CN202641403U - 电池防触电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是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事故发生的电池防触电装置。包括一具有电源管理功能的控管装置，安装于具有检测装置的车辆的动力电池中，动力电池还与车辆的动力源电性连接；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，能监测各检测装置的运作状态，并能根据检测装置传递的信号，与判断基准进行比较、进而判断是否停止供电；检测装置内，至少还包含一车体传感器，当车体产生变形时，在不使车辆的控制电池断电的情况下，使断电判断模块动作，使电池管理模块停止供电。

Description

电池防触电装置

技术领域

本实用新型涉及一种电池防触电装置，特别是一种可以装于车辆上，能够避免人员触电伤亡事故发生的电池安全装置。

背景技术

近年来日益恶化的全球变暖现象及石油危机，迫使人类寻求节能、环保的替代能源，现阶段发展的可应用于电动车辆的高功率锂电池，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，危及行车安全，漏电检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，导致人员触电伤亡事故产生。

虽然，此种漏电断电器的应用，能有效避免漏电触电的情况，但是却无法避免车辆发生事故、救护人员救护之际，使救护人员与伤者，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，在车体发生变形的情况下，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，以达到救出伤者的目的，对传统的引擎车，进行此动作完全没有问题。

但是，对于电动车而言，此行动却存在很大的问题，因为如果车体变形后，刚好电源线绝缘层未破损，该漏电断电器不会动作，所以此时电动车仍旧有高压电存在，一旦油压剪剪到电源线，不但会使救护人员触电，还有可能使伤者受到电击，非常危险。

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当下，漏电断电器一旦发生故障，就有可能会使伤者触电，令伤者的伤势加重，严重的话，还有可能危及伤者的性命。

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，使电池能快速地主动断电，以避免漏电触电的危险，便成为本实用新型欲改进的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是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事故发生的电池防触电装置。

为解决前述问题及达到本实用新型的目的，本实用新型提供的技术方案为一种电池防触电装置，包括：

一具有电源管理功能的控管装置，该控管装置安装于具有至少一检测装置的车辆的动力电池中，而该动力电池还与车辆的动力源电性连接；

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性连接的电路板；

至少一设于该电路板上，并与其电性连接，用于控制该各电池单元的电力输出量的电池管理模块；以及

一设于该电路板上，并与车辆、动力电池、和电池管理系统电性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检测装置电性连接、以接收该各检测装置所回传的信号的通信接口，通过该通信接口，能监测该各检测装置的运作状态，使该断电判断模块能根据该信号、与其内部预先设定的判断基准进行比较、进而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情况下，使该电池管理模块停止动力电池的供电；

所述检测装置内，还包含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、且该车体传感器所回传的信号大于判断基准时，则能使该断电判断模块动作，使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，还包括一设于该电路板上、并与断电判断模块电性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动作。

根据上述的电池防触电装置，所述控管装置，还包括至少一与该电路板电性连接，用于与位于控管装置外部的电子装置连接的端口。

根据上述的电池防触电装置，所述检测装置内，还包含能通过该通信接口、与断电判断模块电性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，所述检测装置内，还包含能通过该通信接口与断电判断模块电性连接的车体水平传感器，该车体水平传感器在车辆翻覆、或是与地面之间出现大于或等于45度的情况时，能通过控制电池管理模块、使该动力电池停止供电；

而前述车体水平传感器，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，为下列之一或其组合：雷射测距传感器、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，所述检测装置内，还包含能通过该通信接口、与断电判断模块电性连接的维修室开启传感器；

前述维修室开启传感器，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、使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，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，本实用新型的效果：

1.通过检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，使动力电池能主动地自动断电，另外，通过车体传感器的应用，只要车体产生变形，就能马上断电，使车辆中的驾驶员及乘客，能安全地等待救援，同时使救护人员能安心救人。

2.还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，使养护人员能安全地进行维护，将意外触电的可能性降至最低，保障养护人员的安全。

