CN208664971U - 车辆紧急下电系统以及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车辆紧急下电系统以及车辆。其中，车辆紧急下电系统，包括电子控制单元、延时继电器以及用于给电子控制单元和延时继电器供电的低压电源；延时继电器连接在电子控制单元与低压电源之间；低压电源在车辆紧急下电时，中断给延时继电器供电；断电后的延时继电器延时断开低压电源对电子控制单元的供电；断电后的电子控制单元切断车辆上的高压继电器，从而保证在车辆出现紧急事故时，能够通过电子控制单元断开高压继电器，给车辆下电。进一步的，车辆紧急下电装置能够比避免带载切断高压继电器出现的拉弧或者损伤高压部件。

Description

车辆紧急下电系统以及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆安全技术领域，特别是涉及一种车辆紧急下电系统以及车辆。

背景技术

汽车是人们日常出行的重要工具，目前大多数汽车仍然是以化石燃料作为动力来源。但是随着环境恶化、温室效应加剧以及能源枯竭加重，提倡绿色出行越来越受到鼓励。因而，促进了电动汽车、混动动力车等车辆的开发使用。

但是，无论是研发过程中，还是使用过程中，控制汽车中的高压电都是提升电汽车安全性能的重要手段。但是，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统技术不能在汽车上的部分功能失效的状态下及时切断高压电。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统技术不能在汽车上的部分功能失效的状态下及时切断高压电的问题，提供一种车辆紧急下电系统以及车辆。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种车辆紧急下电系统，包括电子控制单元、延时继电器以及用于给电子控制单元和延时继电器供电的低压电源；

延时继电器连接在电子控制单元与低压电源之间；

低压电源在车辆紧急下电时，中断给延时继电器供电；断电后的延时继电器延时断开低压电源对电子控制单元的供电；断电后的电子控制单元切断车辆上的高压继电器。

在其中一个实施例中，还包括通断控制模块；

低压电源通过通断控制模块连接延时继电器的线圈。

在其中一个实施例中，包括整车控制器；通断控制模块为开关模块；

开关模块包括第一常闭开关、常开开关；

低压电源通过第一常闭开关连接延时继电器的线圈；整车控制器通过常开开关连接低压电源。

在其中一个实施例中，还包括电源集成系统、驱动电机系统以及空调高压系统；开关模块还包括第二常闭开关；

电源集成系统、驱动电机系统以及空调高压系统分别通过第二常闭开关连接低压电源。

在其中一个实施例中，还包括机电耦合控制器；开关模块还包括第三常闭开关；

机电耦合控制器通过第三常闭开关连接低压电源。

在其中一个实施例中，还包括告警模块；

告警模块通过常开开关连接低压电源。

在其中一个实施例中，还包括第一短路保护单元、第二短路保护单元、第三短路保护单元以及第四短路保护单元：

第一短路保护单元连接在常开开关与低压电源之间；

第二短路保护单元连接在第一常闭开关与低压电源之间；

第三短路保护单元连接在第二常闭开关与低压电源之间；

第四短路保护单元连接在第三常闭开关与低压电源之间。

在其中一个实施例中，还包括紧急下电按键；

紧急下电按键分别连接第一常闭开关与常开开关。

在其中一个实施例中，电子控制单元为电源管理系统。

另一方面，本申请实施例还提供了一种车辆，包括如上所述的车辆紧急下电系统；

车辆紧急下电系统的电子控制单元连接车辆上的高压继电器。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

通过电子控制单元、延时继电器以及用于给电子控制单元和延时继电器供电的低压电源构建车辆紧急下电系统，其中，延时继电器连接在电子控制单元与低压电源之间；低压电源在车辆紧急下电时，中断给延时继电器供电；断电后的延时继电器延时断开低压电源对电子控制单元的供电；断电后的电子控制单元切断车辆上的高压继电器，从而保证在车辆出现紧急事故时，能够通过电子控制单元断开高压继电器，给车辆下电。进一步的，车辆紧急下电装置能够比避免带载切断高压继电器出现的拉弧或者损伤高压部件。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为一个实施例中本实用新型车辆紧急下电系统的第一结构示意图；

图2为一个实施例中本实用新型车辆紧急下电系统的第二结构示意图；

图3为一个实施例中本实用新型车辆紧急下电系统的开关模块的第一结构示意图；

图4为一个实施例中本实用新型车辆紧急下电系统的开关模块的第二结构示意图；

图5为一个实施例中本实用新型车辆紧急下电系统的开关模块的第三结构示意图；

图6为一个实施例中本实用新型车辆紧急下电系统的短路保护单元的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，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。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了解决传统技术不能在汽车上的部分功能失效的状态下及时切断高压电的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种车辆紧急下电系统，包括电子控制单元11、延时继电器13以及用于给电子控制单元11和延时继电器13供电的低压电源15；

