CN202294325U

CN202294325U - 碰撞断电保护系统及其混合动力汽车

Info

Publication number: CN202294325U
Application number: CN2011203668242U
Authority: CN
Inventors: 梁永; 王大志
Original assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Current assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-09-29

Abstract

本实用新型提供一种碰撞断电保护系统及其混合动力汽车，属于混合动力汽车控制技术领域。该碰撞断电保护系统用于在混合动力汽车发生碰撞时切断车辆中的高压电，所述碰撞断电保护系统包括：安全气囊控制器、碰撞开关、整车控制模块以及高压电源模块；其中，安全气囊控制器、碰撞开关和整车控制模块依次串联地连接，在安全气囊控制输出的控制信号至碰撞开关、并且碰撞开关输出的控制信号时，碰撞开关输出控制信号至整车控制模块以使整车控制模块切断所述高压电源模块的输出。使用该碰撞断电保护系统的混合动力汽车的高压电切断发生误操作的可能性小。

Description

碰撞断电保护系统及其混合动力汽车

技术领域

本实用新型属于混合动力汽车控制技术领域，涉及混合动力汽车发送碰撞时的断电保护，尤其涉及混合动力汽车发生碰撞时有效切断车辆高压电的断电保护系统以及包括该碰撞断电保护系统的混合动力汽车。

背景技术

近年来随着传统能源的日趋紧张，新能源汽车的研究开发被各大汽车厂商提上日程来，也相应的开展了新能源汽车的开发工作，目前主要研究方向有混合动力汽车以及纯电动汽车。混合动力汽车中必然均使用高压电池模块作为动力源，该高压电池模块向车身上的高压电网络系统供电。

在使用高压电池模块时，必须关注高压电对车内人员的安全，尤其是在发生碰撞的情况下，需要避免车内人员发生触电危险。因此高压电的安全一直是关注的重点。其中，混合动力汽车在正常使用工况下的高压电安全已经得到较好的解决，主要采用提高高压电线路的防护等级、设计特定的按钮开关等设计方案来确保消费者在使用混合动力汽车时不会发生触电的危险。但是，针对极限工况、特别是高速碰撞工况下汽车的高压电安全设计，目前尚未有一个统一的标准设计方案。因此，在发生碰撞时，经常会出现车辆高压电的切断方面发生误操作。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于，降低混合动力汽车中高压电的切断发生误操作的可能。

本实用新型的又一目的在于，混合动力汽车发生碰撞时能够自动切断高压电以确保车内外乘员不会受到触电危险。

为实现以上目的或者其它目的，本实用新型提供以下技术方案：

按照本实用新型的一方面，提供一种碰撞断电保护系统，用于在混合动力汽车发生碰撞时切断车辆中的高压电，所述碰撞断电保护系统包括：

安全气囊控制器，其输出第一控制信号以控制引爆安全气囊；

碰撞开关，其用于输出第二控制信号以终止发动机工作；

整车控制模块；以及

高压电源模块；

其中，所述安全气囊控制器、所述碰撞开关和整车控制模块依次串联地连接，在所述安全气囊控制输出第一控制信号至所述碰撞开关、并且所述碰撞开关输出第二控制信号时，所述碰撞开关输出第三控制信号至所述整车控制模块以使所述整车控制模块切断所述高压电源模块的输出。

按照本实用新型提供的碰撞断电保护系统的一优选实施例，其中，所述高压电源模块中设置有设有电池系统主开关，所述整车控制模块输出第四控制信号至所述电池系统主开关以切断所述高压电源模块的输出。

在之前所述碰撞断电保护系统的实施例中，较佳地，所述混合动力车上设置有高压电网络系统，所述碰撞断电保护系统还包括至少一个继电器，所述高压电源模块通过所述继电器连接至所述高压电网络系统；所述电池系统主开关输出第五控制信号至所述继电器，同时，所述整车控制模块输出第四控制信号至所述继电器。

