CN208962879U - 电动汽车的高压危险防护系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车的高压危险防护系统和车辆，该系统包括：高压电池端；车身端；报警装置，报警装置分别与高压电池端和车身端连接，用于在检测到高压电池端和车身端之间存在电压差时，发出报警信号。该电动汽车的高压危险防护系统和车辆通过对高压电池端和低压车身端之间电压差的测量和分析，控制电动汽车上的报警装置向乘客发送危险报警信号，提醒乘客注意高压危险，避免当人或外部设备工具接触到带高压的车身后，受到危害。

Description

电动汽车的高压危险防护系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车的高压危险防护系统和车辆。

背景技术

在传统汽车上，带电系统的电压有12V、24V。这些电压对人体是安全的，因此很多车都取消了接地链的设计。但电动汽车包括两套带电系统，一套是高压系统，一套是低压系统。高压系统一般带有200V～1000V的高压，例如电动汽车的动力电池系统、电驱动系统等；低压系统是12V或48V系统或指安全的电压范围的系统，例如传统系统汽车中包含的带电动方向助力系统、空调系统等。目前电动汽车上，对高压电池大都设计了与车身即低压系统的接地连接。当车身与电池高压系统短路形成等电位，且车身的接地连接失效时，车身变为高压电系统，当乘客接触车身时，高压系统通过乘客与地面形成回路，发生危险，威胁乘客人身安全。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种电动汽车的高压危险防护系统。能够提醒乘客注意高压危险，避免当人或外部设备工具接触到带高压的车身，受到危害。

为了实现上述目的，本实用新型提出的电动汽车的高压危险防护系统，包括：高压电池端；车身端；报警装置，所述报警装置分别与所述高压电池端和所述车身端连接，用于在检测到所述高压电池端和所述车身端之间存在电压差时，发出报警信号。

本实用新型的电动汽车的高压危险防护系统，通过对高压电池端和低压车身端之间电压差的测量和分析，控制电动汽车上的报警单元向乘客发送危险报警信号，提醒乘客注意高压危险，避免当人或外部设备工具接触到带高压的车身后，受到危害。

另外，根据本实用新型上述的电动汽车的高压危险防护系统还可以有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述报警装置包括：压差传感器，所述压差传感器分别与所述高压电池端和所述车身端连接，用于在检测到所述高压电池端和所述车身端之间存在的所述电压差大于第一设定阈值时，输出第一报警控制信号；第一报警单元，所述第一报警单元分别与所述压差传感器连接，用于在接收到所述第一报警控制信号后，发出所述报警信号。

在一些示例中，所述报警装置包括：串联在所述高压电池端和所述车身端之间的光电单元和电阻；所述光电单元，用于在检测到所述高压电池端和所述车身端之间存在所述电压差时，发出光报警信号。

在一些示例中，所述光电单元为氖管。

在一些示例中，所述报警装置包括：检测单元，所述检测单元分别与所述高压电池端和所述车身端连接，用于检测所述高压电池端和所述车身端之间的所述电压差，并输出所述电压差；判断单元，所述判断单元与所述检测单元连接，用于在判断出所述电压差大于第二设定阈值时，输出第二报警控制信号；第二报警单元，所述第二报警单元与所述判断单元连接，用于在接收到所述第二报警控制信号后，发出所述报警信号。

在一些示例中，所述电动汽车的高压危险防护系统还包括：通讯单元，所述通讯单元与所述判断单元连接，用于在接收到所述第二报警控制信号后，将报警信息发送至电动汽车的显示单元。

在一些示例中，所述检测单元和/或所述判断单元设置于电子控制单元ECU中。

在一些示例中，所述第二报警单元为电动汽车的喇叭，和/或启动报警器，和/或车灯。

在一些示例中，所述报警装置与所述高压电池端连接的一端为尖头结构；和/或，所述报警装置与所述车身端连接的一端为平面结构。

为了实现上述目的，本实用新型还提出一种车辆，包括上述实施例中提到的电动汽车的高压危险防护系统。

本实用新型所提出的车辆，通过对高压电池端和低压车身端之间电压差的测量和分析，控制电动汽车上的报警单元向乘客发送危险报警信号，提醒乘客注意高压危险，避免当人或外部设备工具接触到带高压的车身后，受到危害。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型一个实施例的电动汽车的高压危险防护系统的结构示意图；

