本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种车辆的电源紧急切断保护系统。本发明还涉及一种包括上述电源紧急切断保护系统的车辆。
背景技术：
随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。
在汽车工业领域，车辆已研制出了各种类型，比如小轿车、商用车、重卡车等。其中，重卡车主要用于大吨位货物运输或危险品运输。而根据GB7258相关标准最新要求，危险品运输车需要在驾驶室内部或者外部有紧急切断整车电源装置，而且目前欧洲各国危险品运输车均需遵循ADR(Autorotation Dangerous Road)系统，即危险品公路运输协议，欧洲均有类似要求。而目前市场上由于对紧急断电方法国家没有具体要求，因此在新标准出台后，很多客户或者汽车制造商均采用最简单直接的方法，即在驾驶室内安装一个电源开关直接用于切断整车用电电路与蓄电池电源之间的连接，同时切断整车发动机的运转。
然而，现有技术中通过在驾驶室内设置一个电源开关直接来切断整车蓄电池电源同时关闭发动机运转的方式，当电源开关切断后，整车用电电路虽然与蓄电池迅速断开了连接，但是此时发动机仍然会在惯性的作用下进行短时间的运行，这将导致发电机在发动机的惯性运转下继续发电，如此形成短时高压对整车用电器造成不可逆的高压冲击损坏。
如此，如何在车辆紧急断电时避免造成对整车用电器造成瞬间高压冲击损坏，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种车辆的电源紧急切断保护系统，能够在车辆紧急断电时避免造成对整车用电器造成瞬间高压冲击损坏。本发明的另一目的是提供一种包括上述电源紧急切断保护系统的车辆。
为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆的电源紧急切断保护系统，包括设置于车体上的紧急开关、与其信号连接的主控模块，以及与所述主控模块信号连接、用于控制发电机运行状态的第一可控开关，和与所述主控模块信号连接、用于控制蓄电池与整车用电电路通断的第二可控开关；所述紧急开关被触发时，所述主控模块输出第一预设控制信号给所述第一可控开关，以使所述发电机停止发电，且所述主控模块输出第二预设控制信号给所述第二可控开关，以使所述蓄电池与所述整车用电电路断开连接。
优选地，所述紧急开关在所述车体上设置有多个，且任意一个所述紧急开关被触发时，所述主控模块均对所述第一可控开关输出预设控制信号。
优选地，各所述紧急开关串联，且分别设置于驾驶室内和车体外部。
优选地，所述第一可控开关具体为常开继电器，且所述主控模块对其输出预设控制信号时，所述发电机的一端通过所述第一可控开关接地。
优选地，还包括与所述主控模块信号连接、用于在所述紧急开关被触发时发出预设报警信息的指示器。
优选地，所述指示器具体为声光报警器。
优选地，所述主控模块内设置有延时电路模块，且在所述紧急开关被触发时，所述延时电路模块延迟预设缓冲时间后将所述第二预设控制信号输出给所述第二可控开关。
优选地，所述第二可控开关具体为双稳态继电器。
本发明还提供一种车辆，包括车体和设置于所述车体上的电源紧急切断保护系统，其中，所述电源紧急切断保护系统具体为上述任一项所述的电源紧急切断保护系统。
优选地，所述车辆具体为危险品运输车。
本发明所提供的车辆的电源紧急切断保护系统，主要包括紧急开关、主控模块、第一可控开关和第二可控开关。其中，紧急开关设置在车体上，可供用户进行按压等操作。主控模块与紧急开关信号连接，当紧急开关被触发时，会被主控模块检测到并发出对应信号。第一可控开关具有控制端和若干个连接端，其控制端与主控模块信号连接，在主控模块发出的控制信号的控制下实现各个连接端的连接，主要用于控制发电机的运行状态。第二可控开关同第一可控开关一样，具有控制端和若干个连接端，其控制端也与主控模块信号连接，在主控模块发出的控制信号的控制下实现各个连接端的连接，主要用于控制蓄电池与整体用电电路的通断状态。当紧急开关被触发时，主控模块检测到之后输出第一预设控制信号给第一可控开关，使得发电机立即停止发电；并且主控模块还输出第二预设控制信号给第二可控开关，使得蓄电池与整车用电电源断开连接。如此，本发明所提供的电源紧急切断保护系统，在发生紧急情况需要切断整车用电时，用户(驾驶员等)可操作紧急开关，使得主控模块通过第一可控开关控制发电机立即停止发电，避免对整车用电器造成瞬间高压冲击损坏；同时主控模块通过第二可控开关切断蓄电池与整车用电电路的连接，使得整车顺利断电，避免产生触电燃烧爆炸等危险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种具体实施方式的系统模块结构图。
