CN104553814B - 电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明的电动车辆能够在车辆碰撞时记录碰撞信息。所述电动车辆为具备低压电池(24)和比其电压高的高压电池(15)的电动车辆，包括：检测低压电池(24)的输出的输出检测部、检测车辆碰撞的碰撞检测部、将低压电池(24)作为电源连接并记录来自碰撞检测部的碰撞信息的信息记录部、设置于高压电池(15)和信息记录部之间、且能够切换成将高压电池(15)和信息记录部切断的开放状态和将高压电池(15)和信息记录部连接的导通状态的电源继电器单元(31)、在碰撞检测部检测到车辆碰撞且输出检测部检测到低压电池(24)的输出下降时将电源继电器单元(31)从断开状态切换成导通状态的控制部。

Description

电动车辆

技术领域

本发明涉及具备第一蓄电池和比其电压高的第二蓄电池的电动车辆。

背景技术

已开发出具备电动机作为动力源的电动汽车和具备发动机及电动机作为动力源的混合动力汽车等。在这些电动车辆中搭载有作为电动机电源的高压电池。另外，还开发出为确保车辆碰撞时的安全性而在车辆碰撞时将高压电池与电气系统切断的电动车辆(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-62909号公报

发明内容

然而，在车辆发生碰撞时，高压电池也会受到很大的冲击，高压电池的内部有可能损坏，所以需要注意对受到很大冲击之后的高压电池的处理。因此，为了将高压电池受到冲击的事件作为履历保留下来，考虑在车辆碰撞时将碰撞信息记录到控制器等中。但是，控制器等的电源大多为低电压的辅助设备用电池，在车辆碰撞时辅助设备用电池损坏的情况下就无法记录碰撞信息。

本发明的目的在于在车辆碰撞时记录碰撞信息。

本发明的电动车辆为具备第一蓄电池和比其电压高的第二蓄电池的电动车辆，包括：检测上述第一蓄电池的输出的输出检测部；检测车辆碰撞的碰撞检测部；将上述第一蓄电池作为电源连接并记录来自上述碰撞检测部的碰撞信息的信息记录部；设置于上述第二蓄电池和上述信息记录部之间且可切换成将上述第二蓄电池和上述信息记录部切断的第一状态和将上述第二蓄电池和上述信息记录部连接的第二状态的电路开关部；利用上述碰撞检测部检测到车辆碰撞、利用上述输出检测部检测到上述第一蓄电池的输出下降时将上述电路开关部从第一状态切换为第二状态的控制部，利用上述碰撞检测部检测到车辆碰撞且利用上述输出检测部检测到上述第一蓄电池的输出下降时，上述信息记录部使用上述第二蓄电池作为电源来记录来自上述碰撞检测部的碰撞信息。

根据本发明，在利用碰撞检测部检测到车辆碰撞且利用输出检测部检测到第一蓄电池的输出下降时，信息记录部使用第二蓄电池作为电源来记录来自碰撞检测部的碰撞信息。由此，即使第一蓄电池不能作为电源发挥功能时信息记录部也能够记录碰撞信息。

附图说明

图1为示出作为本发明的一个实施方式的电动车辆的电气系统的部分的示意图。

图2为示出电池组的构成的示意图。

图3(a)为示出“或非”电路(NOR电路)的处理结果的表。(b)为示出“与”电路的处理结果的表。

图4为示出从车辆碰撞到记录履历信息为止的步骤的时序图。

图5为示出从车辆碰撞到记录履历信息为止的步骤的流程图。

【符号说明】

10电动车辆

15高压电池(第二蓄电池)

16电池控制器(输出检测部、信息记录部、控制部)

23气囊控制器(碰撞检测部)

24低压电池(第一蓄电池)

31电源继电器单元(电路开关部)

32a～32f电池单元(蓄电元件)

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1为示出作为本发明的一个实施方式的电动车辆10的电气系统的部分的示意图。如图1所示，电动车辆10具备连接到驱动轮11的电动机12。电动机12连接有逆变器13，逆变器13通过主继电器14与高压电池(第二蓄电池)15相连。作为电动机12的电源的高压电池15与电池控制器(BCU)16一同被装入到电池组17中。即，高压电池15和电池控制器16被设置为一体。另外，电池控制器16不仅具有控制高压电池15充放电的功能，如后所述还具有在车辆碰撞时记录碰撞信息的功能。应予说明，电池控制器16由运算控制信号等的CPU、存储控制程序和/或映射数据等的ROM、临时存储数据的RAM等构成。

