CN106571662A - 电动汽车及其热失控唤醒电路 - Google Patents

电动汽车及其热失控唤醒电路 Download PDF

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Abstract

一种热失控唤醒电路包括常电低压电源、第一继电器、温控开关模块及第二继电器。所述温控开关模块通过所述第一继电器与所述常电低压电源相连，并通过所述第二继电器与电池包监控***相连。当电动汽车处于静置状态且所述电动汽车的电池包的温度超过所述温控开关模块的动作温度时，所述温控开关模块闭合，所述第一继电器与所述第二继电器连通，所述常电低压电源通过所述第一继电器及所述第二继电器给所述电池包监控***供电。上述热失控唤醒电路能在电动汽车处于静置状态且电池包温度过高时唤醒电池包监控***。本发明还提供一种应用所述热失控唤醒电路的电动汽车。

Description

电动汽车及其热失控唤醒电路
【技术领域】
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种具有热失控唤醒电路的电动汽车。
【背景技术】
随着国家对新能源政策的扶持，电动车市场发展如火如荼，大部分整车厂为了抢占市场，都准备了大批量电动汽车以蓄势待发。这些电动汽车在完成调试并进入停车场后即被断开低压电源，处于不被监控状态。此时，若电池包内加热***失效，电池组将被过放或拉断开启，电池包处于极其危险的状态并随时可能引发漏液、短路、火灾，从而给企业带来财产损失。
鉴于此，实有必要提供一种电动汽车及其热失控唤醒电路以克服以上缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种能在电动汽车处于静置状态且电池包温度过高时唤醒电池包监控***的热失控唤醒电路。
本发明的目的是还提供一种应用所述热失控唤醒电路的电动汽车。
为了实现上述目的，本发明提供一种热失控唤醒电路，所述热失控唤醒电路包括常电低压电源、第一继电器、温控开关模块及第二继电器，所述温控开关模块通过所述第一继电器与所述常电低压电源相连，并通过所述第二继电器与电池包监控***相连，当电动汽车处于静置状态且所述电动汽车的电池包的温度超过所述温控开关模块的动作温度时，所述温控开关模块闭合，所述第一继电器与所述第二继电器连通，所述常电低压电源通过所述第一继电器及所述第二继电器给所述电池包监控***供电。
进一步地，所述第一继电器包括第一单刀双掷开关及第一线圈，所述第二继电器包括第二单刀双掷开关及第二线圈，所述第一单刀双掷开关的公共端与所述常电低压电源的正极相连，所述第一单刀双掷开关的常闭端与所述温控开关模块的第一端相连，并与所述第二单刀双掷开关的常开点相连，所述第一单刀双掷开关的常开端与所述第二单刀双掷开关的常闭端相连，所述第二单刀双掷开关的公共端与所述电池包监控***相连，所述第二线圈的第一端与所述温控开关模块的第二端相连，所述第二线圈的第二端与整车低压电源的负极相连，当所述温控开关模块闭合时，所述常电低压电源通过所述第一单刀双掷开关的公共点及常闭点以及所述温控开关模块给所述第二线圈供电，所述第二线圈中有电流流过，所述第二单刀双掷开关的公共端与所述第二单刀双掷开关的常开端相连，所述常电低压电源通过所述第一单刀双掷开关的公共端及常闭端以及所述第二单刀双掷开关的常开端及公共端给所述电池包监控***供电。
进一步地，所述第一线圈的第一端与所述整车低压电源的正极相连，所述第一线圈的第二端与所述整车低压电源的负极相连，当所述电动汽车处于运行状态时，所述整车低压电源给所述第一线圈供电，所述第一线圈中有电流流过，所述第一单刀双掷开关的公共端与所述第一单刀双掷开关的常开端相连，所述常电低压电源通过所述第一单刀双掷开关的公共端及常开端以及所述第二单刀双掷开关的常闭端及公共端给所述电池包监控***供电。
进一步地，所述第二线圈的第一端还与充电低压电源的正极相连，当所述电动汽车处于充电状态时，所述充电低压电源给所述第二线圈供电，所述第二线圈中有电流流过，所述第二单刀双掷开关的公共端与所述第二单刀双掷开关的常开端相连，所述常电低压电源通过所述第一单刀双掷开关的公共端及常闭端以及所述第二单刀双掷开关的常开端及公共端给所述电池包监控***供电。
进一步地，所述温控开关模块包括温控开关单元，所述温控开关单元包括多个设置在所述电池包不同位置的监测点的温控开关，所述多个温控开关并联在所述第一单刀双掷开关的常闭端与所述第二线圈的第一端之间。
