CN219505853U - 新能源电动车及其负载检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新能源电动车及其负载检测装置，负载检测装置包括开关、信号发生器、信号检测单元、信号比较单元、控制模块，通过设置信号发生器向负载发送防波信号，信号检测单元感应流经负载的电信号，信号比较单元将感应电信号与方波信号进行比较，控制模块根据比较结果判断负载的状态，当负载出现短路时，控制模块控制开关处于关断状态，避免了电路出现短路状态，保障了用车安全，避免了无法及时检测到负载发生故障当出现短路时导致新能源电动车出现行驶安全隐患或者无法行驶的问题。

Description

新能源电动车及其负载检测装置

技术领域

本实用新型涉及新能源电动车技术领域，尤其涉及一种新能源电动车及其负载检测装置。

背景技术

现有技术中新能源电动车的开关在流经高压大电流导通时，如果电路发生短路，会对电池和开关造成损害，现有技术无法及时检测到负载发生故障，出现短路时导致新能源电动车出现行驶安全隐患或者无法行驶的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种新能源电动车及其负载检测装置，以解决现有技术中无法及时检测到负载发生故障当出现短路时导致新能源电动车出现行驶安全隐患或者无法行驶的问题。

本实用新型实施例第一方面提供一种新能源电动车的负载检测装置，所述负载检测装置包括：

开关，其输入端连接供电端，输出端连接负载；

信号发生器，其第一输出端连接所述开关的输出端；

信号检测单元，其与所述负载相邻设置；

信号比较单元，其第一输入端连接所述信号发生器的第二输出端，其第二输入端连接所述信号检测单元的输出端；

控制模块，其输入端连接所述信号比较单元的输出端，其第一输出端连接所述信号发生器的控制端，其第二输出端连接所述开关的控制端。

优选地，所述控制模块控制所述信号发生器分别向所述负载和所述信号比较单元发送方波信号；

所述信号检测单元感应流经负载的电信号，并将感应电信号发送至所述信号比较单元；

所述信号比较单元将所述感应电信号与所述方波信号进行比较，并向所述控制模块输出比较结果；

所述控制模块根据所述比较结果判断所述负载的类别或者工作状态。

优选地，所述控制模块根据所述比较结果检测所述感应电信号与所述方波信号一致时，判定所述负载为电阻；

所述控制模块根据所述比较结果检测所述感应电信号是跟随方波上升沿波形的锯齿波时，判定所述负载为电感；

所述控制模块根据所述比较结果检测所述感应电信号是跟随方波上升沿逐渐衰减的尖峰波形时，判定所述负载为电容。

优选地，所述控制模块根据所述比较结果检测所述感应电信号持续为高电流信号时，判定所述负载发生短路。

优选地，所述信号检测单元为隧道磁电阻传感器，用于根据流经所述负载的磁场变化生成电流信号。

优选地，所述开关包括第一磁铁、第二磁铁、第一导体、第二导体、第三导体、连接杆、第一支架以及第二支架，所述第一磁铁上缠绕线圈，所述第二磁铁的第一端与所述第一磁铁的第一端相对设置，所述第二磁铁的第二端通过连接杆连接所述第一导体，所述连接杆将所述第一导体的表面分成第一表面和第二表面，所述连接杆还设置在所述第二导体和所述第三导体之间，所述第一支架支撑所述第二导体，所述第二支架支撑所述第三导体，所述第一导体的第一表面与所述第二导体的第二表面相对设置并形成第一间距，所述第一导体的第二表面与所述第三导体的第二表面相对设置并形成第一间距。

优选地，所述线圈通电时，所述第一磁铁和第二磁铁之间形成吸引力，所述第二磁铁向靠近所述第一磁铁的方向运动并与所述第一磁铁接触，并使所述第一导体的第一表面与所述第二导体的第二表面相接触，以及使所述第一导体的第二表面与所述第三导体的第二表面相接触。

