時，再將車鑰匙開關(guān)S4擰至OFF檔位，發(fā)動機ECU斷電后則發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)。

而在車輛正常運行時，為使整車用電電路正常工作，可將電源開關(guān)S1開關(guān)打到a位置，此時第二可控開關(guān)4動作，接通蓄電池6與整車電源，整車上電。此時緊急開關(guān)S2和S3均為未觸發(fā)狀態(tài)，供電電源可通過發(fā)光二極管L2給發(fā)電機5D+端提供勵磁電流。當(dāng)啟動發(fā)動機后，發(fā)電機5發(fā)電，通過發(fā)電機5B+給整車供電和蓄電池6充電。當(dāng)需要停止發(fā)動機并斷開蓄電池6電源時，可將車鑰匙開關(guān)S4擰至OFF檔位，發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)，此時將電源開關(guān)S1打到b點位置，主控模塊2的引腳88a延時一定時間后輸出高電平讓第二可控開關(guān)4斷開，從而讓整車斷電，無需駕駛員操作其他開關(guān)。同時電源開關(guān)S1有防止誤操作功能：當(dāng)主控模塊2的86a引腳高電平有效時，即車鑰匙開關(guān)S4處于ON檔位置且緊急開關(guān)S2和S3均未觸發(fā)時，電源開關(guān)S1開關(guān)即使由于誤操作打到了b點位置，那么主控模塊2的引腳88a和88b仍無輸出，可以保證在車輛行駛過程中避免由于誤操作電源開關(guān)S1開關(guān)引起的整車突然斷電的事故。

在關(guān)于緊急開關(guān)1的一種優(yōu)選實施方式中，考慮到車輛在發(fā)生緊急情況時，用戶可能在駕駛室內(nèi)也可能在車輛外部附近，為方便用戶對緊急開關(guān)1的及時操作，本實施例中，緊急開關(guān)1同時在車體上設(shè)置有多個，并且各緊急開關(guān)1分別設(shè)置在車體上的不同位置，比如可分別設(shè)置在駕駛室內(nèi)和車體外部等位置。當(dāng)然，主控模塊2同時與所有緊急開關(guān)1信號連接，并且任意一個緊急開關(guān)1被觸發(fā)時，均可使主控模塊2產(chǎn)生對應(yīng)控制信號。如此設(shè)置，在發(fā)生緊急情況時，用戶可根據(jù)實際情況選擇離自己最近的緊急開關(guān)1進行操作，以便及時應(yīng)對。

考慮到多個緊急開關(guān)1的觸發(fā)操作可靠性，本實施例中可將各個緊急開關(guān)1互相串聯(lián)，若任何一個緊急開關(guān)1被觸發(fā)時，各緊急開關(guān)1所在回路將突然斷開或突然接通，而主控模塊2即可根據(jù)各緊急開關(guān)1所在回路的通斷變化判斷緊急開關(guān)1的觸發(fā)狀態(tài)。當(dāng)然，多個緊急開關(guān)1同時被觸發(fā)時的效果相同。

在關(guān)于第一可控開關(guān)3的一種優(yōu)選實施方式中，該第一可控開關(guān)3具體可為常開繼電器。發(fā)電機5的一端(具體可為D+端或B+端，其中，D+端子主要起到勵磁作用或給儀表提供發(fā)電機5的充電指示信號，而B+端子為發(fā)電機5的輸出端子)與該常開繼電器的其中一個連接端30相連，而連接端30在主控模塊2的控制下可與連接端87a或87b相連。而當(dāng)緊急開關(guān)1被觸發(fā)時，主控模塊2對第一可控開關(guān)3的控制端發(fā)出第一預(yù)設(shè)控制信號，比如高電平信號時，連接端30將與連接端87a相連，從而將發(fā)電機5的D+端強制接地，使得發(fā)電機5空轉(zhuǎn)，從而迅速停止發(fā)電。當(dāng)然，緊急開關(guān)1未觸發(fā)時，連接端30將保持與連接端87b相連的狀態(tài)，此時發(fā)電機5正常運行并為蓄電池6充電。