进一步地，所述温控开关模块还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一单刀双掷开关的常闭端相连，所述第一二极管的阴极通过所述温控开关单元与所述第二线圈的第一端相连。
进一步地，每个温控开关为常开温控开关，每个温控开关的动作温度为70℃±5℃，恢复温度为50℃±10℃，所述第一二极管的耐压值为1000V，载流量为20A。
进一步地，所述热失控唤醒电路还包括第二至第四二极管，所述第二二极管的正极与所述常电低压电源的负极相连，所述第二二极管的负极与所述第二线圈的第二端相连，所述第三二极管的正极与充电低压电源的正极相连，所述第二二极管的负极与所述第二线圈的第一端相连，所述第四二极管的正极与所述充电低压电源的负极相连，所述第四二极管的负极与所述第二线圈的第二端相连。
为了实现上述目的，本发明还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的热失控唤醒电路、电池包及电池包监控***，所述热失控唤醒电路在所述电动汽车处于静置状态且所述电池包的温度超过参考值时唤醒所述电池包监控***。
进一步地，所述电池包监控***包括控制模块、采集模块及通讯模块，所述控制模块、所述采集模块及所述通讯模块均与所述热失控唤醒电路相连，所述控制模块与所述采集模块及所述通讯模块相连，所述控制模块控制所述采集模块采集所述电池包的状态信息，并根据所述状态信息来判断所述电池包是否出现异常情况，所述控制模块还在所述电池包出现异常情况时，控制所述通讯模块将所述状态信息及异常信息输出给车联网监控平台。
相比于现有技术，本发明通过所述温控开关模块在所述电池包的温度超过所述温控开关模块的动作温度时闭合，以使所述第一继电器及所述第二继电器在所述电动汽车处于静置状态时连通，从而使所述常电低压电源通过所述第一继电器及所述第二继电器给所述电池包监控***供电，以唤醒所述电池包监控***，进而使所述电池包监控***在所述电动汽车处于静置状态时也能监控所述电池包的状态，有效地防止了电池安全事故的发生。
【附图说明】
图1为本发明的实施例提供的电动汽车的原理框图。
图2为图1中热失控唤醒电路的电路图。
图3为图1中电池包监控***的原理框图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，图1为本发明的实施例提供的电动汽车10的原理框图。所述电动汽车10包括热失控唤醒电路100、电池包200及电池包监控***300。所述热失控唤醒电路100在所述电动汽车10处于静置状态且所述电池包200的温度超过参考值时唤醒所述电池包监控***300。在本实施方式中，所述工作状态包括运行状态、充电状态及静置状态。
所述热失控唤醒电路100包括常电低压电源110、第一继电器120、温控开关模块130及第二继电器150。所述温控开关模块130通过所述第一继电器120与所述常电低压电源110相连，并通过所述第二继电器150与所述电池包监控***300相连。当所述电动汽车10处于静置状态且所述电池包200的温度超过所述温控开关模块130的动作温度时，所述温控开关模块130闭合，所述第一继电器120与所述第二继电器150连通，所述常电低压电源110通过所述第一继电器120及所述第二继电器150给所述电池包监控***300供电，以将所述电池包监控***300唤醒。在本实施方式中，所述温控开关模块130的动作温度为所述参考值。
请参阅图2，图2为本发明的实施例提供的热失控唤醒电路100的电路图。所述第一继电器120包括第一单刀双掷开关K1及第一线圈L1，所述第二继电器150包括第二单刀双掷开关K2及第二线圈L2。所述第一单刀双掷开关K1的公共端与所述常电低压电源110的正极相连，所述第一单刀双掷开关K1的常闭端与所述温控开关模块130的第一端相连，并与所述第二单刀双掷开关K2的常开点相连，所述第一单刀双掷开关K1的常开端与所述第二单刀双掷开关K2的常闭端相连。所述第二单刀双掷开关K2的公共端与所述电池包监控***300相连。所述第二线圈L2的第一端与所述温控开关模块130的第二端相连，所述第二线圈L2的第二端与整车低压电源160的负极相连。当所述温控开关模块130闭合时，所述常电低压电源110通过所述第一单刀双掷开关K1的公共点及常闭点及所述温控开关模块130给所述第二线圈L2供电，所述第二线圈L2中有电流流过，所述第二单刀双掷开关K2的公共端与所述第二单刀双掷开关K2的常开端相连。所述常电低压电源110通过所述第一单刀双掷开关K1的公共端及常闭端及所述第二单刀双掷开关K2的常开端及公共端给所述电池包监控***300供电。
