CN103448555A - 一种电动汽车充电时碰撞控制方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碰撞强度未达到气囊的起爆门限且影响动力电池安全时也会断电的电动汽车充电时碰撞控制方法及其系统。它包括若干碰撞传感器、若干压力传感器、整车控制器、动力电池管理系统、断电保护器、动力电池、气囊控制单元、仪表台、报警装置、气囊控制单元和安全气囊系统，碰撞传感器和压力传感器均连接整车控制器，整车控制器连接动力电池管理系统、气囊控制单元、仪表台和报警装置，动力电池管理系统通过断电保护器连接动力电池，气囊控制单元连接安全气囊系统。本发明的有益效果是：碰撞强度未达到气囊的起爆门限且影响动力电池安全时也会断电；有效避免车辆因高压电源发生故障而带来安全隐患；有效保护车辆及乘员的安全。

Description

一种电动汽车充电时碰撞控制方法及其系统

技术领域

本发明涉及汽车安全技术领域，尤其是指一种电动汽车充电时碰撞控制方法及其系统。

背景技术

近几年，电动汽车作为新能源汽车是汽车产业发展的新方向，电动汽车发展迅速，国家政策也鼓励和支持电动车的发展，电动车保有量迅速增加。电动汽车充电时，如果发生碰撞，需要检测碰撞信号并发出输出信号用来切断电源，保护高压电池及车内乘员的安全。但由于现在的碰撞输出信号须达到气囊的起爆门限（可近似理解为车辆以25km/h的速度撞击不变形的刚性壁）才会发送，所以在充电时如果发生未达到气囊气爆门限却又足够影响高压电池安全的碰撞的时候，很可能引起高压电池的漏电等危险状况，由于电动汽车的电压高达三四百伏，如果发生碰撞可能对车辆、乘员及周围车辆行人造成巨大的伤害。

中国专利授权公告号：CN202230945U，授权公告日2012年5月23日，公开了一种碰撞断电开关，在开关座的顶部设有导轨，导轨内设有碰撞凸轮，该碰撞凸轮的底面上开有凹槽，在凹槽内设置滚轮，滚轮由芯轴的顶部支撑，该芯轴穿设在开关盒中；在芯轴的中部固套有定位套，该定位套的上端通过蝶形钢丝与开关盒连接，在定位套的下端固定有开关动块，与该开关动块相接触配合的两块接线块安装在开关盒上。该实用新型的不足之处在于，电动汽车发生碰撞时，只有碰撞强度达到气囊的起爆门限才会断电，但如果碰撞发生后未达到气囊气爆门限却又足够影响高压电池安全的碰撞的时候，就会危及到车辆及乘员的安全。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中只有碰撞强度达到气囊的起爆门限才会断电的不足，提供了一种碰撞强度未达到气囊的起爆门限且影响动力电池安全时也会断电的电动汽车充电时碰撞控制方法及其系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电动汽车充电时碰撞控制方法，电动汽车在充电过程中，发生未达到气囊起爆门限却会对充电车辆造成危险的碰撞时，切断高压电源，其具体步骤如下：

步骤一：在整车控制器内设有碰撞强度等级评定单元，设置气囊起爆门限为M，设置碰撞传感器接收到的碰撞信号为N；

步骤二：将检测到的碰撞信号N发送给整车控制器，通过整车控制器内的碰撞强度等级评定单元进行碰撞强度等级判断，若碰撞强度等级为一级，进入步骤三；若碰撞强度等级为二级，进入步骤四；若碰撞强度等级为三级，进入步骤五；

步骤三：通过碰撞传感器检测碰撞发生的位置，将碰撞位置显示在仪表台上，并通过报警装置进行报警；

步骤四：整车控制器将处理后的信息传递给动力电池管理系统，动力电池管理系统通过断电保护器切断高压电源，并通过报警装置进行报警；

步骤五：检测车内座椅上是否有人存在，将检测到的信号发送给整车控制器，如果有人在，进入步骤六；如果没有人在，进入步骤四；

步骤六：通过碰撞传感器检测碰撞发生的位置，整车控制器将处理后的碰撞位置信息传递给气囊控制单元，气囊控制单元控制安全气囊系统，弹出与碰撞位置相对应的安全气囊；同时将信息传递给动力电池管理系统，动力电池管理系统通过断电保护器切断高压电源，并通过报警装置进行报警。