优选地，当所述第一导体、所述第二导体以及所述第三导体流经超过预设电流值的大电流时，所述第一磁铁和第二磁铁之间形成大于所述吸引力的排斥力，所述第二磁铁向远离所述第一磁铁的方向运动并与所述第一磁铁分离，并使并使所述第一导体的第一表面与所述第二导体的第二表面相分离，以及使所述第一导体的第二表面与所述第三导体的第二表面相分离。

优选地，所述第一磁铁包括长方形框体，所述长方形框体包括第一短横杆、第一纵杆、第一横杆、第二纵杆、第三纵杆以及第二短横杆，所述第一横杆的两端分别垂直连接所述第一纵杆的第一端和所述第二纵杆的第一端，所述第一纵杆和所述第二纵杆相对设置，所述第一短横杆和所述第二短横杆均与所述第一横杆相对设置，所述第一短横杆的第一端与所述第一纵杆的第二端垂直连接，所述第二短横杆的第二端与所述第二纵杆的第二端垂直连接，所述第一短横杆的的第二端与所述第二短横杆的第一端之间形成缺口，所述第三纵杆的第一端连接在所述第一横杆的中部，所述第三纵杆的第二端与所述缺口相对设置，并与所述缺口之间形成间距。

本实用新型实施例第二方面提供一种新能源电动车，包括上述第一方面提供的开关。

本实用新型实施例的技术效果为：通过设置信号发生器向负载发送防波信号，信号检测单元感应流经负载的电信号，信号比较单元将感应电信号与方波信号进行比较，控制模块根据比较结果判断负载的状态，当负载出现短路时，控制模块控制开关处于关断状态，避免了电路出现短路状态，保障了用车安全，避免了无法及时检测到负载发生故障当出现短路时导致新能源电动车出现行驶安全隐患或者无法行驶的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的新能源电动车的负载检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的新能源电动车的开关的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的新能源电动车的开关的第一磁铁的结构示意图；

图4是本实用新型实施例三提供的新能源电动车的开关的示意图；

图5是本实用新型实施例三提供的新能源电动车的磁铁的磁感应线示意图；

图中：10、开关；20供电端；30、负载；40、控制模块；50信号发生器；60、信号比较单元；70、信号检测单元；101、第一磁铁；102、第二磁铁；103、第一导体；104、第二导体；105、第三导体；106、连接杆；107、第一支架；108、第二支架；111、第一短横杆；112、第一纵杆；113、第一横杆；114、第二纵杆；115、第二短横杆；116、第三纵杆。

具体实施方式

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作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。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

实施例一

本实用新型实施例一提供一种新能源电动车的负载检测装置，以解决现有技术中新能源电动车开关发生短路时无法及时检测到负载发生故障进而无法及时关断开关导致安全性较低的问题。

本实用新型实施例一提供的技术方案，如图1所示，提供一种新能源电动车的负载检测装置，负载检测装置包括：

开关10，其输入端连接供电端20，输出端连接负载30；

信号发生器50，其第一输出端连接开关20的输出端；

信号检测单元70，其与负载30相邻设置；

信号比较单元60，其第一输入端连接信号发生器50的第二输出端，其第二输入端连接信号检测单元70的输出端；

控制模块40，其输入端连接信号比较单元60的输出端，其第一输出端连接信号发生器50的控制端，其第二输出端连接开关10的控制端。

其中，信号发生器50可以产生方波信号，信号检测单元70可以为隧道磁电阻传感器(TMR，Tunneling Magnetoresistance)，信号比较单元60可以为比较器。控制模块40控制信号发生器50分别向负载30和信号比较单元60发送方波信号；信号检测单元70感应流经负载30的电信号，并将感应电信号发送至信号比较单元60；信号比较单元60将感应电信号与方波信号进行比较，并向控制模块40输出比较结果；控制模块40根据比较结果判断负载30的状态。

