CN212654213U - 一种电动汽车紧急下电控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车紧急下电控制系统，包括主控单元、高压继电器、温度升高速率检测模块，所述温度升高速率检测模块将采集的温度上升速率数据发送至主控单元，所述主控单元的输出端与高压继电器连接，所述高压继电器用于控制动力电池的供电输出。本实用新型的优点在于：在电池的温度升高速率异常、温度升高速度失去控制的情况下，及时控制整车动力电池下电，快速切断高压供电回路，切断高压工作热源，避免温度进一步失控导致电池爆炸等危险情况，保证了汽车电池的安全可靠，提高电动汽车电池的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车电池安全领域，特别涉及一种电动汽车紧急下电控制系统。
背景技术
随着道路上电动汽车越来越多，安全方面的问题也受到广泛关注。电动汽车在极端环境条件、高压工作系统故障、电池包结构受到冲击等情况下，继续高功率放电会导致电池温度失去控制，造成电池不可恢复损伤、电池爆炸等重大危险。对于电池的高温监控十分重要，要满足紧急下电的安全保护功能，现有技术的高温监控不能满足安全要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车紧急下电控制系统，用于减少/避免电动汽车温度上升速率异常的造成的安全隐患，及时紧急下电做安全保护。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电动汽车紧急下电控制系统，包括主控单元、高压继电器、温度升高速率检测模块，所述温度升高速率检测模块将采集的温度上升速率数据发送至主控单元，所述主控单元的输出端与高压继电器连接，所述高压继电器用于控制动力电池的供电输出。
所述高压继电器包括主正继电器和或主负继电器。
所述温度升高速率检测模块包括温度传感器、数据处理模块，所述温度传感器用于实时采集动力电池的温度数据，其输出端与数据处理模块连接，所述数据处理模块用于根据实时变化的温度数据得到温度升高速率。
所述主控单元的输入端分别与数据处理模块的输出端以及温度传感器的输出端连接。
本实用新型的优点在于：在电池的温度升高速率异常、温度升高速度失去控制的情况下，及时控制整车动力电池下电，快速切断高压供电回路，切断高压工作热源，避免温度进一步失控导致电池爆炸等危险情况，保证了汽车电池的安全可靠，提高电动汽车电池的安全性。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本实用新型紧急下电的原理示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
电动汽车的动力锂电池温度过高会造成爆炸、损坏等风险，一般都会设置温度控制系统，如现有技术会设置电池的冷却系统等。但是由于一些紧急情况如碰撞、长时间大功率运行，造成温度集聚快速升高，也就是速度升高速率大的现象，这种现象容易导致温度失控造成电池的安全隐患，基于此本申请提供一种在动力电池温度异常时的紧急下电控制系统，具体如下：
如图1所示，一种电动汽车紧急下电控制系统，包括主控单元、高压继电器、温度升高速率检测模块，温度升高速率检测模块将采集的温度上升速率数据发送至主控单元，主控单元的输出端与高压继电器连接，主控单元根据温度升高速率检测模块检测数据来控制高压继电器的动作，其中高压继电器用于控制动力电池的供电输出，在汽车中，高压继电器包括但不限于主正继电器和或主负继电器。主控模块用于在温度上升速率大于设定的速率阈值时，控制高压继电器的断开，从而断开动力电池的动力供应，从而保证汽车的安全。主控单元可以采用一般的具备控制功能的芯片来实现，常用的可以采用单片机、PLC等，由于本申请应用于电池安全，可以直接采用电池管理系统BMS的主控单元BMU来实现即可，这样就可以做到直接将数据接入电池管理系统即可，从而减少增加的元器件而且减少布线。
