专利名称：外挂型电池防触电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种外挂型电池防触电装置，特别是一种可以装于车辆上，能够避免人员触电伤亡事故发生的电池安全装置。
背景技术：
近年来日益恶化的全球变暖现象及石油危机，迫使人类寻求节能、环保的替代能源，现阶段发展可应用于电动车辆的高功率锂电池，是目前环保及节能领域，最为重要的一环。电动车为了符合性能需求及增加续航里程，动力系统多使用300伏特以上的高压电，带着高压电到处跑，为避免驾乘人员发生触电危险，危及行车安全，漏电检测及安全防护策略就变得极为重要。一般车厂在防漏电回路中，会设置「漏电断电器」，以防止电源线绝缘层破裂，导致人员触电伤亡事故产生。虽然，此种漏电断电器的应用，能有效避免漏电触电的情况，但是却无法避免车辆发生事故、救护人员救护之际，使救护人员与伤者，其中一方或是双方触电的可能。这是因为，一般车辆发生事故后，在车体发生变形的情况下，一般救护人员会使用油压剪等破坏性器具，对车体进行一定程度的破坏，以达到救出伤者的目的，对传统的引擎车，进行此动作完全没有问题。但是，对于电动车而言，此行动却存在很大的问题，因为如果车体变形后，刚好电源线绝缘层未破损，该漏电断电器不会动作，所以此时电动车仍旧有高压电存在，一旦油压剪剪到电源线，不但会使救护人员触电，还有可能使伤者受到电击，非常危险。另一方面，漏电断电器的存在，虽然能避免漏电触电的可能，但是在车辆发生事故的当下，漏电断电器一旦发生故障，就有可能会使伤者触电，令伤者的伤势加重，严重的话，还有可能危及伤者的性命。有鉴于此，如何在不影响漏电断电器的功能，而且在无论是新的或是旧的车辆都能应用的前提下，在车辆发生事故时，使电池能快速主动断电，以避免漏电触电的危险，便成为本实用新型欲改进的目的。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能在车辆发生事故或是进行保修时，主动或手动断电，以避免人员触电伤亡事故发生的外挂型电池防触电装置。为解决前述问题及达到本实用新型的目的，本实用新型提供的技术方案为一种外挂型电池防触电装置，包括一控管装置，该控管装置为安装于车辆的动力电池与动力源之间、并与两者电性连接，且该车辆内具有至少一与该控管装置电性连接的检测装置；所述控管装置是由一与该动力电池、该动力源电性连接，能将该动力电池的电力、传递给该动力源使用的控制电路板；以及一设于该控制电路板上，具有至少一用于与该检测装置电性连接的通信接口，并与该动力电池的电池管理模块电性连接的断电判断模块所组成；所述断电判断模块能通过该通信接口监测对应检测装置的运作状态，使该断电判断模块能根据该检测装置所回传的信号，与其内部预先设定的判断基准进行比较，进而判断是否通过该电池管理模块在不使车辆的控制电池断电的情况下，使该电池管理模块停止动力电池的供电；所述检测装置内，还包含至少一安装于该车辆的车体内的车体传感器，当该车体产生变形、且该车体传感器所回传的信号大于判断基准时，则能使该断电判断模块动作，通 过控制电池管理模块使该动力电池停止供电。根据上述的外挂型电池防触电装置，所述动力电池内，还设有数个与该电池管理模块电性连接的电池单元。根据上述的外挂型电池防触电装置，所述电池单元为下列之一锂镍钴电池、锂锰电池、锂镍钴电池、锂镍电池、锂钛电池、锂镍钴锰电池、磷酸锂铁电池。根据上述的外挂型电池防触电装置，所述控制电路板外，还设有一能将控制电路板包覆在内的壳体。根据上述的外挂型电池防触电装置，所述控管装置，还包括一设于该控制电路板上、并与断电判断模块电性连接的信号接收模块，该信号接收模块能接收位于控管装置外部的遥控器的操作信号、以使该断电判断模块动作。根据上述的外挂型电池防触电装置，所述控管装置，还包括至少一与该电路板电性连接、用于与位于控管装置外部的电子装置连接的端口。根据上述的外挂型电池防触电装置，所述检测装置内，还包含能通过该通信接口、与断电判断模块电性连接的下列之一或其混合装置撞击传感器、速度传感器、震动传感器、安全气囊传感器、三轴加速度传感器。根据上述的外挂型电池防触电装置，所述控管装置，其与该动力电池的电性连接处，还对应设有一用于该动力电池连接控制电路板、并使控制电路板得以控制该动力电池的第一连接接口 ；而所述控管装置，其与该动力源的电性连接处，还对应设有一用于该动力源连接控制电路板、并使该动力电池的电力、顺利传递给该动力源的第二连接接口。