TWI551481B

TWI551481B - Battery electric shock device

Info

Publication number: TWI551481B
Application number: TW101115433A
Authority: TW
Inventors: Ta Chin Yu
Original assignee: Formosa Plastics Transp Corp
Priority date: 2012-05-01
Filing date: 2012-05-01
Publication date: 2016-10-01
Also published as: TW201345758A

Description

電池防觸電裝置

本發明是涉及一種電池防觸電裝置，尤指一能裝置於車輛上，能避免人員觸電傷亡之情事發生的電池安全裝置。

近年來日益惡化的全球暖化現象及石油危機，迫使人類尋求節能、環保的替代能源，現階段發展高功率鋰電池以應用於電動車輛，是目前環保及節能領域，最為重要的一環。

電動車為了符合性能需求及增加續航里程，動力系統多使用300伏特以上的高壓電，帶著高壓電到處跑，為避免駕乘人員發生觸電危險，並維道行車安全，漏電感測及安全防護策略就變得極為重要。

一般車廠在防漏電迴路中，會設置「漏電斷電器」，以防止電源線絕緣層破裂，導致人員觸電傷亡的狀況產生。

雖然，此種漏電斷電器的應用，能有效的避免漏電觸電的狀況，但是卻無法避免，車輛發生事故、救護人員救護之際，讓救護人員與傷者，其中一方或是雙方觸電的可能。

這是因為，一般車輛發生事故後，在車體發生變形的狀況下，一般救護人員會使用油壓剪等破壞性器具，對車體進行一定程度的破壞，好達到救出傷者的目標，對傳統的引擎車，進行此動作時，是完全沒有問題的。

但是，對於電動車而言，此行動卻是非常的有問題的，因為如果車體變形後，剛好處於電源線絕緣層未破損的狀態下時，該漏電斷電器是不會作動的，所以此時電動車仍舊有高壓電存在，一但油壓剪剪到電源線，不但會讓救護人員觸電，更有可能傷者受到電擊，非常的危險。

另一方面，漏電斷電器的存在，雖然能避免漏電觸電的可能，但是在車輛發生事故的當下，漏電斷電器一故障，就有可能會讓傷者觸電，讓傷者的傷勢加重，嚴重的話，更有可能會危及傷者的性命。

有鑒於此，如何在不影響漏電斷電器功能，而且不管是新的、或是舊的車輛，都能應用的前提下，在車輛發生事故時，讓電池能快速的主動斷電，以避免漏電觸電的危險，便成為本發明欲改進的目的。

本發明目的在於提供一種能在車輛發生事故、或是進行保修時，主動或手動斷電，以避免人員觸電傷亡之情事發生的電池防觸電裝置。

為解決前述問題及達到本發明的目的，本發明的技術手段，其為一種電池防觸電裝置，其包括：一控管裝置(100)，該控管裝置(100)為與車輛(10)的動力電池(20)和動力源(30)電性連接，而該車輛(10)內、更具有至少一與該控管裝置(100)電性連接的感測裝置(40)；其特徵在於：所述控管裝置(100)是由一與該動力電池(20)、該動力源(30)電性連接，能將該動力電池(20)之電力、傳遞給該動力源(30)使用的控制電路板(1)；以及一設於該控制電路板(1)上，具有至少一能供與該感測裝置(40)電性連接用之通訊介面(21)，並與該動力電池(20)之電池管理模組(201)電性連接的斷電判斷模組(2)所組成；所述斷電判斷模組(2)能透過該通訊介面(21)、監測對應感測裝置(40)的運作狀態，讓該斷電判斷模組(2)能依該感測裝置(40)所回傳之訊號(S)、與其內部預先設定的判斷基準相互比較、而進行判斷，是否藉由該電池管理模組(201)、在不使車輛(10)之控制電池(60)斷電的狀況下，讓該電池管理模組(201)停止動力電池(30)的供電；所述感測裝置(40)內，更包含有至少一安裝於該車輛(10)之車體(50)內的車體感測器(401)，當該車體(50)產生變形、而該車體感測器(401)所回傳的訊號(S)、又大於判斷基準時，則能使該斷電判斷模組(2)作動，透過控制電池管理模組(201)、讓該動力電池(20)停止供電。

