专利名称：电动汽车光电隔离式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光电隔离式触电防护
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背景技术：
发展电动车除了性能表现外，如何兼顾使用者的安全为车辆技术发展的重要课题；因电动车之动力系统有别于一般传统内燃机车辆，因此电动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，以避免电动车潜在风险并确保使用之安全性。
·[0003]相较于传统内燃机车辆，电动车安全性的关注焦点也有所不同，首先是电动车的动力来源-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方式防止触电，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，本实用新型提供的一种电动汽车光电隔离式触电防护装置，能够将电动汽车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，并且采用光电隔离技术，使输入输出端电气隔离，进而整个电路系统的抗干扰和隔离性能更好，使电动汽车光电隔离式触电防护装置工作更加稳定。本实用新型提供的一种电动汽车光电隔离式触电防护装置，包括通断模块，输出端与电动汽车高压动力蓄电池分组连接，用于将电动汽车高压动力蓄电池分组连接与断开；启动模块，接于所述通断模块的输入端，用于驱动、控制所述通断模块动作；进一步，所述通断模块包括能输出多个各自相互绝缘的电压的隔离型电压变换器、与所述隔离型电压变换器连接的光电隔离驱动器和与所述光电隔离驱动器相接的晶体管Ql ；进一步，所述启动模块包括辅助电池E3、正极接于所述辅助电池E3正极的外部启动开关；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、二极管D1、触头ST和二极管D2，所述触头P可与触头ACC或者触头ST接通，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，所述二极管Dl和二极管D2负极并联形成或门；进一步，所述光电隔离驱动器的输入端通过限流电阻Rl连接至所述外部启动开关的二极管Dl和二极管D2任一二极管的负极；进一步，所述晶体管Ql为IGBT或者场效应晶体管；进一步，所述晶体管Ql的栅极接于所述光电隔离驱动器的输出端，所述晶体管Ql的源极与光电隔离驱动器的端子A之间设置有钳位二极管D4 ；进一步，所述晶体管Ql的集电极和发射极间设置有续流二极管D5。本实用新型的有益效果是能够将电动汽车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，并且采用光电隔离技术，使整个电路系统的抗干扰和隔离性能更好，使电动汽车光电隔离式触电防护装置工作更加稳定。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步描述图I是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图所示，图I为本实用新型的电路原理图，本实用新型提供的一种电动汽车光电隔离式触电防护装置，包括通断模块，输出端与电动汽车高压动力蓄电池分组连接，用于将电动汽车高压动力蓄电池分组连接与断开；启动模块，接于所述通断模块的输入端，用于启动和控制所述通断模块动作，本实用新型将电动汽车高压动力电池分组连接，使每个分组的电压均为安全电压，保护维修及车内人员的安全。所述通断模块包括能输出多个各自相互绝缘的电压的隔离型电压变换器I、与所述隔离型电压变换器I连接的光电隔离驱动器3和与所述光电隔离驱动器3相接的晶体管Ql，所述隔离型电压变换器I和光电隔离驱动器3为现有技术，在此不再赘述，所述隔离型电压变换器I输出的各自相互绝缘的电压VI、V2…Vn，所述隔离型电压变换器I输出的一个电压Vl加到所述光电隔离驱动器3的端子Cl和端子C2上，所述隔离型变压器I输出的电压个数至少与所述光电隔离驱动器3的个数相等，所述晶体管Ql的栅极与所述光电隔离驱动器3的输出端连接，所述通断模块将电动汽车高压动力蓄电池分组连接，当行驶时，使高压动力蓄电池各分组连接，向外输出高压，当检修时，所述通断模块与高压动力电池分组断开连接，保护人员的安全。本实施例中，所述启动模块包括辅助电池E3、接于所述辅助电池E3正极的外部启动开关2，所述启动模块为所述通断模块提供工作电压，控制所述通断模块的动作。本实施例中，所述外部启动开关2为钥匙开关，所述外部启动开关2包括触头P、触头ACC、二极管D1、触头ST和二极管D2，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，所述二极管Dl和二极管D2负极并联形成或门，所述触头P可与所述触头ACC或触头ST接通，所述外部启动开关2控制所述启动模块对所述通断模块提供电压的回路的通断。本实施例中，所述光电隔离驱动器3的输入端通过限流电阻Rl连接至所述外部启动开关2的二极管Dl和二极管D2任一二极管的负极，所述光电隔离驱动器3为晶体管Ql提供工作电压，并且光电隔离驱动器3使整个电路系统的抗干扰和隔离性能更好，工作更