根据上述的外挂型电池防触电装置，所述检测装置内，还包含能通过该通信接口、与断电判断模块电性连接的车体水平传感器，该车体水平传感器在车辆翻覆、或是与地面之间出现大于或等于45度的状态时，能通过控制电池管理模块、使该动力电池停止供电；而前述车体水平传感器，是由至少一设于车辆底面前侧端处的前距离传感器及至少一设于车辆底面后侧端处的后距离传感器所组成；另外，前述前距离传感器与后距离传感器为下列之一或其组合雷射测距传感器、红外线测距传感器、超音波测距传感器、雷达测距传感器。根据上述的外挂型电池防触电装置，所述检测装置内，还包含能通过该通信接口与断电判断模块电性连接的维修室开启传感器；前述维修室开启传感器，为设置于该车辆对应于该动力电池处的维修室处，当维修室开启时，能通过控制电池管理模块、使该动力电池停止供电；前述维修室开启传感器为下列之一或其组合极限开关、光传感器、按压开关。与现有技术相比，本实用新型的效果 I.通过检测装置与断电判断模块的配合，解决车辆发生事故时，不一定会断电的问题，主动使动力电池断电，另外，通过车体传感器的使用，只要车体产生变形，就能马上断电，使车辆中的驾驶员及乘客能安全地等待救援，同时使救护人员能安心救人。2.通过外挂方式，方便配合车辆使用，不管是新出厂的车辆，还是旧的车辆，都能安装使用，适用性佳。3.还能通过信号接收模块与遥控器的配合，在进行车辆保养修护时，手动关闭动力电池的供电，使养护人员能安全地进行维护，将意外触电的可能性，降至最低，保障养护人员的安全。4.通过端口的应用，能方便地进行断电判断模块的设定，变动判断基准，进行控管装置的更新，还能使本实用新型适用于不同的车辆，提高适用性与适用范围。
图I :本实用新型的立体示意图。图2 :本实用新型安装于车辆上时的立体示意图。图3 :本实用新型安装于车辆上时的方块示意图。图4 :本实用新型安装于车辆上使用时的立体实施示意图。图5 :本实用新型安装于车辆上使用时的方块示意图。图6 :本实用新型安装于车辆上、配合遥控器使用时的方块实施示意图。图7 :本实用新型安装于车辆上、配合电子装置使用时的方块实施示意图。图8 :本实用新型安装于车辆上、当车体水平传感器动作时的实施示意图。图9 :本实用新型安装于车辆上、当维修室开启传感器动作时的实施示意图。符号说明I 控制电路板 403 速度传感器2 断电判断模块 404 震动传感器21 通信接口405 安全气囊传感器3 壳体406 三轴加速度传感器4 信号接收模块 407 车体水平传感器5 端口408 维修室开启传感器6 第一连接接口 50 车体7 第二连接接口 60 控制电池10 车辆70 维修室20 动力电池100 控管装置201 电池管理模块 200 遥控器202 电池单元300 电子装置30 动力源A 前距离传感器40 检测装置B 后距离传感器401 车体传感器 S 信号[0059]402 撞击传感器 T 操作信号具体实施方式
以下依据附图所示的实施例详细说明如后如图I所示为本实用新型的立体示意图，如图2所示为本实用新型安装于车辆上时的立体示意图，如图3所示为本实用新型安装于车辆上时的方块示意图,如图4所示为本实用新型安装于车辆上使用时的立体实施示意图，如图5所示为本实用新型安装于车辆上使用时的方块示意图。附图显示的是，一种外挂型电池防触电装置，包括一控管装置100，该控管装置100为安装于车辆10的动力电池20与动力源30之间、并与两者电性连接，而该车辆10内具有至少一与该该控管装置100电性连接的检测装置40 ； 所述控管装置100是由一与该动力电池20、该动力源30电性连接，能将该动力电池20的电力、传递给该动力源30使用的控制电路板I ;以及一设于该控制电路板I上，具有至少一用于与该检测装置40电性连接的通信接口21，并与该动力电池20的电池管理模块201电性连接的断电判断模块2所组成；所述断电判断模块2能通过该通信接口 21、监测对应检测装置40的运作状态，使该断电判断模块2能根据该检测装置40所回传的信号S、与其内部预先设定的判断基准进行比较、进而判断是否通过该电池管理模块201、在不使车辆10的控制电池60断电的情况下，使该电池管理模块2停止动力电池30的供电；所述检测装置40内，还包含至少一安装于该车辆10的车体50内的车体传感器401，当该车体50产生变形、且该车体传感器401所回传的信号S大于判断基准时，则能使该断电判断模块2动作，通过控制电池管理模块201、使该动力电池20停止供电。其中，通过断电判断模块2与检测装置40的配合，使车辆10发生事故时，通过车体传感器401所回传的信号S，自动判断是否需要断电，以避免发生车体50轻微受损，但是却已断电，造成后续处理上困扰的情况，以车体50受损情况来判断，能降低误判的可能。