CN206306843U - 电动汽车及其漏电保护电路 - Google Patents
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Abstract
一种漏电保护电路包括：用于检测电池组与车体之间是否漏电的漏电检测模块；用于对所述漏电检测模块输出的检测结果进行放大及滤波处理的信号处理模块；用于将所述信号处理模块输出的信号转换成脉冲信号的控制模块；以及用于根据所述控制模块输出的脉冲信号来识别漏电等级并根据所述漏电等级采取相应措施的电池管理系统。上述漏电保护电路能在检测到电池组与车体之间漏电时及时采取相应措施对电动汽车及驾乘人员进行保护。本实用新型还提供一种应用所述漏电保护电路的电动汽车。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车及其漏电保护电路。
【背景技术】
目前，电动汽车正在逐渐推广并在未来将具有广阔的前景。电动汽车通常采用电池组供电，电池组会输出高压直流电。当因电缆绝缘介质老化或受潮湿环境等因素的影响而导致电池组与车体之间漏电时，驾乘人员的人身安全将会受到威胁。
鉴于以上内容，实有必要提供一种新型的电动汽车及其漏电保护电路以克服以上缺陷。
【发明内容】
本实用新型的目的是提供一种能在检测到电池组与车体之间漏电时及时采取相应措施的漏电保护电路。
本实用新型的目的是还提供一种应用所述漏电保护电路的电动汽车。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种漏电保护电路，所述漏电保护电路包括：
用于检测电池组与车体之间是否漏电的漏电检测模块；
用于对所述漏电检测模块输出的检测结果进行放大及滤波处理的信号处理模块；
用于将所述信号处理模块输出的信号转换成脉冲信号的控制模块；以及
用于根据所述控制模块输出的脉冲信号来识别漏电等级并根据所述漏电等级采取相应措施的电池管理系统。
进一步地，所述漏电检测模块包括零序电流互感器及第一开关，所述零序电流互感器包括环形铁心、一次绕组及二次绕组，所述一次绕组穿过所述环形铁心围成的空间，所述二次绕组缠绕在所述环形铁心上，所述一次绕组的第一端与所述电池组相连，所述一次绕组的第二端通过所述第一开关与电源输出端相连，所述二次绕组的第一端及第二端与所述信号处理模块相连。
进一步地，当所述电池组与所述车体之间没有漏电时，所述一次绕组中的电流的向量和为零，所述一次绕组的电流在所述环形铁心中产生的磁通量之和为零，所述二次绕组没有感应电压输出；当所述电池组与所述车体之间漏电时，所述一次绕组中电流的向量和不为零，所述一次绕组的电流在所述环形铁心中产生的磁通量之和不为零，所述二次绕组输出感应电压给所述信号处理模块。
进一步地，所述第一开关与所述电池管理系统相连，所述电池管理系统根据所述漏电等级来控制所述第一开关的闭合及断开，当所述第一开关闭合时，所述电池组通过所述一次绕组及所述第一开关给所述电源输出端供电，当所述第一开关断开时，所述电池组不给所述电源输出端供电，所述电源输出端无电源输出。
进一步地，所述第一开关为继电器。
进一步地，所述漏电检测模块还包括用于检验所述漏电检测模块是否出现异常的检验单元，所述检验单元包括电阻及第二开关，所述一次绕组的第二端通过所述第二开关及所述电阻接地，当所述第一开关及所述第二开关均闭合时，若所述信号处理模块接收到所述二次绕组输出的感应电压，则表明所述漏电检测模块正常；若所述信号处理模块没有接收到所述二次绕组输出的感应电压，则表明所述漏电检测模块出现异常。
进一步地，所述控制模块包括单片机及微控制单元。
进一步地，所述电池管理系统根据所述控制模块输出的脉冲信号的频率来识别漏电等级。
为了实现上述目的，本实用新型还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括车体、电池组及如上所述的漏电保护电路，所述电池组及所述漏电保护电路设于所述车体中。
进一步地，所述电池组包括多个通过并联及串联方式相连的电池单体。
相比于现有技术，本实用新型通过所述漏电检测模块来检测所述电池组与所述车体之间是否漏电，并通过所述信号处理模块及所述控制模块对所述漏电检测模块输出的检测结果进行处理并输出相应的脉冲信号给所述电池管理系统，以使所述电池管理系统能根据接收到的脉冲信号来识别漏电等级并根据所述漏电等级采取相应措施对所述电动汽车及驾乘人员进行保护，从而提高了所述电动汽车的安全性。
【附图说明】
图1为本实用新型的实施例提供的电动汽车的原理框图。
图2为图1中漏电检测模块的示意图。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
当一个元件被认为与另一个元件“相连”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
请参阅图1，图1为本实用新型的实施例提供的电动汽车10的原理框图。所述电动汽车10包括车体100、电池组200及漏电保护电路300，所述电池组200及所述漏电保护电路300设于所述车体100中。所述漏电保护电路300包括漏电检测模块310、信号处理模块320、控制模块330及电池管理系统350。所述信号处理模块320与所述漏电检测模块310相连，并通过所述控制模块330与所述电池管理系统350相连。所述漏电检测模块310用于检测所述电池组200与所述车体100之间是否漏电。所述信号处理模块320用于对所述漏电检测模块310输出的检测结果进行放大及滤波处理。所述控制模块330用于将所述信号处理模块320输出的信号转换成脉冲信号。所述电池管理系统350用于根据所述控制模块330输出的脉冲信号来识别漏电等级并根据所述漏电等级采取相应措施。