根據上述的電池防觸電裝置，所述控管裝置(100)，其是為裝置於該動力電池(20)內；而所述斷電判斷模組(2)，更與該電池管理模組(201)共構設置於該控制電路板(1)上。

根據上述的電池防觸電裝置，所述控管裝置(100)，其是為裝置於該車輛(10)內，位於該動力電池(20)與動力源(30)之間，並與其兩者電連接；而所述控制電路板(1)外，更設有一能將控制電路板(1)包覆在內的殼體(3)；另所述電池管理模組(201)，其是為設置於該動力電池(20)內。

根據上述的電池防觸電裝置，所述控管裝置(100)，其與該動力電池(20)的電性連接處，更對應設有一能供該動力電池(20)連接控制電路板(1)、並讓控制電路板(1)得以控制該動力電池(20)用的第一連接介面(6)；而所述控管裝置(100)，其與該動力源(30)的電性連接處，更對應設有一能供該動力源(30)連接控制電路板(1)、並讓該動力電池(20)之電力、順利傳遞給該動力源(30)用的第二連接介面(7)。

根據上述的電池防觸電裝置，所述動力電池(20)內，更設有數個與該電池管理模組(201)電性連接的電池單元(202)。

根據上述的電池防觸電裝置，所述電池單元(202)是為下列之一：鋰鎳鈷電池、鋰錳電池、鋰鎳鈷電池、鋰鎳電池、鋰鈦電池、鋰鎳鈷錳電池、磷酸鋰鐵電池。

根據上述的電池防觸電裝置，所述控管裝置(100)，其更包括有一設於該控制電路板(1)上、並與斷電判斷模組(2)電性連接的訊號接收模組(4)，該訊號接收模組(4)能接收位於控管裝置(100)外部之遙控器(200)的操作訊號(T)、以使該斷電判斷模組(2)作動。

根據上述的電池防觸電裝置，所述控管裝置(100)，其更包括有至少一與該電路板(1)電性連接、能供與位於控管裝置(100)外部之電子裝置(300)連接用的連接埠(5)。

根據上述的電池防觸電裝置，所述感測裝置(40)內，更包含有能透過該通訊介面(21)、而與斷電判斷模組(2)電性連接的下列之一或其混合裝置：撞擊感應器(402)、速度感應器(403)、震動感應器(404)、安全氣囊感應器(405)、三軸加速度感應器(406)。

根據上述的電池防觸電裝置，所述感測裝置(40)內，更包含有能透過該通訊介面(21)、而與斷電判斷模組(2)電性連接的車體水平感應器(407)，該車體水平感應器(407)在車輛(10)翻覆、或是與地面之間出大於或等於45度之狀態時，能透過控制電池管理模組(201)、讓該動力電池(20)停止供電；而前述車體水平感應器(407)，其是由至少一設於車輛(10)底面前側端處的前距離感應器(A)、及至少一設於車輛(10)底面後側端處的後距離感應器(B)所組成。

根據上述的電池防觸電裝置，所述前距離感應器(A)與後距離感應器(B)，是為下列之一或其組合：雷射測距感應器、紅外線測距感應器、超音波測距感應器、雷達測距感應器。

根據上述的電池防觸電裝置，所述感測裝置(40)內，更包含有能透過該通訊介面(21)、而與斷電判斷模組(2)電性連接的維修室開啟感應器(408)；前述維修室開啟感應器(408)，其是為設置於該車輛(10)對應於該動力電池(20)處的維修室(70)處，當維修室(70)開啟時，能透過控制電池管理模組(201)、讓該動力電池(20)停止供電。

