CN101927701A - 一种电动汽车落水防触电装置 - Google Patents

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徐斌
郭永斌
孙文凯
李传海
由毅
丁勇
李书福
杨健
赵福全
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Abstract

本发明提供了一种电动汽车落水防触电装置，属于汽车安全技术领域。它解决了现有的电动汽车落入水中后存在人员触电危险的问题。本电动汽车落水防触电装置，与电动汽车的电池模块相连，所述的电池模块由若干低压电池串联而成，所述的防触电装置包括电源、水位检测器和可控制上述电池模块分断成若干组低压电池组的控制器，水位检测器与控制器连接，所述的水位检测器用于检测水位的高低，并可在水位达到设定值时向控制器发送落水信号，由控制器控制上述的电池模块分断成若干组低压电池组，电源对整个防触电装置进行供电。本电动汽车落水防触电装置具有落水后安全性高及水位下降后能重新恢复使用的优点。

Description

一种电动汽车落水防触电装置
技术领域
本发明属于汽车安全技术领域，涉及一种防触电装置，特别是一种电动汽车落水防触电装置。
背景技术
随着交通运输事业的发展和车辆的急剧增多，交通事故时有发生，据相关报道，世界上每天在公路上行驶的汽车超过5亿辆，因此，汽车的安全性能涉及到千家万户和亿万人的安危；电动汽车作为新能源汽车给人们带来了节能、环保的出行方式，其电池部分都是由上百个电池通过串并联形式组成的，因而电压较高(100V～600V)，使得电动汽车在落水时，人员面临有触电的危险。
虽然电动汽车都装有绝缘监测装置，车辆绝缘阻值低时，会切断动力电池的输出，但是由于电池组本身的电压较高，落入水中后即使切断了动力电池的输出，但是动力电池本身的电压较高，仍然存在有使人员触电的危险。
发明内容
本发明的目的是针对现有的电动汽车落水时所存在的上述问题，而提出了一种在电动汽车落水时，可防止动力电池本身的高电压对人员造成触电的防触电装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种电动汽车落水防触电装置，该防触电装置与电动汽车的电池模块相连，所述的电池模块由若干低压电池串联而成，其特征在于，所述的防触电装置包括电源、水位检测器和可控制上述电池模块分断成若干组低压电池组的控制器，水位检测器与控制器连接，所述的水位检测器用于检测水位的高低，并可在水位达到设定值时向控制器发送落水信号，由控制器控制上述的电池模块分断成若干组低压电池组，电源对整个防触电装置进行供电。
汽车落水后，水位检测器检测到水位升高威胁到电池模块时，向控制器发送落水信号，而控制器则根据该落水信号将上述的电池模块分断成许多组低压电池组，各组低压电池组的电压较低，符合安全电压标准，不会引起人员的触电，保证了人身安全。
在上述的一种电动汽车落水防触电装置中，所述的水位检测器为干簧管水位传感器，它包括一根空心的直管和磁性浮子，直管内设有干簧管，干簧管的信号输出端由导线引出与上述的控制器连接，所述的磁性浮子可随液位的升高而朝干簧管运动。
电动汽车落水后，水位升高，带动磁性浮子向上运动，当磁性浮子升高到与直管内干簧管相应位置时，干簧管的簧片被磁化，簧片的接点就会感应出极性相反的磁极。由于磁极极性相反而相互吸引，当吸引的磁力超过簧片的抗力时，分开的接点便会吸合，并输出落水信号给上述控制器。液位下降后，磁性浮子远离干簧管，磁力减小到一定值时，在簧片抗力的作用下接点又恢复到初始状态。干簧管密封在直管内，因此不会与水发生接触。
在上述的一种电动汽车落水防触电装置中，所述的干簧管水位传感器设置在一个具有空腔的壳体内，壳体上开设有与空腔相连通的进水口和出气口。
在上述的一种电动汽车落水防触电装置中，所述的磁性浮子呈环形，间隙套设在直管上。起到一定的导向作用，保证了磁性浮子随液位升高时能接近干簧管。
在上述的一种电动汽车落水防触电装置中，所述的控制器为直流接触器，直流接触器的线圈与上述水位检测器的信号输出端串接，直流接触器的常闭触点分设在上述各组低压电池组之间。水位检测器输出落水信号后，将直流接触器的线圈导通，线圈电流产生磁场，带动常闭触点断开，将电池模块分断成若干组低压电池组，分断后的每组电池组的电压都较低，符合安全电压的标准。线圈断电时，电磁吸力消失，常闭触点闭合。
与现有技术相比，本电动汽车落水防触电装置在电动汽车落水后，可将串联而成的电池模块分断成若干组低压的电池组，使每组电池组的电压都符合安全电压，达到了保护人身安全的目的。此外，水位下降后，各组电池组又可重新串接起来恢复工作。
附图说明
图1是本电动汽车落水防触电装置的原理图。
图中，1、壳体；11、进水口；12、出气口；2、直管；3、磁性浮子；4、干簧管水位传感器；41、干簧管；41a、接点；E、电池模块；E1～E5、电池组；K1～K4、常闭触点；L、线圈；Evcc、电源。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，电动汽车的电池模块E由许多低压电池依次串联而成，而这些串联而成的低压电池又可依次分为若干组电池组(E1～E5)，每组电池组(E1～E5)的电压都在安全电压范围内。本电动汽车落水防触电装置包括电源Evcc、干簧管水位传感器4和直流接触器，直流接触器包括线圈L和若干个常闭触点(K1～K4)，各个常闭触点(K1～K4)依次分设在相邻两组电池组(E1～E5)之间。