请参阅图2，图2为本实用新型的实施例提供的所述漏电检测模块310的示意图。所述漏电检测模块310包括零序电流互感器311及第一开关K1。所述零序电流互感器311包括环形铁心313、一次绕组315及二次绕组316。所述一次绕组315穿过所述环形铁心313围成的空间，所述二次绕组316缠绕在所述环形铁心313上。所述一次绕组315的第一端与所述电池组200相连，所述一次绕组315的第二端通过所述第一开关K1与电源输出端318相连。所述二次绕组316的第一端a及第二端b与所述信号处理模块320相连。
当所述电池组200与所述车体100之间没有漏电时，所述一次绕组315中电流的向量和为零，所述一次绕组315的电流在所述环形铁心313中产生的磁通量之和为零，所述二次绕组316没有感应电压输出。当所述电池组200与所述车体100之间漏电时，所述一次绕组315中电流的向量和不为零，所述一次绕组315的电流在所述环形铁心313中产生的磁通量之和不为零，所述二次绕组316输出感应电压给所述信号处理模块320。在本实施方式中，所述二次绕组316输出的感应电压即为所述漏电检测模块310输出的检测结果，当所述二次绕组316没有感应电压输出时，所述漏电检测模块310输出的检测结果为零。
所述第一开关K1与所述电池管理系统350相连，所述电池管理系统350根据所述漏电等级来控制所述第一开关K1的闭合及断开。当所述第一开关K1闭合时，所述电池组200通过所述一次绕组315及所述第一开关K1给所述电源输出端318供电。当所述第一开关K1断开时，所述电池组200不给所述电源输出端318供电，所述电源输出端318无电源输出。
所述漏电检测模块310还包括用于检验所述漏电检测模块310是否出现异常的检验单元319。所述检验单元319包括电阻R1及第二开关K2，所述一次绕组315的第二端通过所述第二开关K2及所述电阻R1接地。当所述第一开关K1及所述第二开关K2均闭合时，若所述信号处理模块320接收到所述二次绕组316输出的感应电压，则表明所述漏电检测模块310正常；若所述信号处理模块320没有接收到所述二次绕组316输出的感应电压，则表明所述漏电检测模块310出现异常，需要进行维修。
在本实施方式中，所述电池组200包括多个通过并联及串联方式相连的电池单体。所述第一开关K1为继电器，所述第二开关K2为按压开关。所述控制模块330包括单片机及微控制单元。所述电池管理系统350根据所述控制模块330输出的脉冲信号的频率来识别漏电等级。
下面将对所述电动汽车10及其漏电保护电路300的工作原理进行说明。
工作时，所述第一开关K1闭合，所述第二开关K2断开。当所述电池组200与所述车体100之间没有漏电时，所述一次绕组315中电流的向量和为零，即Iin+Iout＝0，其中，Iin代表从所述电池组200流入所述一次绕组315的第一端的电流，Iout代表从所述一次绕组315的第二端流入所述源输出端的电流。所述一次绕组315的电流在所述环形铁心313中产生的磁通量之和为零，所述二次绕组316没有感应电压输出，所述漏电检测模块310输出的检测结果为零。所述检测结果经所述信号处理模块320进行放大及滤波处理后输出给所述控制模块330。所述控制模块330输出相应的脉冲信号给所述电池管理系统350，所述电池管理系统350根据接收到的脉冲信号识别出所述电池组200与所述车体100之间没有漏电，即漏电级别最低。所述电池管理系统350维持所述电动汽车10的正常工作。
当所述电池组200与所述车体100之间漏电时，所述一次绕组315中电流的向量和不为零，即Iin+Iout＝I，其中，I代表漏电流。所述一次绕组315的电流在所述环形铁心313中产生的磁通量之和不为零，所述二次绕组316输出感应电压给所述信号处理模块320。所述感应电压经所述信号处理模块320进行放大及滤波处理后输出给所述控制模块330。所述控制模块330输出相应的脉冲信号给所述电池管理系统350，所述电池管理系统350根据接收到的脉冲信号识别出漏电等级并根据所述漏电等级采取相应措施。
所述漏电流越大，所述一次绕组315的电流在所述环形铁心313中产生的磁通量之和越大，所述二次绕组316输出给所述信号处理模块320的感应电压越大，所述控制模块330输出的脉冲信号的频率越高，所述电池管理系统350识别出的漏电等级越高且采取的措施的级别越高。在本实施方式中，所述电池管理系统350采取的措施包括限制车速、停车及控制所述第一开关K1断开等。
为了确保所述漏电检测模块310能准确地检测所述电池组200与所述车体100之间是否漏电，本实用新型通过设置所述检验单元319来检验所述漏电检测模块310是否出现异常。当检测所述漏电检测模块310是否出现异常时，所述第一开关K1及所述第二开关K2均闭合，所述一次绕组315的第二端的电流有一部分通过所述第二开关K2及所述电阻R1流入地中，这部分通过所述第二开关K2及所述电阻R1流入地中电流为漏电流In。此时，若所述信号处理模块320接收到所述二次绕组316输出的感应电压，则表明所述漏电检测模块310正常；若所述信号处理模块320没有接收到所述二次绕组316输出的感应电压，则表明所述漏电检测模块310出现异常，需要进行维修。