其中，图1中：
紧急开关—1，主控模块—2，延时电路模块—201，第一可控开关—3，第二可控开关—4，发电机—5，蓄电池—6，指示器—7。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的系统模块结构图。
图中的K1为第二可控开关4的代号，K2为主控模块2的代号，K3为第一可控开关3的代号，S1为整车的电源开关的代号，S2和S3均为紧急开关1的代号，S4为车钥匙开关代号，L1为指示器7的代号，L2为发光二极管的代号。
在本发明所提供的一种具体实施方式中，车辆的电源紧急切断保护系统主要包括紧急开关1、主控模块2、第一可控开关3和第二可控开关4。
其中，紧急开关1设置在车体上，可供用户进行按压等操作。具体的，该紧急开关1可为按钮、按键或单刀双掷开关等。当出现紧急情况需要紧急切断车辆整车用电时，用户(主要为驾驶员等)可操作紧急开关1。
主控模块2与紧急开关1信号连接，主要用于检测紧急开关1的状态，并在紧急开关1被触发(被打开或切断等均可)后，迅速反应并生产对应的控制信号向外发送。
第一可控开关3与主控模块2信号连接，主要用于控制发电机5的运行状态。该第一可控开关3具有控制端和若干个连接端，其控制端与主控模块2信号连接，在主控模块2发出的控制信号的控制下实现各个连接端的连接，从而通过不同连接端的相连实现发电机5与不同的电气位置相连，进而控制发电机5的状态，使其处于开启、关闭、正常输出或怠速等状态。
第二可控开关4同第一可控开关3一样，主要用于控制蓄电池6与整体用电电路的通断状态，该第二可控开关4具有控制端和若干个连接端，其控制端也与主控模块2信号连接，在主控模块2发出的控制信号的控制下实现各个连接端的连接，从而通过不同连接端的相连实现蓄电池6与不同的电气位置相连，进而控制实现蓄电池6与整车用电电路的正常连接或断开。
如此，当紧急开关1被触发时，主控模块2检测到之后输出第一预设控制信号给第一可控开关3，使得发电机5立即停止发电；并且主控模块2还输出第二预设控制信号给第二可控开关4，使得蓄电池6与整车用电电源断开连接。
因此，本实施例所提供的电源紧急切断保护系统，在发生紧急情况需要切断整车用电时，用户可操作紧急开关1，使得主控模块2通过第一可控开关3控制发电机5立即停止发电，避免对整车用电器造成瞬间高压冲击损坏；同时主控模块2通过第二可控开关4切断蓄电池6与整车用电电路的连接，使得整车顺利断电，避免产生触电燃烧爆炸等危险。
当然，若在未发生紧急情况时，车辆正常运行，此时发电机5的启停均由车钥匙开关S4来控制：当车钥匙开关S4打到ON档时，给发动机ECU供电，再拧到ST档后，ECU判断发动机其他启动条件满足后发动机启动；ST档为自复位状态，启动后的运行过程中车钥匙开关S4将保持在ON档，当需要关闭发动机时，再将车钥匙开关S4拧至OFF档位，发动机ECU断电后则发动机停止运转。
而在车辆正常运行时，为使整车用电电路正常工作，可将电源开关S1开关打到a位置，此时第二可控开关4动作，接通蓄电池6与整车电源，整车上电。此时紧急开关S2和S3均为未触发状态，供电电源可通过发光二极管L2给发电机5D+端提供励磁电流。当启动发动机后，发电机5发电，通过发电机5B+给整车供电和蓄电池6充电。当需要停止发动机并断开蓄电池6电源时，可将车钥匙开关S4拧至OFF档位，发动机停止运转，此时将电源开关S1打到b点位置，主控模块2的引脚88a延时一定时间后输出高电平让第二可控开关4断开，从而让整车断电，无需驾驶员操作其他开关。同时电源开关S1有防止误操作功能：当主控模块2的86a引脚高电平有效时，即车钥匙开关S4处于ON档位置且紧急开关S2和S3均未触发时，电源开关S1开关即使由于误操作打到了b点位置，那么主控模块2的引脚88a和88b仍无输出，可以保证在车辆行驶过程中避免由于误操作电源开关S1开关引起的整车突然断电的事故。