电动车辆10具备气囊系统20。气囊系统20具备车辆碰撞时能够展开的气囊模块21和检测车辆碰撞时的方向和/或加速度等的碰撞传感器22。另外，气囊系统20具备向气囊模块21输出展开信号的气囊控制器(A/BECU)23。气囊控制器23根据来自碰撞传感器22的信号检知碰撞的严重程度，并判断碰撞是否是需要展开气囊模块21的碰撞。即，气囊控制器23具有检测车辆碰撞的碰撞检测部的功能。应予说明，气囊控制器23由运算控制信号等的CPU、存储控制程序和/或映射数据等的ROM、临时存储数据的RAM等构成。

另外，电动车辆10具备作为电池控制器16和/或气囊控制器23等的电源而发挥功能的低压电池(第一蓄电池)24。低压电池24的正极端子25连接有电源线26，且低压电池24的正极端子25通过点火开关27连接到电源线28。电源线26、28连接到气囊控制器23的同时通过切断继电器单元29连接到电池控制器16。此外，电池控制器16和气囊控制器23通过由电源线26提供的电力进行工作。另外，作为低压电池24，例如可使用输出电压约为12V的铅电池。进一步地，作为前述高压电池15，例如可使用输出电压约为100V的镍氢电池和/或锂离子电池。由此，在电动车辆10上设置有低压电池24和比其电压高的高压电池15。另外，低压电池24设置于发动机室等的车体前部，高压电池15设置于后备箱等的车体后部。

图2为示出电池组17的构成的示意图。如图2所示，作为信息记录部发挥功能的电池控制器16具备将电动车辆10的碰撞信息作为履历进行记录的履历信息记录部30。在电动车辆10发生碰撞时，高压电池15也会受到很大的冲击，高压电池15有可能损坏，所以需要注意对受到很大冲击之后的高压电池15的处理。因此，通过在电池组17内的电池控制器16中记录碰撞信息，即使在碰撞后将电池组17用于其他用途也可以提高利用电池组17时的安全性。即，通过确认电池控制器16的碰撞信息，使用者能够容易地确认电池组17发生过碰撞，从而能够提高利用电池组17时的安全性。为了实现上述功能，在车辆碰撞时需要对电池控制器16可靠地记录碰撞信息，但是，电池控制器16的电源是搭载于车体前部的低压电池24。因此，就有可能在车辆碰撞时低压电池24被损坏而使电池控制器16停止，无法对电池控制器16记录碰撞信息。

由此，在电池控制器16和高压电池15之间设置电源继电器单元(电路开关部)31。如图2所示，高压电池15具备串联连接的多个电池单元(蓄电元件)32a～32f。并且，图2中示出了作为电池单元的部分的电池单元32a～32f。在高压电池15和电池控制器16之间设置的电源继电器单元31具备可切换成开放状态和导通状态的一对半导体继电器33、34。其中一个半导体继电器33设置于与高压电池15的电池单元32b、32c间连接的通电线35和与电池控制器16的电源连接部36连接的通电线37之间。另一个半导体继电器34设置于与高压电池15的电池单元32d、32e间连接的通电线38和与电池控制器16的电源连接部36连接的通电线39之间。

如果将两个半导体继电器33、34切换为开放状态，则电源继电器单元31将为开放状态(第一状态)，电源连接部36和2个电池单元32c、32d基于电源继电器单元31而断开。另一方面，如果将两个半导体继电器33、34切换为导通状态，则电源继电器单元31将为导通状态(第二状态)，电源连接部36和2个蓄电池单元32c、32d基于电源继电器单元31而导通。这里，各电池单元32a～32f的输出电压约为6V，所以从2个电池单元32c、32d向电源连接部36提供约12V的电力。由此，电池控制器16的电源连接部36在与以低压电池24为电源的第一电源系41连接的同时，还与以高压电池15的部分为电源的第二电源系42连接。如前所述，第一电源系41的输出电压约为12V，第二电源系42的输出电压为与第一电源系41同样的约12V。

另外，作为控制部发挥功能的电池控制器16具备控制电源继电器单元31和切断继电器单元29等的控制部43。控制部43在与记录履历信息(碰撞信息)的履历信息记录部30连接的同时，还与接收来自气囊控制器23的碰撞信号的碰撞信号接收部44连接。并且，控制部43与由“或非”电路45和“与”电路46构成的逻辑电路部47连接。第一电源信号(+B)从电源线26被输入到“或非”电路45、第二电源信号(IGN)从电源线28被输入到“或非”电路45。另外，“或非”电路45的处理结果被输入到“与”电路46、碰撞信号从碰撞信号接收部44输入到“与”电路46、履历信息从履历信息记录部30输入到“与”电路46。