根據上述的電池防觸電裝置，所述維修室開啟感應器(408)，是為下列之一或其組合：極限開關、光感應器、按壓開關。

1.本發明中，透過感測裝置(40)與斷電判斷模組(2)的配合，解決車輛(10)發生事故時，不一定會斷電的問題，主動的讓動力電池(20)斷電，更何況，透過車體感測器(401)的應用，只要車體(50)產生變形，就能馬上斷電，讓車輛(10)中的駕駛員及乘客，能安全的等待救援，同時讓救護人員，能安心的救人。

3.本發明中，能透過安裝於動力電池(20)內的方式，方便使用，只要更換動力電池(20)，舊的車輛(10)，也能安裝應用，應用性佳。

4.本發明中，更能透過外掛的方式，雖然不如安裝於動力電池(20)內的方式方便，但是能自由的更換動力電池(20)，消費者能選擇不同的動力電池(20)來搭配使用，而且當控管裝置(100)發生問題時，也不用連同動力電池(20)一起更換，應用性亦佳。

5.本發明中，更是能透過訊號接收模組(4)與遙控器(200)的配合，在進行車輛(10)保養修護時，手動關閉動力電池(30)的供電，讓養護人員能安全的進行維護，將意外觸電的可能性，降至最低，保障養護人員的安全。

6.本發明中，透過連接埠(5)的應用，能方便進行斷電判斷模組(2)的設定，變動判斷基準，進行控管裝置(100)的更新，更能讓本發明可以適用於不同的車輛(10)，提高應用性與適用範圍。

以下依據圖面所示的實施例詳細說明如後：如圖1、圖8所示為本發明第一、二實施例的立體示意圖，如圖2、圖9所示為本發明第一、二實施例安裝於車輛上時的立體示意圖，如圖3、圖10所示為本發明第一、二實施例安裝於車輛上時的方塊示意圖，如圖4、圖11所示為本發明第一、二實施例安裝於車輛上應用時的立體實施示意圖，如圖5、圖12所示為本發明第一、二實施例安裝於車輛上應用時的方塊示意圖。

圖式中揭示出，為一種電池防觸電裝置，其包括：一控管裝置(100)，該控管裝置(100)為與車輛(10)的動力電池(20)和動力源(30)電性連接，而該車輛(10)內、更具有至少一與該控管裝置(100)電性連接的感測裝置(40)；其特徵在於：所述控管裝置(100)是由一與該動力電池(20)、該動力源(30)電性連接，能將該動力電池(20)之電力、傳遞給該動力源(30)使用的控制電路板(1)；以及一設於該控制電路板(1)上，具有至少一能供與該感測裝置(40)電性連接用之通訊介面(21)，並與該動力電池(20)之電池管理模組(201)電性連接的斷電判斷模組(2)所組成；所述斷電判斷模組(2)能透過該通訊介面(21)、監測對應感測裝置(40)的運作狀態，讓該斷電判斷模組(2)能依該感測裝置(40)所回傳之訊號(S)、與其內部預先設定的判斷基準相互比較、而進行判斷，是否藉由該電池管理模組(201)、在不使車輛(10)之控制電池(60)斷電的狀況下，讓該電池管理模組(201)停止動力電池(30)的供電；所述感測裝置(40)內，更包含有至少一安裝於該車輛(10)之車體(50)內的車體感測器(401)，當該車體(50)產生變形、而該車體感測器(401)所回傳的訊號(S)、又大於判斷基準時，則能使該斷電判斷模組(2)作動，透過控制電池管理模組(201)、讓該動力電池(20)停止供電。

其中，藉由斷電判斷模組(2)與感測裝置(40)的配合，讓車輛(10)發生事故時，透過車體感測器(401)所回傳的訊號(S)，自動判斷是否需要斷電，以避免發生車體(50)輕微受損，但是卻已斷電，造成後續處理上之困擾的狀況，以車體(50)受損狀況來判斷，能降低誤判的可能。

同時，更能解決，車輛(10)發生重大事故時，動力電池(20)不會斷電的問題，讓動力電池(20)能主動的馬上自動斷電，讓車輛(10)中的駕駛員及乘客，能安全的等待救援，並讓救護人員，能安心的救人。

