专利名称：电动汽车触电防护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种触电防护装置，尤其涉及一种电动汽车触电防护装置。
背景技术：
电动汽车除了性能表现外，如何兼顾使用者的安全成为重要课题；因电动汽车的动力系统有别于一般传统内燃机车辆，因此电动汽车除一般安全性要求外，对其电气安全防护另有特别规范，在车辆设计过程必须符合规范要求，以避免电动汽车潜在风险并确保使用之安全性。相较于传统内燃机车辆，电动汽车安全性的关注焦点也有所不同，首先是电动汽 车的动力来源-高压蓄电池组是否造成人员触电的风险，目前，在纯电动汽车上通常采用主电源开关、钥匙开关来切断整车蓄电池组的正极与其它电部件的输入电源端的防止，而高压蓄电池组仍保持完整连接，因此存在如下不足之处一，在生产过程中，随着高压多组蓄电池的不断接入，当串接的高压蓄电池组总电压超过安全电压值时，生产人员就容易出现触电的危险；二，电动汽车在行驶过程中如有水进入，原有的高压蓄电池组如果不能及时断开，车内人员易造成人员触电危险 三’电动汽车在维修中，由于存在电磁兼容问题，车上使用的电机控制器、DC/DC、充电机、空调控制器等电部件，都在电源输入端正、负极分别对车体接有I只共模电容，使得不带电的底盘带上了电，虽然所带电压不会直接造成生命危险，但是容易造成车人员有手麻而引起心理紧张；电动汽车采用高压蓄电池组的高压供电系统和12V的低压供电系统，高压蓄电池组的负极不得与电底盘有任何连接，高压蓄电池组的高压供电系统与12V的低压供电系统按要求不能有任何联系，而共模电容的存在使高压蓄电池组供电系统与12V的低压供电系统有了联系，尽管稳态时共模电容上只有电压，没有电流通过，但是当人员或其他导电物品碰到共模电容，就会打破平衡，形成回路，此时就会产生电流从而影响人员的安全，然而，为了满足电动汽车的电磁兼容性，共模电容不能取消。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供的电动汽车触电防护装置，使电动汽车的高压动力蓄电池分组接通和断开，每个高压动力蓄电池的分组的电压为人体的安全电压，降低了人员在生产、维修中高压触电的危险，当行驶时，所述电动汽车触电防护装置可快速将各高压动力蓄电池分组连接起来，以满足整车的高压供电需求，行驶中若供电系统绝缘超标或其他需要断开供电系统时，所述电动汽车触电防护装置在接到相应信号时即可将所述高压动力蓄电池分成几组。本实用新型提供的电动汽车触电防护装置，包括通断模块，与电动汽车高压动力蓄电池组相连接，用于控制电动汽车高压动力蓄电池组的通断；驱动模块，用于发出驱动控制信号，驱动通断模块动作；进一步，所述通断模块包括若干个直流接触器，所述若干个直流接触器的绕组线圈相互并联，每个直流接触器的绕组线圈接有对应的续流二极管D4 ；进一步，所述驱动模块包括辅助电池E2、外部启动开关、充电控制器、二极管D1、二极管D2和二极管D3，所述外部启动开关的输入端接于所述辅助电池E2的正极，所述二极管D1、二极管D2和二极D3的负极连接，作为所述驱动模块的输出端，所述充电控制器的一端与二极管D3的正极相连，充电控制器的另一端接地；进一步，所述驱动模块包括隔离型变压器I、隔离型变压器II、外部启动开关、充电控制器、二极管D0、二极管D1、二极管D2和二极管D3 ;所述二极管D1、二极管D2和二极D3的负极连接，作为所述驱动模块的输出端，所述隔离型变压器I的输出接与所述二极管DO的正极，所述二极管DO的负极与外部启动开关相接，所述充电控制器的一端与二极管D3的正极相连，充电控制器的另一端接地；进一步，所述隔离型变压器I的电压Vl至少达到所述直流接触器最小工作电压，且所述隔离型变压器I的静态输入电流至少用于满足所述直流接触器短时供电，所述隔离 