延时继电器13连接在电子控制单元11与低压电源15之间；

低压电源15在车辆紧急下电时，中断给延时继电器13供电；断电后的延时继电器13延时断开低压电源15对电子控制单元11的供电；断电后的电子控制单元11切断车辆上的高压继电器17。

其中，车辆是指以电能作为部分或全部动力的汽车，例如，电动汽车、油电混合动力汽车。延时继电器用于在其失去供电后延时一定时间，例如500ms(毫秒)，切断电子控制单元与低压电源的连接。采用延时继电器给车辆预留充足的时间来降负载和降电流，避免出现拉弧是高压继电器粘连从而导致高压继电器切断失败，或者带载切断高压继电器，会严重损伤高压部件，甚至会击穿高压部件从而危及人员的安全。

低压电源为电子控制单元、延时继电器提供的电源，在一个示例中，低压电源为12伏电压源，进一步的，低压电源可直接用车辆上的蓄电池替换，从而利用车辆上蓄电池来为车辆紧急下电系统供电能够节省车辆的生产成本，以及电汽车紧急下电装置的设计成本。具体的，延时继电器与低压电源之间连接控制开关，控制开关控制切断或导通低压电源给电子控制单元的供电。

电子控制单元在延时继电器的延时控制下，失去低压电源的供电时，断开高压继电器。在一个示例中，电子控制单元为电源管理系统。通过电源管理系统来实现车辆紧急下电系统的功能，进一步的，减少了车辆紧急下电系统的设计成本，节省了资源。

车辆的高压继电器用于控制车辆上电池模组与高压分线盒的通断。整车控制器是车辆的核心部件，能够实现系统工作模式控制、车辆能量管理及优化、职能化的整车故障识别和处理、车辆网络管理、车辆状态监控、自诊断及保护等功能。

本申请车辆紧急下电系统各实施例中，通过电子控制单元、延时继电器以及用于给电子控制单元和延时继电器供电的低压电源构建车辆紧急下电系统，其中，延时继电器连接在电子控制单元与低压电源之间；低压电源在车辆紧急下电时，中断给延时继电器供电；断电后的延时继电器延时断开低压电源对电子控制单元的供电；断电后的电子控制单元切断车辆上的高压继电器，从而保证在车辆出现紧急事故时，能够通过电子控制单元断开高压继电器，给车辆下电。进一步的，车辆紧急下电装置能够比避免带载切断高压继电器出现的拉弧或者损伤高压部件。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种车辆紧急下电系统，包括电子控制单元11、延时继电器13、通断控制模块19以及用于给电子控制单元11和延时继电器13供电的低压电源15；

延时继电器13的常闭开关连接在电子控制单元11与低压电源15之间；低压电源15通过通断控制模块19连接延时继电器13的线圈。

其中，通断控制模块用于断开或导通低压电源给延时继电器的供电。通断控制模块的控制方式可有多种选择，例如，可采用电子开关的方式，也可采用机械开关的方式。

延时继电器失去供电后，常闭开关延时断开，电子控制单元失去供电。

在一个具体的实施例中，如图3所示，车辆紧急下电系统还包括整车控制器21；通断控制模块19为开关模块23；

开关模块23包括第一常闭开关231、常开开关233；

低压电源15通过第一常闭开关231连接延时继电器13的线圈；整车控制器21通过常开开关233连接低压电源15。

其中，开关模块用于断开或导通低压电源给整车控制器和延时继电器的供电。开关模块包括常开开关和第一常闭开关，在一个示例中，常开开关和第一常闭开关是联动的，即在常开开关闭合的同时第一常闭开关断开。进一步的，车辆紧急下电系统还包括紧急下电按键；紧急下电按键分别连接第一常闭开关与常开开关。在紧急下电时，紧急下电按键被动作，常开开关闭合，第一常闭开关断开。在实际的使用过程中，紧急下电按键安装在车辆上便于驾驶员便于触及的位置，例如，布置在仪表台或方向盘上，优选的，布置在仪表台的双闪位置附近。

车辆紧急下电系统的具体工作过程可分为两种情况：

(1)在整车控制器正常，车辆的功能完整的情况下，如图3所示，当出现故障时，用户控制开关模块动作，常开开关的D-1和D-2触点闭合，整车控制器与低压电源连接，整车控制器检测到低压电源的电平信号，整车控制器生成断开高压继电器指令，并发送给车辆的电池管理系统，以指示电池管理系统控制高压继电器断开，不仅如此，整车控制器还生成部件工作状态切换指令、整车降负载指令，并发给相应部件；常开开关的D-1和D-2触点闭合的同时，第一常闭开关的A-1和A-2触点断开，延时继电器与低压电源断开，延时继电器的动触点与常开触点接触，电子控制单元失去供电，同时控制高压继电器断开。在此情况下，整车控制器与电子控制单元都发出控制指令，延时继电器执行最先到达的控制指令。

