專利名稱：電動汽車光電隔離式觸電防護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種觸電防護裝置，尤其涉及一種電動汽車光電隔離式觸電防護
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
發(fā)展電動車除了性能表現(xiàn)外，如何兼顧使用者的安全為車輛技術(shù)發(fā)展的重要課題；因電動車之動力系統(tǒng)有別于一般傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛，因此電動車除一般安全性要求外，對其電氣安全防護另有特別規(guī)范，在車輛設(shè)計過程必須符合規(guī)范要求，以避免電動車潛在風(fēng)險并確保使用之安全性。
·[0003]相較于傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛，電動車安全性的關(guān)注焦點也有所不同，首先是電動車的動力來源-高壓蓄電池組是否造成人員觸電的風(fēng)險，目前，在純電動汽車上通常采用主電源開關(guān)、鑰匙開關(guān)來切斷整車蓄電池組的正極與其它電部件的輸入電源端的方式防止觸電，而高壓蓄電池組仍保持完整連接，因此存在如下不足之處一，在生產(chǎn)過程中，隨著高壓多組蓄電池的不斷接入，當串接的高壓蓄電池組總電壓超過安全電壓值時，生產(chǎn)人員就容易出現(xiàn)觸電的危險；二，電動車在行駛過程中如有水進入，原有的高壓蓄電池組如果不能及時斷開，車內(nèi)人員易造成人員觸電危險；三，電動汽車在維修中，由于存在電磁兼容問題，車上使用的電機控制器、DC/DC、充電機、空調(diào)控制器等電部件，都在電源輸入端正、負極分別對車體接有I只共模電容，使得不帶電的底盤帶上了電，雖然所帶電壓不會直接造成生命危險，但是容易造成車人員有手麻而引起心理緊張；電動汽車采用高壓蓄電池組的高壓供電系統(tǒng)和12V的低壓供電系統(tǒng)，高壓蓄電池組的負極不得與電底盤有任何連接，高壓蓄電池組的高壓供電系統(tǒng)與12V的低壓供電系統(tǒng)按要求不能有任何聯(lián)系，而共模電容的存在使高壓蓄電池組供電系統(tǒng)與12V的低壓供電系統(tǒng)有了聯(lián)系，盡管穩(wěn)態(tài)時共模電容上只有電壓，沒有電流通過，但是當人員或其他導(dǎo)電物品碰到共模電容，就會打破平衡，形成回路，此時就會產(chǎn)生電流從而影響人員的安全，然而，為了滿足電動汽車的電磁兼容性，共模電容不能取消。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供的一種電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，能夠?qū)㈦妱悠嚫邏簞恿π铍姵胤纸M接通和斷開，每個高壓動力蓄電池的分組的電壓為人體的安全電壓，降低了人員在生產(chǎn)、維修中高壓觸電的危險，并且采用光電隔離技術(shù)，使輸入輸出端電氣隔離，進而整個電路系統(tǒng)的抗干擾和隔離性能更好，使電動汽車光電隔離式觸電防護裝置工作更加穩(wěn)定。本實用新型提供的一種電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，包括通斷模塊，輸出端與電動汽車高壓動力蓄電池分組連接，用于將電動汽車高壓動力蓄電池分組連接與斷開；啟動模塊，接于所述通斷模塊的輸入端，用于驅(qū)動、控制所述通斷模塊動作；進一步，所述通斷模塊包括能輸出多個各自相互絕緣的電壓的隔離型電壓變換器、與所述隔離型電壓變換器連接的光電隔離驅(qū)動器和與所述光電隔離驅(qū)動器相接的晶體管Ql ；進一步，所述啟動模塊包括輔助電池E3、正極接于所述輔助電池E3正極的外部啟動開關(guān)；進一步，所述外部啟動開關(guān)為鑰匙開關(guān)，所述外部啟動開關(guān)包括觸頭P、觸頭ACC、二極管D1、觸頭ST和二極管D2，所述觸頭P可與觸頭ACC或者觸頭ST接通，所述觸頭ACC與二極管Dl的正極相連接，所述觸頭ST與二極管D2的正極相連接，所述二極管Dl和二極管D2負極并聯(lián)形成或門；進一步，所述光電隔離驅(qū)動器的輸入端通過限流電阻Rl連接至所述外部啟動開關(guān)的二極管Dl和二極管D2任一二極管的負極；進一步，所述晶體管Ql為IGBT或者場效應(yīng)晶體管；進一步，所述晶體管Ql的柵極接于所述光電隔離驅(qū)動器的輸出端，所述晶體管Ql的源極與光電隔離驅(qū)動器的端子A之間設(shè)置有鉗位二極管D4 ；進一步，所述晶體管Ql的集電極和發(fā)射極間設(shè)置有續(xù)流二極管D5。