本实用新型通过所述漏电检测模块310来检测所述电池组200与所述车体100之间是否漏电，并通过所述信号处理模块320及所述控制模块330对所述漏电检测模块310输出的检测结果进行处理并输出相应的脉冲信号给所述电池管理系统350，以使所述电池管理系统350能根据接收到的脉冲信号来识别漏电等级并根据所述漏电等级采取相应措施对所述电动汽车10及驾乘人员进行保护，从而提高了所述电动汽车10的安全性。
本实用新型并不仅仅限于说明书和实施例中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (10)
1.一种漏电保护电路，其特征在于：所述漏电保护电路包括：
用于检测电池组与车体之间是否漏电的漏电检测模块；
用于对所述漏电检测模块输出的检测结果进行放大及滤波处理的信号处理模块；
用于将所述信号处理模块输出的信号转换成脉冲信号的控制模块；以及
用于根据所述控制模块输出的脉冲信号来识别漏电等级并根据所述漏电等级采取相应措施的电池管理系统。
2.如权利要求1所述的漏电保护电路，其特征在于：所述漏电检测模块包括零序电流互感器及第一开关，所述零序电流互感器包括环形铁心、一次绕组及二次绕组，所述一次绕组穿过所述环形铁心围成的空间，所述二次绕组缠绕在所述环形铁心上，所述一次绕组的第一端与所述电池组相连，所述一次绕组的第二端通过所述第一开关与电源输出端相连，所述二次绕组的第一端及第二端与所述信号处理模块相连。
3.如权利要求2所述的漏电保护电路，其特征在于：当所述电池组与所述车体之间没有漏电时，所述一次绕组中的电流的向量和为零，所述一次绕组的电流在所述环形铁心中产生的磁通量之和为零，所述二次绕组没有感应电压输出；当所述电池组与所述车体之间漏电时，所述一次绕组中电流的向量和不为零，所述一次绕组的电流在所述环形铁心中产生的磁通量之和不为零，所述二次绕组输出感应电压给所述信号处理模块。
4.如权利要求2所述的漏电保护电路，其特征在于：所述第一开关与所述电池管理系统相连，所述电池管理系统根据所述漏电等级来控制所述第一开关的闭合及断开，当所述第一开关闭合时，所述电池组通过所述一次绕组及所述第一开关给所述电源输出端供电，当所述第一开关断开时，所述电池组不给所述电源输出端供电，所述电源输出端无电源输出。
5.如权利要求2所述的漏电保护电路，其特征在于：所述第一开关为继电器。
6.如权利要求2所述的漏电保护电路，其特征在于：所述漏电检测模块还包括用于检验所述漏电检测模块是否出现异常的检验单元，所述检验单元包括电阻及第二开关，所述一次绕组的第二端通过所述第二开关及所述电阻接地，当所述第一开关及所述第二开关均闭合时，若所述信号处理模块接收到所述二次绕组输出的感应电压，则表明所述漏电检测模块正常；若所述信号处理模块没有接收到所述二次绕组输出的感应电压，则表明所述漏电检测模块出现异常。
7.如权利要求1所述的漏电保护电路，其特征在于：所述控制模块包括单片机及微控制单元。
8.如权利要求1所述的漏电保护电路，其特征在于：所述电池管理系统根据所述控制模块输出的脉冲信号的频率来识别漏电等级。
9.一种电动汽车，其特征在于：所述电动汽车包括车体、电池组及如权利要求1-8中任一项所述的漏电保护电路，所述电池组及所述漏电保护电路设于所述车体中。
10.如权利要求9所述的电动汽车，其特征在于：所述电池组包括多个通过并联及串联方式相连的电池单体。
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|---|---|---|---|
| CN201621244307.7U CN206306843U (zh) | 2016-11-19 | 2016-11-19 | 电动汽车及其漏电保护电路 |
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| CN206306843U true CN206306843U (zh) | 2017-07-07 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109100656A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-28 | 成都瓦力特新能源技术有限公司 | 一种电池模组漏电检测系统 |
| CN109245037A (zh) * | 2017-07-10 | 2019-01-18 | 比亚迪股份有限公司 | 列车、列车供电系统及其漏电保护装置 |
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2016
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| CN109245037B (zh) * | 2017-07-10 | 2020-08-07 | 比亚迪股份有限公司 | 列车、列车供电系统及其漏电保护装置 |
| CN109100656A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-28 | 成都瓦力特新能源技术有限公司 | 一种电池模组漏电检测系统 |
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