图2为根据本实用新型另一个实施例的电动汽车的高压危险防护系统的结构示意图；

图3为根据本实用新型一个实施例的包含独立式报警装置电动汽车的高压危险防护系统的结构示意图；

图4为根据本实用新型一个实施例的包含非独立式报警装置电动汽车的高压危险防护系统的结构示意图；

图5为根据本实用新型另一个实施例的包含非独立式报警装置电动汽车的高压危险防护系统的结构示意图；

图6是根据本实用新型示例提供的一种ECU单元的结构示意图；

图7是根据本实用新型示例提供的一种车辆。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

以下参照附图描述根据本实用新型实施例提出的电动汽车的高压危险防护系统和车辆。

如图1所示，本实用新型实施例提供的电动汽车的高压危险防护系统100包括：高压电池端A、车身端B、报警装置110。其中，报警装置110分别与高压电池端A和车身端B连接，用于在检测到高压电池端A和车身端B之间存在电压差时，发出报警信号。

具体地，高压电池端A是指能够出现高压的器件，可以是高压蓄电池，也可以是其他能够产生或输出高压的器件。车身端B是驾乘人员能够接触得到的电动汽车部位，车辆上非高压器件短接在一起，处在一个电位，作为车身端B。报警装置110通过接地线分别连接高压电池端A和车身端B，在检测到高压电池端A和车身端B之间存在电压差时，发出报警信号，提醒乘客注意高压危险，避免当人或外部设备工具接触到带高压的车身，受到危害。

目前电动汽车上，高压电池端A大都通过接地线与车身端B连接，两者连接的方式可以是通过一根独立的接地线，也可以通过电动汽车的机械连接部位进行连接。

其中接地线与高压电池端A的电池外壳相连接，正常状态下，电池外壳不带电，高压电池端A处于低电位；若高压电池端A漏电，即电池外壳与电池高压系统发生连接，电池外壳带电，高压电池端A处于高电位。

具体地，如果高压电池端A设计了接地线，但是车身端B上没有接地链或接地链的作用失效时，此时，车身端B通过接地线与电池高压系统进行等电位操作，车身端B变为高压电系统。此时驾乘人员接触车身端B时，车身端B的高压会通过驾乘人员的身体与地面形成回路，发生危险。

在该实用新型的实施例中，在高压电池端A与车身端B的连接线间，设有报警装置110，该装置通过对高压电池端A和车身端B之间存在的电压差值进行检测和分析，来判断是否向用户发出高压报警信号，实现对电动汽车车身端带电情况的实时监控。

其中，报警装置110分为独立式与非独立式，独立式装置不属于电动汽车内部设备，可以临时安装拆卸或当作临时监测工具使用；非独立装置则相反，属于设置于电动汽车内部的设备，是固定的，不可变动的。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，在图1所示实施例的基础上，报警装置110包括压差传感器210和第一报警单元220。其中，压差传感器210分别与高压电池端A和车身端B连接，用于在检测到高压电池端A和车身端B之间存在的电压差大于第一设定阈值时，输出第一报警控制信号；第一报警单元220与压差传感器A连接，用于在接收到第一报警控制信号后，发出报警信号。

当车辆上没有接地链或接地链的作用失效时，高压电池端A漏电，通过接地线与车身端B进行等电位操作，直至两端电位相同，在这一过程中，车身端B是另一种意义上的“地”，所以高压电池端A的电池外壳电压有所下降，最后稳定的电压低于刚开始电泄露时电池外壳的电压。

在车身端，除了高压系统电泄露会引起电位变化外，静电或者电空调控制器这类低压系统也可能引起车身端电压发生变化，但影响有限，在这里可以忽略不计。

第一报警单元220与下述的第二报警单元430类似，都是在接收报警控制信号后向用户发出高压报警信号。关于第一报警单元220在下文中已做了详细的阐述，这里就不再赘述。

