CN215361030U - 电动汽车热失控系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车热失控系统及电动汽车，电动汽车热失控系统包括：电池管理模块，监测电池的温度参数，并在温度参数超出预设阈值时发出热失控信号；车身控制模块，接收热失控信号并第一时间发出车门解锁信号，控制车门解锁；整车控制模块，接收热失控信号并发出高压电断开指令；提醒模块，接收热失控信号并发出第一警示信号；其中，提醒模块、整车控制模块以及车身控制模块电连接电池管理模块，电池管理模块还用于接收高压电断开指令，断开高压电能输出。本实用新型通过电池管理模块监测电池的温度参数并在温度参数超出预设阈值时发出热失控信号，提高乘客安全性并避免热失控进一步加剧，避免发生人身伤害。

Description

电动汽车热失控系统及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种电动汽车热失控系统及电动汽车。

背景技术

电动汽车采用高压电能作为驱动能源，动力电池作为储能元件，而锂离子电池因其低成本、高性能、大功率、有益环境等诸多优势，成为一种新型能源的典型代表，目前动力电池电芯材料主要采用三元锂电池，锂离子电池安全问题受到了广泛重视。

近段时间，电动汽车的燃烧起火问题频发，其本质是动力电池的热失控引起。热失控的诱因包括机械电气诱因(电池碰撞挤压、针刺等)和电化学诱因(电池过充过放、快充、低温充电、自引发内短路等)。当一个电池单体发生热失控之后，相邻单体受影响后也相继发生热失控，导致热失控蔓延，最终引发安全事故。

因此，电动汽车的安全问题始终是亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电动汽车热失控系统，能够在电动汽车发生热失控问题时第一时间解锁车门、发出第一警示信号、断开高压电能输出，提高车辆安全性。

本实用新型还旨在提出一种应用上述电动汽车热失控系统的电动汽车，在电动汽车发生热失控问题时解锁车门、发出第一警示信号、断开高压电能输出，提高车辆安全性。

根据本实用新型实施例的一种电动汽车热失控系统，包括：电池管理模块，监测电池的温度参数，并在所述温度参数超出预设阈值时发出热失控信号；车身控制模块，接收所述热失控信号并第一时间发出车门解锁信号，控制车门解锁；整车控制模块，接收所述热失控信号并发出高压电断开指令；提醒模块，接收所述热失控信号并发出第一警示信号；其中，所述提醒模块、所述整车控制模块以及所述车身控制模块电连接所述电池管理模块，所述电池管理模块还用于接收所述高压电断开指令，断开高压电能输出。

根据本实用新型实施例的电动汽车热失控系统，通过电池管理模块监测电池的温度参数并在温度参数超出预设阈值时发出热失控信号，车身控制模块接收热失控信号并第一时间发出车门解锁信号，控制车门解锁，整车控制模块接收热失控信号并发出高压电断开指令，提醒模块接收热失控信号并发出第一警示信号，能够在电动汽车发生热失控时，及时警示生乘客和驾驶人员离开汽车，避免发生人身伤害，同时还能进行快速响应，及时第一时间解锁车门和断开高压电，避免热失控进一步加剧。

一些实施例中，所述温度参数包括温度值和温度上升速率，所述预设阈值包括温度阈值和速率阈值；其中，当所述温度值超出所述温度阈值和/或所述温度上升速率超出所述速率阈值时，所述电池管理模块发出所述热失控信号。

一些实施例中，所述电池管理模块包括：温度检测模块，监测所述电池的温度参数；判断模块，设定预设阈值和判断所述温度参数是否超出所述预设阈值；发送模块，在所述判断模块判断所述温度参数超出所述预设阈值时发出所述热失控信号；执行模块，接收所述高压电断开指令并断开高压电能输出。