其中，控制模块40根据比较结果检测感应电信号与方波信号一致时，判定负载30为电阻且状态正常；控制模块40根据比较结果检测感应电信号是跟随方波上升沿波形的锯齿波时，判定负载30为电感且状态正常；控制模块40根据比较结果检测感应电信号是跟随方波上升沿逐渐衰减的尖峰波形时，判定负载30为电容且状态正常。当控制模块40检测负载状态正常时，控制开关闭合，使供电端20通过开关10为负载30供电。

其中，控制模块40根据比较结果检测感应电信号持续为高电流信号时，判定负载30发生短路。当控制模块40检测负载状态异常时，控制开关10保持断开状态。

本实用新型实施例一的技术效果在于：通过设置信号发生器向负载发送防波信号，信号检测单元感应流经负载的电信号，信号比较单元将感应电信号与方波信号进行比较，控制模块根据比较结果判断负载的状态，当负载出现短路时，控制模块控制开关处于关断状态，避免了电路出现短路状态，保障了用车安全，避免了无法及时检测到负载发生故障当出现短路时导致新能源电动车出现行驶安全隐患或者无法行驶的问题。

实施例二

本实用新型实施例二提供一种新能源电动车的负载检测装置，解决现有技术中新能源电动车出现过流或短路时开关无法断开导致新能源电动车出现行驶安全隐患或者无法行驶的问题。

本实用新型实施例二提供的技术方案，如图2所示，提供一种新能源电动车的开关，开关包括第一磁铁101、第二磁铁102、第一导体103、第二导体104、第三导体105、连接杆106、第一支架107以及第二支架108，第一磁铁101上缠绕线圈109，第二磁铁102的第一端与第一磁铁101的第一端相对设置，第二磁铁102的第二端通过连接杆106连接第一导体103，并将第一导体103的表面分成第一表面131和第二表面132，连接杆106还设置在第二导体104和第三导体105之间，第一支架107支撑第二导体104，第二支架108支撑第三导体105，第一导体103的第一表面131与第二导体104的第二表面128相对设置并形成第一间距，第一导体103的第二表面132与第三导体105的第二表面129相对设置并形成第一间距。

其中，线圈109通电时，第一磁铁101和第二磁铁102之间形成吸引力，第二磁铁102向靠近第一磁铁101的方向运动并与第一磁铁101接触，并使第一导体103的第一表面131与第二导体104的第二表面128相接触，以及使第一导体103的第二表面132与第三导体105的第二表面129相接触。此时，开关导通，电流依次通过第二导体104、第一导体103以及第三导体105流经开关。

其中，当第一导体103、第二导体104以及第三导体105流经超过预设电流值的大电流时，第一磁铁101和第二磁铁102之间形成大于吸引力的排斥力，第二磁铁102向远离第一磁铁101的方向运动并与第一磁铁101分离，并使第一导体103的第一表面131与第二导体104的第二表面128相分离，以及使第一导体103的第二表面132与第三导体105的第二表面129相分离。大电流是指超过预设电流值的电流，例如，新能源电动车内的电路发生短路故障，此时，电流突变为大电流，由于第一导体103、第二导体104以及第三导体105流经大电流，大电流产生大量的磁感线通过线圈，为了避免线圈109磁感线增加，第一磁铁101和第二磁铁102之间形成斥力，该斥力大于引力时，第二磁铁102向远离第一磁铁101的方向运动，此时，开关关断。

本实用新型实施例二的技术效果在于：通过设置第二磁铁、连接杆以及第一导体的连接组件，当第一磁铁线圈通电时，第二磁铁带动连接组件向第一磁铁运动，第一导体、第二导体以及第三导体之间导通，当第一导体、第二导体以及第三导体流经大电流时，第二磁铁带动连接组件快速远离第一磁铁运动，实现了短路或大电流时第一导体、第二导体以及第三导体之间的触点能快速断开，不会粘黏在一起，提升了新能源电动车的安全性。