型变压器II的电压V2至少满足负载电压要求；进一步，所述驱动模块包括辅助电池E3、外部启动开关、充电控制器、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电阻R1、电阻R2和晶体管Q1，所述外部启动开关输入端与所述辅助电池正极连接，所述充电控制器的一端与二极管D3的正极相连，充电控制器的另一端接地，所述二极管Dl、二极管D2和二极管D3负极连接；所述晶体管Ql的基极通过电阻Rl连接至所述二极管Dl、二极管D2或二极管D3的负极连接点，所述电阻R2接于所述晶体管Ql的基极与发射极之间，所述晶体管Ql的集电极作为输出端与所述通断模块的输入端连接。进一步，所述电动汽车触电防护装置还包括接于所述驱动模块的保护模块，所述保护模块包括绝缘检测仪、二极管D5、晶体管Q2、电阻R3和电阻R4，所述绝缘监测仪的输出端接于所述二极管D5的正极，所述晶体管Q2的基极通过电阻R3连接至所述二极管D5负极，所述电阻R4接于晶体管Q2的基极与发射极之间，所述晶体管Q2的集电极接于所述晶体管Ql的基极；进一步，所述外部启动开关为钥匙开关，所述外部启动开关包括触头P、触头ACC、触头ST，所述触头ACC与二极管Dl的正极相连接，所述触头ST与二极管D2的正极相连接，所述触头P可与所述触头ACC和触头ST中任一触头接通。本实用新型的好处是使电动汽车的高压动力蓄电池分组接通和断开，每个高压动力蓄电池的分组的电压为人体的安全电压，降低了人员在生产、维修中高压触电的危险，当行驶时，所述电动汽车触电防护装置可快速将各高压动力蓄电池分组连接起来，以满足整车的高压供电需求。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步描述图I为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型实施例一的电路原理图。图3为本实用新型实施例二的电路原理图。图4为本实用新型实施例三的电路原理图。
具体实施方式
图I是本实用新型的结构示意图，如图所示，本实用新型提供的电动汽车触电防护装置，包括通断模块1，与电动汽车高压动力蓄电池组相连接，用于控制电动汽车高压动力蓄电池组的通断；驱动模块2，用于发出驱动控制信号，驱动通断模块I动作，BI、B2…Bn为所述通断模块I的输出端触头，所述触头接于所述电动汽车高压动力蓄电池各分组，本实用新型使电动汽车的高压动力蓄电池分组接通和断开，每个高压动力蓄电池的分组的电压为人体的安全电压，降低了人员在生产、维修中高压触电的危险。实施例一图2是本实用新型实施例一的电路原理图，如图所示，本实施例中，所述通断模块I包括若干个直流接触器22，所述若干个直流接触器22的绕组线圈相互并联，每个直流接触器22的绕组线圈接有对应的续流二极管D4，所述直流接触器22设有输出触头BI和输·出触头B2，所述输出触头BI和输出触头B2接于相邻两个高压动力蓄电池分组的正极和负极，使相邻的两个高压动力蓄电池分组串接起来，所述直流接触器22的数量比高压动力蓄电池分组数少一个，所述通断模块I将高压动力蓄电池分组接通与断开，从而达到保护人员安全的目的。