所述第一线圈L1的第一端与所述整车低压电源160的正极相连，所述第一线圈L1的第二端与所述整车低压电源160的负极相连。当所述电动汽车10处于运行状态时，所述整车低压电源160给所述第一线圈L1供电，所述第一线圈L1中有电流流过，所述第一单刀双掷开关K1的公共端与所述第一单刀双掷开关K1的常开端相连，所述常电低压电源110通过所述第一单刀双掷开关K1的公共端及常开端以及所述第二单刀双掷开关K2的常闭端及公共端给所述电池包监控***300供电。
所述第二线圈L2的第一端还与充电低压电源180的正极相连。当所述电动汽车10处于充电状态时，所述充电低压电源180给所述第二线圈L2供电，所述第二线圈L2中有电流流过，所述第二单刀双掷开关K2的公共端与所述第二单刀双掷开关K2的常开端相连，所述常电低压电源110通过所述第一单刀双掷开关K1的公共端及常闭端以及所述第二单刀双掷开关K2的常开端及公共端给所述电池包监控***300供电。
所述温控开关模块130包括温控开关单元136，所述温控开关单元136包括多个设置在所述电池包200不同位置的监测点的温控开关S1，所述多个温控开关S1并联在所述第一继电器120及所述第二继电器150之间。当所述电池包200中某一监测点的温度超过对应温控开关S1的动作温度时，所述温控开关S1闭合；当所述电池包200中某一监测点的温度低于对应温控开关S1的恢复温度时，所述温控开关S1断开。当某一温控开关S1闭合时，所述温控开关模块130闭合，当所述多个温控开关S1均断开时，所述温控开关模块130断开。在本实施方式中，每个温控开关S1为常开温控开关，每个温控开关S1的动作温度为70℃±5℃，恢复温度为50℃±10℃。在其它实施方式，所述多个温控开关S1的动作温度可以相同也可以不同，所述多个温控开关S1的恢复温度可以相同也可以不同，所述多个温控开关S1的动作温度及恢复温度的具体数值均可根据实际情况进行相应调整。
所述温控开关模块130包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极与所述第一单刀双掷开关K1的常闭端相连，所述第一二极管D1的阴极通过所述温控开关单元136与所述第二线圈L2的第一端相连。在本实施方式中，所述第一二极管D1的耐压值为1000V，载流量为20A。
所述热失控唤醒电路100还包括第二至第四二极管D2-D4。所述第二二极管D2的正极与所述常电低压电源110的负极相连，所述第二二极管D2的负极与所述第二线圈L2的第二端相连。所述第三二极管D3的正极与所述充电低压电源180的正极相连，所述第二二极管D2的负极与所述第二线圈L2的第一端相连。所述第四二极管D4的正极与所述充电低压电源180的负极相连，所述第四二极管D4的负极与所述第二线圈L2的第二端相连。
在本实施方式中，所述第二至第四二极管D2-D4的耐压值为1000V，载流量为20A。在其它实施方式，所述第一至第四二极管D1-D4的耐压值可以相同也可以不同，所述第一至第四二极管D1-D4的载流量可以相同也可以不同，所述第一至第四二极管D1-D4的耐压值及载流量的具体数值均可根据实际情况进行相应调整。
请参阅图3，图3为本发明的实施例提供的电池包监控***300的原理框图。所述电池包监控***300包括控制模块310、采集模块320及通讯模块330。所述控制模块310、所述采集模块320及所述通讯模块330均与所述热失控唤醒电路100相连，所述控制模块310与所述采集模块320及所述通讯模块330相连。所述控制模块310控制所述采集模块320采集所述电池包200的状态信息，并根据所述状态信息来判断所述电池包200是否出现异常情况。所述控制模块310还在所述电池包200出现异常情况时，控制所述通讯模块330将所述状态信息及所述异常信息输出给车联网监控平台500。
在本实施方式中，所述电池包监控***300还包括多路CAN(Controller AreaNetwork，控制器局域网总线)盒，所述多路CAN盒与所述控制模块310相连。所述采集模块320通过CAN总线与所述电池包200及所述控制模块310相连，所述控制模块310通过所述CAN总线与所述通讯模块330及所述多路CAN盒相连。所述多路CAN盒用于控制多路CAN总线传输数据。
在本实施方式中，所述控制模块310包括BMS(Battery Management System，电池管理***)，所述常电低压电源110由所述电动汽车10中的储能设备(如电瓶等)提供，所述整车低压电源160由所述BMS提供，所述充电低压电源180由充电设备(如充电桩等)提供。