3.通过端口的应用，能方便地进行断电判断模块3的设定，变动判断基准，使本实用新型能适用于不同的车辆，提高应用性与适用范围。

附图说明

图1：本实用新型的立体示意图。

图2：本实用新型安装于车辆上时的立体示意图。

图3：本实用新型安装于车辆上时的方块示意图。

图4：本实用新型安装于车辆上使用时的立体实施示意图。

图5：本实用新型安装于车辆上使用时的方块示意图。

图6：本实用新型安装于车辆上，配合遥控器使用时的方块实施示意图。

图7：本实用新型安装于车辆上，配合电子装置使用时的方块实施示意图。

图8：本实用新型安装于车辆上，当车体水平传感器动作时的实施示意图。

图9：本实用新型安装于车辆上，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    检测装置       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   三轴加速度传感器 M     动力源

207   车体水平传感器

具体实施方式

以下根据附图所示的实施例详细说明如后：

图1所示为本实用新型的立体示意图，图2所示为本实用新型安装于车辆上时的立体示意图，图3所示为本实用新型安装于车辆上时的方块示意图，图4所示为本实用新型安装于车辆上使用时的立体实施示意图，图5所示为本实用新型安装于车辆上使用时的方块示意图。

附图中显示的是一种电池防触电装置，包括：

一具有电源管理功能的控管装置100，该控管装置100安装于具有至少一检测装置20的车辆10的动力电池30中，而该动力电池30还与车辆10的动力源M电性连接；

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电性连接的电路板1；

至少一设于该电路板1上，并与其电性连接，用于控制该各电池单元301的电力输出量的电池管理模块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电性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检测装置20电性连接，以接收该各检测装置20所回传的信号S的通信接口31，通过该通信接口31，能监测该各检测装置20的运作状态，使该断电判断模块3能根据该信号S、与其内部预先设定的判断基准进行比较，进而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断电的情况下，使该电池管理模块2停止动力电池30的供电；

所述检测装置20内，还包含至少一安装于车辆10的车体40内的车体传感器201，当车体40产生变形，且该车体传感器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动作，使该电池管理模块2停止供电。

其中，通过断电判断模块3与检测装置20的配合，使车辆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，造成后续处理上困扰的情况，以车体40受损状况来判断，能降低误判的可能性。

同时，还能解决车辆10发生重大事故时不会断电的问题，使动力电池30能主动地马上自动断电，使车辆10中的驾驶员及乘客，能安全等待救援，并使救护人员能安心救人。

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，使车辆10中需要用电的装置，除了动力源M之外的装置继续运作，方便驾驶员进行后续的处置。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。

上述电池单元301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，能提高本实用新型的应用范围，使本实用新型能符合不同车辆10的需求，增加本实用新型的产业应用性。

上述检测装置20内，还包含能通过该通信接口31、与断电判断模块3电性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，通过增加不同的检测装置20，使断电判断模块3能正确运作，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，只是造成保险杆破裂、安全气囊打开此类事故，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，反而会造成驾驶员的困扰，所以通过增加不同的判断信息，达到避免误判情况发生，使本实用新型能更有效率地运作。

如图6所示为本实用新型安装于车辆上，配合遥控器使用时的方块实施示意图。

附图显示，所述控管装置100，还包括一设于该电路板1上，并与断电判断模块3电性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动作。

其中，通过信号接收模块4与遥控器200的配合，使维修人员能在进行检修之前，手动地使断电判断模块3断电，使维修人员能安心检修，无触电的疑虑。

另一方面，通过此遥控器200的使用，还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，使断电判断模块3断电，所以就算坏人进入车内，同样无法启动车辆10，藉此能达到一定的保全效果。

如图7所示为本实用新型安装于车辆上，配合电子装置使用时的方块实施示意图。

附图显示，所述控管装置100，还包括至少一与该电路板1电性连接，用于与位于控管装置100外部的电子装置300连接的端口5。

其中，通过此端口5的应用，当采用本实用新型的动力电池30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，检测装置20的种类不一定相同，且耐撞程度也不同，所以通过重新设定判断基准，能有效避免错误动作的情况发生，使业者能安心应用。

另一方面，车辆10在使用过程中，可能会产生各种状况，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，能定期对判断基准进行更新，使车辆10的使用者，可以安心、安全地使用本实用新型。