在之前所述碰撞断电保护系统的实施例中，较佳地，所述第二控制信号通过硬线传输，所述第一控制信号、第三控制信号通过车身的CAN通信网络的CAN总线传输。

在之前所述碰撞断电保护系统的实施例中，较佳地，所述碰撞开关可以为加速度碰撞惯性开关。

在之前所述碰撞断电保护系统的实施例中，较佳地，所述第二控制信号输出至油泵和发动机控制器。

在之前所述碰撞断电保护系统的实施例中，较佳地，所述高压电源模块为多个动力电池组成的电池高压电池模块。

在之前所述碰撞断电保护系统的实施例中，较佳地，切断所述高压电源模块的输出时，所述高压电源模块可接地，所述高压电源模块通过接地释放高压电源模块中的剩余高压电能。

按照本实用新型的又一方面，提供一种混合动力汽车，其包括发动机、高压电网络系统、气囊以及以上所述及的任一种碰撞断电保护系统。

本实用新型的技术效果是，通过将安全气囊控制器、碰撞开关和整车控制模块依次串联地连接，切断高压电源模块的高压输出是在气囊需要引爆并且发动机也需要终止的情况才通过整车控制模块控制来动作，因此，高压电的切断发生误操作的可能性小。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本实用新型的上述和其它目的及优点更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1是按照本实用新型一优选实施例提供的碰撞断电保护系统的模块结构示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本实用新型的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本实用新型的基本了解，并不旨在确认本实用新型的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其它实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

图1所述为按照本实用新型一优选实施例提供的碰撞断电保护系统的模块结构示意图。碰撞断电保护系统100应用于混合动力汽车中，一般地，混合动力汽车中既包括发动机动力装置、又包括电机动力装置，因此，如图1所示，混合动力汽车上设置有油泵140和发动机控制器150，油泵140可以给发动机提供燃油；同时混合动力汽车上也设置有高压电源模块170以及高压电网络系统190，高压电源模块170用于给高压电网络系统190提供电源，通过高压电网络系统190给电机等提供能量。具体地，高压电源模块170可以为多个动力电池组成的高压电池模块。

继续如图1所示，碰撞断电保护系统100包括碰撞开关130，较佳地，碰撞开关130可以为加速度碰撞惯性开关。碰撞开关130可以根据冲击加速度的大小来判断是否输出第二控制信号131，该第二控制信号131输出至油泵140和发动机控制器150，油泵140根据该第二控制信号131停止向发动机提供燃油、发动机控制器150也根据该第二控制信号131终止发动机的工作，因此，碰撞开关130在此同样可以实现传统的一方面的功能，也即根据碰撞开关130所检测出来的冲击加速度来判断是否需要终止发动机并进一步来终止发动机等相关方面的工作。具体地，区别于CAN总线信号的是，第二控制信号131是通过硬线传输(即硬线信号)。

继续如图1所示，碰撞断电保护系统100包括安全气囊控制器110，如常规的混合汽车中一样，均设置有安全气囊控制器110，安全气囊控制器110一方面具有传统的一方面的功能，也即在混合动力汽车发射碰撞时迅速进行判断并进一步引爆安全气囊120。安全气囊控制器110可以在发生碰撞时输出第一控制信号111至安全气囊120以实现其引爆。具体地，安全气囊控制器110至安全气囊120的第一控制信号111的传输可以通过车身的CAN通信网络的CAN总线实现。安全气囊控制器110具体地可以通过ECU(Electronically ControlledUnit，电子控制装置)实现。

如果仅以安全气囊控制器110所输出的第一控制信号111来控制高压电源模块170的输出，在安全气囊控制器110发生误操作引爆时，高压电源模块170也会被误操作地切断输出；或者在安全气囊120需要引爆而高压电仍需要继续供给至高压电网络系统190的情形下(例如，安全气囊120需要引爆、但是高压电网络系统190的传动系统不能立刻停止工作，以防止抱死)，高压电源模块170也会被误操作地切断输出。

如果仅以碰撞开关130所输出的第二控制信号131来控制高压电源模块170的输出，也会发生高压电源模块170被误操作地切断输出；例如，车辆高速通过一个凹坑时可能导致碰撞开关130控制发电机停止控制而气囊并没引爆，如果以此模式控制高压电源模块170，则高压电源模块170的切断输出是误操作。