一些实施例中，所述车身控制模块在接收所述热失控信号后还用于在车外发出第二警示信号。

一些实施例中，所述第二警示信号包括：车外故障灯闪烁。

一些实施例中，所述车身控制模块在第一时间发出车门解锁信号后，继续周期性发出所述车门解锁信号。

一些实施例中，所述第一警示信号包括以下至少一种：显示文字警告；发出蜂鸣声警报；点亮电池系统故障灯。

一些实施例中，电动汽车热失控系统还包括：远程控制模块，所述远程控制模块通信连接所述电池管理模块，所述远程控制模块能接收所述热失控信号，并发送第三警示信号和车辆信息到用户移动端和车厂终端。

一些实施例中，所述车辆信息包括：车辆位置和车辆识别号码。

根据本实用新型实施例的一种电动汽车，包括上述电动汽车热失控系统。

根据本实用新型实施例的电动汽车，通过设置电动汽车热失控系统，其电池管理模块监测电池的温度参数并在温度参数超出预设阈值时发出热失控信号，车身控制模块接收热失控信号并第一时间发出车门解锁信号，控制车门解锁，整车控制模块接收热失控信号并发出高压电断开指令，提醒模块接收热失控信号并发出第一警示信号，能够在电动汽车发生热失控时，及时警示生乘客和驾驶人员离开汽车，避免发生人身伤害，同时还能进行快速响应，及时第一时间解锁车门和断开高压电，避免热失控进一步加剧。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合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为本实用新型实施例中电动汽车热失控系统的组成框图；

图2为本实用新型实施例中电池管理模块的组成框图；

图3为本实用新型实施例中电动汽车热失控系统工作时的示意图一；

图4为本实用新型实施例中电动汽车热失控系统的工作时的示意图二。

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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

此外，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，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图描述本实用新型实施例的电动汽车热失控系统。

如图1所示，根据本实用新型实施例的一种电动汽车热失控系统，包括：电池管理模块、车身控制模块、整车控制模块、提醒模块。

电池管理模块监测电池的温度参数，并在温度参数超出预设阈值时发出热失控信号。电池管理模块始终监测电池的温度参数，并在发现温度参数超出预设阈值时判断电动汽车为热失控故障，在第一时间发出热失控信号。

车身控制模块接收热失控信号并第一时间发出车门解锁信号，控制车门解锁。通过在监测到热失控后第一时间解锁车门，可以避免由于电动汽车发生热失控故障会导致低压线路发生故障，造成电动汽车的车门被锁住而无法打开的问题，第一时间打开车门后，乘客可以离开车辆规避危险，从而避免乘客被困于车辆内而发生人身危险。

整车控制模块接收热失控信号并发出高压电断开指令，电动汽车发生热失控故障时，如果继续电池的高压电能输出，可能会造成热失控的加剧及短路风险，通过发出高压电断开指令，能够断开整车的高压电能输出。

提醒模块接收热失控信号并发出第一警示信号，通过第一警示信号提醒人员发现电动汽车处于热失控故障中，人员可以及时远离热失控的电动汽车，避免发生人身伤害。

其中，提醒模块、整车控制模块以及车身控制模块电连接电池管理模块，以实现各个模块的信号传递。电池管理模块还用于接收高压电断开指令，断开高压电能输出，从而减小风险，提高电动汽车的安全性。

根据本实用新型实施例的电动汽车热失控系统，通过电池管理模块监测电池的温度参数并在温度参数超出预设阈值时发出热失控信号，车身控制模块接收热失控信号并第一时间发出车门解锁信号，控制车门解锁，整车控制模块接收热失控信号并发出高压电断开指令，提醒模块接收热失控信号并发出第一警示信号，能够在电动汽车发生热失控时，及时警示生乘客和驾驶人员离开汽车，避免发生人身伤害，同时还能进行快速响应，及时第一时间解锁车门和断开高压电，避免热失控进一步加剧。

