專利名稱：一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電動汽車電池安全接插系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車是一種重要的交通工具，汽車工業(yè)是很多國家的支柱產(chǎn)業(yè)。在我國，汽車排放所引起的污染已成為城市的主要污染源之一，而且每年要花大量外匯進(jìn)口石油。降低汽車的污染和節(jié)省能源已成為我們面臨的嚴(yán)峻問題。隨著世界性的能源危機(jī)以及汽車尾氣排放所造成的大氣污染，技術(shù)的不斷進(jìn)步，開發(fā)噪聲低、能耗小、無污染、又不受燃料短缺影響的電動汽車已成為社會共識。電動汽車在今天的興起是技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，更是在當(dāng)前全球能源危機(jī)與環(huán)境問題的必然選擇。電動汽車的研發(fā)對解決能源和環(huán)境污染問題具有十分重要的意義。電動車上的核心技術(shù)之一是能源儲備及供給系統(tǒng)。電動汽車電池作為電動車的供能系統(tǒng)影響著電動汽車的整個運(yùn)行情況。由于電池儲能有限的原因，電池的更換是電動車能量供給體系中的一個重要解決方案。由于電池組輸出高電壓，電池更換過程中的安全成為一個非常重要的問題，很大程度上影響到電動車的推廣與使用。電動車在運(yùn)輸行駛中電池必須通過接插件可靠地與動力系統(tǒng)連接，在電動車發(fā)生意外碰撞時，若電池仍然繼續(xù)為電動車供電，則很容易造成電動車起火以及意外的人員傷害，并阻礙了救援工作的展開。因此電動車的電池接插件的設(shè)計(jì)和使用方法非常重要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問題是通過設(shè)計(jì)一種電動車電池安全接插系統(tǒng)，在電動車電池更換效率的情況下，保證更換過程以及電池組在物流系統(tǒng)傳送過程中的安全，同時提高電動車運(yùn)行中電源供給的穩(wěn)定性與安全性，防止在意外碰撞情況下電池繼續(xù)供電造成的二次事故的發(fā)生，從而時刻保證電動汽車使用的通斷電氣安全。本實(shí)用新型公開了一種電動車動力電池組安全接插系統(tǒng)。其包括電源，主控制器， 接插件，碰撞傳感器，電磁繼電器以及主接觸器。其中，電源為電氣系統(tǒng)控制回路提供能量， 保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行；主控制器監(jiān)測并控制電氣系統(tǒng)的通斷，確保電池組僅在安全的情況下為動力系統(tǒng)供電；接插件為實(shí)現(xiàn)動力電源回路和控制信號回路通斷的接插裝置，由電磁繼電器控制其是否接通。其主電源動力電源回路由主接觸器控制電池與動力系統(tǒng)的通斷， 其控制信號回路由電磁繼電器，接插件可靠連接確認(rèn)結(jié)構(gòu)，碰撞傳感器和主控制器構(gòu)成?？刂菩盘柣芈返碾娫匆餐ㄟ^接插件連接通道從外部供給。一種回路的構(gòu)成方式可如下接插件的驅(qū)動回路與碰撞傳感器的一端相連，碰撞傳感器另一端與控制主接觸器通斷的電磁繼電器相連，電磁繼電器由主控制器控制其通斷。碰撞傳感器通過感知探測外界碰撞情況控制主控制器與外圍驅(qū)動電路的通斷；接插件可靠連接確認(rèn)結(jié)構(gòu)能夠確?？刂菩盘柣芈穬H在接插件插口完全接插準(zhǔn)確的情況下接通正常工作。主接觸器為連接電池組與動力系統(tǒng)的開關(guān)裝置。所述系統(tǒng)中主控制器為具備運(yùn)行邏輯算法及驅(qū)動功能的嵌入式電子控制系統(tǒng)，例如電池管理系統(tǒng)。系統(tǒng)控制回路由機(jī)械形式的連接確認(rèn)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。所述系統(tǒng)中接插件由插針件與插孔件兩部分組成，且接插件的接插連接包括動力電源回路、控制信號回路、控制電源回路和可靠連接確認(rèn)結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，接插件中的可靠連接確認(rèn)結(jié)構(gòu)通過對針短接的方式檢測接插件的可靠連接情況。進(jìn)一步，接插件插孔內(nèi)壁纏有導(dǎo)電金屬絲。導(dǎo)電金屬絲高度遠(yuǎn)低于其他插孔內(nèi)導(dǎo)電金屬絲的高度，通過短接的方式實(shí)現(xiàn)提前對接插件接觸的松動做出預(yù)警。本實(shí)用新型的不但能夠完成電池?fù)Q裝過程中的快速接插，而且保證在接插件插緊穩(wěn)定后才允許電池給予動力系統(tǒng)供電，避免了由于接插件帶電接插引起的弧電，從而提高插件及其他器件的使用壽命，并且在運(yùn)行中能夠防止在發(fā)生意外碰撞時電池繼續(xù)供電所帶來的其他傷害，也保障了動力電池組在運(yùn)輸和物流途中的安全性。本實(shí)用新型增強(qiáng)了電動車使用過程中的便利性與安全性。