进一步地，报警装置110可以是一个独立的单元也可以是电池管理系统或车身其他控制系统中的一个电压检测单元。由于当前电动汽车市场上的产品在设计之初少有考虑高压危险防护，所以大部分电动汽车不具备高压危险防护的能力，独立的报警装置110可以由汽车生产商在电动汽车成品完成后安装，或者也可以由用户购车后自行购买安装，消减了车生产厂商的开发成本，也可以作为一个检修的工具使用，适用范围广。

如图3所示，为了应对实际中更加多变、复杂的情况，本实用新型的实施例提供了另一种独立式报警装置110，在图1所示实施例的基础上，如图3所示，该独立式报警装置110还包括光电单元310和电阻320，其中，光电单元310和电阻320串联在高压电池端A和车身端B之间，光电单元310用于在检测到高压电池端A和车身端B之间存在电压差时，发出光报警信号。

在本实用新型的示例中，光电单元310具体可为氖管。

其中，氖是一种惰性气体，氖管利用了氖在高压下的发生气体电离，发出彩色辉光这一原理，对高压电池端A电泄露进行检测，当氖管一端亮起时，表明该端与高压电池端A的高压发生了短接，亮的那一端即为高压端。

具体地，由于氖管电阻较大，而且在本实用新型的实施例中，还将氖管与一阻值较大的限流电阻320连接来限制电流，故该独立式报警装置110不仅可以通过亮灯警醒用户，还可以通过线路内极大的电阻使得高压电池端A在接地通路时有非常小的电流，该电流如果流经人体不会对人身造成伤害，从而有效地避免驾乘人员在高压电池端A漏电情况下不小心触碰车身端B发生危险。

进一步地，该独立式报警装置110可以设计为检修的工具，该工具可以通过一端触碰高压电池端A或车身端B，一端由驾乘人员手持测量，通过驾乘人员的身体使高压系统与大地形成回路的同时又不伤及驾乘人员，之后根据报警装置中氖管是否闪亮判断车身端所带的电压是否可能对人身造成伤害。这种方法适用范围广，使用方法灵活，能适应大部分的工作场合。

氖管的启动电压与灯管长度成正比，与灯管的直径大小成反比。根据需要测量的危险电压与安全电压的临界值，得出相应的灯光的长度与直径，根据该氖管的长度与直径设计所需要的氖管，即为最适合当前报警装置的氖管。

此外，也可以在车辆研发设计的过程中将高压危险防护系统纳入考虑范围，即采用非独立式单元，报警装置110存在于电池管理系统或车身其它控制系统中，由这些系统控制非独立式报警装置110，使得对电动汽车高压危害的检测和预警更加准确和及时，高压危险防护系的安全系数更高。

在图1所示实施例的基础上，如图4所示，非独立式报警装置110包括检测单元410、判断单元420和第二报警单元430。其中检测单元410分别与高压电池端A和车身端B连接，用于检测高压电池端A和车身端B之间的电压差，并输出电压差；判断单元420与检测单元410连接，用于在判断出电压差大于第二设定阈值时，输出第二报警控制信号；第二报警单元430与判断单元420连接，用于在接收到第二报警控制信号后，发出报警信号。

其中，第二报警单元430可以为电动汽车的喇叭，和/或启动报警器，和/或车灯。进一步地，第二报警单元430可以为车辆内置报警器，也可以为车辆内置无线模块，无线模块与驾乘人员的手机或其他设备连接，即时发送车辆报警信息，显示在驾乘人员的手机应用或其他设备的显示设备上。

如图5所示，在已有通过声音对驾乘人员进行警醒报警的高压防护系统这一情况下，为了应对实际中更加多变、复杂的情况，本实用新型的示例提供了另一种非独立式报警装置110，在图1所示实施例的基础上，如图5所示，报警装置110还包括通讯单元440。其中，通讯单元440与判断单元420连接，用于在接收到第二报警控制信号后，将报警信息发送至电动汽车的显示单元。