同时，还能解决车辆10发生重大事故时不会断电的问题，使动力电池20能主动地马上自动断电，使车辆10中的驾驶员及乘客，可以安全地等待救援，并使救护人员能安心救人。其次，通过设置的方式，能方便配合车辆10应用，不管是新出厂的车辆10，还是旧的车辆10都能安装应用，适用性佳。另一方面，因为断电的只有动力电池20，而控制电池60仍旧供电，所以依旧能提供足够电力，使车辆10中需要用电的装置，除了动力源30之外的装置继续工作，方便驾驶员进行后续的处置动作，而之所以不对控制电池60断电，是因为相较于高电压输出形式的动力电池20，控制电池60为低电压输出，安全性较高，不容易对救护人员或是受害者产生危害。上述动力电池20内，还设有数个与该电池管理模块201电性连接的电池单元202。另外，上述电池单元202为下列之一锂镍钴电池、锂锰电池、锂镍钴电池、锂镍电池、锂钛电池、锂镍钴锰电池、磷酸锂铁电池。[0073]其中，通过多个电池单元202的应用，使动力电池20能以较低的成本，提供更好的效能，符合车辆10的动力需求。其次，通过应用不同的电池单元202，能提高动力电池20的应用范围，使本实用新型能符合不同种类车辆10的需求,增加动力电池20的产业应用性。上述控制电 路板I外，还设有一能将控制电路板I包覆在内的壳体3。其中，通过壳体3的使用，除能有效保护控管装置100之外，还便于控管装置100的安装。上述检测装置40内，还包含能通过该通信接口 21与断电判断模块2电性连接的下列之一或其混合装置撞击传感器402、速度传感器403、震动传感器404、安全气囊传感器405、三轴加速度传感器406。其中，通过增加不同的检测装置40，使断电判断模块2能正确的运作，因为有的事故，对车体50的破坏程度，并不会严重到需要救护人员到场才能将驾驶员及乘客救出的程度，如一般的追撞，只是造成保险杆破裂、安全气囊打开此类事故，通常车体50的受损并不严重，如果此时判断模块2判断要断电，反而有时会造成驾驶员的困扰，所以通过增加不同的判断信息，达到避免误判的情况发生，使本实用新型能更有效率的运作。上述控管装置100，与该动力电池20的电性连接处，还对应设有一能供该动力电池20连接控制电路板I、并使控制电路板I得以控制该动力电池20的第一连接接口 6 ；而所述控管装置100，与该动力源30的电性连接处，还对应设有一用于该动力源30连接控制电路板1，并使该动力电池20的电力顺利传递给该动力源30的第二连接接口7。其中，通过第一连接接口 6与第二连接接口 7，便于连接动力电池20与动力源30，方便设置的特性，使业者能便于安装于新的、或是旧的车辆10上，同时，还具备一定的防呆作用，降低安装错误的可能。如图6所示为本实用新型安装于车辆上、配合遥控器使用时的方块实施示意图。附图所示，所述控管装置100，还包括一设于该控制电路板I上、并与断电判断模块2电性连接的信号接收模块4，该信号接收模块4能接收位于控管装置100外部的遥控器200的操作信号T、以使该断电判断模块2动作。其中，通过信号接收模块4与遥控器200的配合，使维修人员能在进行检修之前，手动地使断电判断模块2断电，使维修人员能安心检修，无触电疑虑。另一方面，通过此遥控器200的使用，还能达到一定的保全作用，车辆10的使用者，能于停车并下车后，使断电判断模块3断电，所以就算坏人进入车内，同样无法启动车辆10，藉此能达到一定的保全效果。如图7所示为本实用新型安装于车辆上、配合电子装置使用时的方块实施示意图。附图显示，所述控管装置100，还包括至少一与该电路板I电性连接、用于与位于控管装置100外部的电子装置300连接的端口 5。其中，通过采用端口 5，当包含本实用新型的动力电池20要安装时，能够针对不同车种、车型、新旧、甚至是不同厂牌的车辆10，以电子装置300进行判断基准的重新设定，因为车辆10与车辆10之间，检测装置40的种类不一定相同，另外，耐撞程度也不同，所以重新设定判断基准，能有效地避免错误动作的情况发生，使业者能安心地使用。其次，电子装置300为下列之一桌面计算机、笔记本电脑、平板计算机、个人数字助理、智能型手机、半智能型手机；通过不同电子装置300的应用，方便维护人员进行维护
与安装。另一方面，车辆10在使用过程中，可能会有各种状况产生，而且车辆10也是会老化的，所以通过端口 5与电子装置300的配合，能定期对判断基准进行更新，使车辆10的使用者，能安心、安全地使用本实用新型。最后应说明的是，判断基准的设定，主要根据检测装置40的种类而变化，如下表所示 检测装置40的类别判断基准