实施例三

本实用新型实施例三提供一种新能源电动车的负载检测装置，解决实施例二中如何实现开关快速导通和关断问题。

本实用新型实施例三提供的技术方案，基于实施例二提供的技术方案，如图3所示，第一磁铁101包括长方形框体，长方形框体包括第一短横杆111、第一纵杆112、第一横杆113、第二纵杆114、第三纵杆116以及第二短横杆115，第一横杆113的两端分别垂直连接第一纵杆112的第一端和第二纵杆114的第一端，第一纵杆112和第二纵杆114相对设置，第一短横杆111和第二短横杆115均与第一横杆113相对设置，第一短横杆111的第一端与第一纵杆112的第二端垂直连接，第二短横杆115的第二端与第二纵杆114的第二端垂直连接，第一短横杆111的的第二端与第二短横杆115的第一端之间形成缺口，第三纵杆116的第一端连接在第一横杆113的中部，第三纵杆116的第二端与缺口相对设置，并与缺口之间形成间距。

其中，如图4所示，第二磁铁102包括形成“T”形的第二横杆141和第三纵杆142，第二横杆141包括第一表面121、第二表面122、第三表面123以及第四表面124，第二横杆141的第一表面121和第二横杆141的第二表面122位于第三纵杆142的两侧，第二横杆141的第三表面123和第二横杆141的第四表面124位于连接杆106的两侧，第二横杆141的第一表面121与第一短横杆111的外表面143相对设置，第二横杆141的第二表面122与第二短横杆115的外表面144相对设置，第二横杆141的第三表面123与第二导体104的第一表面126相对设置，第二横杆141的第四表面124与第三导体105的第一表面127相对设置，第三纵杆142的第一端与缺口相对设置。

其中，第一导体103的第一表面131上设有第一接触部135，第一导体103的第二表面132上设有第二接触部136，第二导体104的第二表面128上设有第三接触部133，第三导体105的第二表面129上设有第四接触部134。

其中，第一接触部135与第三接触部133之间的距离、第二横杆141的第一表面121与第一短横杆111的外表面之前的距离以及第一磁铁101的第二端与第二磁铁102第一端的距离相等

其中，第一导体103、第二导体104以及第三导体105的材料为铜排。

本实施例三的工作过程为：线圈通电后，第一磁铁101和第二磁铁102会产生磁性，在磁力的作用下会相互吸合在一起。由于第一导体103与第二磁铁102是一个固定整体，就会使第一导体103分别与第二导体104和第三导体105上的触点接触在一起，完成开关闭合的作用。

如图5所示，开关闭合后，如果发生短路的情况或通过大电流，线圈中出现大量磁感线，为避免出现大量磁感线，在磁场的作用下两个磁铁会相互排斥，带动第一导体103移动，从而使第一导体103分别与第二导体104和第三导体105上的触点分离，完成开关断开的作用。此时，大电流使第一磁铁101和第二磁铁102之间产生的排斥力远大于线圈通电产生的吸力，使两个磁铁能快速分开，从而使触点快速断开，避免触点因为高热量而粘黏在一起。

本实用新型实施例三的技术效果在于：相对于实施例二，增加了第一磁铁和第二磁铁的横截面积，实现了第一磁铁和第二磁铁之间快速的吸引和分离。

实施例四

本实用新型实施例四提供一种新能源电动车，包括实施例一至实施例三提供的开关。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源电动车的负载检测装置，其特征在于，所述负载检测装置包括：