一些实施例中，温度参数包括温度值和温度上升速率，预设阈值包括温度阈值和速率阈值；其中，当温度值超出温度阈值和/或温度上升速率超出速率阈值时，电池管理模块发出热失控信号。例如，温度参数可以为温度值，相应地，预设阈值为温度阈值，当电池管理模块监测到电池的温度值超出温度阈值时，电池管理模块发出热失控信号；或者，温度参数可以为温度上升速率，预设阈值为速率阈值，当电池管理模块监测到电池的温度上升速率超出速率阈值，电池管理模块发出热失控信号；又或者，温度参数可以为温度值和温度上升速率，预设阈值为温度阈值和速率阈值，当电池管理模块监测到电池的温度值超出温度阈值，同时监测到电池的温度上升速率超出速率阈值，电池管理模块发出热失控信号。通过对温度值及温度上升速率两个参数值进行监测，当任何一个参数达到预设阈值都会发出热失控信号，可提高监测的效率，减少热失控风险。

如图2所示，一些具体实施例中，电池管理模块包括：温度检测模块、判断模块、发送模块、执行模块。

温度检测模块用于监测电池的温度参数，温度检测模块可以设在动力电池系统内，检测动力电池的温度值，温度检测模块还可检测动力电池的多个位置，通过多个采样点的温度上报值和时间变化，计算出温度变化速率，同时能够将检测到温度值和温度变化速率值上报到电池管理模块。

判断模块用于设定预设阈值和判断温度参数是否超出预设阈值，判断模块可以分别设定温度阈值和速率阈值，在接收到温度检测模块的信号后，判断温度检测模块检测到的温度值是否超出温度阈值，以及判断温度检测模块检测到的温度上升速率值是否超出速率阈值。

发送模块用于在判断模块判断温度参数超出预设阈值时发出热失控信号，也就是说，当判断模块判断检测到的温度值超出温度阈值时，发送模块发出热失控信号；当判断模块判断检测到的温度上升速率值超出速率阈值时，发送模块发出热失控信号。

执行模块用于接收高压电断开指令并断开高压电能输出，在整车控制模块接收热失控信号并发出高压电断开指令后，执行模块接收指令并使高压继电器吸合断开，从而断开高压电能输出。

一些具体实施例中，车身控制模块在接收热失控信号后还用于在车外发出第二警示信号。通过在车外发出第二警示信号提醒车外人员电动汽车存在故障，避免车外人员因为接近热失控的电动汽车而受到伤害。

具体地，第二警示信号包括：车外故障灯闪烁，即通过车外故障灯的闪烁提醒车外人员电动汽车处于危险状态，警示车外人员避开危险车辆。

一些实施例中，车身控制模块在第一时间发出车门解锁信号后，继续周期性发出车门解锁信号。可以理解的是，电动汽车处于热失控状态时，电动汽车处于不稳定状态，车门可能未及时按照车身控制模块所发出的车门解锁信号解锁车门，此时，通过周期性发出车门解锁信号，以保证尽可能在第一时间内成功解锁车门，保证乘客或驾驶员撤离故障车辆。

一些具体实施例中，第一警示信号包括以下至少一种：显示文字警告、发出蜂鸣器警报、点亮电池系统故障灯。可以理解为，提醒模块可以为配置在汽车上的多媒体设备，能够显示文字警告、发出蜂鸣器警报、点亮电池系统故障灯，通过多种警示信息，可增强提醒效果。

可选地，提醒模块为汽车的仪表，仪表能够实现热失控信号接收、热失控故障处理、电池故障灯点亮、热失控文字提示以及蜂鸣器提示的功能，例如，仪表上显示文字警告，如“当前车辆发生故障，请靠边停车，远离车辆”。蜂鸣器相比于文字更能引起乘客注意，通过蜂鸣器警报使乘客第一时间发现电动汽车处于热失控状态，避免人身伤害。而电池系统故障灯则能直接提示乘客汽车存在故障，有利于乘客掌握电动汽车状态。

一些具体实施例中，如图1和图3所示，电动汽车热失控系统还包括：远程控制模块，远程控制模块通信连接电池管理模块，远程控制模块能接收热失控信号，并发送第三警示信号和车辆信息到用户移动端和车厂终端。也就是说，远程控制模块具备热失控信号接收，热失控故障处理、发送信息至热失控故障用户移动端和车厂终端的功能，例如，用户移动端可以为手机，远程控制模块可以将第三警示信号和车辆信息发送到用户手机中及车厂终端处，从而警示发生热失控车辆的车主及车厂，提醒车辆存在故障，第一时间进行协调解决。