在关于紧急开关1的一种优选实施方式中，考虑到车辆在发生紧急情况时，用户可能在驾驶室内也可能在车辆外部附近，为方便用户对紧急开关1的及时操作，本实施例中，紧急开关1同时在车体上设置有多个，并且各紧急开关1分别设置在车体上的不同位置，比如可分别设置在驾驶室内和车体外部等位置。当然，主控模块2同时与所有紧急开关1信号连接，并且任意一个紧急开关1被触发时，均可使主控模块2产生对应控制信号。如此设置，在发生紧急情况时，用户可根据实际情况选择离自己最近的紧急开关1进行操作，以便及时应对。
考虑到多个紧急开关1的触发操作可靠性，本实施例中可将各个紧急开关1互相串联，若任何一个紧急开关1被触发时，各紧急开关1所在回路将突然断开或突然接通，而主控模块2即可根据各紧急开关1所在回路的通断变化判断紧急开关1的触发状态。当然，多个紧急开关1同时被触发时的效果相同。
在关于第一可控开关3的一种优选实施方式中，该第一可控开关3具体可为常开继电器。发电机5的一端(具体可为D+端或B+端，其中，D+端子主要起到励磁作用或给仪表提供发电机5的充电指示信号，而B+端子为发电机5的输出端子)与该常开继电器的其中一个连接端30相连，而连接端30在主控模块2的控制下可与连接端87a或87b相连。而当紧急开关1被触发时，主控模块2对第一可控开关3的控制端发出第一预设控制信号，比如高电平信号时，连接端30将与连接端87a相连，从而将发电机5的D+端强制接地，使得发电机5空转，从而迅速停止发电。当然，紧急开关1未触发时，连接端30将保持与连接端87b相连的状态，此时发电机5正常运行并为蓄电池6充电。
需要说明的是，通过第一可控开关3使发电机5停止发电的方式并不仅限于上述将发电机5的D+端强制接地，其余比如将发电机5的B+端强制接地或者使发电机5的转子绕组卡死等方式均可以采用。
另外，本实施例中增设了指示器7。该指示器7与主控模块2信号连接，主要用于在进给开关被触发时，在主控模块2的控制信号控制下发出预设报警信息。如此，在进给开关被触发时，可同时通过该指示器7提醒驾驶员整车正处于断电状态，或提醒乘客或附近的人注意危险。
具体的，该指示器7可为声光报警器等，如此，指示器7在发出预设报警信息时，可以发出特定颜色的光线，同时发出特定的示警声音进行提醒。
不仅如此，考虑到紧急开关1被触发时，蓄电池6若与整车用电电路的连接立即断开，那么发动机也立即停止运转，如此可能导致车辆在运行过程中丢失方向助力，造成行驶方向不受控制的问题；同时若立即切断整车用电电路与蓄电池6的连接，那么某些带尾气处理功能的系统(如SCR系统等)将失去持续供电保证，尾气处理过程中的尿素回收等过程将无法顺利完成；而且发动机ECU也需要持续一定时间来存储数据，否则容易导致行车数据丢失。针对此，本实施例在主控模块2中增设了延时电路模块201。具体的，该延时电路模块201可为时间继电器等，内置延时电路来实现延时控制。当紧急开关1被触发时，主控模块2仍然立刻对第一可控开关3输出第一预设控制信号，但是此时由延时电路模块201在延迟了预设缓冲时间后再将第二预设控制信号发送给第二可控开关4。其中，由延时短路模块对第二预设控制信号进行延迟发送的预设缓冲时间，比如具体可延时2.5s等，该段时间即为发动机运行停止前的保持转向助力时间、尾气处理系统对尾气的处理时间和发动机ECU保存行车数据的时间。当然，主控模块2内部还设置有电源模块、控制模块和失效保护模块等实现常规功能的模块。
在关于第二可控开关4的一种优选实施方式中，该第二可控开关4具体可为双稳态继电器。该双稳态继电器有两种稳定状态，具有两个输入回路，按规定加入输入量时可以造成两种稳定状态，对应于整车用电电路，当第二可控开关4的引脚89a与89b连通时，即为整车用电电路与蓄电池6的接通；反之，当第二可控开关4的引脚89a与89b断开时，即为整车用电电路与蓄电池6的切断。
本实施例还提供一种车辆，主要包括车体和设置在车体上的电源紧急切断保护系统，其中，该电源紧急切断保护系统与前述相关内容相同，此处不再赘述。
需要说明的是，本实施例所提供的电源紧急切断保护系统，尤其适用于危险品运输车，如油罐车等，当然也同时适用于其余类型的车辆。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。