圖1是本實(shí)用新型的電路連接原理框圖；圖2是接插件插針件與插孔件主視圖；圖3是接插件插孔件俯視圖；圖4是接插件驅(qū)動回路插針與插孔的電路導(dǎo)通示意圖；圖5是接插件驅(qū)動回路插孔與普通通訊插孔內(nèi)金屬絲高度示意圖；圖6是本實(shí)用新型的工作流程框圖；附圖標(biāo)記列表1.電源2.主控制器[0019]3.接插件4.碰撞傳感器[0020]5.電磁繼電器6.主接觸器[0021]7.電池組8.動力系統(tǒng)[0022]9.接插件插針件10電源插針[0023]11通訊插針12接插件插孔件[0024]13電源插孔14通訊插孔[0025]15驅(qū)動回路插針16驅(qū)動回路插孔[0026]17普通通訊插孔18金屬絲
具體實(shí)施方案下面結(jié)合圖進(jìn)行說明。如圖1，電源1為電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)提供能量，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行；主控制器2監(jiān)測并控制電池組7與動力系統(tǒng)8的通斷，確保電池組7在安全的情況下為動力系統(tǒng)8供電；接插件3為接插裝置，其主電源接插的一端與主接觸器6相連，另一端與動力系統(tǒng)8相連接，控制電池組7與動力系統(tǒng)8的通斷，接插件3的驅(qū)動回路接插的一端與碰撞傳感器4相連，另一端與電磁繼電器5相連，通過其接插的狀態(tài)控制電池安全接插系統(tǒng)電路的連接；碰撞傳感器4與主控制器2相連，通過感知探測外界碰撞情況控制主控制器 2與外圍電路的通斷；電磁繼電器5為與主接觸器6的驅(qū)動器件相連接，在接插件3通訊接插口完全接插準(zhǔn)確的情況下正常工作；主接觸器6為連接電池組7與動力系統(tǒng)8的開關(guān)裝置，由電磁繼電器5控制其是否導(dǎo)通。如圖2和3所示，在電動車更換電池組的過程中，接插件插針件9與接插件插孔件 12進(jìn)行連接，電源插針11相應(yīng)地插入電源插孔13中，通訊插針11相應(yīng)地插入通訊插孔14 中。且電源插針11與電源插孔13的一端與電池組7連接，另一端與動力系統(tǒng)8相連接。如圖4中，驅(qū)動回路插針15進(jìn)行短接，驅(qū)動回路插孔16進(jìn)行短接，在接插件驅(qū)動插針15插入接插件通訊插孔16內(nèi)時，短接的驅(qū)動回路插針15和短接的驅(qū)動回路插孔16 形成電路導(dǎo)通連接狀態(tài)，且導(dǎo)通的電路一端與電磁繼電器5相連接，另一端與碰撞傳感器4 相連接。如圖5所示，驅(qū)動回路插針15與普通通訊插針17內(nèi)壁都纏有導(dǎo)電金屬絲18，且驅(qū)動回路插針15內(nèi)的金屬絲高度遠(yuǎn)低于普通通訊插針17內(nèi)金屬絲的高度。在接插件插針件 9插入接插件插孔件12內(nèi)時，電源插針10與通訊插針11同時插入相應(yīng)的電源插孔13與通訊插孔14內(nèi)。在此過程中，電源插針10與電源插孔13，普通通訊插針與普通通訊插孔17 首先形成連接并導(dǎo)通狀態(tài)。由于驅(qū)動回路插孔16內(nèi)金屬絲8的高度遠(yuǎn)低于普通通訊插孔 17內(nèi)金屬絲8的高度，因此在接插件插針件9未完全準(zhǔn)確地插入接插件插孔件12內(nèi)時，驅(qū)動回路插針15不能接觸到驅(qū)動回路插孔16內(nèi)的金屬絲8，因此不能形成導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)接插件插針件9完全準(zhǔn)確地插入接插件插孔件12內(nèi)時，驅(qū)動回路插針15才接觸到驅(qū)動回路插孔16內(nèi)的金屬絲18，形成電路導(dǎo)通狀態(tài)。如圖6所示，為本實(shí)用新型的工作流程框圖。結(jié)合圖1所示，當(dāng)接插件3的接插件插針件9與接插件插孔件12相連接后，在電源1沒有供電的情況下，電磁繼電器5停止工作，主接觸器6打開，電池組7停止為動力系統(tǒng)8供電。同樣在主控制器2未允許系統(tǒng)電路導(dǎo)通，接插件3的特定通訊接插口未形成短接回路，碰撞傳感器4在感測到外界碰撞達(dá)到一定程度時斷開電路，電路都不能導(dǎo)通，電磁繼電器5都不能夠工作，相應(yīng)的主接觸器6斷開， 電池組7停止為動力系統(tǒng)8供電。當(dāng)電源1為電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)正常供電，主控制器2允許系統(tǒng)電路導(dǎo)通，接插件3的接插準(zhǔn)確，即接插件插針件9與接插件插孔件12完全準(zhǔn)確地接插，碰撞傳感器4未斷開電路時，電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)的電路導(dǎo)通。此時電磁繼電器5工作，由電磁繼電器5控制的主接觸器6閉合，電池組7與動力系統(tǒng)8的連接電路導(dǎo)通，電池組7正常地給動力系統(tǒng)8供電。雖然上面已經(jīng)結(jié)合附圖詳細(xì)說明了本實(shí)用新型，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識到上述說明僅僅是對具體實(shí)施方式