另一方面，因為斷電的只有動力電池(20)，而控制電池(60)仍舊供電，所以依舊能提供足夠電力，讓車輛(10)中需要用電的裝置，除了動力源(30)之外的裝置，繼續的運作，方便駕駛員進行後續的處置動作，而之所以不對控制電池(60)斷電，是因為相較於高電壓輸出形式的動力電池(20)，控制電池(60)為低電壓輸出，安全性較高，不容易對救護人員或是受害者，產生危害。

上述中，所述控管裝置(100)，其是為裝置於該動力電池(20)內；而所述斷電判斷模組(2)，更與該電池管理模組(201)共構設置於該控制電路板(1)上。

其中，透過安裝於動力電池(20)內的方式，方便使用，只要更換動力電池(20)，不管是新的或是舊的車輛(10)，都能安裝應用，應用性極佳。

其次，因為是裝置於動力電池(20)內，所以應用上十分的方便，更不用擔心會有難以維護的問題發生。

上述中，所述控管裝置(100)，其是為裝置於該車輛(10)內，位於該動力電池(20)與動力源(30)之間，並與其兩者電連接；而所述控制電路板(1)外，更設有一能將控制電路板(1)包覆在內的殼體(3)；另所述電池管理模組(201)，其是為設置於該動力電池(20)內。

其中，雖然此種設置方式，安裝上不如安裝於動力電池(20)內的方式方便，但是透過外掛的方式，消費者能選擇不同的動力電池(20)來搭配使用，能自由的更換動力電池(20)，而且當控管裝置(100)發生問題時，也不用連同動力電池(20)一起更換，使用上較為經濟，應用性亦佳。

其次，透過殼體(3)的使用，除能有效的保護控管裝置(100)之外，更能便於控管裝置(100)的安裝。

上述中，所述控管裝置(100)，其與該動力電池(20)的電性連接處，更對應設有一能供該動力電池(20)連接控制電路板(1)、並讓控制電路板(1)得以控制該動力電池(20)用的第一連接介面(6)；而所述控管裝置(100)，其與該動力源(30)的電性連接處，更對應設有一能供該動力源(30)連接控制電路板(1)、並讓該動力電池(20)之電力、順利傳遞給該動力源(30)用的第二連接介面(7)。

其中，透過第一連接介面(6)與第二連接介面(7)，便於連接動力電池(20)與動力源(30)，方便設置的特性，讓業者能便於安裝於新的、或是舊的車輛(1O)上，同時，更具備一定的防呆作用，降低安裝錯誤的可能。

上述中，所述動力電池(20)內，更設有數個與該電池管理模組(201)電性連接的電池單元(202)。

又上述中，所述電池單元(202)是為下列之一：鋰鎳鈷電池、鋰錳電池、鋰鎳鈷電池、鋰鎳電池、鋰鈦電池、鋰鎳鈷錳電池、磷酸鋰鐵電池。

其中，藉由多個電池單元(202)的應用，讓動力電池(20)能以較低的成本，提供更好的效能，符合車輛(10)的動力需求。

其次，透過應用不同的電池單元(202)，能提高動力電池(20)的應用範圍，使本發明能符合不同種類車輛(10)的需求，增加動力電池(20)的產業應用性。

上述中，所述感測裝置(40)內，更包含有能透過該通訊介面(21)、而與斷電判斷模組(2)電性連接的下列之一或其混合裝置：撞擊感應器(402)、速度感應器(403)、震動感應器(404)、安全氣囊感應器(405)、三軸加速度感應器(406)。

其中，透過增加不同的感測裝置(40)，讓斷電判斷模組(2)能正確的運作，因為有的事故，對車體(50)的破壞程度，並不會嚴重到需要救護人員到場、才能將駕駛員及乘客救出的程度，如一般的追撞，只是讓保險桿破裂、安全氣囊打開的此種事故，通常車體(50)的受損並不嚴重，如果此時斷電判斷模組(2)判斷要斷電，反而有時對造成駕駛員的困擾，所以能透過增加不同的判斷資訊，來達到避免誤判的狀況發生，讓本發明能更有效率的運作。

