CN204432414U - 电动汽车的碰撞安全管理系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车的碰撞安全管理系统，包括：安全气囊控制器、整车控制器、总正继电器、总负继电器和电池包，所述安全气囊控制器与所述整车控制器连接，所述整车控制器与所述总正继电器和所述总负继电器的线圈连接，所述电池包的正极总线通过所述总正继电器的一对触点与电池包高压输出接口的正极连接，所述电池包的负极总线通过所述总负继电器的一对触点与电池包高压输出接口的负极连接。本实用新型提供了采用上述碰撞安全管理系统的电动汽车。本实用新型提高了电动汽车的安全性。

Description

电动汽车的碰撞安全管理系统及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车安全领域，具体涉及电动汽车的碰撞安全管理系统及电动汽车。

背景技术

目前主流的电动汽车对高压继电器的控制都是通过整车控制器(VMS)实现，通常高压继电器的价值是实现电池包的动力电源向整车用电设备的供给；传统燃油汽车及电动汽车中都有车身控制器(BCM)，主要用于控制车身电器辅件，如大灯、车门、雨刮电机等。本项目中，用到的是BCM对车门的控制功能。

电动汽车作为一种全新技术的车辆，其技术不同于传统燃油汽车，整车结构与控制方式是完全不同的方案。安全气囊控制器用于采集碰撞传感器反馈的加速度信号，当整车处于碰撞状态时，即表征整车的运行加速度产生了剧烈变化，当这种加速度变化剧烈程度超过一定阀值时，碰撞传感器将向安全气囊控制器反馈一个表征碰撞状态的信号，此时，安全气囊控制器即认为整车发生了碰撞事故。传统汽车存在着碰撞安全管理的策略，即车辆在碰撞瞬间，发动机将处于熄火状态，从而切断动力供应，同时在碰撞开始的瞬间，安全气囊控制器将控制安全气囊的点爆，安全气囊迅速弹出，从而最大可能的保证驾乘人员的安全。

众所周知，电动汽车采用了电力驱动的方式，一般的电动汽车的动力电池组为整车提供几百伏的高压电源，当车辆处于碰撞的瞬间，因为整车还有高压线束，仅控制安全气囊的点爆是不够的，整车高压线束如果存在着被挤压变形或与车身搭接的情况，会造成驾乘人员有高压触点的危险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于电动车的安全性更高的碰撞安全管理系统。

为实现上述目的，本实用新型的实施例提供了如下技术方案：

一种电动汽车的碰撞安全管理系统，包括：安全气囊控制器、整车控制器、总正继电器、总负继电器和电池包，所述安全气囊控制器与所述整车控制器连接，所述整车控制器与所述总正继电器和所述总负继电器的线圈连接，所述电池包的正极总线通过所述总正继电器的一对触点与电池包高压输出接口的正极连接，所述电池包的负极总线通过所述总负继电器的一对触点与电池包高压输出接口的负极连接。

优选地，上述电动汽车的碰撞安全管理系统还包括车身控制器，所述车身控制器与所述安全气囊控制器连接从而接收来自于所述安全气囊控制器的碰撞信号，所述车身控制器与车门电机连接。

优选地，上述电动汽车的碰撞安全管理系统还包括预充继电器，所述预充继电器的线圈与电池包低压接口连接，所述预充继电器的一对触点与所述电池包的正极总线和所述电池包高压输出接口的正极串联，或者与所述电池包的负极总线和所述电池包高压输出接口的负极串联。