本實用新型的有益效果是能夠?qū)㈦妱悠嚫邏簞恿π铍姵胤纸M接通和斷開，每個高壓動力蓄電池的分組的電壓為人體的安全電壓，降低了人員在生產(chǎn)、維修中高壓觸電的危險，并且采用光電隔離技術(shù)，使整個電路系統(tǒng)的抗干擾和隔離性能更好，使電動汽車光電隔離式觸電防護裝置工作更加穩(wěn)定。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型作進一步描述圖I是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
如圖所示，圖I為本實用新型的電路原理圖，本實用新型提供的一種電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，包括通斷模塊，輸出端與電動汽車高壓動力蓄電池分組連接，用于將電動汽車高壓動力蓄電池分組連接與斷開；啟動模塊，接于所述通斷模塊的輸入端，用于啟動和控制所述通斷模塊動作，本實用新型將電動汽車高壓動力電池分組連接，使每個分組的電壓均為安全電壓，保護維修及車內(nèi)人員的安全。所述通斷模塊包括能輸出多個各自相互絕緣的電壓的隔離型電壓變換器I、與所述隔離型電壓變換器I連接的光電隔離驅(qū)動器3和與所述光電隔離驅(qū)動器3相接的晶體管Ql，所述隔離型電壓變換器I和光電隔離驅(qū)動器3為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述，所述隔離型電壓變換器I輸出的各自相互絕緣的電壓VI、V2…Vn，所述隔離型電壓變換器I輸出的一個電壓Vl加到所述光電隔離驅(qū)動器3的端子Cl和端子C2上，所述隔離型變壓器I輸出的電壓個數(shù)至少與所述光電隔離驅(qū)動器3的個數(shù)相等，所述晶體管Ql的柵極與所述光電隔離驅(qū)動器3的輸出端連接，所述通斷模塊將電動汽車高壓動力蓄電池分組連接，當行駛時，使高壓動力蓄電池各分組連接，向外輸出高壓，當檢修時，所述通斷模塊與高壓動力電池分組斷開連接，保護人員的安全。本實施例中，所述啟動模塊包括輔助電池E3、接于所述輔助電池E3正極的外部啟動開關(guān)2，所述啟動模塊為所述通斷模塊提供工作電壓，控制所述通斷模塊的動作。本實施例中，所述外部啟動開關(guān)2為鑰匙開關(guān)，所述外部啟動開關(guān)2包括觸頭P、觸頭ACC、二極管D1、觸頭ST和二極管D2，所述觸頭ACC與二極管Dl的正極相連接，所述觸頭ST與二極管D2的正極相連接，所述二極管Dl和二極管D2負極并聯(lián)形成或門，所述觸頭P可與所述觸頭ACC或觸頭ST接通，所述外部啟動開關(guān)2控制所述啟動模塊對所述通斷模塊提供電壓的回路的通斷。本實施例中，所述光電隔離驅(qū)動器3的輸入端通過限流電阻Rl連接至所述外部啟動開關(guān)2的二極管Dl和二極管D2任一二極管的負極，所述光電隔離驅(qū)動器3為晶體管Ql提供工作電壓，并且光電隔離驅(qū)動器3使整個電路系統(tǒng)的抗干擾和隔離性能更好，工作更
加穩(wěn)定。本實施例中，所述晶體管Ql為IGBT或者場效應(yīng)晶體管，IGBT即絕緣柵雙極型晶體管，所述晶體管Ql為IGBT時其具有高輸入阻抗和低導(dǎo)通電壓兩方面的特點，驅(qū)動功率小，開關(guān)速度快，使本實用新型的工作反應(yīng)速度加快，所述晶體管Ql為場效應(yīng)管時，熱穩(wěn)定性好，工作區(qū)域大，輸入阻抗高。本實施例中，所述晶體管Ql的柵極接于所述光電隔離驅(qū)動器3的輸出端，所述晶體管Ql的集電極與光電隔離驅(qū)動器3的端子之間接有鉗位二極管D4，保障晶體管Ql的正
