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技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车中动力电池的保护系统及电动汽车。

背景技术

随着汽车技术的不断发展，出现了新能源汽车。其中，电动汽车作为一种代步工具，正逐渐地进入每一个家庭。人们对电动汽车的性能要求也越来越高，尤其是电动汽车的安全性尤为重要。而电动汽车中动力电池的安全性是构成电动汽车安全性的重要指标。

当电动汽车发生严重碰撞时，很容易造成动力电池受挤压而发生漏电、漏液、短路甚至起火等危险。导致用户的财产或生命安全受到威胁。因此，为动力电池提供完善的碰撞保护就显得非常有必要。对动力电池实施碰撞保护的关键是动力电池的保护系统在电动汽车发生严重碰撞事故时的响应时间，即从碰撞发生到整车断高压电的时间。响应时间越短，对动力电池和用户就越有利。

现有的电动汽车中动力电池的保护系统，当电动汽车发生碰撞事故时，响应时间较长，因此，急需一种电动汽车中动力电池的保护系统，以缩短响应时间，以提高电动汽车安全性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电动汽车中动力电池的保护系统及电动汽车，以解决现有技术中的动力电池保护系统响应时间较长、电动汽车安全性较低的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电动汽车中动力电池的保护系统，该系统包括：碰撞传感器，与所述碰撞传感器硬线连接的安全气囊电控单元；所述安全气囊电控单元与PWM波发生器硬线连接，所述PWM波发生器与电池管理器硬线连接，所述电池管理器与断开主接触器硬线连接；

所述碰撞传感器向所述安全气囊电控单元发送碰撞信号，所述安全气囊电控单元接收所述碰撞信号，并将该碰撞信号发送给所述PWM波发生器，所述PWM波发生器向所述断开主接触器发出PWM波，所述断开主接触器接收所述PWM波后，切断整车高压回路。

进一步地，所述PWM波发生器集成在所述安全气囊电控单元中。

进一步地，所述安全气囊电控单元还与网关硬线连接，所述网关与所述电池管理器硬线连接；所述安全气囊电控单元向所述网关发送所述碰撞信号，所述网关接收所述碰撞信号，并向所述电池管理器发送CAN信号，所述电池管理器接收所述CAN信号，并将所述CAN信号发送给所述断开主接触器，所述断开主接触器接收到所述CAN信号后，切断整车高压回路。

其中，所述安全气囊电控单元还硬线连接有主控制器，所述主控制器一端与所述安全气囊电控单元硬线连接，另一端与所述网关硬线连接；

所述安全气囊电控单元先将所述碰撞信号发送给所述主控制器，所述主控制器接收所述碰撞信号，并向所述网关发送所述CAN信号，所述网关接收所述CAN信号，并将所述CAN信号发送给所述电池管理器。

优选地，所述断开主接触器还与高压断电OK灯熄灭单元硬线连接，所述断开主接触器向所述高压断电OK灯熄灭单元发送断电信号，当整车高压回路切断时，所述高压断电OK灯熄灭单元熄灭。

其中，所述电池管理器接收到所述PWM波和/或CAN信号时，所述断开主接触器切断整车高压回路。

一种电动汽车，该电动汽车中设有上述的电动汽车中动力电池的保护系统。

本实用新型实施例提供的电动汽车中动力电池的保护系统及电动汽车中，碰撞信号的发送频率可调至10ms/帧，因此，从碰撞发生到断开高压回路的时 间为T＝43+10+3＝56ms，也就是说，在60ms之内就能断开整车的高压电路。而现有技术中一般动力电池保护系统从碰撞传感器器发出碰撞信号，到断开主接触器发出整车高压回路断开的控制信号的时间在180ms以上，整体断电时间在200ms以上。因此，采用本实用新型实施例提供的电动汽车中动力电池的保护系统能够大大缩减电池保护系统响应的时间，从而提高电动汽车的安全性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种电动汽车中动力电池的保护系统的方框图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种电动汽车中动力电池的保护系统的方框图。

附图标记说明：

11-碰撞传感器，12-安全气囊电控单元，13-PWM波发生器，14-电池管理器，15-断开主控制器，16-碰撞信号，17-PWM波，21-网关，211主控制器，212-CAN信号，31-高压OK灯熄灭单元，311-断电信号。 

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种电动汽车中动力电池的保护系统，该系统包括：碰撞传感器11，与碰撞传感器11硬线连接的安全气囊电控单元12；安全气囊电控单元12与PWM波发生器13，PWM波发生器13与电池管理器14硬线连接，电池管理器14与断开主接触器15硬线连接；

碰撞传感器11向安全气囊电控单元12发送碰撞信号16，安全气囊电控单元12接收碰撞信号16，并将该碰撞信号16发送给PWM波发生器13，PWM波发生器13向断开主接触器15发出PWM波17，断开主接触器15接收PWM波17后，切断整车高压回路。

当电动汽车发生碰撞时，碰撞传感器11能够检测到电动汽车发生了碰撞，并且通过硬线把碰撞信号16传输给安全气囊电控单元12。安全气囊电控单元12接收到碰撞传感器11发送的碰撞信号16后，将该碰撞信号16发送给PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)波发生器13，PWM波发生器13把安全气囊电控单元12发出的碰撞信号16改为具有一定时序的PWM波17，车辆发生碰撞或车辆正常状况下，PWM波17的占空比不同，电池管理器14只要连续检测到2个完整的PWM波17脉冲，则确认车辆发生碰撞。电池管理器通14过硬线将PWM波17发送给断开主接触器15，断开主接触器15接收PWM波17后，切断整车高压回路。

