CN202923409U - 纯电动商用车紧急停车控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种纯电动商用车紧急停车控制系统，包括整车控制器和电池管理器，所述整车控制器与冷却水泵继电器的线圈一端、风扇继电器的线圈一端和扬声器继电器的线圈一端连接，冷却水泵继电器线圈另一端和风扇继电器的线圈另一端均与整车控制器主继电器的触点一端连接，整车控制器主继电器的触点另一端与低压蓄电池正极、急停开关的触点一端、扬声器继电器的触点一端和动力电池主继电器的线圈一端连接，动力电池主继电器的线圈另一端与电池管理器连接。本实用新型的有益效果为：采用电路控制的安全设计、低压控制的急停开关、紧急报警系统等多重安全措施，确保纯电动商用车在各种行驶工况下的安全可靠。

Description

纯电动商用车紧急停车控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种纯电动商用车紧急停车控制系统。

背景技术

目前，市场上的纯电动商用车的动力母线电压普遍采用300V~600V的作为工作电压，远远超出正常人能承受的36V电压的极限。所以高压安全一直是纯电动汽车和混合动力汽车设计时重中之重。而市场上的纯电动商用车一般都没有安装碰撞开关，从而当出现突发事件如深度涉水、撞车、控制器失效等极端恶劣工况时，此时如果驾驶员无法主动切断高压电，则将会导致二次事故或更严重的人身触电事故。如果在情况危急的情况下通过将钥匙开关打到OFF的方式是无法实现避险的，因为钥匙拔出后会导致整车上其他安全系统如防抱死系统，安全气囊系统等无法使用，因此安装一个紧急停车系统是必要的。而目前市场上的纯电动商用车一般都采用安装在驾驶舱中空气开关来实现紧急下电，这种直接让驾驶员控制高压电的方式是有安全隐患的，除了体积庞大造成驾驶舱拥挤之外，更主要的是这种工业级别的空气开关无法满足汽车级别的抗震性要求，在使用一段时间后必然出现漏电或因故障无法断开等安全隐患，同时也不符合驾驶员操作低压安全电控的要求。所以设计一个低压控制的既能让驾驶员安全有效控制高压电又能让驾驶员与高压电彻底隔离的紧急停车系统是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种纯电动商用车紧急停车控制系统，采用电路控制的安全设计、低压控制的急停开关、紧急报警系统等多重安全措施，确保纯电动商用车在各种行驶工况下的安全可靠；解决在突发事件、极端工况等危机情况下，驾驶员能更加主动安全有效地控制整车的高低压安全。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种纯电动商用车紧急停车控制系统，包括整车控制器和电池管理器，所述整车控制器分别与冷却水泵继电器的线圈一端、风扇继电器的线圈一端和扬声器继电器的线圈一端连接，扬声器继电器的线圈另一端与扬声器和低压蓄电池的负极连接，冷却水泵继电器的线圈另一端和风扇继电器的线圈另一端均与整车控制器主继电器的触点一端连接，整车控制器主继电器的触点另一端与低压蓄电池正极、急停开关的触点一端、扬声器继电器的触点一端和动力电池主继电器的线圈一端连接，低压蓄电池的负极与接地线连接，扬声器继电器的触点另一端与扬声器连接，动力电池主继电器的线圈另一端与电池管理器连接。

进一步的，所述动力电池继电器的触点一端分别与高压母线正主继电器的线圈一端、高压母线负主继电器的线圈一端、充电继电器的线圈一端和预充继电器的线圈一端连接，高压母线正主继电器的线圈另一端、高压母线负主继电器的线圈另一端、充电继电器的线圈另一端和预充继电器的线圈另一端均与电池管理器连接；动力电池主继电器的触点另一端分别与电池管理器、整车控制器、急停开关的触点另一端、整车控制器主继电器的线圈另一端连接，整车控制器主继电器的线圈另一端与整车控制器连接。

进一步的，所述整车控制器主继电器的触点一端与整车控制器连接。

进一步的，所述急停开关、扬声器继电器和动力电池主继电器的触点均为常闭状态。

进一步的，所述整车控制器主继电器、高压母线正主继电器、高压母线负主继电器、充电继电器和预充继电器的触点均为常开状态。

本实用新型的有益效果为：采用电路控制的安全设计、低压控制的急停开关、紧急报警系统等多重安全措施，确保纯电动商用车在各种行驶工况下的安全可靠；解决在突发事件、极端工况等危机情况下，驾驶员能更加主动安全有效地控制整车的高低压安全。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的纯电动商用车紧急停车控制系统的电器原理框图。