因此，本实用新型实施例中，将安全气囊控制器110串联地连接至碰撞开关130，安全气囊控制器110可以通过CAN总线输出第一控制信号111至碰撞开关130；同时碰撞开关130串联连接至整车控制模块(HCU)160；碰撞开关130根据所接收的第一控制信号111以及自身在输出第二控制信号131时，输出第三控制信号132至整车控制模块160，进而通过整车控制模块160来控制是否切断高压电源模块170的高压输出。因此，切断高压电源模块170的高压输出是在气囊需要引爆并且发动机也需要终止的情况才作出；即第一控制信号111和第二控制信号131同时发生时，才输出第三控制信号132；从而，减少了高压电源模块170被误操作地切断输出的可能。具体地，第三控制信号132可以通过CAN总线传输至整车控制模块160。

继续如图1所示，在该实施例中，碰撞断电保护系统100包括置于车身的高压电系统中的HCU 130，HCU 130可以在接收第三控制信号132时发生第四控制信号161，其中一路输出至高压电源模块170的电池系统主开关171，以断开电池系统主开关171，从而高压电源模块170停止输出高压电。优选地，高压电源模块170在停止输出高压电时，可以通过接地方式，快速释放电池模块中的剩余高压电能，以使彻底地排除车内人员被触电的可能。

在一优选实例中，碰撞断电保护系统100还包括置于高压电网络系统190和高压电源模块170之间的继电器181和182，HCU 130发生的另一路第四控制信号161可以输入至继电器181和182，电池系统主开关171也可以在接收第四控制信号161时发生第五控制信号172，并分别输出至继电器181和182；在继电器均接收到第四控制信号161和第五控制信号172时，切断高压电源模块170与高压电网络系统190之间的回路。因此，继电器(181和182)是在断开电池系统主开关171后才断开的，这样设置一方面可以彻底切断高压电网络系统190的高压电供给，另一方面可以避免电池系统主开关171瞬间断开所导致形成的大电流脉冲烧损高压电网络系统190中的部件。

另外，碰撞断电保护系统100应用于混合动力汽车时，即为本实用新型所提供的混合动力汽车。碰撞断电保护系统100和混合动力汽车中的其它公知部件或装置在此不再一一赘述。

以上例子主要说明了本实用新型的碰撞断电保护系统及包括该碰撞断电保护系统的混合动力汽车。尽管只对其中一些本实用新型的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本实用新型可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型精神及范围的情况下，本实用新型可能涵盖各种的修改与替换。

Claims

1.一种碰撞断电保护系统，用于在混合动力汽车发生碰撞时切断车辆中的高压电，其特征在于，所述碰撞断电保护系统包括：

碰撞开关，其用于输出第二控制信号以终止发动机工作；

整车控制模块；以及

高压电源模块；

2.如权利要求1所述的碰撞断电保护系统，其特征在于，所述高压电源模块中设置有设有电池系统主开关，所述整车控制模块输出第四控制信号至所述电池系统主开关以切断所述高压电源模块的输出。

3.如权利要求2所述的碰撞断电保护系统，其特征在于，所述混合动力车上设置有高压电网络系统，所述碰撞断电保护系统还包括至少一个继电器，所述高压电源模块通过所述继电器连接至所述高压电网络系统；所述电池系统主开关输出第五控制信号至所述继电器，同时，所述整车控制模块输出第四控制信号至所述继电器。

4.如权利要求1所述的碰撞断电保护系统，其特征在于，所述第二控制信号通过硬线传输，所述第一控制信号、第三控制信号通过车身的CAN通信网络的CAN总线传输。

5.如权利要求1所述的碰撞断电保护系统，其特征在于，所述碰撞开关为加速度碰撞惯性开关。

6.如权利要求1所述的碰撞断电保护系统，其特征在于，所述第二控制信号(131)输出至油泵和发动机控制器。

7.如权利要求1所述的碰撞断电保护系统，其特征在于，所述高压电源模块为多个动力电池组成的电池高压电池模块。

8.如权利要求1所述的碰撞断电保护系统，其特征在于，切断所述高压电源模块的输出时，所述高压电源模块可接地，所述高压电源模块通过接地释放高压电源模块中的剩余高压电能。

9.一种混合动力汽车，包括发动机、高压电网络系统以及气囊，其特征在于，还包括如权利要求1-8中任一项所述的碰撞断电保护系统。