下面将对本发明电动汽车10及其热失控唤醒电路100的工作原理进行说明。
当所述电动汽车10处于静置状态时，所述整车低压电源160及所述充电低压电源180均无输出，所述温控开关模块130断开，所述第一继电器120与所述第二继电器150没有连通，所述常电低压电源110不给所述电池包监控***300供电，所述电池包监控***300不工作。
当所述电池包200中某一监测点的温度超过对应温控开关S1的动作温度时，所述温控开关S1闭合，所述温控开关模块130闭合。所述常电低压电源110通过所述第一单刀双掷开关K1的公共点及常闭点及所述温控开关模块130给所述第二线圈L2供电，所述第二线圈L2中有电流流过，所述第二单刀双掷开关K2的公共端与所述第二单刀双掷开关K2的常开端相连，所述常电低压电源110通过所述第一单刀双掷开关K1的公共端及常闭端以及所述第二单刀双掷开关K2的常开端及公共端给所述电池包监控***300供电，以将所述电池包监控***300唤醒，所述电池包监控***300开始工作。
当所述电池包监控***300工作时，所述控制模块310控制所述采集模块320采集所述电池包200的状态信息，所述状态信息包括电压、电流及温度。所述控制模块310还根据所述采集模块320采集的状态信息来判断所述电池包200是否出现异常情况(如温度过高等)。当判断出所述电池包200出现异常情况时，所述控制模块310控制所述通讯模块330将所述状态信息及异常信息输出给车联网监控平台500。所述车联网监控平台500接收到所述状态信息及所述异常信息后，将通知相关人员及时排查所述电动汽车10的异常情况，并进行相应的维护处理，从而有效地防止了电池包200安全事故的发生。
可以理解，在无人值守的停车场，所述电动汽车10可以在所述电池包200温度过高(即热失控)时自动唤醒所述电池包监控***300，以对所述电池包200进行监控，并将监控到的异常信号发送到24小时都有人监管的车联网监控平台500，从而有效地避免了电池包200热失控导致的危害。
当所述电动汽车10处于运行状态时，所述电池包200放电，所述整车低压电源160给所述第一线圈L1供电，所述第一线圈L1中有电流流过，所述第一单刀双掷开关K1的公共端与所述第一单刀双掷开关K1的常开端相连，所述常电低压电源110通过所述第一单刀双掷开关K1的公共端及常开端及所述第二单刀双掷开关K2的常闭端及公共端给所述电池包监控***300供电，所述电池包监控***300工作。
此时，由于所述第一单刀双掷开关K1的公共端与所述第一单刀双掷开关K1的常开端相连，因此，所述温控开关单元136的第一端与所述常电低压电源110断开连接，所述温控开关模块130不影响所述电池包监控***300的正常工作。
当所述电动汽车10处于充电状态时，所述充电低压电源180给所述第二线圈L2供电，所述第二线圈L2中有电流流过，所述第二单刀双掷开关K2的公共端与所述第二单刀双掷开关K2的常开端相连，所述常电低压电源110通过所述第一单刀双掷开关K1的公共端及常闭端及所述第二单刀双掷开关K2的常开端及公共端给所述电池包监控***300供电，所述电池包监控***300工作。
此时，由于所述第一二极管D1的单向导通性，即使所述温控开关模块130闭合，所述充电低压电源180也无法与所述常电低压电源110形成回路，从而保证了所述热失控唤醒电路100在充电状态下的应用的安全。
由此可知，所述热失控唤醒电路100在所述电动汽车10处于静置状态且所述电池包200的温度超过所述温控开关模块130的动作温度时，控制所述常电低压电源110给所述电池包监控***300供电，以唤醒所述电池包监控***300。所述热失控唤醒电路100在所述电动汽车10处于运行状态及充电状态时，维持所述电池包监控***300及所述电动汽车10的正常工作。
本发明通过所述温控开关模块130在所述电池包200的温度超过所述温控开关模块130的动作温度时闭合，以使所述第一继电器120及所述第二继电器150在所述电动汽车10处于静置状态时连通，从而使所述常电低压电源110通过所述第一继电器120及所述第二继电器150给所述电池包监控***300供电，以唤醒所述电池包监控***300，进而使所述电池包监控***300在所述电动汽车10处于静置状态时也能监控所述电池包200的状态，有效地防止了电池安全事故的发生。