加稳定。本实施例中，所述晶体管Ql为IGBT或者场效应晶体管，IGBT即绝缘栅双极型晶体管，所述晶体管Ql为IGBT时其具有高输入阻抗和低导通电压两方面的特点，驱动功率小，开关速度快，使本实用新型的工作反应速度加快，所述晶体管Ql为场效应管时，热稳定性好，工作区域大，输入阻抗高。本实施例中，所述晶体管Ql的栅极接于所述光电隔离驱动器3的输出端，所述晶体管Ql的集电极与光电隔离驱动器3的端子之间接有钳位二极管D4，保障晶体管Ql的正
常工作。本实施例中，所述晶体管Ql的集电极和发射极间接有续流二极管D5，用以保护所述晶体管Q1，防止电压电流瞬变而损坏晶体管Q1，并且，为电动汽车高压动力蓄电池提供充电通路，所述晶体管Ql的集电极接于电动汽车高压动力蓄电池分组的正极，所述晶体管Ql的发射极接相邻的电动汽车高压动力蓄电池分组的负极。本实施例中，所述光电隔离驱动器3和晶体管Ql构成的控制组组数比电动汽车高压动力蓄电池的分组数少一个。本实施例中，当所述外部启动开关2的触头P与触头ACC或触头ST接通，所述辅助电池E3通过二极管Dl或二极管D2向所述隔离型电压变换器I和所述光电隔离驱动器3供电，所述隔离型电压变换器I向所述光电隔离驱动器3的端子Cl和C2供电，此时，所述光电隔离驱动器3输出电压，使得所述晶体管Ql导通，晶体管Ql的导通使得电动汽车高压动力蓄电池分组接通，所述电动汽车高压动力蓄电池向外供电，当触头P与所述触头ACC或触头ST断开，则所述电动汽车光电隔离式触电防护装置停止工作，电动汽车高压动力蓄电池又分组断开，从而达到保护人员安全的目的。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1.一种电动汽车光电隔离式触电防护装置，其特征是包括 通断模块，输出端与电动汽车高压动カ蓄电池分组连接，用于将电动汽车高压动カ蓄电池分组连接与断开； 启动模块，接于所述通断模块的输入端，用于启动和控制所述通断模块动作。
2.根据权利要求I所述电动汽车光电隔离式触电防护装置，其特征是所述通断模块包括能输出多个各自相互绝缘的电压的隔离型电压变换器、与所述隔离型电压变换器连接的光电隔离驱动器和与所述光电隔离驱动器相接的晶体管Q1。
3.根据权利要求2所述电动汽车光电隔离式触电防护装置，其特征是所述启动模块包括辅助电池E3、正极接于所述辅助电池E3正极的外部启动开关。
4.根据权利要求3所述电动汽车光电隔离式触电防护装置，其特征是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、ニ极管D1、触头ST和ニ极管D2，所述触头P可与触头ACC或者触头ST接通，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，所述ニ极管Dl和ニ极管D2负极并联形成或门。
5.根据权利要求4所述电动汽车光电隔离式触电防护装置，其特征是所述光电隔离驱动器的输入端通过限流电阻Rl连接至所述外部启动开关的ニ极管Dl和ニ极管D2任一二极管的负极。
6.根据权利要求5所述电动汽车光电隔离式触电防护装置，其特征是所述晶体管Ql为IGBT或者场效应晶体管。
7.根据权利要求6所述电动汽车光电隔离式触电防护装置，其特征是所述晶体管Ql的栅极接于所述光电隔离驱动器的输出端，所述晶体管Ql的源极与光电隔离驱动器的端子A之间设置有钳位ニ极管D4。
8.根据权利要求7所述电动汽车光电隔离式触电防护装置，其特征是所述晶体管Ql的源极和漏极间设置有续流ニ极管D5。
专利摘要本实用新型提供的一种电动汽车光电隔离式触电防护装置，包括通断模块，输出端与电动汽车高压动力蓄电池分组连接，用于将电动汽车高压动力蓄电池分组连接与断开；启动模块，接于所述通断模块的输入端，用于启动和控制所述通断模块动作；本实用新型能够将电动汽车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，并且采用光电隔离技术，使整个电路系统的抗干扰和隔离性能更好，使电动汽车光电隔离式触电防护装置工作更加稳定。
文档编号B60L3/00GK202413448SQ20112054874
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