如圖6、圖13所示為本發明第一、二實施例安裝於車輛上、配合遙控器應用時的方塊實施示意圖。

圖式中揭示出，所述控管裝置(100)，其更包括有一設於該控制電路板(1)上、並與斷電判斷模組(2)電性連接的訊號接收模組(4)，該訊號接收模組(4)能接收位於控管裝置(100)外部之遙控器(200)的操作訊號(T)、以使該斷電判斷模組(2)作動。

其中，透過訊號接收模組(4)與遙控器(200)的配合，讓維修人員能在進行檢修之前，手動的讓斷電判斷模組(2)斷電，使維修人員能安心的檢修，無觸電的疑慮。

另一方面，透過此遙控器(200)的使用，更能達到一定的保全作用，車輛(10)的使用者，能於停車並下車後，讓斷電判斷模組(3)斷電，所以就算宵小進入車內，同樣無法啟動車輛(10)，藉此能達到一定的保全效果。

如圖7、圖14所示為本發明第一、二實施例安裝於車輛上、配合電子裝置應用時的方塊實施示意圖。

圖式中揭示出，所述控管裝置(100)，其更包括有至少一與該電路板(1)電性連接、能供與位於控管裝置(100)外部之電子裝置(300)連接用的連接埠(5)。

其中，透過此連接埠(5)的應用，當具有本發明的動力電池(20)要安裝時，能先針對不同車種、車型、新舊、甚至是不同廠牌的車輛(10)，以電子裝置(300)進行判斷基準的重新設定，因為車輛(10)與車輛(10)之間，感測裝置(40)的種類不一定相同、更何況耐撞程度也不同，所以重新設定判斷基準，能有效的避免錯誤動作之狀況產生，讓業者能安心的應用。

其次，電子裝置(300)是為下列之一：桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、個人數位助理、智慧型手機、半智慧型手機；透過不同電子裝置(300)的應用，讓維護人員能方便進行維護與安裝。

另一方面，車輛(10)在使用過程中，可能會有各種狀況產生，而且車輛(10)也是會老化的，所以透過連接埠(5)與電子裝置(300)的配合，能定期的對判斷基準進行更新，讓車輛(10)的使用者，能安心、安全的應用本發明。

最後應說明的是，判斷基準的設定，主要為依感測裝置(40)的種類而變化，如下表所示：

透過不同判斷基準的配合，讓斷電判斷模組(2)斷電的更準確，降低誤作動的機率，而判定判斷基準的配合方式，則是以業者的需求進行變動，以方便應用。

如圖15所示為本發明第二實施例安裝於車輛上、當車體水平感應器動作時的實施示意圖。

圖式中揭示出，所述感測裝置(40)內，更包含有能透過該通訊介面(21)、而與斷電判斷模組(2)電性連接的車體水平感應器(407)，該車體水平感應器(407)在車輛(10)翻覆、或是與地面之間出大於或等於45度之狀態時，能透過控制電池管理模組(201)、讓該動力電池(20)停止供電；而前述車體水平感應器(407)，其是由至少一設於車輛(10)底面前側端處的前距離感應器(A)、及至少一設於車輛(10)底面後側端處的後距離感應器(B)所組成。

又上述中，所述前距離感應器(A)與後距離感應器(B)，是為下列之一或其組合：雷射測距感應器、紅外線測距感應器、超音波測距感應器、雷達測距感應器。

其中，透過車體水平感應器(407)的應用，能避免車輛(10)翻覆、或是與地面之間出大於或等於45度之狀態時[如90度]，但車輛(10)並無受到大力撞擊，而控管裝置(100)不作動的狀況發生，透過前距離感應器(A)與後距離感應器(B)的配合，能明確的感知車輛(10)的狀態，只要前距離感應器(A)與後距離感應器(B)兩者之間，所測得的距離差異過大，或是產生無限遠、無回應之異常狀況時，即能透過控管裝置(100)，讓電池管理模組(201)使該動力電池(20)停止供電，以確保駕駛人及乘客的安全。