具体地，远程控制模块发送第三警示信号和车辆信息到用户APP及车厂售后专用APP或后台中。

具体地，车辆信息包括：车辆位置和车辆识别号码，通过发送车辆位置和车辆识别号码给车主及车厂，方便第一时间控制电动汽车的状态，避免造成更大的危害。

下面结合图1至图3，描述本实用新型电动汽车热失控系统的一个具体实施例。

一种电动汽车热失控系统，包括：电池管理模块、车身控制模块、整车控制模块、提醒模块、远程控制模块。

电池管理模块为电动汽车的BMS(电池管理系统)，用于监测电池的温度参数，并在温度参数超出预设阈值时发出热失控信号；其中，温度参数包括温度值和温度上升速率，预设阈值包括温度阈值和速率阈值，当温度值超出温度阈值时，电池管理模块发出热失控信号；当温度上升速率超出速率阈值时，电池管理模块发出热失控信号；当温度值超出温度阈值时同时温度上升速率超出速率阈值时，电池管理模块发出热失控信号。

电池管理模块包括：温度检测模块、判断模块、发送模块、执行模块，温度检测模块检测电池的温度参数，温度参数包括温度值和温度上升的速率值；判断模块设定预设阈值和判断温度参数是否超过预设阈值，预设阈值包括温度阈值和速率阈值；发送模块在判断模块判断温度参数超出预设阈值时发出热失控信号；执行模块接收高压电断开指令并断开高压电能输出。

车身控制模块接收热失控信号并第一时间发出车门解锁信号，并周期性发出车门解锁信号，控制车门解锁，同时在车外发出第二警示信号；其中，第二警示信号包括车外故障灯闪烁。

整车控制模块为电动汽车的VCU(电动汽车整车控制器)，整车控制模块接收热失控信号并发出高压电断开指令。

提醒模块接收热失控信号并发出第一警示信号；其中，第一警示信号包括以下至少一种：显示文字警告、发出蜂鸣声警报、点亮电池系统故障灯；其中，提醒模块为电动汽车上的仪表，文字显示在仪表上。

远程控制模块为电动汽车的TBOX，即车载网联终端，远程控制模块通信连接电池管理模块，远程控制模块能接收热失控信号，并发送第三警示信号和车辆信息到用户APP及车厂售后专用APP或后台中；其中，车辆信息包括：车辆位置和车辆识别号码。

在电池管理模块检测出热失控的故障，会向车身控制模块、整车控制模块、远程控制模块、仪表发出故障提示，以上模块及仪表进行相应的工作处理，整车控制模块会向电池管理模块发出高压电切断指令，保护人员安全。仪表对车内乘客进行提示是否存在热失控故障。车身控制模块控制闪烁车外故障灯，用于提示车外用户，同时周期性解锁车门，避免车内乘客被锁在车内。远程控制模块用于会向用户APP及车厂后台发出第三警示信号用于提示用户及车厂该车辆存在热失控故障。

下面结合图4，具体描述本实用新型电动汽车热失控系统的工作过程：

电动汽车热失控系统工作流程包括：上电阶段、阈值判断阶段、高压保护阶段、车内警示阶段、车外警示阶段、人员脱离阶段、远程提示阶段等流程。

上电阶段包括电动汽车开始点火，高低压模块都开始自检，自检完成无问题开始工作，电池管理模块实时对电池温度进行检测，并上报电池温度。

阈值判断阶段包括电池管理模块对动力电池的实时温度及温度上升速率进行判断，判断是否达到热失控状态条件，如是，发出热失控信号，如否，则继续监测。

高压保护阶段包括当电池管理模块判断发生热失控故障后，主动断开动力电池的高压继电器，停止高压电输出，避免进一步热失控加剧及其造成的短路风险。

车内警示阶段包括电池系统故障警示和热失控故障警示，电池故障警示包括提醒模块接收热失控信号，会点亮电池系统故障灯，提示驾驶人员车内存在电池系统故障；热失控故障警示是指提醒模块接收热失控信号会进行文字及声音双重提醒，包括1、仪表文字警示：“当前车辆发生故障，请靠边停车，远离车辆”；2：蜂鸣声警示；蜂鸣声是用于吸引驾驶人员注意，而文字提示是为了跟明确的提示客户故障类别，避免客户忽视故障重要性。