(2)在整车控制器不正常，或者车辆功能不完整的情况下，可能由于整车控制器故障诊断功能不完善、行车过程发动机失速、整车控制器不能正常发送指令、受控不能执行指令、整车发生通讯故障或车辆功能不完整等诸多原因，导致不能通过整车控制器控制高压继电器断开，只能由电子控制单元来控制高压继电器断开，如图3所示，当出现故障时，用户控制开关模块动作，第一常闭开关的A-1和A-2触点断开，延时继电器与低压电源断开，延时继电器的动触点与常开触点接触，电子控制单元失去供电，同时控制高压继电器断开。

进一步的，车辆紧急下电系统还包括连接常开开关的告警模块。通过告警模块来告知用户开关模块是否正确动作，当开关模块正确动作时，常开开关的D-1和D-2触点连接，告警模块得到供电，发出告警。进一步的，告警模块可为声音告警设备、光告警设备等。

本申请车辆紧急下电系统各实施例中，利用开关模块中的第一常闭开关将延时继电器的线圈与低压电源连接，利用延时继电器控制电子控制单元与低压电源的连接延时断开，在开关模块被按下，第一常闭开关断开，延时继电器的供电被切断，在延时一定时长后，延时继电器将电子控制单元与供电电池的连接断开，电子控制单元为未检测到低压电源的电平信号时控制高压继电器断开，完成车辆的整车下电，从而实现车辆下电的双重保护，保证实际过程中，整车控制器由于故障未能发出断开高压继电器指令或者相应受控部件出现故障未能执行断开高压继电器指令等原因而导致的不能及时给车辆下电时，通过电子控制单元确保定能断开高压继电器，给车辆下电。进一步的，车辆紧急下电系统能够比避免带载切断高压继电器出现的拉弧或者损伤高压部件。

在一个实施例中，如图4所示，还包括电源集成系统41、驱动电机系统43以及空调高压系统45；开关模块23还包括第二常闭开关235；

电源集成系统41、驱动电机系统43以及空调高压系统45分别通过第二常闭开关235连接低压电源15。

其中，第二常闭开关控制断开或导通低压电源给电源集成系统、驱动电机系统和空调高压系统的供电。电源集成系统、驱动电机系统、空调高压系统都包括休眠、唤醒状态，其中，电源集成系统、驱动电机系统、空调高压系统是通过高电平唤醒。

具体工作过程为：如图4所示，当开关模块动作时，第二常闭开关的B-1和B-2触点断开，电源集成系统、驱动电机系统、空调高压系统失去唤醒源(低压电源的电平信号)。电源集成系统集成了车载充电机和直流交换器，失去唤醒源后，电源集成系统切换工作模式由唤醒状态进入休眠；驱动电机系统用于控制电机工作，失去唤醒源后，驱动电机系统切换工作模式由唤醒状态进入休眠，控制电机停止工作；空调高压系统控制车辆中的相关高压部件工作，失去唤醒源后，空调高压系统切换工作模式由唤醒状态进入休眠，控制相关高压部件停止工作。需要说明的是，通关过车辆紧急下电系统来控制车辆的高压部件直接下电，从而更快速地为整车高压部件下电，将车辆的损伤尽可能的降低。

现已电源集成系统为例说明工作模式切换过程：电源集成系统的工作模式有stanby状态(待机模式)、Ready状态(随时可驱动模式)、驱动状态(正在驱动)、失效状态(故障，无法正常工作)、放电状态(将高压电能通过电阻等单元释放)等状态。具体的，假设车辆正在高速驱动，整车上了高压(一般有350伏至480伏)，电源集成系统的工作模式处于驱动状态(正在驱动)，此时因发生事故，开关模块动作，B-1和B-2有连接状态切换成断开状态，电源集成系统失去唤醒源，工作模式由驱动状态立刻切换成放电状态，释放部件高压端电能，电能释放到一定阈值，工作模式切换成stanby状态，然后电源集成系统进入休眠状态。

本申请车辆紧急下电系统，通过车辆紧急下电系统中的开关模块来控制电源集成系统、驱动电机系统、空调高压系统等高压部件的唤醒源，从而来控制电源集成系统、驱动电机系统、空调高压系统等高压部件的快速下电，从而更快速地实现车辆整车下电，保证驾驶者和乘客的安全。

