CN103419641A - 外挂型电池防触电装置 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供一种能在车辆发生事故或是进行保修时，主动或手动断电，以避免人员触电伤亡的情况发生的外挂型电池防触电装置，其包括一控管装置，为安装于车辆的动力电池与动力源之间并与两者电连接，而车辆内具有感测装置，其中控管装置是由控制电路板及断电判断模块所组成；断电判断模块能通过通信接口监测感测装置的状态，使其能依所回传的信号与其默认的判断基准比较，而进行判断在不使车辆的控制电池断电的状况下，是否通过电池管理模块让动力电池停止供电；感测装置内，更包含有车体传感器，当车体产生变形且所回传的信号大于判断基准时，则能使断电判断模块运作，通过控制电池管理模块让动力电池停止供电。

Description

外挂型电池防触电装置

技术领域

本发明涉及一种外挂型电池防触电装置，特别涉及一种能装置于车辆上，能避免人员触电伤亡的情况发生的电池安全装置。

背景技术

近年来日益恶化的全球暖化现象及石油危机，迫使人类寻求节能、环保的替代能源，现阶段发展高功率锂电池以应用于电动车辆，是目前环保及节能领域最为重要的一环。

电动车为了符合性能需求及增加续航里程，动力系统多使用300伏特以上的高压电，带着高压电到处跑，为避免驾乘人员发生触电危险，并维道行车安全，漏电感测及安全防护策略就变得极为重要。

一般车厂在防漏电回路中，会设置漏电断电器，以防止电源线绝缘层破裂，导致人员触电伤亡的状况产生。

虽然，此种漏电断电器的应用，能有效的避免漏电触电的状况，但是却无法避免车辆发生事故、救护人员救护之际，让救护人员与伤者其中一方或是双方触电的可能。

这是因为，一般车辆发生事故后，在车体发生变形的状况下，一般救护人员会使用油压剪等破坏性器具，对车体进行一定程度的破坏，好达到救出伤者的目标，对传统的引擎车，进行此动作时是完全没有问题的。但是，对于电动车而言，此行动却是非常的有问题的，因为如果车体变形后，刚好处于电源线绝缘层未破损的状态下时，该漏电断电器是不会运作的，所以此时电动车仍旧有高压电存在，一但油压剪剪到电源线，不但会让救护人员触电，更有可能伤者受到电击，非常的危险。

另一方面，漏电断电器的存在，虽然能避免漏电触电的可能，但是在车辆发生事故的情况下，漏电断电器一故障，就有可能会让伤者触电，让伤者的伤势加重，严重的话，更有可能会危及伤者的性命。

有鉴于此，如何在不影响漏电断电器功能，而且不管是新的或是旧的车辆，都能应用的前提下，在车辆发生事故时，让电池能快速的主动断电，以避免漏电触电的危险，便成为本发明欲改进的目的。

发明内容

本发明目的在于提供一种能在车辆发生事故或是进行保修时，主动或手动断电，以避免人员触电伤亡的情况发生的外挂型电池防触电装置。

为解决前述问题及达到本发明的目的，本发明提供的为一种外挂型电池防触电装置，其包括：

一控管装置，该控管装置为安装于车辆的动力电池与动力源之间并与两者电连接，而该车辆内具有至少一与该该控管装置电连接的感测装置；

其中：所述控管装置是由一与该动力电池、该动力源电连接，能将该动力电池的电力传递给该动力源使用的控制电路板；以及

一设于该控制电路板上，具有至少一能供与该感测装置电连接用的通信接口，并与该动力电池的电池管理模块电连接的断电判断模块所组成；

所述断电判断模块能通过该通信接口监测对应感测装置的运作状态，让该断电判断模块能依该感测装置所回传的信号与其内部预先设定的判断基准相互比较，而进行判断是否透过该电池管理模块在不使车辆的控制电池断电的状况下，让该电池管理模块停止动力电池的供电；

所述感测装置内，更包含有至少一安装于该车辆的车体内的车体传感器，当该车体产生变形而该车体传感器所回传的信号又大于判断基准时，则能使该断电判断模块运作，通过控制电池管理模块让该动力电池停止供电。