这里，图3(a)为示出“或非”电路的处理结果的表，图3(b)为示出“与”电路的处理结果的表。如图3(a)所示，“或非”电路45在第一电源信号(+B)和第二电源信号(IGN)两个都是低电平信号(0)时，处理结果为输出高电平信号(1)。由此，低压电池24的输出电压下降时，即在低压电池24有可能无法起到电源的功能的情况下，“或非”电路45的处理结果为输出高电平信号(1)。这样，电池控制器16将起到检测低压电池24的输出的输出检测部的功能。另外，如图3(b)所示，在碰撞信号接收部44中未记录履历信息、通过碰撞信号接收部44接收到碰撞信号、且“或非”电路45的处理结果为高电平信号(1)时，“与”电路46的处理结果为输出高电平信号(1)。然后，从“与”电路46接收高电平信号(1)的控制部43将如后所述，控制电源继电器单元31和切断继电器单元29以确保电池控制器16的电源并在电池控制器16中记录碰撞的履历信息。

接下来，根据时序图对从车辆碰撞到在电池控制器16中记录履历信息为止的步骤进行说明。图4为示出从车辆发生碰撞到记录履历信息为止的步骤的时序图。如图4所示，电动车辆10与障碍物等发生碰撞(符号a)，根据气囊控制器23判断为是车辆碰撞时(符号b)，从气囊控制器23向电池控制器16发送碰撞信号(符号c)。另外，第一电源信号(+B)和第二电源信号(IGN)同时变为低电平信号(符号d、e)时，从“或非”电路45将输出高电平信号(符号f)。并且，从“或非”电路45输出高电平信号(符号f)、电池控制器16接收碰撞信号(符号c)，且电池控制器16中未记录履历信息的情况下(符号g)，从“与”电路46输出高电平信号(符号h)。

并且，从“与”电路46输出高电平信号时(符号h)，电池控制器16将切断继电器单元29切换为开放状态(符号i)，将电源继电器单元31切换为导通状态(符号j)。即，在伴随车辆碰撞的同时低压电池24有可能无法起到电源的功能的情况下，电池控制器16将电池控制器16的电源从低压电池24切换为高压电池15。由此，即使在低压电池24无法起到电源的功能的情况下，也可使电池控制器16正常发挥功能。并且，电池控制器16执行向履历信息记录部30中写入的动作(符号k)，将车辆碰撞的履历信息记录到履历信息记录部30(符号l)。

另外，当对电池控制器16记录完履历信息时(符号l)，电源继电器单元31将从导通状态切换为开放状态(符号m)。由此，能够将电池控制器16和高压电池15之间切断，从而能够提高安全性。并且，因为能够切断对电池控制器16的电力供应，所以能够抑制高压电池15的劣化。特别是在将电源继电器单元31切换为导通状态的情况下，因为构成高压电池15的部分的蓄电池单元32c、32d会进行放电，所以各电池单元32a～32f的电压会产生偏差。即，各电池单元32a～32f的容量差会扩大，但是，通过将电源继电器单元31切换为开放状态，能够抑制容量差扩大从而维持高压电池15的性能。

接下来，根据流程图对从车辆碰撞到在电池控制器16中记录履历信息为止的步骤进行说明。图5为示出从车辆碰撞到记录履历信息为止的步骤的流程图。如图5所示，在步骤S10中，判断电池控制器16中是否记录有履历信息。在步骤S10中，在尽管车辆未发生碰撞仍然判断为履历信息已记录完成的情况下，进入步骤S11，将高压电池15的主继电器14切换为开放状态，并进入步骤S12，输出系统故障信号。另一方面，在步骤S10中，在判断为未记录履历信息的情况下，进入步骤S13，判断是否从气囊控制器23接收到碰撞信号。在步骤S13中，判断为接收到碰撞信号的情况下，进入步骤S14，在电池控制器16中记录碰撞信号。接着在步骤S15中，判断电池控制器16是否接收了大于等于预定次数的碰撞信号。在步骤S15中，在判断为接收了大于等于预定次数的碰撞信号的情况下，进入步骤S11，将高压电池15的主继电器14切换为开放状态，并进入步骤S12，输出系统故障信号。

另外，在步骤S15中，在判断为未接收大于等于预定次数的碰撞信号的情况下，进入步骤S16，判断低压电池24的输出是否下降。在步骤S16中，在认为低压电池24的输出未下降的情况下，进入步骤S17，从电池控制器16删除碰撞信号，并返回步骤S10再次判断各种条件。另一方面，在步骤S16中，在认为低压电池24的输出下降的情况下，进入步骤S18，切断继电器单元29被切换为开放状态，并进入步骤S19，电源继电器单元31被切换为导通状态。即，在伴随车辆碰撞的同时低压电池24有可能无法起到电源的功能的情况下，电池控制器16将电池控制器16的电源从低压电池24切换为高压电池15。由此，即使在低压电池24无法起到电源的功能的情况下，也可使电池控制器16正常工作。