干簧管水位传感器4设置在一个具有空腔的壳体1内，壳体1的底部开有进水口11，壳体1的顶部开有出气口12，进水口11和出气口12都与空腔相连通。干簧管水位传感器4包括一根空心的直管2和磁性浮子3，直管2内密封设有干簧管41，干簧管41由导线引出与上述的线圈L和电源Evcc串接起来。
为了确保对电池模块E防触电保护的准确性，最好将干簧管水位传感器4安装在电池模块E上，在电池模块E进水时可以立刻检测到，但也可以安装其他适当位置。
当汽车落水后，水通过壳体1底部的进水口11进入，使磁性浮子3随液位升高，当磁性浮子3升高到与直管2内干簧管41相应位置时，干簧管41的簧片被磁化，簧片的接点41a就会感应出极性相反的磁极。由于磁极极性相反而相互吸引，当吸引的磁力超过簧片的抗力时，分开的接点41a便会吸合，电源Evcc、干簧管41和线圈L组成的回路导通。线圈L导通后，线圈L电流产生磁场，带动常闭触点(K1～K4)断开，将各电池组(E1～E5)分隔断开独立出来，分断后的每组电池组(E1～E5)的电压都较低，符合安全电压的标准，不会引起人员的触电。
落水汽车被吊离水面后，壳体1内的液位下降，磁性浮子3下降远离干簧管41，磁力减小到一定值时，在簧片抗力的作用下接点41a又恢复到初始状态，电源Evcc、干簧管41和线圈L组成的回路断开，线圈L断电，电磁吸力消失，常闭触点(K1～K4)闭合，各组电池组(E1～E5)重新串接组合成电池模块E，恢复供电作用。
磁性浮子3在上升过程中需要有较好的导向机构来保证磁性浮子3可以准确靠近干簧管41，本实施例中，磁性浮子3呈环形，间隙套设在直管2上，利用直管2与磁性浮子3之间的套设关系来实现导向的功能。又或者在壳体1内壁上沿直管2方向开设一导向槽，磁性浮子3设置在导向槽内，并卡在直管2与壳体1内壁之间，通过导向槽来完成导向。
本实施例中，干簧管41设置在直管2的顶部，正常状态下，磁性浮子3由于重力作用位于直管2的底部。理想情况下，直管2在落水时保持竖直或倾斜最好，但需要干簧管41是位于上方的。但是现实情况中还有比较多的概率是汽车翻车落水，这个时候干簧管水位传感器4很有可能倒立过来，干簧管41和磁性浮子3都是处于下方，水进入壳体1内时相反会造成磁性浮子3和干簧管41分离，直流接触器无法实现分断电池模块E的目的。更有甚者，汽车翻车但是未落水时，干簧管水位传感器4倒立，也会造成电池模块E分断，使电动汽车无法工作。为了克服上述困难，可将干簧管41设置在直管2的中部区域，并适当增加直管2长度，使得无论直管2如何摆放，都具有一段可供磁性浮子3升高运动靠经干簧管41的距离。干簧管水位传感器4倒立过来时，壳体1顶部出气口12和底部的进水口11功能颠倒。
水位上升过高时有可能会使磁性浮子3超过干簧管41，干簧管41与磁性浮子3接触后会再次分离，同样达不到分断电池模块E的目的。为此，我们可以在直管2的顶部设置漂浮件，同时不对直管2进行固定设置，让直管2可在漂浮件的带动下悬浮于水中，让干簧管41始终位于直管2上方和漂浮件下方。磁性浮子3上升后，被漂浮件所挡，但正好与干簧管41接触。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种电动汽车落水防触电装置，该防触电装置与电动汽车的电池模块(E)相连，所述的电池模块(E)由若干低压电池串联而成，其特征在于，所述的防触电装置包括电源(Evcc)、水位检测器和可控制上述电池模块(E)分断成若干组低压电池组的控制器，水位检测器与控制器连接，所述的水位检测器用于检测水位的高低，并可在水位达到设定值时向控制器发送落水信号，由控制器控制上述的电池模块(E)分断成若干组低压电池组，电源(Evcc)对整个防触电装置进行供电。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车落水防触电装置，其特征在于，所述的水位检测器为干簧管水位传感器(4)，它包括一根空心的直管(2)和磁性浮子(3)，直管(2)内设有干簧管(41)，干簧管(41)的信号输出端由导线引出与上述的控制器连接，所述的磁性浮子(3)可随液位的升高而朝干簧管(41)运动。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车落水防触电装置，其特征在于，所述的干簧管水位传感器(4)设置在一个具有空腔的壳体(1)内，壳体(1)上开设有与空腔相连通的进水口(11)和出气口(12)。
4.根据权利要求2或3所述的一种电动汽车落水防触电装置，其特征在于，所述的磁性浮子(3)呈环形，间隙套设在直管(2)上。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种电动汽车落水防触电装置，其特征在于，所述的控制器为直流接触器，直流接触器的线圈(L)与上述水位检测器的信号输出端串接，直流接触器的常闭触点分设在上述各组低压电池组之间。
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