根据上述的外挂型电池防触电装置，所述动力电池内，更设有数个与该电池管理模块电连接的电池单元。

根据上述的外挂型电池防触电装置，所述电池单元是为下列之一：锂镍钴电池、锂锰电池、锂镍钴电池、锂镍电池、锂钛电池、锂镍钴锰电池、磷酸锂铁电池。

根据上述的外挂型电池防触电装置，所述控制电路板外，更设有一能将控制电路板包覆在内的壳体。

根据上述的外挂型电池防触电装置，所述控管装置，其更包括有一设于该控制电路板上并与断电判断模块电连接的信号接收模块，该信号接收模块能接收位于控管装置外部的遥控器的操作信号，以使该断电判断模块运作。

根据上述的外挂型电池防触电装置，所述控管装置，其更包括有至少一与该电路板电连接且能供与位于控管装置外部的电子装置连接用的端口。

根据上述的外挂型电池防触电装置，所述感测装置内，更包含有能通过该通信接口而与断电判断模块电连接的下列之一或其混合装置：撞击传感器、速度传感器、震动传感器、安全气囊传感器、三轴加速度传感器。

根据上述的外挂型电池防触电装置，所述控管装置，其与该动力电池的电连接处，更对应设有一能供该动力电池连接控制电路板并让控制电路板得以控制该动力电池用的第一连接接口；而所述控管装置，其与该动力源的电连接处，更对应设有一能供该动力源连接控制电路板并让该动力电池的电力顺利传递给该动力源用的第二连接接口。

根据上述的外挂型电池防触电装置，所述感测装置内，更包含有能通过该通信接口而与断电判断模块电连接的车体水平传感器，该车体水平传感器在车辆翻覆或是与地面之间大于或等于45度的状态时，能通过控制电池管理模块让该动力电池停止供电；

而前述车体水平传感器，其是由至少一设于车辆底面前侧端处的前距离传感器及至少一设于车辆底面后侧端处的后距离传感器所组成；

另前述前距离传感器与后距离传感器，是为下列之一或其组合：激光测距传感器、红外线测距传感器、超音波测距传感器、雷达测距传感器。

根据上述的外挂型电池防触电装置，所述感测装置内，更包含有能通过该通信接口而与断电判断模块电连接的维修室开启传感器；

前述维修室开启传感器，其是为设置于该车辆对应于该动力电池处的维修室处，当维修室开启时，能通过控制电池管理模块让该动力电池停止供电；

前述维修室开启传感器，是为下列之一或其组合：极限开关、光传感器、按压开关。

与现有技术相比，本发明的效果：

1.本发明中，通过感测装置与断电判断模块的配合，解决车辆发生事故时不一定会断电的问题，主动的让动力电池断电，通过车体传感器的应用，只要车体产生变形就能马上断电，让车辆中的驾驶员及乘客能安全的等待救援，同时让救护人员能安心的救人。

2.本发明中，通过外挂的方式，能方便配合车辆应用，不管是新出厂的车辆，还是旧的车辆，都能安装应用，应用性佳。

3.本发明中，更是能通过信号接收模块与遥控器的配合，在进行车辆保养修护时，手动关闭动力电池的供电，让养护人员能安全的进行维护，将意外触电的可能性降至最低，保障养护人员的安全。

4.本发明中，通过端口的应用，能方便进行断电判断模块的设定，变动判断基准，进行控管装置的更新，更能让本发明可以适用于不同的车辆，提高应用性与适用范围。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的立体示意图。

图2为本发明安装于车辆上时的立体示意图。

图3为本发明安装于车辆上时的方块示意图。

图4为本发明安装于车辆上应用时的立体实施示意图。

图5为本发明安装于车辆上应用时的方块示意图。

图6为本发明安装于车辆上、配合遥控器应用时的方块实施示意图。

图7为本发明安装于车辆上、配合电子装置应用时的方块实施示意图。

图8为本发明安装于车辆上、当车体水平传感器动作时的实施示意图。

图9为本发明安装于车辆上、当维修室开启传感器动作时的实施示意图。

符号说明：

1    控制电路板        403    速度传感器

2    断电判断模块      404    震动传感器

21   通信接口          405    安全气囊传感器

3    壳体              406    三轴加速度传感器

4    信号接收模块      407    车体水平传感器

5    端口              408    维修室开启传感器

6    第一连接接口      50     车体

7    第二连接接口      60     控制电池

10   车辆              70     维修室

20   动力电池          100    控管装置

201  电池管理模块      200    遥控器

202  电池单元          300    电子装置

30   动力源            A      前距离传感器

40   感测装置          B      后距离传感器

401  车体传感器        S      信号

402  撞击传感器        T      操作信号

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1所示为本发明的立体示意图，如图2所示为本发明安装于车辆上时的立体示意图，如图3所示为本发明安装于车辆上时的方块示意图，如图4所示为本发明安装于车辆上应用时的立体实施示意图，如图5所示为本发明安装于车辆上应用时的方块示意图。