本实施例中，所述驱动模块2包括辅助电池E2、外部启动开关20、充电控制器21、二极管D1、二极管D2和二极管D3，所述外部启动开关20的输入端与所述辅助电池E2正极连接，所述二极管Dl、二极管D2和二极管D3负极连接，作为所述驱动模块2的输出端，所述充电控制器21的一端与二极管D3的正极相连，充电控制器的另一端接地，所述驱动模块2输出控制信号，对所述通断模块I进行控制。本实施例中，所述外部启动开关20为钥匙开关，所述外部启动开关20包括触头P、触头ACC、触头ST，所述触头ACC与二极管Dl的正极相连接，所述触头ST与二极管D2的正极相连接，所述触头P可与所述触头ACC和触头ST任一触头接通。本实施例中，所述充电控制器21用于控制和保护充电时的电动汽车高压动力蓄电池；所述外部启动开关20闭合时,辅助电池E2开始供电,二极管Dl或者二极管D2导通，所述直流接触器22的触头BI和触头B2吸合，使电动汽车高压动力蓄电池分组接通，电动汽车高压蓄电池开始供电，当外部启动开关20断开时，所述直流接触器22停止工作，所述充电控制器21的触头吸合，电动汽车高压动力蓄电池分组断开，且高压动力蓄电池各分组的电压为安全电压。实施例二如图3所示，本实施例中，所述通断模块I包括若干个直流接触器35，所述若干个直流接触器35的绕组线圈相互并联，每个直流接触器35的绕组线圈接有对应的续流二极管D4，所述直流接触器35设有输出触头BI和输出触头B2，所述输出触头BI和输出触头B2接于相邻两个高压动力蓄电池分组的正极和负极，使相邻的两个高压动力蓄电池分组串接起来，所述直流接触器35的数量比高压动力蓄电池分组数少一个，所述通断模块I将高压动力蓄电池分组接通与断开，从而达到保护人员安全的目的。本实施例中，所述驱动模块2包括隔离型变压器I 31、隔离型变压器1132、外部启动开关34、充电控制器33、二极管D1、二极管D2和二极管D3，所述二极管D1、二极管D2和二极管D3负极连接，作为所述驱动模块2的输出端，所述充电控制器33的一端与二极管D3的正极相连，充电控制器33的另一端接地；所述隔离型变压器I 31的输出端与所述二极管DO的正极连接，二极管DO的负极与外部启动开关34相接，所述隔离型变压器I 31的输入端接电动汽车高压动力蓄电池的一个分组En的正、负级，所述隔离型变压器1132的输入端接整个高压动力蓄电 池的正、负级。本实施例中，所述隔离型变压器I 31的输出电压Vl至少等于或大于所述直流接触器35最小工作电压要求，且所述隔离型变压器I 31的静态输入电流在满足所述直流接触器35短时供电的情况下应尽可能小，所述隔离型变压器II 32的输出电压V2应满足负载电压要求。所述外部启动开关34为钥匙开关，所述外部启动开关34包括触头P、触头ACC和触头ST，所述触头ACC与二极管Dl的正极相连接，所述触头ST与二极管D2的正极相连接，所述触头P可与所述触头ACC和触头ST任一触头接通。本实施例中，当所述外部启动开关34与所述触头ACC或触头ST接通,所述高压动力蓄电池的一个分组En开始供电，二极管DO导通，二极管Dl或二极管D2导通，所述直流接触器35触头BI和触头B2吸合，使所述电动汽车高压动力蓄电池各分组串接起来开始向外供电，同时，所述隔离型变压器1132有高压输入而开始工作，所述隔离型变压器1132输出电压V2，且大于所述隔离型变压器I 31的输出电压VI，二极管DO因加有反向电压而截止，所述直流接触器35此时由所述隔离型变压器1132供电，当所述钥匙开关34断开时，电动汽车的高压动力蓄电池又断开为几个组，达到保护人员安全的目的。