需要說明的是，通過第一可控開關(guān)3使發(fā)電機5停止發(fā)電的方式并不僅限于上述將發(fā)電機5的D+端強制接地，其余比如將發(fā)電機5的B+端強制接地或者使發(fā)電機5的轉(zhuǎn)子繞組卡死等方式均可以采用。

另外，本實施例中增設(shè)了指示器7。該指示器7與主控模塊2信號連接，主要用于在進給開關(guān)被觸發(fā)時，在主控模塊2的控制信號控制下發(fā)出預(yù)設(shè)報警信息。如此，在進給開關(guān)被觸發(fā)時，可同時通過該指示器7提醒駕駛員整車正處于斷電狀態(tài)，或提醒乘客或附近的人注意危險。

具體的，該指示器7可為聲光報警器等，如此，指示器7在發(fā)出預(yù)設(shè)報警信息時，可以發(fā)出特定顏色的光線，同時發(fā)出特定的示警聲音進行提醒。

不僅如此，考慮到緊急開關(guān)1被觸發(fā)時，蓄電池6若與整車用電電路的連接立即斷開，那么發(fā)動機也立即停止運轉(zhuǎn)，如此可能導(dǎo)致車輛在運行過程中丟失方向助力，造成行駛方向不受控制的問題；同時若立即切斷整車用電電路與蓄電池6的連接，那么某些帶尾氣處理功能的系統(tǒng)(如SCR系統(tǒng)等)將失去持續(xù)供電保證，尾氣處理過程中的尿素回收等過程將無法順利完成；而且發(fā)動機ECU也需要持續(xù)一定時間來存儲數(shù)據(jù)，否則容易導(dǎo)致行車數(shù)據(jù)丟失。針對此，本實施例在主控模塊2中增設(shè)了延時電路模塊201。具體的，該延時電路模塊201可為時間繼電器等，內(nèi)置延時電路來實現(xiàn)延時控制。當(dāng)緊急開關(guān)1被觸發(fā)時，主控模塊2仍然立刻對第一可控開關(guān)3輸出第一預(yù)設(shè)控制信號，但是此時由延時電路模塊201在延遲了預(yù)設(shè)緩沖時間后再將第二預(yù)設(shè)控制信號發(fā)送給第二可控開關(guān)4。其中，由延時短路模塊對第二預(yù)設(shè)控制信號進行延遲發(fā)送的預(yù)設(shè)緩沖時間，比如具體可延時2.5s等，該段時間即為發(fā)動機運行停止前的保持轉(zhuǎn)向助力時間、尾氣處理系統(tǒng)對尾氣的處理時間和發(fā)動機ECU保存行車數(shù)據(jù)的時間。當(dāng)然，主控模塊2內(nèi)部還設(shè)置有電源模塊、控制模塊和失效保護模塊等實現(xiàn)常規(guī)功能的模塊。

在關(guān)于第二可控開關(guān)4的一種優(yōu)選實施方式中，該第二可控開關(guān)4具體可為雙穩(wěn)態(tài)繼電器。該雙穩(wěn)態(tài)繼電器有兩種穩(wěn)定狀態(tài)，具有兩個輸入回路，按規(guī)定加入輸入量時可以造成兩種穩(wěn)定狀態(tài)，對應(yīng)于整車用電電路，當(dāng)?shù)诙煽亻_關(guān)4的引腳89a與89b連通時，即為整車用電電路與蓄電池6的接通；反之，當(dāng)?shù)诙煽亻_關(guān)4的引腳89a與89b斷開時，即為整車用電電路與蓄電池6的切斷。

本實施例還提供一種車輛，主要包括車體和設(shè)置在車體上的電源緊急切斷保護系統(tǒng)，其中，該電源緊急切斷保護系統(tǒng)與前述相關(guān)內(nèi)容相同，此處不再贅述。

需要說明的是，本實施例所提供的電源緊急切斷保護系統(tǒng)，尤其適用于危險品運輸車，如油罐車等，當(dāng)然也同時適用于其余類型的車輛。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。