如图所示，为一种外挂型电池防触电装置，其包括：一控管装置100，该控管装置100为安装于车辆10的动力电池20与动力源30之间并与两者电连接，而该车辆10内具有至少一与该该控管装置100电连接的感测装置40；其中，所述控管装置100是由一与该动力电池20、该动力源30电连接，能将该动力电池20的电力传递给该动力源30使用的控制电路板1；以及一设于该控制电路板1上，具有至少一能供与该感测装置40电连接用的通信接口21，并与该动力电池20的电池管理模块201电连接的断电判断模块2所组成；所述断电判断模块2能通过该通信接口21、监测对应感测装置40的运作状态，让该断电判断模块2能依该感测装置40所回传的信号S与其内部预先设定的判断基准相互比较，而进行判断是否通过该电池管理模块201、在不使车辆10的控制电池60断电的状况下，让该电池管理模块2停止动力电池30的供电；

所述感测装置40内，更包含有至少一安装于该车辆10的车体50内的车体传感器401，当该车体50产生变形而该车体传感器401所回传的信号S又大于判断基准时，则能使该断电判断模块2运作，通过控制电池管理模块201让该动力电池20停止供电。

其中，通过断电判断模块2与感测装置40的配合，让车辆10发生事故时，通过车体传感器401所回传的信号S，自动判断是否需要断电，以避免发生车体50轻微受损，但是却已断电，造成后续处理上的困扰的状况，以车体50受损状况来判断，能降低误判的可能。

同时，更能解决车辆10发生重大事故时，不会断电的问题，让动力电池20能主动的马上自动断电，让车辆10中的驾驶员及乘客能安全的等待救援，并让救护人员能安心的救人。

其次，通过设置的方式，能方便配合车辆10应用，不管是新出厂的车辆10，还是旧的车辆10，都能安装应用，应用性佳。

另一方面，因为断电的只有动力电池20，而控制电池60仍旧供电，所以依旧能提供足够电力，让车辆10中需要用电的装置，除了动力源30之外的装置，继续的运作，方便驾驶员进行后续的处置动作，而之所以不对控制电池60断电，是因为相较于高电压输出形式的动力电池20，控制电池60为低电压输出，安全性较高，不容易对救护人员或是受害者，产生危害。

上述中，所述动力电池20内，更设有数个与该电池管理模块201电连接的电池单元202。

又上述中，所述电池单元202是为下列之一：锂镍钴电池、锂锰电池、锂镍钴电池、锂镍电池、锂钛电池、锂镍钴锰电池、磷酸锂铁电池。

其中，透过多个电池单元202的应用，让动力电池20能以较低的成本，提供更好的效能，符合车辆10的动力需求。

其次，通过应用不同的电池单元202，能提高动力电池20的应用范围，使本发明能符合不同种类车辆10的需求，增加动力电池20的产业应用性。

上述中，所述控制电路板1外，更设有一能将控制电路板1包覆在内的壳体3。

其中，通过壳体3的使用，除能有效的保护控管装置100之外，更能便于控管装置100的安装。

上述中，所述感测装置40内，更包含有能通过该通信接口21而与断电判断模块2电连接的下列之一或其混合装置：撞击传感器402、速度传感器403、震动传感器404、安全气囊传感器405、三轴加速度传感器406。

其中，通过增加不同的感测装置40，让断电判断模块2能正确的运作，因为有的事故对车体50的破坏程度，并不会严重到需要救护人员到场、才能将驾驶员及乘客救出的程度，如一般的追撞，只是让保险杆破裂、安全气囊打开的此种事故，通常车体50的受损并不严重，如果此时断电判断模块2判断要断电，反而有时对造成驾驶员的困扰，所以能通过增加不同的判断信息，来达到避免误判的状况发生，让本发明能更有效率的运作。

上述中，所述控管装置100，其与该动力电池20的电连接处，更对应设有一能供该动力电池20连接控制电路板1并让控制电路板1得以控制该动力电池20用的第一连接接口6；