实施例三如图4所示，本实施例中，所述通断I模块包括若干个直流接触器43，所述若干个直流接触器43的绕组线圈相互并联，每个直流接触器43的绕组线圈接有对应的续流二极管D4，所述直流接触器43设有输出触头BI和输出触头B2，所述输出触头BI和输出触头B2接于相邻两个高压动力蓄电池分组的正极和负极，使相邻的两个高压动力蓄电池分组串接起来，所述直流接触器43的数量比高压动力蓄电池分组数少一个，所述通断模块I将电动汽车高压动力蓄电池分组接通与断开，从而达到保护人员安全的目的。本实施例中，所述驱动模块2包括辅助电池E3、外部启动开关44、充电控制器42、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电阻R1、电阻R2和晶体管Ql ;所述外部启动开关44与所述辅助电池E3正极连接，所述充电控制器42的一端与二极管D3的正极相连，充电控制器42的另一端接地，所述二极管D1、二极管D2和二极管D3的负极连接；所述晶体管Ql的基极通过电阻Rl连接至所述二极管Dl、二极管D2或二极管D3的负极连接点，所述电阻R2接于所述晶体管Ql的基极与发射极之间，用于当晶体管Ql截止时抗干扰，所述晶体管Ql的集电极作为输出端与所述通断模块的输入端连接。本实施例中，所述电动汽车触电防护装置还包括接于所述驱动模块2的保护模块3，所述保护模块包括绝缘检测仪41、二极管D5、电阻R3、电阻R4和晶体管Q2，所述二极管D5的正极接于所述绝缘检测仪41输出端，所述晶体管Q2的基极通过电阻R3连接至所述二极管D5负极，所述电阻R4接于所述晶体管Q2的基极与发射极之间，用于当晶体管Q2截止时抗干扰，所述晶体管Q2的集电极接于所述晶体管Ql的基极，所述晶体管Q2 —般处于截止状态，当所述保护模块3的绝缘检测仪41检测到高压动力蓄电池的正负极对电底盘的绝缘电阻值下降偏离正常值时，所述绝缘检测仪41输出控制信号使晶体管Q2由截止转为导通，将晶体管Ql的基极经Q2接地，使晶体管Ql截止，从而使所述若干直流接触器43接触点断开，达到保护人员安全的目的。所述外部启动开关44为钥匙开关，所述外部启动开关44包括触头P、触头ACC和触头ST，所述触头ACC与二极管Dl的正极相连接，所述触头ST与二极管D2的正极相连接，所述触头P可与所述触头ACC和触头ST任一触头接通。本实施例中，所述外部启动开关44的触头A CC或者触头ST接通,二极管Dl或者D2导通，所述晶体管Ql由截止转为导通，所述直流接触器43触头吸合，使得电动汽车高压动力蓄电池分组接通，向外供电；当所述保护模块3检测到电动汽车高压动力蓄电池的正、负极对电动汽车的电底盘的绝缘电阻值下降且偏离正常值时，所述绝缘检测仪41输出控制信号使所述晶体管Q2导通，由于晶体管Q2导通，则晶体管Ql的基极接地，所述通断模块I停止工作，电动汽车高压动力蓄电池分组断开，电动汽车未启动时，所述绝缘检测仪41检测到绝缘超标时，所述外部启动开关44闭合，则所述直流接触器43的触头不吸合，当车在行驶中，若绝缘检测仪检测到绝缘超标后，则所述绝缘检测仪41先进行报警提示,给车内人员一定反应时间，若在此时间内，没有进行人为的停止电动汽车高压动力蓄电池供电，所述绝缘检测仪41输出控制信号，使所述晶体管Q2导通，晶体管Ql基极接地，则所述直流接触器43的触头断开，从而保护了人员的安全。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种电动汽车触电防护装置，其特征是包括 通断模块，与电动汽车高压动カ蓄电池组相连接，用于控制电动汽车高压动カ蓄电池组的通断； 驱动模块，用于发出驱动控制信号，驱动通断模块动作。
2.根据权利要求I所述电动汽车触电防护装置，其特征是所述通断模块包括至少两个直流接触器，所述至少两个直流接触器的绕组线圈相互并联，每个直流接触器的绕组线圈接有对应的续流ニ极管D4。