本实用新型的实施例是在第二报警单元430能够向用户发出报警信号的前提下，添加一单元直接显示电动汽车的高压情况，以适应任何突发情况。例如，当驾乘人员正在驾驶电动汽车，这时高压电池发生漏电，如果通过电动汽车的喇叭和/或车灯对驾乘人员进行示警容易影响驾乘人员对电动汽车的正常操作，可能会引发交通事故，而通过仪表盘上的指示灯和/或车载多媒体的显示屏对用户图像示警就不会出现上述问题。

进一步地，本实用新型提供了一种电子控制单元(Electronic Control Unit，简称ECU)，从用途上讲是汽车专用微机控制器，又称为“行车电脑”，检测单元410和/或判断单元420设置于电子控制单元ECU中，该电动汽车的高压危险防护系统中信号的收发，设备的运行，均受ECU的控制。

图6是根据本实用新型示例提供的一种电子控制单元ECU单元的结构示意图。如图6所示，检测单元410和/或判断单元420均设置于该电子控制单元ECU中。

在本实用新型的一个实施例中，报警装置与高压电池端A连接的一端为尖头结构，与车身端B连接的一端为平面结构。将报警装置110做这种特殊处理，以保证报警装置110两端与压电池端A和车身端B连接处为良导体。

本实用新型实施例的电动汽车的高压危险防护系统，通过对高压电池端A和低压车身端B之间电压差的测量和分析，控制电动汽车上的报警装置向乘客发送危险报警信号，提醒乘客注意高压危险，避免当人或外部设备工具接触到带高压的车身后，受到危害。

基于上述实施例，如图7所示，本实用新型还提出一种车辆71，包含上述实施例中所提到的电动汽车的高压危险防护系统100。

本实用新型实施例中提出的车辆71，通过对高压电池端A和低压车身端B之间电压差的测量和分析，控制电动汽车上的报警装置向乘客发送危险报警信号，提醒乘客注意高压危险，避免当人或外部设备工具接触到带高压的车身后，受到危害。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电动汽车的高压危险防护系统，其特征在于，包括：

高压电池端；

车身端；

报警装置，所述报警装置分别与所述高压电池端和所述车身端连接，用于在检测到所述高压电池端和所述车身端之间存在电压差时，发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的高压危险防护系统，其特征在于，所述报警装置包括：

压差传感器，所述压差传感器分别与所述高压电池端和所述车身端连接，用于在检测到所述高压电池端和所述车身端之间存在的所述电压差大于第一设定阈值时，输出第一报警控制信号；

第一报警单元，所述第一报警单元与所述压差传感器连接，用于在接收到所述第一报警控制信号后，发出所述报警信号。

3.根据权利要求1所述的高压危险防护系统，其特征在于，所述报警装置包括：串联在所述高压电池端和所述车身端之间的光电单元和电阻；

所述光电单元，用于在检测到所述高压电池端和所述车身端之间存在所述电压差时，发出光报警信号。

4.根据权利要求3所述的高压危险防护系统，其特征在于，所述光电单元为氖管。

5.根据权利要求1所述的高压危险防护系统，其特征在于，所述报警装置包括：

检测单元，所述检测单元分别与所述高压电池端和所述车身端连接，用于检测所述高压电池端和所述车身端之间的所述电压差，并输出所述电压差；

判断单元，所述判断单元与所述检测单元连接，用于在判断出所述电压差大于第二设定阈值时，输出第二报警控制信号；

第二报警单元，所述第二报警单元与所述判断单元连接，用于在接收到所述第二报警控制信号后，发出所述报警信号。

6.根据权利要求5所述的高压危险防护系统，其特征在于，还包括：

通讯单元，所述通讯单元与所述判断单元连接，用于在接收到所述第二报警控制信号后，将报警信息发送至电动汽车的显示单元。

7.根据权利要求5所述的高压危险防护系统，其特征在于，所述检测单元和/或所述判断单元设置于电子控制单元ECU中。

8.根据权利要求5所述的高压危险防护系统，其特征在于，所述第二报警单元为电动汽车的喇叭，和/或启动报警器，和/或车灯。

9.根据权利要求1所述的高压危险防护系统，其特征在于，所述报警装置与所述高压电池端连接的一端为尖头结构；和/或，所述报警装置与所述车身端连接的一端为平面结构。

10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的电动汽车的高压危险防护系统。