车外警示阶段包括车身控制器接收到热失控信号会使车外故障灯闪烁，用于提示车外人员车内人员存在故障，勿要直接接触。

人员脱离阶段保护包括车身控制器接收到热失控信号，会周期性的对车门进行解锁，避免人员在车内出现车门锁死不能离开的问题。

远程提示阶段包括远程控制模块接收到热失控信号，会向用户APP及车厂后台发出车辆位置、车辆VIN(车辆识别号码)及车辆热失控信号用于提示用户及车厂该车辆存在热失控故障。

根据本实用新型实施例的一种电动汽车，包括上述电动汽车热失控系统。

根据本实用新型实施例的电动汽车，通过设置电动汽车热失控系统，其电池管理模块监测电池的温度参数并在温度参数超出预设阈值时发出热失控信号，车身控制模块接收热失控信号并第一时间发出车门解锁信号，控制车门解锁，整车控制模块接收热失控信号并发出高压电断开指令，提醒模块接收热失控信号并发出第一警示信号，能够在电动汽车发生热失控时，及时警示生乘客和驾驶人员离开汽车，避免发生人身伤害，同时还能进行快速响应，及时第一时间解锁车门和断开高压电，避免热失控进一步加剧。

根据本实用新型实施例的电动汽车热失控系统以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电动汽车热失控系统，其特征在于，包括：

电池管理模块，监测电池的温度参数，并在所述温度参数超出预设阈值时发出热失控信号；

车身控制模块，接收所述热失控信号并第一时间发出车门解锁信号，控制车门解锁；

整车控制模块，接收所述热失控信号并发出高压电断开指令；

提醒模块，接收所述热失控信号并发出第一警示信号；其中，

所述提醒模块、所述整车控制模块以及所述车身控制模块电连接所述电池管理模块，所述电池管理模块还用于接收所述高压电断开指令，断开高压电能输出。

2.根据权利要求1所述的电动汽车热失控系统，其特征在于，所述温度参数包括温度值和温度上升速率，所述预设阈值包括温度阈值和速率阈值；其中，

当所述温度值超出所述温度阈值和/或所述温度上升速率超出所述速率阈值时，所述电池管理模块发出所述热失控信号。

3.根据权利要求1所述的电动汽车热失控系统，其特征在于，所述电池管理模块包括：

温度检测模块，监测所述电池的温度参数；

判断模块，设定预设阈值和判断所述温度参数是否超出所述预设阈值；

发送模块，在所述判断模块判断所述温度参数超出所述预设阈值时发出所述热失控信号；

执行模块，接收所述高压电断开指令并断开高压电能输出。

4.根据权利要求1所述的电动汽车热失控系统，其特征在于，所述车身控制模块在接收所述热失控信号后还用于在车外发出第二警示信号。

5.根据权利要求4所述的电动汽车热失控系统，其特征在于，所述第二警示信号包括：车外故障灯闪烁。

6.根据权利要求1所述的电动汽车热失控系统，其特征在于，所述车身控制模块在第一时间发出车门解锁信号后，继续周期性发出所述车门解锁信号。

7.根据权利要求1所述的电动汽车热失控系统，其特征在于，所述第一警示信号包括以下至少一种：

显示文字警告；

发出蜂鸣声警报；

点亮电池系统故障灯。

8.根据权利要求1所述的电动汽车热失控系统，其特征在于，还包括：

远程控制模块，所述远程控制模块通信连接所述电池管理模块，所述远程控制模块能接收所述热失控信号，并发送第三警示信号和车辆信息到用户移动端和车厂终端。

9.根据权利要求8所述的电动汽车热失控系统，其特征在于，所述车辆信息包括：车辆位置和车辆识别号码。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括：根据权利要求1至9中任一项所述的电动汽车热失控系统。

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