在一个实施例中，如图5所示，还包括机电耦合控制器51；开关模块23还包括第三常闭开关237；

机电耦合控制器51通过第三常闭开关237连接低压电源15。

其中，机电耦合控制器为油电混合动力汽车的高压控制部件，其用于控制电动传动系统系统与发动机传动系统的耦合，当车辆为油电混合动力汽车时，通过车辆下电装置的开关模块控制机电耦合控制器的供电。当开关模块动作，如图5所示，机电耦合控制常闭开关的C-1和C-2触点断开，机电耦合控制器失去供电，切断电动传动系统与发动机传动系统的连接。

本申请车辆下电装置，通过开关模块直接控制机电耦合控制器的供电，从而直接控制切断电动传动系统与发动机传动系统的连接，保证在车辆出现故障时能快速地切断电动传动系统与发动机传动系统的连接，保证电动传动系统和发动机传动系统尽早停止工作。

在一个实施例中，如图6所示，还包括第一短路保护单元61、第二短路保护单元63、第三短路保护单元65以及第四短路保护单元67：

第一短路保护单元61连接在常开开关233与低压电源15之间；

第二短路保护单元63连接在第一常闭开关231与低压电源15之间；

第三短路保护单元65连接在第二常闭开关235与低压电源15之间；

第四短路保护单元67连接在第三常闭开关237与低压电源15之间。

其中，低压电源是分线分别给整车控制器、电子控制单元、电源集成系统、驱动电机系统、空调高压系统、延时继电器等供电，从而避免因其中一个部件短路等原因导致整车的供电出现故障。进一步的，为了避免整车控制器、电子控制单元、电源集成系统、驱动电机系统、空调高压系统、延时继电器在出现短路故障时损坏低压电源，在低压电源分别与整车控制器、电子控制单元、电源集成系统、驱动电机系统、空调高压系统、延时继电器之间连接短路保护单元。

本申请车辆紧急下电系统，通过在低压电源分别与整车控制器、电子控制单元、电源集成系统、驱动电机系统、空调高压系统、延时继电器的连接之间加装短路保护单元，保证低压电源的供电安全。

在一个实施例中，提供了一种车辆，包括车辆紧急下电系统各实施例所述的车辆紧急下电系统；

车辆紧急下电系统的电子控制单元连接车辆上的高压继电器。

本申请车辆，安装车辆紧急下电系统后，能够为车辆在出现故障时提供一种快速有效的下电方式，从而车辆更加安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车辆紧急下电系统，其特征在于，包括电子控制单元、延时继电器以及用于给所述电子控制单元和所述延时继电器供电的低压电源；

所述延时继电器连接在所述电子控制单元与所述低压电源之间；

所述低压电源在车辆紧急下电时，中断给所述延时继电器供电；断电后的所述延时继电器延时断开所述低压电源对所述电子控制单元的供电；断电后的所述电子控制单元切断车辆上的高压继电器。

2.根据权利要求1所述的车辆紧急下电系统，其特征在于，还包括通断控制模块；

所述低压电源通过所述通断控制模块连接所述延时继电器的线圈。

3.根据权利要求2所述的车辆紧急下电系统，其特征在于，包括整车控制器；所述通断控制模块为开关模块；

所述开关模块包括第一常闭开关、常开开关；

所述低压电源通过所述第一常闭开关连接所述延时继电器的线圈；所述整车控制器通过所述常开开关连接所述低压电源。

4.根据权利要求3所述的车辆紧急下电系统，其特征在于，还包括电源集成系统、驱动电机系统以及空调高压系统；所述开关模块还包括第二常闭开关；

所述电源集成系统、所述驱动电机系统以及所述空调高压系统分别通过所述第二常闭开关连接所述低压电源。

5.根据权利要求4所述的车辆紧急下电系统，其特征在于，还包括机电耦合控制器；所述开关模块还包括第三常闭开关；

所述机电耦合控制器通过所述第三常闭开关连接所述低压电源。

6.根据权利要求5所述的车辆紧急下电系统，其特征在于，还包括告警模块；

所述告警模块通过所述常开开关连接所述低压电源。

7.根据权利要求6所述的车辆紧急下电系统，其特征在于，还包括第一短路保护单元、第二短路保护单元、第三短路保护单元以及第四短路保护单元：

所述第一短路保护单元连接在所述常开开关与所述低压电源之间；

所述第二短路保护单元连接在所述第一常闭开关与所述低压电源之间；

所述第三短路保护单元连接在所述第二常闭开关与所述低压电源之间；

所述第四短路保护单元连接在所述第三常闭开关与所述低压电源之间。

8.根据权利要求3至7任意一项所述的车辆紧急下电系统，其特征在于，还包括紧急下电按键；

所述紧急下电按键分别连接所述第一常闭开关与所述常开开关。

9.根据权利要求1所述的车辆紧急下电系统，其特征在于，

所述电子控制单元为电源管理系统。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的车辆紧急下电系统；

所述车辆紧急下电系统的电子控制单元连接车辆上的高压继电器。