如圖16所示為本發明第二實施例安裝於車輛上、當維修室開啟感應器動作時的實施示意圖。

圖式中揭示出，所述感測裝置(40)內，更包含有能透過該通訊介面(21)、而與斷電判斷模組(2)電性連接的維修室開啟感應器(408)；前述維修室開啟感應器(408)，其是為設置於該車輛(10)對應於該動力電池(20)處的維修室(70)處，當維修室(70)開啟時，能透過控制電池管理模組(201)、讓該動力電池(20)停止供電。

又上述中，所述維修室開啟感應器(408)，是為下列之一或其組合：極限開關、光感應器、按壓開關。

其中，透過維修室開啟感應器(408)的應用，當維護人員忘了斷電，也能自動、主動的斷電，確保維護人員的安全，不用擔心會有忘了斷電、而讓維護人員觸電的狀況發生。

由此能得知，本發明透過斷電判斷模組(2)與感測裝置(40)的配合，讓車輛(1O)發生事故時，能主動的斷電，保障駕駛員、乘客及救護人員的生命安全，相較於現今的傳統漏電斷電器，更具產業利用性、功效性與實用性。

以上依據圖式所示的實施例詳細說明瞭本發明的構造、特徵及作用效果，由於符合新穎及進步性要件，遂爰依法提出發明專利申請；惟以上所述僅為本發明之較佳實施例，但本發明不以圖面所示限定實施範圍，因此舉凡與本發明意旨相符的修飾性變化，只要在均等範圍內都應涵屬於本發明專利範圍內。

1‧‧‧控制電路板

2‧‧‧斷電判斷模組

21‧‧‧通訊介面

3‧‧‧殼體

4‧‧‧訊號接收模組

5‧‧‧連接埠

6‧‧‧第一連接介面

7‧‧‧第二連接介面

10‧‧‧車輛

20‧‧‧動力電池

201‧‧‧電池管理模組

202‧‧‧電池單元

30‧‧‧動力源

40‧‧‧感測裝置

401‧‧‧車體感測器

402‧‧‧撞擊感應器

403‧‧‧速度感應器

404‧‧‧震動感應器

405‧‧‧安全氣囊感應器

406‧‧‧三軸加速度感應器

407‧‧‧車體水平感應器

408‧‧‧維修室開啟感應器

50‧‧‧車體

60‧‧‧控制電池

70‧‧‧維修室

100‧‧‧控管裝置

200‧‧‧遙控器

300‧‧‧電子裝置

S‧‧‧訊號

T‧‧‧操作訊號

A‧‧‧前距離感應器

B‧‧‧後距離感應器

圖1：本發明第一實施例的立體示意圖。

圖2：本發明第一實施例安裝於車輛上時的立體示意圖。

圖3：本發明第一實施例安裝於車輛上時的方塊示意圖。

圖4：本發明第一實施例安裝於車輛上應用時的立體實施示意圖。

圖5：本發明第一實施例安裝於車輛上應用時的方塊示意圖。

圖6：本發明第一實施例安裝於車輛上、配合遙控器應用時的方塊實施示意圖。

圖7：本發明第一實施例安裝於車輛上、配合電子裝置應用時的方塊實施示意圖。

圖8：本發明第二實施例的立體示意圖。

圖9：本發明第二實施例安裝於車輛上時的立體示意圖。

圖10：本發明第二實施例安裝於車輛上時的方塊示意圖。

圖11：本發明第二實施例安裝於車輛上應用時的立體實施示意圖。

圖12：本發明第二實施例安裝於車輛上應用時的方塊示意圖。

圖13：本發明第二實施例安裝於車輛上、配合遙控器應用時的方塊實施示意圖。

圖14：本發明第二實施例安裝於車輛上、配合電子裝置應用時的方塊實施示意圖。

圖15：本發明第二實施例安裝於車輛上、當車體水平感應器動作時的實施示意圖。

圖16：本發明第二實施例安裝於車輛上、當維修室開啟感應器動作時的實施示意圖。