车体传感器401车体50的变形量
撞击传感器402是否被撞击
速度传感器403速度是否有异常变化~
震动传感器404是否有过大震动
安全气囊传感器405安全气囊是否开启
三轴加速度传感器406 重力是否有异常变化~通过不同判断基准的配合，使断电判断模块2更准确地断电，降低误动作机率，而判定判断基准的配合方式，则是以业者的需求进行变动，以方便应用。如图8所示为本实用新型安装于车辆上、当车体水平传感器动作时的实施示意图。附图显示，所述检测装置40内，还包含能通过该通信接口 21、与断电判断模块2电性连接的车体水平传感器407，该车体水平传感器407在车辆10翻覆、或是与地面之间出现大于或等于45度的情况时，能通过控制电池管理模块201、使该动力电池20停止供电；而前述车体水平传感器407，由至少一设于车辆10底面前侧端处的前距离传感器A、及至少一设于车辆10底面后侧端处的后距离传感器B所组成。另外，所述前距离传感器A与后距离传感器B，为下列之一或其组合雷射测距传感器、红外线测距传感器、超音波测距传感器、雷达测距传感器。其中，通过采用车体水平传感器407，能避免车辆10翻覆、或是与地面之间出现大于或等于45度的情况时[如90度]，但车辆10并未受到大力撞击，且控管装置100不动作的情况发生，通过前距离传感器A与后距离传感器B的配合，能明确感知车辆10的状态，只要前距离传感器A与后距离传感器B两者之间，所测得的距离差异过大，或是产生无限远、无响应的异常状况时，即能通过控管装置100，通过电池管理模块201使该动力电池20停止供电，以确保驾驶人及乘客的安全。如图9所示为本实用新型安装于车辆上、当维修室开启传感器动作时的实施示意图。附图显示，所述检测装置40内，还包含能通过该通信接口 21、与断电判断模块2电性连接的维修室开启传感器408 ；前述维修室开启传感器408，为设置于该车辆10对应于该动力电池20处的维修室70处，当维修室70开启时，能通过控制电池管理模块201、使该动力电池20停止供电。另外，所述维修室开启传感器408为下列之一或其组合极限开关、光传感器、按压开关。其中，通过维修室开启传感器408的应用，当维护人员忘记断电，也能够自动、主动地断电，确保维护人员的安全，不必担心因为忘记断电而发生维护人员触电的情况。由此可以得知，本实用新型通过断电判断模块2与检测装置40的配合，使车辆10发生事故时，能主动断电，保障驾驶员、乘客及救护人员的生命安全，相较于现今的传统漏 电断电器，更具产业利用性、功效性与实用性。以上根据附图所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以附图所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种外挂型电池防触电装置，包括 一控管装置(100)，所述控管装置(100)安装于车辆(10)的动力电池(20)与动力源(30)之间、并与两者电性连接，且所述车辆(10)内具有至少一与所述控管装置(100)电性连接的检测装置(40)； 其特征在于 所述控管装置(100)是由一与所述动力电池(20)、所述动力源(30)电性连接，能将所述动力电池(20)的电力、传递给所述动力源(30)使用的控制电路板⑴；以及 一设于所述控制电路板(I)上，具有至少一能供与所述检测装置(40)电性连接用的通信接口(21)，并与所述动力电池(20)的电池管理模块(201)电性连接的断电判断模块(2)所组成；所述断电判断模块⑵能通过所述通信接口(21)、监测对应检测装置(40)的运作状态，使所述断电判断模块(2)能根据所述检测装置(40)所回传的信号(S)、与其内部预先设定的判断基准进行比较、并且进行判断，是否通过所述电池管理模块(201)、在不使车辆(10)的控制电池(60)断电的情况下，使所述电池管理模块(2)停止动力电池(30)的供电； 所述检测装置(40)内，还包含至少一安装于所述车辆(10)的车体(50)内的车体传感器(401)，当所述车体(50)产生变形、而所述车体传感器(401)所回传的信号(S)大于判断基准时，则能使所述断电判断模块(2)动作，通过控制电池管理模块(201)、使所述动力电池(20)停止供电。
2.如权利要求I所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于所述动力电池(20)内，还设有数个与所述电池管理模块(201)电性连接的电池单元(202)。