3.根据权利要求2所述电动汽车触电防护装置，其特征是所述驱动模块包括辅助电池、外部启动开关、充电控制器、ニ极管D1、ニ极管D2和ニ极管D3，所述外部启动开关的输入端接于所述辅助电池E2的正扱，所述ニ极管Dl、ニ极管D2和ニ极D3的负极连接，作为所述驱动模块的输出端，所述充电控制器的一端与ニ极管D3的正极相连，充电控制器的另ー端接地。
4.根据权利要求2所述电动汽车触电防护装置，其特征是所述驱动模块包括隔离型变压器I、隔离型变压器II、外部启动开关、充电控制器、ニ极管DO、ニ极管D1、ニ极管D2和ニ极管D3 ;所述ニ极管D1、ニ极管D2和ニ极D3的负极连接，作为所述驱动模块的输出端；所述隔离型变压器I的输出接与所述ニ极管DO的正极，所述ニ极管DO的负极与外部启动开关相接，所述充电控制器的一端与ニ极管D3的正极相连，充电控制器的另一端接地。
5.根据权利要求4所述电动汽车触电防护装置，其特征是所述隔离型变压器I的电压Vl大于或等于所述直流接触器最小工作电压，且所述隔离型变压器I的静态输入电流至少应满足所述直流接触器短时供电，所述隔离型变压器II的电压V2至少满足负载电压要求。
6.根据权利要求2所述电动汽车触电防护装置，其特征是所述驱动模块包括辅助电池E3、外部启动开关、充电控制器、ニ极管D1、ニ极管D2、ニ极管D3、电阻R1、电阻R2和晶体管Q1，所述外部启动开关输入端与所述辅助电池正极连接，所述充电控制器的一端与ニ极管D3的正极相连，充电控制器的另一端接地，所述ニ极管Dl、ニ极管D2和ニ极管D3负极连接；所述晶体管Ql的基极通过电阻Rl连接至所述ニ极管D1、ニ极管D2或ニ极管D3中任一二极管的负极，所述电阻R2接于所述晶体管Ql的基极与发射极之间，所述晶体管Ql的集电极作为输出端与所述通断模块的输入端连接。
7.根据权利要求6所述电动汽车触电防护装置，其特征是所述电动汽车触电防护装置还包括接于所述驱动模块的保护模块，所述保护模块包括绝缘检测仪、ニ极管D5、晶体管Q2、电阻R3和电阻R4，所述绝缘监测仪的输出端接于所述ニ极管D5的正扱，所述晶体管Q2的基极通过电阻R3连接至所述ニ极管D5负极，所述电阻R4接于晶体管Q2的基极与发射极之间，所述晶体管Q2的集电极接于所述晶体管Ql的基板。
8.根据权利要求3、4和6中任ー权利要求所述电动汽车触电防护装置，其特征是所述外部启动开关为钥匙开关，所述外部启动开关包括触头P、触头ACC、触头ST，所述触头ACC与ニ极管Dl的正极相连接，所述触头ST与ニ极管D2的正极相连接，所述触头P可与所述触头ACC或触头ST任一触头接通。
专利摘要本实用新型提供的电动汽车触电防护装置，包括通断模块，与电动汽车高压动力蓄电池组相连接，用于控制电动汽车高压动力蓄电池组的通断；驱动模块，用于发出驱动控制信号，驱动通断模块动作；本实用新型使电动汽车的高压蓄电池组分组接通和断开，每个高压蓄电池组分组的电压为人体的安全电压，当行驶时，所述电动汽车触电防护装置可快速将各高压蓄电池组分组连接起来，以满足整车的高压供电需求，行驶中若供电系统绝缘超标或其他需要断开供电系统时，所述电动汽车触电防护装置使高压蓄电池组分组断开，达到保护人员的目的。
文档编号B60L3/00GK202413450SQ20112054885
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者冷全生, 张伟, 张兴海, 熊代荣, 王林, 程波 申请人:重庆小康工业集团股份有限公司