本发明在电动汽车充电过程中，通过对碰撞信号强度等级的判定，来实现高压电源的安全控制，按照碰撞等级的划分，在碰撞未对高压电源造成影响时，通过报警装置来及时提醒使用者，让使用者及时排出碰撞因素，防止碰撞等级升级而导致高压电源给车与乘员带来安全隐患；在碰撞对高压电源造成影响且未到气囊起爆门限时，及时的断开高压电源以防止对车和乘员造成伤害；在碰撞发生达到气囊起爆门限时，判断车内是否有人以及检测乘员的位置，来确定是否需要弹出气囊以及弹出的相对气囊，能够最大限度的保护乘员安全，达到了碰撞强度未达到气囊的起爆门限且影响动力电池安全时也会断电的目的。

作为优选，碰撞强度等级划分如下：一级的碰撞强度范围在0到M/2之间；二级的碰撞强度范围在M/2到M之间；三级的碰撞强度范围为大于等于M。

作为优选，在步骤六中，若碰撞发生在左A柱或者右A柱时，汽车前排侧气囊弹出；若碰撞发生在左B柱或者右B柱时，汽车前排侧气囊和后排侧气囊均弹出；若碰撞发生在左C柱或者右C柱时，汽车后排侧气囊弹出。根据不同位置的碰撞，弹出相应位置的气囊，能够尽最大限度的保护乘员安全。

一种电动汽车充电时碰撞控制系统，包括若干碰撞传感器、若干压力传感器、整车控制器、动力电池管理系统、断电保护器、动力电池、气囊控制单元、仪表台、报警装置、气囊控制单元和安全气囊系统，所述的碰撞传感器和压力传感器均连接整车控制器，所述的整车控制器连接动力电池管理系统、气囊控制单元、仪表台和报警装置，所述的动力电池管理系统通过断电保护器连接动力电池，所述的气囊控制单元连接安全气囊系统。压力传感器用于检测是否有乘员在车内，碰撞传感器用以检测碰撞信号，整车控制器内设有碰撞强度等级评定单元，根据不同的碰撞强度来采取不同的应对措施，仪表台显示碰撞位置能够让使用者及时发现问题的所在而消除安全隐患，报警装置在给使用者提醒的同时，还能对周围人员进行示警。

作为优选，还包括若干温度传感器，所述的温度传感器连接整车控制器，通过温度传感器与压力传感器相配合，能够准确的判断座椅上是人还是物，从而能够让安全气囊系统做出正确的反应。

作为优选，所述的碰撞传感器有7个，分别安装在前防撞梁、左A柱、右A柱、左B柱、右B柱、左C柱和右C柱上，根据不同位置的碰撞传感器发出的碰撞信号使得安全气囊系统能够弹出与碰撞位置相对应的气囊，最大限度的保护车内乘员的安全。