图中：

1、整车控制器；2、电池管理器；3、整车控制器主继电器；4、低压蓄电池；5、急停开关；6、扬声器继电器；7、扬声器；8、动力电池主继电器；9、高压母线正主继电器；10、高压母线负主继电器；11、充电继电器；12、预充继电器；13、冷却水泵继电器；14、风扇继电器。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型实施例所述的一种纯电动商用车紧急停车控制系统，包括整车控制器1和电池管理器2，所述整车控制器1分别与冷却水泵继电器13的线圈一端、风扇继电器14的线圈一端和扬声器继电器6的线圈一端连接，扬声器继电器6的线圈另一端与扬声器7和低压蓄电池4的负极连接，冷却水泵继电器13的线圈另一端和风扇继电器14的线圈另一端均与整车控制器主继电器3的触点一端连接，整车控制器主继电器3的触点另一端与低压蓄电池4正极、急停开关5的触点一端、扬声器继电器6的触点一端和动力电池主继电器8的线圈一端连接，低压蓄电池4的负极与接地线连接，扬声器继电器6的触点另一端与扬声器7连接，动力电池主继电器8的线圈另一端与电池管理器2连接。所述动力电池继电器8的触点一端分别与高压母线正主继电器9的线圈一端、高压母线负主继电器10的线圈一端、充电继电器11的线圈一端和预充继电器12的线圈一端连接，高压母线正主继电器9的线圈另一端、高压母线负主继电器10的线圈另一端、充电继电器11的线圈另一端和预充继电器12的线圈另一端均与电池管理器2连接；动力电池主继电器8的触点另一端分别与电池管理器2、整车控制器1、急停开关5的触点另一端、整车控制器主继电器3的线圈另一端连接，整车控制器主继电器3的线圈另一端与整车控制器1连接。所述整车控制器主继电器3的触点一端与整车控制器1连接。所述急停开关5、扬声器继电器6和动力电池主继电器8的触点均为常闭状态。所述整车控制器主继电器3、高压母线正主继电器9、高压母线负主继电器10、充电继电器11和预充继电器12的触点均为常开状态。

动力电池主继电器8线圈的一端由电池管理器（BMS）2来控制，另一端直接与低压蓄电池4正极相连；动力电池主继电器8触点的一端通过急停开关5与低压蓄电池4正极相连，另一端为预充继电器12、充电继电器11、动力电池主继电器8、高压母线正主继电器9的线圈供电。从而当驾驶员按下急停开关5后，动力电池主继电器8触点回路直接断电，继而在硬件电路上对高压母线正主继电器9、高压母线负主继电器10、充电继电器11、预充继电器12的线圈断电，实现了高压母线回路的彻底切断。同时急停开关5的动作信号会被电池管理器2采集并进入急停模式，对继电器和接触器的控制指令复位。

正常情况下，当驾驶员没有按下急停开关5，则扬声器继电器6的线圈供电回路导通，常闭的扬声器继电器6的触点将断开，从而切断了扬声器7的正极供电电源。当驾驶员按下急停开关5，扬声器继电器6的线圈供电被切断，从而常闭的扬声器继电器6触点闭合，给扬声器7的正极提供了电源，该扬声器将发出报警信号将在车内外响起，提醒车内人员采取相应安全措施，同时提示附近行人及时避让。

如果动力电池的正负主接触器布置在电池包内，则只需在驾驶室安装的是一个低压控制的急停开关，如果动力电池的正负主接触器并没有安装在电池包内部，则将维修开关布置在副驾驶舱（因为维修开关是串联在动力电池芯体电压之间的，它的断开将真正实现动力电源的内部断路），用于急停开关失效后的备用应急措施，将紧急停车系统的安全设计等级达到更高的要求。

如果驾驶员没有按下急停开关5，而是电池管理器2诊断系统检测到锂电池出现严重故障，如电芯欠压，电池绝缘电阻太小等，则电池管理器2会主动切断动力电池主继电器8线圈的供电回路，继而在硬件电路上对高压母线正主继电器9、高压母线负主继电器10、充电继电器11、预充继电器12的线圈断电，实现了高压母线回路的彻底切断。

如果驾驶员没有按下急停开关5，而是整车控制器1的诊断系统检测到整车动力系统出现严重故障，如高压互锁断开，动力总成绝缘电阻太小等，则整车控制器1会主动切断整车控制器主继电器3线圈的供电回路，继而使冷却水泵继电器13和风扇继电器14线圈断电以及整车控制器1的高端驱动电路断电，最终实现了整车控制器控制的低压负载的断电。