而所述控管装置100，其与该动力源30的电连接处，更对应设有一能供该动力源30连接控制电路板1并让该动力电池20的电力顺利传递给该动力源30用的第二连接接口7。

其中，通过第一连接接口6与第二连接接口7，便于连接动力电池20与动力源30，方便设置的特性，让业者能便于安装于新的或是旧的车辆10上，可降低安装错误的可能。

如图6所示为本发明安装于车辆上、配合遥控器应用时的方块实施示意图。

如图所示，所述控管装置100，其更包括有一设于该控制电路板1上、并与断电判断模块2电连接的信号接收模块4，该信号接收模块4能接收位于控管装置100外部的遥控器200的操作信号T以使该断电判断模块2运作。

其中，通过信号接收模块4与遥控器200的配合，让维修人员能在进行检修之前，手动的让断电判断模块2断电，使维修人员能安心的检修，无触电的疑虑。

另一方面，通过此遥控器200的使用，更能达到一定的保全作用，车辆10的使用者，能于停车并下车后，让断电判断模块3断电，所以就算宵小进入车内，同样无法启动车辆10，以此能达到一定的保全效果。

如图7所示为本发明安装于车辆上、配合电子装置应用时的方块实施示意图。

如图所示，所述控管装置100，其更包括有至少一与该电路板1电连接能供与位于控管装置100外部的电子装置300连接用的端口5。

其中，通过此端口5的应用，当具有本发明的动力电池20要安装时，能先针对不同车种、车型、新旧、甚至是不同厂牌的车辆10，以电子装置300进行判断基准的重新设定，因为车辆10与车辆10之间，感测装置40的种类不一定相同、更何况耐撞程度也不同，所以重新设定判断基准，能有效的避免错误动作的状况产生，让业者能安心的应用。

其次，电子装置300是为下列之一：桌面计算机、笔记本电脑、平板计算机、个人数字助理、智能型手机、半智能型手机；通过不同电子装置300的应用，让维护人员能方便进行维护与安装。

另一方面，车辆10在使用过程中，可能会有各种状况产生，而且车辆10也是会老化的，所以通过端口5与电子装置300的配合，能定期的对判断基准进行更新，让车辆10的使用者，能安心、安全的应用本发明。

应说明的是，判断基准的设定，主要为依感测装置40的种类而变化，如下表所示：

感测装置40的类别	判断基准
		车体传感器401	车体50的变形量
撞击传感器402	是否被撞击
		速度传感器403	速度是否有异常变化
震动传感器404	是否有过大震动
		安全气囊传感器405	安全气囊是否开启
三轴加速度传感器406	重力是否有异常变化

通过不同判断基准的配合，让断电判断模块2断电的更准确，降低误运作的机率，而判定判断基准的配合方式，则是以业者的需求进行变动，以方便应用。

如图8所示为本发明安装于车辆上、当车体水平传感器动作时的实施示意图。

如图所示，所述感测装置40内，更包含有能通过该通信接口21而与断电判断模块2电连接的车体水平传感器407，该车体水平传感器407在车辆10翻覆或是与地面之间出大于或等于45度的状态时，能透过控制电池管理模块201让该动力电池20停止供电；

而前述车体水平传感器407，其是由至少一设于车辆10底面前侧端处的前距离传感器A及至少一设于车辆10底面后侧端处的后距离传感器B所组成。

又上述中，所述前距离传感器A与后距离传感器B，是为下列之一或其组合：激光测距传感器、红外线测距传感器、超音波测距传感器、雷达测距传感器。

其中，通过车体水平传感器407的应用，能避免车辆10翻覆或是与地面之间大于或等于45度的状态时[如90度]，但车辆10并无受到大力撞击，而控管装置100不运作的状况发生，通过前距离传感器A与后距离传感器B的配合，能明确的感知车辆10的状态，只要前距离传感器A与后距离传感器B两者之间，所测得的距离差异过大或是产生无限远、无响应的异常状况时，即能通过控管装置100，让电池管理模块201使该动力电池20停止供电，以确保驾驶人及乘客的安全。

如图9所示为本发明安装于车辆上、当维修室开启传感器动作时的实施示意图。

如图所示，所述感测装置40内，更包含有能通过该通信接口21而与断电判断模块2电连接的维修室开启传感器408；

前述维修室开启传感器408，其是为设置于该车辆10对应于该动力电池20处的维修室70处，当维修室70开启时，能通过控制电池管理模块201让该动力电池20停止供电。

又上述中，所述维修室开启传感器408，是为下列之一或其组合：极限开关、光传感器、按压开关。

其中，通过维修室开启传感器408的应用，当维护人员忘了断电，也能自动、主动的断电，确保维护人员的安全，不用担心会有忘了断电而让维护人员触电的状况发生。

由此能得知，本发明通过断电判断模块2与感测装置40的配合，让车辆10发生事故时，能主动的断电，保障驾驶员、乘客及救护人员的生命安全，相较于现有的传统漏电断电器，更具产业利用性、功效性与实用性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种外挂型电池防触电装置，其包括：