作为优选，所述的压力传感器均安装在汽车座椅的座垫下方，检测汽车座椅上是否有人。

作为优选，所述的温度传感器均安装在汽车座椅的靠背上，检测汽车座椅上是否有人。

作为优选，所述的报警装置为语音报警器，通过语音报警器能够及时了解发生碰撞的位置，以便及时采取措施，消除存在的安全隐患。

本发明的有益效果是：碰撞强度未达到气囊的起爆门限且影响动力电池安全时也会断电；有效避免车辆因高压电源发生故障而带来安全隐患；有效保护车辆及乘员的安全。

附图说明

图1是本发明的系统框图。

图中：1. 压力传感器，2. 温度传感器，3. 碰撞传感器，4.整车控制器，5.仪表台，6.报警装置，7.动力电池管理系统，8.断电保护器，9.动力电池，10.气囊控制单元，11.安全气囊系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所述的实施例中，一种电动汽车充电时碰撞控制系统，包括若干碰撞传感器3、若干压力传感器1、若干温度传感器2、整车控制器4、动力电池管理系统7、断电保护器8、动力电池9、仪表台5、报警装置6、气囊控制单元10和安全气囊系统11，报警装置6为语音报警器，碰撞传感器3、温度传感器2和压力传感器1均连接整车控制器4，整车控制器4连接动力电池管理系统7、气囊控制单元10、仪表台5和报警装置6，动力电池管理系统7通过断电保护器8连接动力电池9，气囊控制单元10连接安全气囊系统11。其中：碰撞传感器3有七个，分别安装在前防撞梁、左A柱、右A柱、左B柱、右B柱、左C柱和右C柱上；压力传感器1均安装在汽车座椅的座垫下方；温度传感器2均安装在汽车座椅的靠背上；压力传感器1与温度传感器2相配合使用。

与该控制系统相对应的控制方法如下：

电动汽车在充电过程中，发生未达到气囊起爆门限却会对充电车辆造成危险的碰撞时，切断高压电源（动力电池9），其具体步骤如下：

步骤一：在整车控制器4内设有碰撞强度等级评定单元，设置气囊起爆门限为M，设置碰撞传感器3接收到的碰撞信号为N；

步骤二：将检测到的碰撞信号N发送给整车控制器4，通过整车控制器4内的碰撞强度等级评定单元进行碰撞强度等级判断，若碰撞强度等级为一级，进入步骤三；若碰撞强度等级为二级，进入步骤四；若碰撞强度等级为三级，进入步骤五；

其中：在步骤二中，碰撞强度等级划分如下：一级的碰撞强度范围在0到M/2之间；二级的碰撞强度范围在M/2到M之间；三级的碰撞强度范围为大于等于M。

步骤三：通过碰撞传感器3检测碰撞发生的位置，其中碰撞位置是根据采集到的各个碰撞传感器3的信号强度大小来判断，以接收到最大碰撞强度信号所对应的碰撞传感器3作为碰撞位置，将碰撞位置显示在仪表台5上，并通过报警装置6进行报警；其中，报警装置6在报警的同时，指出碰撞所发生的位置，便于使用者有目的性的查找问题所在，并解决问题。

步骤四：整车控制器4将处理后的信息传递给动力电池管理系统7，动力电池管理系统7通过断电保护器8切断高压电源（动力电池9），并通过报警装置6进行报警；其中，断电保护器8连接在动力电池9的负极电路上，其在常态下为常接电路，在车辆发生碰撞时，通过动力电池管理系统7控制断电保护器8工作，将常接电路断开，达到断电目的。

步骤五：检测车内座椅上是否有人存在，将检测到的信号发送给整车控制器4，如果有人在，进入步骤六；如果没有人在，进入步骤四；其中：通过压力传感器1和温度传感器2的双重配合，能够有效的排除车内座椅上因为放置物品而导致气囊弹出的情况。

步骤六：通过碰撞传感器3检测碰撞发生的位置，整车控制器4将处理后的碰撞位置信息传递给气囊控制单元10，气囊控制单元10控制安全气囊系统11，弹出与碰撞位置相对应的安全气囊；同时将信息传递给动力电池管理系统7，动力电池管理系统7通过断电保护器8切断高压电源（动力电池9），并通过报警装置6进行报警。

在步骤六中，若碰撞发生在前防撞梁上时，同时通过压力传感器1和温度传感器2检测车内乘员的情况来确定方向盘上的气囊和副驾驶座上的气囊弹出；若碰撞发生在左A柱或者右A柱时，同时通过压力传感器1和温度传感器2检测车内乘员的情况来确定左侧和右侧的汽车前排侧气囊弹出；若碰撞发生在左B柱或者右B柱时，，同时通过压力传感器1和温度传感器2检测车内乘员的情况来确定左侧和右侧的汽车前排侧气囊以及后排侧气囊均弹出；若碰撞发生在左C柱或者右C柱时，同时通过压力传感器1和温度传感器2检测车内乘员的情况来确定左侧和右侧的汽车后排侧气囊弹出。