最后应说明的是，判断基准的设定，主要为根据检测装置20的种类而变化，如下表所示：

检测装置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，使断电判断模块3断电更准确，降低误动作的机率，而判定判断基准的配合方式，则以业者的需求进行变动，以便于应用。

如图8所示为本实用新型安装于车辆上，当车体水平传感器动作时的实施示意图。

附图显示，所述检测装置20内，还包含能通过该通信接口31与断电判断模块3电性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出现大于或等于45度的情况时，能通过控制电池管理模块2使该动力电池30停止供电；

前述车体水平传感器207，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。

另外，上述前距离传感器A与后距离传感器B，为下列之一或其组合：雷射测距传感器、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出现大于或等于45度的情况时[如90度]，但车辆10并无受到大力撞击，而控管装置100不动作的情况发生，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、无响应的异常情况，即能通过控管装置100，通过电池管理模块2使该动力电池30停止供电，以确保驾驶人及乘客的安全。

如图9所示为本实用新型安装于车辆上，当维修室开启传感器动作时的实施示意图。

附图显示，所述检测装置20内，还包含能通过该通信接口31与断电判断模块3电性连接的维修室开启传感器208；

前述维修室开启传感器208，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使该动力电池30停止供电。

另外，上述维修室开启传感器208，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，当维护人员忘记断电，也能自动、主动断电，确保维护人员的安全，不用担心因为忘记断电，而使维护人员发生触电的情况。

由此可知，本实用新型通过断电判断模块3与检测装置20的配合，使车辆10发生事故时，能主动断电，保障驾驶员、乘客及救护人员的生命安全，相较于现今的传统漏电断电器，更具产业利用性、功效性与实用性。

以上根据附图所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以附图限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与附图所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电池防触电装置，包括：

一具有电源管理功能的控管装置(100)，所述控管装置(100)安装于具有至少一检测装置(20)的车辆(10)的动力电池(30)中，所述动力电池(30)还与车辆(10)的动力源(M)电性连接；

其特征在于：

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

至少一设于所述电路板(1)上，并与其电性连接，用于控制所述各电池单元(301)的电力输出量的电池管理模块(2)；以及

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

所述断电判断模块(3)具有至少一能与所述对应检测装置(20)电性连接，以接收所述各检测装置(20)所回传的信号(S)的通信接口(31)，通过所述通信接口(31)，能监测所述各检测装置(20)的运作状态，使所述断电判断模块(3)能根据所述信号(S)，与其内部预先设定的判断基准进行比较，进而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)断电的情况下，使所述电池管理模块(2)停止动力电池(30)的供电；

所述检测装置(20)内，还包含至少一安装于车辆(10)的车体(40)内的车体传感器(201)，当车体(40)产生变形且所述车体传感器(201)所回传的信号(S)大于判断基准时，则能使所述断电判断模块(3)动作，使所述电池管理模块(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)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。

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)，还包括一设于该电路板(1)上，并与断电判断模块(3)电性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)动作。

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)还包括至少一与该电路板(1)电性连接，用于与位于控管装置(100)外部的电子装置(300)连接的端口(5)。

5.如权利要求1所述的电池防触电装置，其特征在于：所述检测装置(20)内，还包含能通过所述通信接口(31)与断电判断模块(3)电性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)。

6.如权利要求1所述的电池防触电装置，其特征在于：所述检测装置(20)内，还包含能通过所述通信接口(31)与断电判断模块(3)电性连接的车体水平传感器(207)，所述车体水平传感器(207)在车辆(10)翻覆、或是与地面之间出现大于或等于45度的情况时，能通过控制电池管理模块(2)使所述动力电池(30)停止供电；

所述车体水平传感器(207)，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)为下列之一或其组合：雷射测距传感器、红外线测距传感器、超音波测距传感器、雷达测距传感器。

8.如权利要求1所述的电池防触电装置，其特征在于：所述检测装置(20)内，还包含能通过所述通信接口(31)与断电判断模块(3)电性连接的维修室开启传感器(208)；

所述维修室开启传感器(208)，被设置于所述车辆(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)使所述动力电池(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)，为下列之一或其组合：极限开关、光传感器、按压开关。

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