一控管装置(100)，该控管装置(100)为安装于车辆(10)的动力电池(20)与动力源(30)之间并与两者电连接，而该车辆(10)内具有至少一与该控管装置(100)电连接的感测装置(40)；

其特征在于：

所述控管装置(100)是由一与该动力电池(20)、该动力源(30)电连接，能将该动力电池(20)的电力传递给该动力源(30)使用的控制电路板(1)；以及

一设于该控制电路板(1)上，具有至少一能供与该感测装置(40)电连接用的通信接口(21)，并与该动力电池(20)的电池管理模块(201)电连接的断电判断模块(2)所组成；

所述断电判断模块(2)能通过该通信接口(21)监测对应感测装置(40)的运作状态，让该断电判断模块(2)能依该感测装置(40)所回传的信号(S)与其内部预先设定的判断基准相互比较，而进行判断是否通过该电池管理模块(201)在不使车辆(10)的控制电池(60)断电的状况下，让该电池管理模块(2)停止动力电池(30)的供电；

所述感测装置(40)内，更包含有至少一安装于该车辆(10)的车体(50)内的车体传感器(401)，当该车体(50)产生变形而该车体传感器(401)所回传的信号(S)又大于判断基准时，则能使该断电判断模块(2)运作，通过控制电池管理模块(201)让该动力电池(20)停止供电。

2.如权利要求1所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于：所述动力电池(20)内，更设有数个与该电池管理模块(201)电连接的电池单元(202)。

3.如权利要求2所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于：所述电池单元(202)为锂镍钴电池、锂锰电池、锂镍钴电池、锂镍电池、锂钛电池、锂镍钴锰电池或磷酸锂铁电池。

4.如权利要求1所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于：所述控制电路板(1)外，更设有一能将控制电路板(1)包覆在内的壳体(3)。

5.如权利要求1所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于：所述控管装置(100)，其更包括有一设于该控制电路板(1)上并与断电判断模块(2)电连接的信号接收模块(4)，该信号接收模块(4)能接收位于控管装置(100)外部的遥控器(200)的操作信号(T)，以使该断电判断模块(2)运作。

6.如权利要求1所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于：所述控管装置(100)，其更包括有至少一与该电路板(1)电连接且能供与位于控管装置(100)外部的电子装置(300)连接用的端口(5)。

7.如权利要求1所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于：所述感测装置(40)内，更包含有能通过该通信接口(21)而与断电判断模块(2)电连接的装置，所述装置为撞击传感器(402)、速度传感器(403)、震动传感器(404)、安全气囊传感器(405)、三轴加速度传感器(406)或其组合。

8.如权利要求1所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于：所述控管装置(100)，其与该动力电池(20)的电连接处，更对应设有一能供该动力电池(20)连接控制电路板(1)、并让控制电路板(1)得以控制该动力电池(20)用的第一连接接口(6)；

而所述控管装置(100)，其与该动力源(30)的电连接处，更对应设有一能供该动力源(30)连接控制电路板(1)并让该动力电池(20)的电力顺利传递给该动力源(30)用的第二连接接口(7)。

9.如权利要求1所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于：所述感测装置(40)内，更包含有能通过该通信接口(21)而与断电判断模块(2)电连接的车体水平传感器(407)，该车体水平传感器(407)在车辆(10)翻覆或是与地面之间大于或等于45度的状态时，能通过控制电池管理模块(201)让该动力电池(20)停止供电；

所述车体水平传感器(407)，其是由至少一设于车辆(10)底面前侧端处的前距离传感器(A)及至少一设于车辆(10)底面后侧端处的后距离传感器(B)所组成；

所述前距离传感器(A)与后距离传感器(B)为激光测距传感器、红外线测距传感器、超音波测距传感器、雷达测距传感器或其组合。

10.如权利要求1所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于：所述感测装置(40)内，更包含有能通过该通信接口(21)而与断电判断模块(2)电连接的维修室开启传感器(408)；

所述维修室开启传感器(408)，其是为设置于该车辆(10)对应于该动力电池(20)处的维修室(70)处，当维修室(70)开启时，能通过控制电池管理模块(201)让该动力电池(20)停止供电；

所述维修室开启传感器(408)为极限开关、光传感器、按压开关或其组合。

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