优选地，所述电池包高压输出接口与驱动电机、空调连接。

优选地，上述电动汽车的碰撞安全管理系统还包括电池管理系统，所述电池管理系统与所述电池包内的每个电池单体通过单体电压采集线和温度检测线连接。

优选地，所述电池管理系统与所述电池包内部的风扇连接，电池包低压接口向所述风扇供电。

优选地，上述电动汽车的碰撞安全管理系统还包括高压互锁回路，所述高压互锁回路与所述电池管理系统连接。

一种电动汽车，所述电动汽车采用如上所述的碰撞安全管理系统。

本实用新型利用总正继电器和总负继电器来控制电池包高压输出接口的正、负极通断，当安全气囊控制器检测到碰撞时，能够向整车控制器发送碰撞信号，进而整车控制器使总正继电器和总负继电器的线圈带电状态发生变化，从而使得总正继电器和总负继电器切断电池包高压输出接口与电池包的电气连接，因此发生碰撞时，即使整车高压线束存在着被挤压变形或与车身搭接的情况，因电池包高压输出接口已不带电，因此高压线束失电，不会对驾乘人员造成伤害，从而提高了安全性。

进一步地，安全气囊控制器与车身控制器连接后，不仅能够点爆安全气囊、切断高压线束电力，而且还能使车门解锁，使得驾乘人员能够尽快脱离事故车辆。

进一步地，采用高压互锁回路能够确保电池包内部各电池单体串联电路之间的安全性。

附图说明

接下来将结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细说明，其中：

图1是本实用新型的实施例的电气原理图；

图2是本实用新型的实施例的安全气囊控制器与整车控制器、车身控制器的连接电路图；

图3是本实用新型的实施例的电池包电路图。

图中标记说明：线1、线2、线3、线4、线5、线6、线7、线8、线9、线10、线11、电池单体12、线13、风扇14、电阻15、管脚16、端口17、端口18。

具体实施方式

参考图1，本实施例的电动汽车的碰撞安全管理系统主要包括安全气囊控制器、整车控制器、总正继电器、总负继电器及图3中所示出的电池包。安全气囊控制器与整车控制器连接，整车控制器与总正继电器和总负继电器连接，安全气囊控制器检测到碰撞信号时，不仅点爆安全气囊，而且将车辆碰撞信号传递给整车控制器，整车控制器再向总正继电器盒总负继电器输出信号切换继电器状态。

参考图2，在车辆正常工作状态下，安全气囊控制器的管脚16为低电平状态，此时，在安全气囊控制器中，三极管Q1处于关断状态，整车控制器的接口电路通过一个12V电源挂接了R3，由此分成D1-R1-R6及R4-R5两个分支。此时，在端口17将检测到一个高电平信号。而当发生碰撞时，管脚17为高电平状态时，三极管Q1处于饱和导通状态，此时，整车控制器的12V信号经过D2-D1-Q1-R7回路时，在Q1的集电极将获得一个接近0V的电压信号，而当该信号由整车控制器端口17检测到时，整车控制器即立即切断总正继电器及总负继电器，从而立即切断系统高压电源。同时车身控制器的端口18也检测到一个0V电压信号，从而控制与其连接的车门电机进入车门解锁状态，便于人员迅速打开车门离开事故车辆。也就是说，当发生碰撞时，通过安全气囊控制器管脚16的电压状态的变化，能够向整车控制器和车身控制器发送碰撞信号，进而使整车控制器的端口17和车身控制器的端口18获得相应的信号输出。

