CN103419644A - 电池防触电装置 - Google Patents

Abstract

本发明的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电池防触电装置，其包括一具有电源管理功能的控管装置，安装于具有感测装置的车辆的动力电池中，动力电池更与车辆的动力源电连接；其中控管装置是由电路板、电池管理模块及断电判断模块组成；断电判断模块具有通信接口，能监测各感测装置的运作状态，并能依感测装置所会传的信号，来与判断基准相互比较而进行判断是否停止供电；感测装置内，更包含有至少一车体传感器，当车体产生变形时，在不使车辆的控制电池断电的状况下，使断电判断模块运作，让电池管理模块停止供电。

Description

电池防触电装置

技术领域

本发明涉及一种电池防触电装置，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，漏电断电器一出现故障，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，本发明提供的技术方案为一种电池防触电装置，其包括：

一具有电源管理功能的控管装置，该控管装置为安装于具有至少一感测装置的车辆的动力电池中，而该动力电池更与车辆的动力源电连接；

其中，所述控管装置是由一设于该动力电池内，并与动力电池的至少一电池单元电连接的电路板；

至少一设于该电路板上，并与其电连接，能供控制该各电池单元的电力输出量用的电池管理模块；以及

一设于该电路板上，并与车辆、动力电池和电池管理系统电连接的断电判断模块所组成；

所述断电判断模块具有至少一能与该对应感测装置电连接以接收该各感测装置所回传的信号的通信接口，通过该通信接口，能监测该各感测装置的运作状态，让该断电判断模块能依该信号来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车辆的车体内的车体传感器，当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，让该电池管理模块停止供电。

根据上述的电池防触电装置，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。

根据上述的电池防触电装置，所述控管装置，其更包括有一设于该电路板上、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；

所述车体水平传感器，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。

根据上述的电池防触电装置，所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。

根据上述的电池防触电装置，所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，让动力电池能主动的自动断电。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，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。

3.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，让本发明能适用于不同的车辆，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    电路板                208   维修室开启传感器

2    电池管理模块          30    动力电池

3    断电判断模块          301   电池单元

31   通信接口              40    车体

4    信号接收模块          50    维修室

5    端口                  60    控制电池

10   车辆                  100   控管装置

20   感测装置              200   遥控器

201   车体传感器        300  电子装置

202   撞击传感器        A    前距离传感器

203   速度传感器        B    后距离传感器

204   震动传感器        S    信号

205   安全气囊传感器    T    操作信号

206   三轴加速度传感    M    动力源

      器

207   车体水平传感器

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。

如图中所示，为一种电池防触电装置，其包括：一具有电源管理功能的控管装置100，该控管装置100为安装于具有至少一感测装置20的车辆10的动力电池30中，而该动力电池30更与车辆10的动力源M电连接；其中，所述控管装置100是由一设于该动力电池30内，并与动力电池30的至少一电池单元301电连接的电路板1；至少一设于该电路板1上，并与其电连接，能供控制该各电池单元301的电力输出量用的电池管理模块2；以及一设于该电路板1上，并与车辆10、动力电池30和电池管理系统2电连接的断电判断模块3所组成；所述断电判断模块3具有至少一能与该对应感测装置20电连接以接收该各感测装置20所回传的信号S的通信接口31，通过该通信接口31，能监测该各感测装置20的运作状态，让该断电判断模块3能依该信号S，来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20内，更包含有至少一安装于车辆10的车体40内的车体传感器201，当车体40产生变形，而该车体传感器201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3运作，让该电池管理模块2停止供电。

其中，通过断电判断模块3与感测装置20的配合，让车辆10发生事故时，通过车体传感器201所回传的信号S，自动判断是否需要断电，以避免发生车体40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40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30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。

另一方面，因为断电的只有动力电池30，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M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30，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，所述电池单元301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。

其次，通过应用不同的电池单元301，能提高本发明的应用范围，使本发明能符合不同车辆10的需求，增加本发明的产业应用性。

上述中，所述感测装置20内，更包含有能通过该通信接口31而与断电判断模块3电连接的下列之一或其混合装置：撞击传感器202、速度传感器203、震动传感器204、安全气囊传感器205、三轴加速度传感器206。