常工作。本實施例中，所述晶體管Ql的集電極和發(fā)射極間接有續(xù)流二極管D5，用以保護所述晶體管Q1，防止電壓電流瞬變而損壞晶體管Q1，并且，為電動汽車高壓動力蓄電池提供充電通路，所述晶體管Ql的集電極接于電動汽車高壓動力蓄電池分組的正極，所述晶體管Ql的發(fā)射極接相鄰的電動汽車高壓動力蓄電池分組的負極。本實施例中，所述光電隔離驅(qū)動器3和晶體管Ql構(gòu)成的控制組組數(shù)比電動汽車高壓動力蓄電池的分組數(shù)少一個。本實施例中，當所述外部啟動開關(guān)2的觸頭P與觸頭ACC或觸頭ST接通，所述輔助電池E3通過二極管Dl或二極管D2向所述隔離型電壓變換器I和所述光電隔離驅(qū)動器3供電，所述隔離型電壓變換器I向所述光電隔離驅(qū)動器3的端子Cl和C2供電，此時，所述光電隔離驅(qū)動器3輸出電壓，使得所述晶體管Ql導(dǎo)通，晶體管Ql的導(dǎo)通使得電動汽車高壓動力蓄電池分組接通，所述電動汽車高壓動力蓄電池向外供電，當觸頭P與所述觸頭ACC或觸頭ST斷開，則所述電動汽車光電隔離式觸電防護裝置停止工作，電動汽車高壓動力蓄電池又分組斷開，從而達到保護人員安全的目的。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求1.一種電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，其特征是包括 通斷模塊，輸出端與電動汽車高壓動カ蓄電池分組連接，用于將電動汽車高壓動カ蓄電池分組連接與斷開； 啟動模塊，接于所述通斷模塊的輸入端，用于啟動和控制所述通斷模塊動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，其特征是所述通斷模塊包括能輸出多個各自相互絕緣的電壓的隔離型電壓變換器、與所述隔離型電壓變換器連接的光電隔離驅(qū)動器和與所述光電隔離驅(qū)動器相接的晶體管Q1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，其特征是所述啟動模塊包括輔助電池E3、正極接于所述輔助電池E3正極的外部啟動開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，其特征是其特征是所述外部啟動開關(guān)為鑰匙開關(guān)，所述外部啟動開關(guān)包括觸頭P、觸頭ACC、ニ極管D1、觸頭ST和ニ極管D2，所述觸頭P可與觸頭ACC或者觸頭ST接通，所述觸頭ACC與ニ極管Dl的正極相連接，所述觸頭ST與ニ極管D2的正極相連接，所述ニ極管Dl和ニ極管D2負極并聯(lián)形成或門。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，其特征是所述光電隔離驅(qū)動器的輸入端通過限流電阻Rl連接至所述外部啟動開關(guān)的ニ極管Dl和ニ極管D2任一二極管的負極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，其特征是所述晶體管Ql為IGBT或者場效應(yīng)晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，其特征是所述晶體管Ql的柵極接于所述光電隔離驅(qū)動器的輸出端，所述晶體管Ql的源極與光電隔離驅(qū)動器的端子A之間設(shè)置有鉗位ニ極管D4。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，其特征是所述晶體管Ql的源極和漏極間設(shè)置有續(xù)流ニ極管D5。
專利摘要本實用新型提供的一種電動汽車光電隔離式觸電防護裝置，包括通斷模塊，輸出端與電動汽車高壓動力蓄電池分組連接，用于將電動汽車高壓動力蓄電池分組連接與斷開；啟動模塊，接于所述通斷模塊的輸入端，用于啟動和控制所述通斷模塊動作；本實用新型能夠?qū)㈦妱悠嚫邏簞恿π铍姵胤纸M接通和斷開，每個高壓動力蓄電池的分組的電壓為人體的安全電壓，降低了人員在生產(chǎn)、維修中高壓觸電的危險，并且采用光電隔離技術(shù)，使整個電路系統(tǒng)的抗干擾和隔離性能更好，使電動汽車光電隔離式觸電防護裝置工作更加穩(wěn)定。
文檔編號B60L3/00GK202413448SQ20112054874
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者冷全生, 張偉, 張興海, 熊代榮, 王林, 程波 申請人:重慶小康工業(yè)集團股份有限公司