3.如权利要求2所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于所述电池单元(202)为下列之一锂镍钴电池、锂锰电池、锂镍钴电池、锂镍电池、锂钛电池、锂镍钴锰电池、磷酸锂铁电池。
4.如权利要求I所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于所述控制电路板(I)外，还设有一能将控制电路板(I)包覆在内的壳体(3)。
5.如权利要求I所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于所述控管装置(100)，还包括一设于所述控制电路板(I)上、并与断电判断模块(2)电性连接的信号接收模块(4)，所述信号接收模块(4)能接收位于控管装置(100)外部的遥控器(200)的操作信号(T)、以使所述断电判断模块(2)动作。
6.如权利要求I所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于所述控管装置(100)，还包括至少一与所述电路板(I)电性连接、用于与位于控管装置(100)外部的电子装置(300)连接的端口(5)。
7.如权利要求I所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于所述检测装置(40)内，还包含能通过所述通信接口(21)、与断电判断模块(2)电性连接的下列之一或其混合装置撞击传感器(402)、速度传感器(403)、震动传感器(404)、安全气囊传感器(405)、三轴加速度传感器(406)。
8.如权利要求I所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于所述控管装置(100)，与所述动力电池(20)的电性连接处，还对应设有一能供所述动力电池(20)连接控制电路板(I)、并使控制电路板(I)得以控制所述动力电池(20)的第一连接接口(6)；而所述控管装置(100)，与所述动力源(30)的电性连接处，还对应设有一供所述动力源(30)连接控制电路板(I)、并使所述动力电池(20)的电力、顺利传递给所述动力源(30)的第二连接接口(7)。
9.如权利要求I所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于所述检测装置(40)内，还包含能通过所述通信接口(21)、与断电判断模块(2)电性连接的车体水平传感器(407)，所述车体水平传感器(407)在车辆(10)翻覆、或是与地面之间出现大于或等于45度的情况时，能通过控制电池管理模块(201)使所述动力电池(20)停止供电； 所述车体水平传感器(407)，由至少一设于车辆(10)底面前侧端处的前距离传感器(A)、及至少一设于车辆(10)底面后侧端处的后距离传感器(B)所组成； 所述前距离传感器(A)与后距离传感器(B)，为下列之一或其组合雷射测距传感器、红外线测距传感器、超音波测距传感器、雷达测距传感器。
10.如权利要求I所述的外挂型电池防触电装置，其特征在于所述检测装置(40)内，还包含能通过所述通信接口(21)、与断电判断模块(2)电性连接的维修室开启传感器(408)； 所述维修室开启传感器(408)，设置于该车辆(10)对应于所述动力电池(20)处的维修室(70)处，当维修室(70)开启时，能通过控制电池管理模块(201)使所述动力电池(20)停止供电； 所述维修室开启传感器(408)，为下列之一或其组合极限开关、光传感器、按压开关。
专利摘要本实用新型的目的是提供一种能在车辆发生事故、或是进行保修时，主动或手动断电，以避免人员触电伤亡事故发生的外挂型电池防触电装置。包括，一安装于车辆的动力电池与动力源之间，并与两者电性连接的控管装置，且车辆内具有检测装置，控管装置是由控制电路板及断电判断模块所组成；断电判断模块能通过通信接口监测检测装置的状态，使其能根据所回传的信号与其默认的判断基准比较、进行判断，在不使车辆的控制电池断电的情况下，是否通过电池管理模块、使动力电池停止供电；检测装置内，还包含车体传感器，当车体产生变形且所回传的信号大于判断基准时，则能使断电判断模块动作，通过控制电池管理模块使动力电池停止供电。
文档编号B60L3/00GK202641402SQ20122024258
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者游大庆 申请人:台塑汽车货运股份有限公司