整个系统采用电动汽车的车载低压蓄电池来供电，这样即使动力电池停止动力供应，电池管理系统也可以正常运行。为了进一步方便提醒驾驶员动力停止的原因，设置蜂鸣器进行报警，蜂鸣器设置在仪表盘上或设置指示灯在仪表盘上，BMS的主控单元BMU的输出端连接蜂鸣器和或指示灯，在输出控制继电器断开的同时输出控制蜂鸣器报警或指示灯发光。进一步地，为了实现更加安全的方式，结合温度阈值来控制紧急下电，主控单元的输入端连接温度传感器，温度传感器检测的温度数据发送至主控单元，在温度大于设定的温度阈值时，主控单元输出控制信号至高压继电器，从而实现紧急下电，这样就可以做到在温度超出设定值时以及温度上升速率异常时均可以实现紧急下电保护，提高了电池保护的安全程度。
温度升高速率检测模块用于实现温度上升速率的采集，其包括温度传感器、数据处理模块，所述温度传感器用于实时采集动力电池的温度数据，其输出端与数据处理模块连接，数据处理模块用于根据实时变化的温度数据得到温度升高速率。主控单元的输入端分别与数据处理模块的输出端以及温度传感器的输出端连接。数据处理模块其实现方式包括两种，一种是采用具有计算功能的芯片来进行计算，如51单片机，集成速率计算方法来实现计算，速率计算方法属于公知计算方法，这种方式可以直接将该模块直接集成在电池管理系统中，通过电池管理系统根据实时传来的温度数据通过电池管理单元BMU来实现速率的计算；另一种采用硬件方式，包括减法器和比较器。由于温度传感器具有采样速率，也就是隔一段时间实现一次数据采集，故而将温度传感器的数据发送至主控单元的同时发送至减法器的其中一个输入端，主控单元与减法器的另一个输入端连接，主控单元用于将上一时刻的温度数据发送至减法器的一个输入端，而减法器的另一个输入端的输入是实时温度数据，减法器的输出端连接比较器，减法器输出数据即为在一定采样周期内温度变化的数值大小(速率的另一种表示方式)然后在比较器的另一个输入端预先设定变化的阈值进行比较，比较结果输出给主控单元，也就是比较器的输出端连接主控单元的输入端，比较的结果就是在固定周期内温度变化值是否大于设定阈值，如果大于比较器输出1，否则输出0，这样主控单元就可以根据比较器的数值来控制高压继电器。
本申请在电池温度升高速度过快时及时且迅速切断高压回路，停止车载动力电池对车辆高压系统供电。提高车辆的安全性。该控制系统主要包括：温度传感器、动力电池、电池管理系统、整车控制器。整车控制器与电池管理系统的BMU连接用于接收报警信息后通过车载显示屏给出显示提醒。本实用新型的有益效果是，在车辆温度升高速度失去控制的情况下，电池管理系统可快速切断高压供电回路，切断高压工作热源，避免温度进一步失控导致电池爆炸等危险情况。动力电池包内部的温度传感器实时采集电池内部温度信息，发送至电池管理系统；电池管理系统判断温度升高速率；在温度升高速率到达或超过阈值时，控制主负、主正等高压继电器断开。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电动汽车紧急下电控制系统，其特征在于：包括主控单元、高压继电器、温度升高速率检测模块，所述温度升高速率检测模块将采集的温度上升速率数据发送至主控单元，所述主控单元的输出端与高压继电器连接，所述高压继电器用于控制动力电池的供电输出。
2.如权利要求1所述的一种电动汽车紧急下电控制系统，其特征在于：所述高压继电器包括主正继电器和或主负继电器。
3.如权利要求1所述一种电动汽车紧急下电控制系统，其特征在于：所述温度升高速率检测模块包括温度传感器、数据处理模块，所述温度传感器用于实时采集动力电池的温度数据，其输出端与数据处理模块连接，所述数据处理模块用于根据实时变化的温度数据得到温度升高速率。
4.如权利要求3所述的一种电动汽车紧急下电控制系统，其特征在于：所述主控单元的输入端分别与数据处理模块的输出端以及温度传感器的输出端连接。
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