本发明并不仅仅限于说明书和实施例中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种热失控唤醒电路，其特征在于：所述热失控唤醒电路包括常电低压电源、第一继电器、温控开关模块及第二继电器，所述温控开关模块通过所述第一继电器与所述常电低压电源相连，并通过所述第二继电器与电池包监控***相连，当电动汽车处于静置状态且所述电动汽车的电池包的温度超过所述温控开关模块的动作温度时，所述温控开关模块闭合，所述第一继电器与所述第二继电器连通，所述常电低压电源通过所述第一继电器及所述第二继电器给所述电池包监控***供电。
2.如权利要求1所述的热失控唤醒电路，其特征在于：所述第一继电器包括第一单刀双掷开关及第一线圈，所述第二继电器包括第二单刀双掷开关及第二线圈，所述第一单刀双掷开关的公共端与所述常电低压电源的正极相连，所述第一单刀双掷开关的常闭端与所述温控开关模块的第一端相连，并与所述第二单刀双掷开关的常开点相连，所述第一单刀双掷开关的常开端与所述第二单刀双掷开关的常闭端相连，所述第二单刀双掷开关的公共端与所述电池包监控***相连，所述第二线圈的第一端与所述温控开关模块的第二端相连，所述第二线圈的第二端与整车低压电源的负极相连，当所述温控开关模块闭合时，所述常电低压电源通过所述第一单刀双掷开关的公共点及常闭点以及所述温控开关模块给所述第二线圈供电，所述第二线圈中有电流流过，所述第二单刀双掷开关的公共端与所述第二单刀双掷开关的常开端相连，所述常电低压电源通过所述第一单刀双掷开关的公共端及常闭端以及所述第二单刀双掷开关的常开端及公共端给所述电池包监控***供电。
3.如权利要求2所述的热失控唤醒电路，其特征在于：所述第一线圈的第一端与所述整车低压电源的正极相连，所述第一线圈的第二端与所述整车低压电源的负极相连，当所述电动汽车处于运行状态时，所述整车低压电源给所述第一线圈供电，所述第一线圈中有电流流过，所述第一单刀双掷开关的公共端与所述第一单刀双掷开关的常开端相连，所述常电低压电源通过所述第一单刀双掷开关的公共端及常开端以及所述第二单刀双掷开关的常闭端及公共端给所述电池包监控***供电。
4.如权利要求2所述的热失控唤醒电路，其特征在于：所述第二线圈的第一端还与充电低压电源的正极相连，当所述电动汽车处于充电状态时，所述充电低压电源给所述第二线圈供电，所述第二线圈中有电流流过，所述第二单刀双掷开关的公共端与所述第二单刀双掷开关的常开端相连，所述常电低压电源通过所述第一单刀双掷开关的公共端及常闭端以及所述第二单刀双掷开关的常开端及公共端给所述电池包监控***供电。
5.如权利要求4所述的热失控唤醒电路，其特征在于：所述温控开关模块包括温控开关单元，所述温控开关单元包括多个设置在所述电池包不同位置的监测点的温控开关，所述多个温控开关并联在所述第一单刀双掷开关的常闭端与所述第二线圈的第一端之间。
6.如权利要求5所述的热失控唤醒电路，其特征在于：所述温控开关模块还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一单刀双掷开关的常闭端相连，所述第一二极管的阴极通过所述温控开关单元与所述第二线圈的第一端相连。
7.如权利要求6所述的热失控唤醒电路，其特征在于：每个温控开关为常开温控开关，每个温控开关的动作温度为70℃±5℃，恢复温度为50℃±10℃，所述第一二极管的耐压值为1000V，载流量为20A。
8.如权利要求2所述的热失控唤醒电路，其特征在于：所述热失控唤醒电路还包括第二至第四二极管，所述第二二极管的正极与所述常电低压电源的负极相连，所述第二二极管的负极与所述第二线圈的第二端相连，所述第三二极管的正极与充电低压电源的正极相连，所述第二二极管的负极与所述第二线圈的第一端相连，所述第四二极管的正极与所述充电低压电源的负极相连，所述第四二极管的负极与所述第二线圈的第二端相连。
9.一种电动汽车，其特征在于：所述电动汽车包括如权利要求1-8中任一项所述的热失控唤醒电路、电池包及电池包监控***，所述热失控唤醒电路在所述电动汽车处于静置状态且所述电池包的温度超过参考值时唤醒所述电池包监控***。
10.如权利要求9所述的电动汽车，其特征在于：所述电池包监控***包括控制模块、采集模块及通讯模块，所述控制模块、所述采集模块及所述通讯模块均与所述热失控唤醒电路相连，所述控制模块与所述采集模块及所述通讯模块相连，所述控制模块控制所述采集模块采集所述电池包的状态信息，并根据所述状态信息来判断所述电池包是否出现异常情况，所述控制模块还在所述电池包出现异常情况时，控制所述通讯模块将所述状态信息及异常信息输出给车联网监控平台。
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