接下来，进入步骤S20，开始对电池控制器16记录车辆碰撞的履历信息，接着在步骤S21中，当履历信息记录完成时，进入步骤S22，电源继电器单元31从导通状态被切换为开放状态。由此，能够将电池控制器16和高压电池15之间切断，从而能够提高安全性。并且，因为能够切断对电池控制器16的电力供应，所以能够抑制高压电池15的劣化。特别是在将电源继电器单元31切换为导通状态的情况下，因为构成高压电池15的部分的电池单元32c、32d会进行放电，所以各电池单元32a～32f的电压会产生偏差。即，各电池单元32a～32f的容量差会扩大，但是，通过将电源继电器单元31切换为开放状态，能够抑制容量差扩大从而维持高压电池15的性能。

本发明不仅限于前述实施方式，还可以在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变更。作为适用本发明的电动车辆10既可以是具备电动机12作为动力源的电动汽车，也可以是具备电动机12及发动机作为动力源的混合动力汽车。进一步地，作为电动车辆10，还可以是使用外部电源的可充电的通常说的插电式的混合动力汽车。另外，在前述说明中，虽然为判断低压电池24的输出下降而使用了第一电源信号(+B)和第二电源信号(IGN)，但是并不限于此，也可以只使用第一电源信号(+B)和第二电源信号(IGN)中的一个。再进一步，也可根据低压电池24的电流值来判断低压电池24的输出下降。

在前述说明中，使电池控制器16作为输出检测部、信息记录部及控制部而发挥功能，但并不限于此，也可使其他的控制器作为输出检测部、信息记录部或控制部而发挥功能。并且，在前述说明中，使气囊控制器23作为碰撞检测部发挥功能，但并不限于此，也可使其他的控制器作为碰撞检测部发挥功能。另外，在前述说明中，将具有电路开关部的功能的电源继电器单元31由半导体继电器33、34构成，但并不限于此，也可使用利用电磁力驱动的继电器和接触器等构成电源继电器单元31。进一步地，电源继电器单元31具备一对半导体继电器33、34，但并不限于此，也可通过1个半导体继电器构成电源继电器单元31。

在图4所示的情况下，在开放切断继电器单元29后将电源继电器单元31导通，但并不限于此，也可在电源继电器单元31导通后开放切断继电器单元29。另外，也可在同一时刻，将切断继电器单元29开放，将电源继电器单元31导通。应予说明，作为低压电池24和/或高压电池15，可以使用各种形式的蓄电池。例如，可以使用铅电池、镍氢电池、锂离子电池、双电层电容器、锂离子电容器等。

Claims (5)

1.一种电动车辆，具备第一蓄电池、比其电压高的第二蓄电池以及检测车辆碰撞的碰撞检测部，其特征在于，

所述电动车辆包括：

检测所述第一蓄电池的输出的输出检测部；

将所述第一蓄电池作为电源连接并记录来自所述碰撞检测部的碰撞信息的信息记录部；

设置于所述第二蓄电池和所述信息记录部之间、且能够切换成将所述第二蓄电池和所述信息记录部切断的第一状态和将所述第二蓄电池和所述信息记录部连接的第二状态的电路开关部；

通过所述碰撞检测部检测到车辆碰撞且通过所述输出检测部检测到所述第一蓄电池的输出下降时，将所述电路开关部从第一状态切换为第二状态的控制部，

通过所述碰撞检测部检测到车辆碰撞且通过所述输出检测部检测到所述第一蓄电池的输出下降时，所述信息记录部使用所述第二蓄电池作为电源来记录来自所述碰撞检测部的碰撞信息。

2.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，

所述第二蓄电池和所述信息记录部被设置为一体。

3.根据权利要求1或2所述的电动车辆，其特征在于，

所述信息记录部使用所述第二蓄电池作为电源来记录碰撞信息后，所述控制部将所述电路开关部从第二状态切换为第一状态。

4.根据权利要求1或2所述的电动车辆，其特征在于，

所述第二蓄电池具备串联连接的多个蓄电元件，

切换为第二状态的所述电路开关部将所述多个蓄电元件的一部分与所述信息记录部连接起来。

5.根据权利要求3所述的电动车辆，其特征在于，

所述第二蓄电池具备串联连接的多个蓄电元件，

切换为第二状态的所述电路开关部将所述多个蓄电元件的一部分与所述信息记录部连接起来。