参考图3，电池包主要包括由各个电池单体12串联形成的电池组、电池管理系统(LBC)、风扇14、预充继电器、总正继电器、总负继电器、电池包低压接口和电池包高压输出接口。LBC与电池包内的每个电池单体12通过单体电压采集线和温度检测线连接，对电池包的电压和温度进行管理。LBC与电池包内部的风扇14通过线13连接，向风扇14发送转速信号。电池包低压接口共接出六条线，其中线1与风扇14连接，从而向风扇14供电，线2为电池管理系统与整车的CAN通讯线，线3为整车对电池管理系统的低压供电回路，线4与预充继电器的线圈连接从而控制预充继电器的状态切换，线5与整车控制器的端口17连接后连接总正继电器的线圈，线6与整车控制器的端口17连接后连接总负继电器的线圈，也就是说，整车控制器的端口17的电平状态的变化能够使总正继电器盒总负继电器的线圈带电状态变化，从而控制两个继电器状态切换。电池包高压输出接口的正极分出两路，其中一路通过线7串联预充继电器的一对触点和电阻15后与电池包的正极总线9连接，当线4接收到高电平控制信号后预充继电器线圈得电使触点闭合，线7将电池包的正极与电池包高压输出接口的正极导通，进入充电状态；另一路通过线8在电池包高压输出接口的正极与电池包的正极总线9之间串联总正继电器的一对触点，当整车控制器的端口17输出低电平的oV信号时，总正继电器的线圈失电导致总正继电器触点断开，使电池包高压输出接口的正极断开。实际上，预充继电器的触点也能够与电池包的负极总线11和电池包高压输出接口的负极串联，同样能够起到充电控制作用。电池包的负极总线11通过总负继电器的一对触点和线10与电池包高压输出接口的负极连接，当整车控制器的端口17输出低电平的oV信号时，总负继电器的线圈失电导致总负继电器触点断开，使电池包高压输出接口的负极断开。也就是说，在发生碰撞时，整车控制器的端口17通过对总正继电器和总负继电器的控制同时断开了电池包高压输出接口的正、负极，这也就意味着，电池包高压输出接口与驱动电机、空调之间的高压线束不带电，即使这些高压线束存在着被挤压变形或与车身搭接的情况，也不会对驾乘人员造成伤害，从而提高了安全性。同时从图3可见，高压互锁回路与电池管理系统(LBC)连接，从而确保电池包内部各电池单体串联电路之间的安全性。

电动汽车采用上述碰撞安全管理系统后，在碰撞发生时，能够实现点爆安全气囊、切断高压供电、打开车门的功能，因此安全性大大提高。

本领域技术人员应当理解的是，虽然在上述实施例中，当发生碰撞时整车控制器的端口17输出的是低电平信号以使总正继电器和总负继电器的常开触点断开，但本发明并不排除当发生碰撞时整车控制器的端口17输出的是高电平信号，此时只要采用总成继电器和总负继电器的常闭触点即能够同样实现高压线路的切断。

虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。

Claims (8)

1.一种电动汽车的碰撞安全管理系统，其特征在于，包括：安全气囊控制器、整车控制器、总正继电器、总负继电器和电池包，所述安全气囊控制器与所述整车控制器连接，所述整车控制器与所述总正继电器和所述总负继电器的线圈连接，所述电池包的正极总线通过所述总正继电器的一对触点与电池包高压输出接口的正极连接，所述电池包的负极总线通过所述总负继电器的一对触点与电池包高压输出接口的负极连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车的碰撞安全管理系统，其特征在于，还包括车身控制器，所述车身控制器与所述安全气囊控制器连接从而接收来自于所述安全气囊控制器的碰撞信号，所述车身控制器与车门电机连接。

3.根据权利要求1所述的电动汽车的碰撞安全管理系统，其特征在于，还包括预充继电器，所述预充继电器的线圈与电池包低压接口连接，所述预充继电器的一对触点与所述电池包的正极总线和所述电池包高压输出接口的正极串联，或者与所述电池包的负极总线和所述电池包高压输出接口的负极串联。

4.根据权利要求1所述的电动汽车的碰撞安全管理系统，其特征在于，所述电池包高压输出接口与驱动电机、空调连接。

5.根据权利要求1所述的电动汽车的碰撞安全管理系统，其特征在于，还包括电池管理系统，所述电池管理系统与所述电池包内的每个电池单体通过单体电压采集线和温度检测线连接。

6.根据权利要求5所述的电动汽车的碰撞安全管理系统，其特征在于，所述电池管理系统与所述电池包内部的风扇连接，电池包低压接口向所述风扇供电。

7.根据权利要求5所述的电动汽车的碰撞安全管理系统，其特征在于，还包括高压互锁回路，所述高压互锁回路与所述电池管理系统连接。

8.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车采用如权利要求1至7中的任一项所述的碰撞安全管理系统。