其中，通过增加不同的感测装置20，让断电判断模块3能正确的运作，因为有的事故，对车体40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40的受损并不严重，如果此时断电判断模块3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。

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电路板1上并与断电判断模块3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3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3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，而无法启动车辆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30要安装时，能先针对不同车种、车型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20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。

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20的种类而变化，如下表所示：

感测装置20的类别	判断基准
		车体传感器201	车体40的变形量
撞击传感器202	是否被撞击

速度传感器203	速度是否有异常变化
		震动传感器204	是否有过大震动
安全气囊传感器205	安全气囊是否开启
		三轴加速度传感器206	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3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20内，更包含有能通过该通信接口31、而与断电判断模块3电连接的车体水平传感器207，该车体水平传感器207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2让该动力电池30停止供电；而所述车体水平传感器207，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，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207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2使该动力电池30停止供电，以确保驾驶员及乘客的安全。

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20内，更包含有能通过该通信接口31、而与断电判断模块3电连接的维修室开启传感器208；前述维修室开启传感器208，其是为设置于该车辆10对应于该动力电池30处的维修室50处，当维修室50开启时，能通过控制电池管理模块2、让该动力电池30停止供电。

又上述中，所述维修室开启传感器208，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208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3与感测装置20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 (9)

1.一种电池防触电装置，其包括：

一具有电源管理功能的控管装置(100)，该控管装置(100)安装于具有至少一感测装置(20)的车辆(10)的动力电池(30)中，而该动力电池(30)更与车辆(10)的动力源(M)电连接；

其特征在于：

所述控管装置(100)是由一设于该动力电池(30)内，并与动力电池(30)的至少一电池单元(301)电连接的电路板(1)；

至少一设于该电路板(1)上，并与其电连接，能供控制该各电池单元(301)的电力输出量用的电池管理模块(2)；以及

一设于该电路板(1)上，并与车辆(10)、动力电池(30)和电池管理系统(2)电连接的断电判断模块(3)所组成；

所述断电判断模块(3)具有至少一能与该对应感测装置(20)电连接，用于接收该各感测装置(20)所回传的信号(S)的通信接口(31)，通过该通信接口(31)，能监测该各感测装置(20)的运作状态，让该断电判断模块(3)能依该信号(S)，来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(2)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(20)内，更包含有至少一安装于车辆(10)的车体(40)内的车体传感器(201)，当车体(40)产生变形而该车体传感器(201)所回传的信号(S)大于判断基准时，则能使该断电判断模块(3)运作，让该电池管理模块(2)停止供电。

2.如权利要求1所述的电池防触电装置，其特征在于：所述电池单元(301)是为锂镍钴电池、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。

3.如权利要求1所述的电池防触电装置，其特征在于：所述控管装置(100)，其更包括有一设于该电路板(1)上并与断电判断模块(3)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)，用于使该断电判断模块(3)运作。

4.如权利要求1所述的电池防触电装置，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，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)。

5.如权利要求1所述的电池防触电装置，其特征在于：所述感测装置(20)内，更包含有能通过该通信接口(31)而与断电判断模块(3)电连接的装置，所述装置为撞击传感器(202)、速度传感器(203)、震动传感器(204)、安全气囊传感器(205)、三轴加速度传感器(206)或其组合。

6.如权利要求1所述的电池防触电装置，其特征在于：所述感测装置(20)内，更包含有能通过该通信接口(31)而与断电判断模块(3)电连接的车体水平传感器(207)，该车体水平传感器(207)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(2)让该动力电池(30)停止供电；

所述车体水平传感器(207)，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。

7.如权利要求6所述的电池防触电装置，其特征在于：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。

8.如权利要求1所述的电池防触电装置，其特征在于：所述感测装置(20)内，更包含有能通过该通信接口(31)而与断电判断模块(3)电连接的维修室开启传感器(208)；

所述维修室开启传感器(208)，其是为设置于该车辆(10)对应于该动力电池(30)处的维修室(50)处，当维修室(50)开启时，能通过控制电池管理模块(2)让该动力电池(30)停止供电。

9.如权利要求8所述的电池防触电装置，其特征在于：所述维修室开启传感器(208)为极限开关、光传感器、按压开关或其组合。

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