具体使用时，当危机情况下，驾驶员按下了急停开关5，整车控制器主继电器3线圈则立即没有了供电回路，之后引起的连锁反应是整车控制器主继电器3触点断开，使得冷却水泵继电器13和风扇继电器14线圈断电以及整车控制器1的高端驱动电路断电，最终实现了整车控制器控制的低压负载的断电；同时急停开关5的动作信号会被整车控制器1采集并进入急停模式，对高压负载控制指令复位。当驾驶员按下急停开关5后，动力电池主继电器8触点回路直接断电，继而在硬件电路上对高压母线正主继电器9、高压母线负主继电器10、充电继电器11、预充继电器12的线圈断电，实现了高压母线回路的彻底切断。同时急停开关5的动作信号会被电池管理器2采集并进入急停模式，对继电器和接触器的控制指令复位。当驾驶员按下急停开关5，扬声器继电器6的线圈供电被切断，从而常闭的扬声器继电器6触点闭合，给扬声器7的正极提供了电源，该扬声器将发出报警信号将在车内外响起，提醒车内人员采取相应安全措施，同时提示附近行人及时避让。

如果驾驶员没有按下急停开关5，而是电池管理器2诊断系统检测到锂电池出现严重故障，如电芯欠压，电池绝缘电阻太小等，则电池管理器2会通过软件主动切断动力电池主继电器8线圈的供电回路，继而在硬件电路上对高压母线正主继电器9、高压母线负主继电器10、充电继电器11、预充继电器12的线圈断电，实现了高压母线回路的彻底切断。如果驾驶员没有按下急停开关5，而是整车控制器1的诊断系统检测到整车动力系统出现严重故障，如高压互锁断开，动力总成绝缘电阻太小等，则整车控制器1会通过软件主动切断整车控制器主继电器3线圈的供电回路，继而在硬件电路上冷却水泵继电器13和风扇继电器14线圈断电以及整车控制器1的高端驱动电路断电，最终实现了整车控制器控制的低压负载的断电。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种纯电动商用车紧急停车控制系统，包括整车控制器（1）和电池管理器（2），其特征在于：所述整车控制器（1）分别连接冷却水泵继电器（13）的线圈一端、风扇继电器（14）的线圈一端和扬声器继电器（6）的线圈，扬声器继电器（6）的线圈的另一端与扬声器（7）和低压蓄电池（4）的负极连接，冷却水泵继电器（13）的线圈另一端和风扇继电器（14）的线圈另一端均与整车控制器主继电器（3）的触点一端连接，整车控制器主继电器（3）的触点另一端分别连接低压蓄电池（4）正极、急停开关（5）的触点一端、扬声器继电器（6）的触点一端和动力电池主继电器（8）的线圈一端，低压蓄电池（4）的负极与接地线连接，扬声器继电器（6）的触点的另一端与扬声器（7）连接，动力电池主继电器（8）的线圈的另一端与电池管理器（2）连接。

2.根据权利要求1所述的纯电动商用车紧急停车控制系统，其特征在于：所述动力电池继电器（8）的触点一端分别与高压母线正主继电器（9）的线圈一端、高压母线负主继电器（10）的线圈一端、充电继电器（11）的线圈一端和预充继电器（12）的线圈一端连接，高压母线正主继电器（9）的线圈另一端、高压母线负主继电器（10）的线圈另一端、充电继电器（11）的线圈另一端和预充继电器（12）的线圈另一端均与电池管理器（2）连接；动力电池主继电器（8）的触点另一端分别与电池管理器（2）、整车控制器（1）、急停开关（5）的触点另一端、整车控制器主继电器（3）的线圈另一端连接，整车控制器主继电器（3）的线圈另一端与整车控制器（1）连接。

3.根据权利要求2所述的纯电动商用车紧急停车控制系统，其特征在于：所述整车控制器主继电器（3）的触点一端与整车控制器（1）连接。

4.根据权利要求3所述的纯电动商用车紧急停车控制系统，其特征在于：所述急停开关（5）、扬声器继电器（6）和动力电池主继电器（8）的触点均为常闭状态。

5.根据权利要求4所述的纯电动商用车紧急停车控制系统，其特征在于：所述整车控制器主继电器（3）、高压母线正主继电器（9），高压母线负主继电器（10），充电继电器（11）和预充继电器（12）的触点均为常开状态。