的示意闡述，本實(shí)用新型的范圍并不限制于上述的特定例。 本實(shí)用新型所述的一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)為一個回路系統(tǒng)，其具體實(shí)施方式
的鏈接順序僅僅為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的一種形式，無論鏈接順序如何，均屬于本實(shí)用新型的范圍中。本實(shí)用新型所述的一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)的任何一個結(jié)構(gòu)均受保護(hù)，當(dāng)個體進(jìn)行局部實(shí)施時仍然屬于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)，其包括電源，主控制器，接插件，碰撞傳感器，電磁繼電器以及主接觸器；其特征在于接插件為接插裝置，其主電源接插的一端與主接觸器相連，另一端與動力系統(tǒng)相連接，接插件的驅(qū)動回路接插的一端與碰撞傳感器相連， 另一端與電磁繼電器相連；碰撞傳感器與主控制器相連；電磁繼電器為與主接觸器的驅(qū)動器件相連接；主接觸器為連接電池組與動力系統(tǒng)的開關(guān)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)，其特征在于主控制器為具備運(yùn)行邏輯算法及驅(qū)動功能的嵌入式系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1與權(quán)利要求2之一所述的一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)， 其特征在于主控制器為嵌入式電子控制系統(tǒng)，系統(tǒng)控制回路由機(jī)械形式的連接確認(rèn)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)，其特征在于接插件由插針件與插孔件兩部分組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)，其特征在于接插件中驅(qū)動回路插孔短接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)，其特征在于接插件中驅(qū)動回路插針短接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)，其特征在于接插件插孔內(nèi)壁纏有導(dǎo)電金屬絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)，其特征在于接插件的驅(qū)動回路插孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬絲高度低于其他插孔內(nèi)導(dǎo)電金屬絲的高度。
專利摘要一種電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)，包括電源(1)，主控制器(2)，接插件(3)，碰撞傳感器(4)，電磁繼電器(5)以及主接觸器(6)。其中電源(1)為電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)提供能量，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行；主控制器(2)監(jiān)測并控制電池組(7)與動力系統(tǒng)(8)的通斷，確保電池組(7)在安全的情況下為動力系統(tǒng)(8)供電；接插件(3)為接插裝置，其主電源接插的一端與主接觸器(6)相連，另一端與動力系統(tǒng)(8)相連接，控制電池組(8)與動力系統(tǒng)(9)的通斷，接插件(3)的驅(qū)動回路一端與碰撞傳感器(4)相連，另一端與電磁繼電器(5)相連，通過其接插的狀態(tài)控制電動汽車動力電池組安全接插系統(tǒng)電路的連接；碰撞傳感器(4)與主控制器(2)相連，通過感知探測外界碰撞情況控制主控制器(2)與外圍電路的通斷；電磁繼電器(5)為與主接觸器(6)的驅(qū)動器件相連接，在接插件(3)完全接插準(zhǔn)確的情況下正常工作；主接觸器(6)為連接電池組(7)與動力系統(tǒng)(8)的開關(guān)裝置，由電磁繼電器(5)控制其是否接通。
文檔編號B60K1/04GK202130296SQ20102055707
公開日2012年2月1日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者華劍鋒, 李立國, 田碩 申請人:北京科易動力科技有限公司