开关，其输入端连接供电端，输出端连接负载；

信号发生器，其第一输出端连接所述开关的输出端；

信号检测单元，其与所述负载相邻设置；

信号比较单元，其第一输入端连接所述信号发生器的第二输出端，其第二输入端连接所述信号检测单元的输出端；

控制模块，其输入端连接所述信号比较单元的输出端，其第一输出端连接所述信号发生器的控制端，其第二输出端连接所述开关的控制端。

2.如权利要求1所述的负载检测装置，其特征在于，所述控制模块控制所述信号发生器分别向所述负载和所述信号比较单元发送方波信号；

所述信号检测单元感应流经负载的电信号，并将感应电信号发送至所述信号比较单元；

所述信号比较单元将所述感应电信号与所述方波信号进行比较，并向所述控制模块输出比较结果；

所述控制模块根据所述比较结果判断所述负载的状态。

3.如权利要求2所述的负载检测装置，其特征在于，所述控制模块根据所述比较结果检测所述感应电信号与所述方波信号一致时，判定所述负载为电阻且状态正常；

所述控制模块根据所述比较结果检测所述感应电信号是跟随方波上升沿波形的锯齿波时，判定所述负载为电感且状态正常；

所述控制模块根据所述比较结果检测所述感应电信号是跟随方波上升沿逐渐衰减的尖峰波形时，判定所述负载为电容且状态正常。

4.如权利要求2所述的负载检测装置，其特征在于，所述控制模块根据所述比较结果检测所述感应电信号持续为高电流信号时，判定所述负载发生短路。

5.如权利要求2所述的负载检测装置，其特征在于，所述信号检测单元为隧道磁电阻传感器，用于根据流经所述负载的磁场变化生成电流信号。

6.如权利要求1所述的负载检测装置，其特征在于，所述开关包括第一磁铁、第二磁铁、第一导体、第二导体、第三导体、连接杆、第一支架以及第二支架，所述第一磁铁上缠绕线圈，所述第二磁铁的第一端与所述第一磁铁的第一端相对设置，所述第二磁铁的第二端通过连接杆连接所述第一导体，所述连接杆将所述第一导体的表面分成第一表面和第二表面，所述连接杆还设置在所述第二导体和所述第三导体之间，所述第一支架支撑所述第二导体，所述第二支架支撑所述第三导体，所述第一导体的第一表面与所述第二导体的第二表面相对设置并形成第一间距，所述第一导体的第二表面与所述第三导体的第二表面相对设置并形成第一间距。

7.如权利要求6所述的负载检测装置，其特征在于，所述线圈通电时，所述第一磁铁和第二磁铁之间形成吸引力，所述第二磁铁向靠近所述第一磁铁的方向运动并与所述第一磁铁接触，并使所述第一导体的第一表面与所述第二导体的第二表面相接触，以及使所述第一导体的第二表面与所述第三导体的第二表面相接触。

8.如权利要求7所述的负载检测装置，其特征在于，当所述第一导体、所述第二导体以及所述第三导体流经超过预设电流值的大电流时，所述第一磁铁和第二磁铁之间形成大于所述吸引力的排斥力，所述第二磁铁向远离所述第一磁铁的方向运动并与所述第一磁铁分离，并使所述第一导体的第一表面与所述第二导体的第二表面相分离，以及使所述第一导体的第二表面与所述第三导体的第二表面相分离。

9.如权利要求6所述的负载检测装置，其特征在于，所述第一磁铁包括长方形框体，所述长方形框体包括第一短横杆、第一纵杆、第一横杆、第二纵杆、第三纵杆以及第二短横杆，所述第一横杆的两端分别垂直连接所述第一纵杆的第一端和所述第二纵杆的第一端，所述第一纵杆和所述第二纵杆相对设置，所述第一短横杆和所述第二短横杆均与所述第一横杆相对设置，所述第一短横杆的第一端与所述第一纵杆的第二端垂直连接，所述第二短横杆的第二端与所述第二纵杆的第二端垂直连接，所述第一短横杆的第二端与所述第二短横杆的第一端之间形成缺口，所述第三纵杆的第一端连接在所述第一横杆的中部，所述第三纵杆的第二端与所述缺口相对设置，并与所述缺口之间形成间距。

10.一种新能源电动车，其特征在于，所述新能源电动车包括权利要求1至9任意一项所述的负载检测装置。