Claims (9)

1. 一种电动汽车充电时碰撞控制方法，其特征是，电动汽车在充电过程中，发生未达到气囊起爆门限却会对充电车辆造成危险的碰撞时，切断高压电源，其具体步骤如下：

步骤一：在整车控制器（4）内设有碰撞强度等级评定单元，设置气囊起爆门限为M，设置碰撞传感器（3）接收到的碰撞信号为N；

步骤二：将检测到的碰撞信号N发送给整车控制器（4），通过整车控制器（4）内的碰撞强度等级评定单元进行碰撞强度等级判断，若碰撞强度等级为一级，进入步骤三；若碰撞强度等级为二级，进入步骤四；若碰撞强度等级为三级，进入步骤五；

步骤三：通过碰撞传感器（3）检测碰撞发生的位置，将碰撞位置显示在仪表台（5）上，并通过报警装置（6）进行报警；

步骤四：整车控制器（4）将处理后的信息传递给动力电池管理系统（7），动力电池管理系统（7）通过断电保护器（8）切断高压电源，并通过报警装置（6）进行报警；

步骤五：检测车内座椅上是否有人存在，将检测到的信号发送给整车控制器（4），如果有人在，进入步骤六；如果没有人在，进入步骤四；

步骤六：通过碰撞传感器（3）检测碰撞发生的位置，整车控制器（4）将处理后的碰撞位置信息传递给气囊控制单元（10），气囊控制单元（10）控制安全气囊系统（11），弹出与碰撞位置相对应的安全气囊；同时将信息传递给动力电池管理系统（7），动力电池管理系统（7）通过断电保护器（8）切断高压电源，并通过报警装置（6）进行报警。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电时碰撞控制方法，其特征是，碰撞强度等级划分如下：一级的碰撞强度范围在0到M/2之间；二级的碰撞强度范围在M/2到M之间；三级的碰撞强度范围为大于等于M。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电时碰撞控制方法，其特征是，在步骤六中，若碰撞发生在左A柱或者右A柱时，汽车前排侧气囊弹出；若碰撞发生在左B柱或者右B柱时，汽车前排侧气囊和后排侧气囊均弹出；若碰撞发生在左C柱或者右C柱时，汽车后排侧气囊弹出。

4.一种电动汽车充电时碰撞控制系统，其特征是，包括若干碰撞传感器（3）、若干压力传感器（1）、整车控制器（4）、动力电池管理系统（7）、断电保护器（8）、动力电池（9）、仪表台（5）、报警装置（6）、气囊控制单元（10）和安全气囊系统（11），所述的碰撞传感器（3）和压力传感器（1）均连接整车控制器（4），所述的整车控制器（4）连接动力电池管理系统（7）、气囊控制单元（10）、仪表台（5）和报警装置（6），所述的动力电池管理系统（7）通过断电保护器（8）连接动力电池（9），所述的气囊控制单元（10）连接安全气囊系统（11）。

5.根据权利要求4所述的一种电动汽车充电时碰撞控制系统，其特征是，还包括若干温度传感器（2），所述的温度传感器（2）连接整车控制器（4）。

6.根据权利要求4或5所述的一种电动汽车充电时碰撞控制系统，其特征是，所述的碰撞传感器（3）有7个，分别安装在前防撞梁、左A柱、右A柱、左B柱、右B柱、左C柱和右C柱上。

7.根据权利要求4或5所述的一种电动汽车充电时碰撞控制系统，其特征是，所述的压力传感器（1）均安装在汽车座椅的座垫下方。

8.根据权利要求5所述的一种电动汽车充电时碰撞控制系统，其特征是，所述的温度传感器（2）均安装在汽车座椅的靠背上。

9.根据权利要求4所述的一种电动汽车充电时碰撞控制系统，其特征是，所述的报警装置（6）为语音报警器。

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