定义安全气囊电控单元12响应并发出碰撞信号16时间为T1，即从车辆发生碰撞开始到安全气囊电控单元12接收到碰撞信号16，并发出信号的时间；

定义电池管理器14断电响应时间为T2，即安全气囊电控单元12发送碰撞信号16后，到电池管理器14接收到该碰撞信号16，并向断开主接触器15发出断开控制信号的时间；

定义断开主接触器15响应时间为T3，即从电池管理器14向断开主接触器15发出控制信号，到断开主接触器15断开的时间； 

那么从车辆发生碰撞到整车断开高压回路的时间T＝T1+T2+T3。

经模拟试验，测量整车断开高压回路的时间，根据测试的实验，T1平均时间约为46ms，T3平均时间约为3ms。缩短碰撞保护的时间关键是在T2，缩短T2的时长，是缩短整个高压断电时间的关键。

本实用新型实施例提供的电动汽车中动力电池的保护系统中，碰撞信号16的发送频率可调至10ms/帧，因此，从碰撞发生到断开高压回路的时间为T＝43+10+3＝56ms，也就是说，在60ms之内就能断开整车的高压电路。而现有 技术中一般动力电池保护系统从碰撞传感器器发出碰撞信号，到断开主接触器发出整车高压回路断开的控制信号的时间在180ms以上，整体断电时间在200ms以上。因此，采用本实用新型实施例提供的电动汽车中动力电池的保护系统能够大大缩减电池保护系统响应的时间，从而提高电动汽车的安全性。

上述实施例中，PWM波发生器13可以集成在安全气囊电控单元12中。这样能够使安全气囊电控单元12同时具有PWM波发生器13的功能，能够节约布置空间。

上述实施例中，安全气囊电控单元12还与网关21硬线连接，网关21与电池管理器14硬线连接；安全气囊电控单元12向网关21发送碰撞信号16，网关21接收碰撞信号16，并向电池管理器14发送CAN(Controller Area Network，控制局域网)信号212，电池管理器14接收CAN信号212，并将CAN信号212发送给断开主接触器15，断开主接触器15接收到CAN信号212后，切断整车高压回路。

当车辆发生后碰撞时，碰撞传感器11检测到碰撞信号16，并且判断碰撞信号16是否达到阈值，如果达到阈值，那么拉低相应控制引脚的电位，以10ms/次的速率向电池管理器14发送碰撞信号。安全气囊电控单元12发送CAN信号212给电池管理器14，对于碰撞信号16的处理，可以设置为电池管理器14只要判定接收到CAN信号212，即刻执行断电操作，以提高执行的可靠性。电池管理器14接收到有效的碰撞信号16后，控制断开主接触器15断开，切断整车高压回路。

上述实施例中，安全气囊电控单元12还可以硬线连接有主控制器211，主控制器211一端与安全气囊电控单元12硬线连接，另一端与网关21硬线连接；安全气囊电控单元12先将碰撞信号16发送给主控制器211，主控制器211接收碰撞信号16，并向网关21发送CAN信号212，网关21接收CAN信号212，并将CAN信号212发送给电池管理器14。

同样地，安全气囊电控单元12接收到碰撞传感器11发送的碰撞信号16后，判断碰撞信号16是否达到阈值，若达到阈值，拉低相应控制引脚的电位。主 控制器211能够检测到安全气囊电控单元12发出的CAN信号212，信号引脚由高电平变为低电平后，以10ms/次的速率向电池管理器14发送碰撞信号16。

需要说明的是，安全气囊电控单元12接收到碰撞传感器11发出的碰撞信号16后，可以有多种可选方式进行碰撞信号16的传递：第一种，碰撞信号16经由PWM波发生器13传递到电池管理器14；第二种，碰撞信号16经由网关21传递给电池管理器14；第三种，碰撞信号16经由主控制器211传递到网关21，再由网关21传递到电池管理器14；第四种，以上所述三种传递方式同时进行；第五种，以上所述三种传递方式中的任意两种传递方式同时进行。

上述实施例中，断开主接触器15还与高压断电OK灯熄灭单元31硬线连接，断开主接触器15向高压断电OK灯熄灭单元31发送断电信号311，当整车高压回路切断时，高压断电OK灯熄单元熄灭。高压断电OK灯熄灭单元31的熄灭或者明亮能够提示驾驶员，使得驾驶员容易获知车辆的整车高压回路的连通情况。

上述实施例中，电池管理器14接收到PWM波17和/或CAN信号212时，断开主接触器15切断整车高压回路。鉴于CAN网络实现碰撞保护方案中的安全气囊电控单元12可以通过高低电平区分车辆发生碰撞与否，容易受到外界干扰，或者在线束破损时容易发生误报警，当车辆发生后碰撞时，安全气囊控制单元12同时发送PWM波17和CAN信号212给电池管理器14，对于碰撞信号16的处理，可以设置为电池管理器14只要判定两路碰撞信号16中的一路有效，即可执行断电操作，以提高执行的可靠性。

本实用新型实施例还提供了一种电动汽车，该电动汽车中设有上述的电动汽车中动力电池的保护系统。由于碰撞信号16的发送频率可调至10ms/帧，因此，从碰撞发生到断开高压回路的时间为T＝43+10+3＝56ms，也就是说，在60ms之内就能断开整车的高压电路。而现有技术中一般动力电池保护系统从碰撞传感器器发出碰撞信号，到断开主接触器发出整车高压回路断开的控制信号的时间在180ms以上，整体断电时间在200ms以上。因此，采用本实用新型实施例提供的电动汽车中动力电池的保护系统能够大大缩减电池保护系统响应的时间，从而提高电动汽车的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。