[发明专利]一种新能源汽车动力电池的碰撞防护系统和方法

说明书

本发明揭示了一种新能源汽车动力电池的碰撞防护系统，动力电池放置在由底板和侧壁构成的盒体内，所述底板内设有连续的凹槽结构，所述凹槽结构内嵌入有软管，所述软管的两端分别与两个压力传感器的感应端连接并密封，两个所述压力传感器输出压力信号至碰撞防护系统的控制单元。本发明是一种解决新能源汽车电池箱体底部受到撞击引起短路、漏电现象时能够快速断电的安全防护系统和方法。主要区别于传统的车身结构碰撞断电方法，以及电池系统BMS功能实现断电的局限性，能够有效避免电池箱体底部严重破坏而无法进行有效保护的风险。

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及动力电池PACK箱体底部受到碰撞，箱体变形严重引起短路、漏电风险发生之前，一种快速断电的安全防护方法。

背景技术

随着中国新能源汽车产业蓬勃发展，愈来愈多的消费者选用新能源汽车作为出行的工具，新能源汽车的安全性问题也日益引起行业重视及消费者的关注。尽管车企在车辆研发过程中充分考虑多项安全问题的防护，包括功能使用安全、被动安全等内容。其中整车被动安全碰撞断电策略防护，主要是车辆发生高速碰撞时，根据车辆碰撞破坏程度执行碰撞断电，主要原理是车辆发生碰撞，整车ACU控制器接收车体碰撞加速度信号，当加速度峰值触发碰撞断电阀值，ACU发送断电指令，电池包内部继电器开关执行断电切断回路。然而在车辆使用过程中电池PACK箱体底部由于没有足够的车身结构保护，往往会发生箱体局部撞击，导致电池高压回路或电芯单体破坏发生短路、漏电等现象。

这种由电池箱底部发生撞击的工况，由于碰撞引起的车体加速度信号较小，无法达到整车ACU控制器执行碰撞断电要求。而且动力电池内的BMS系统执行断电保护仅为功能安全防护，对于电池包箱体撞击引起的破坏无法做到监测、诊断、执行断电防护的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种针对电池箱体底部发生碰撞破坏，提出一种全新的碰撞断电安全防护的一种系统和方法，可以有效解决目前整车碰撞断电功能及BMS系统电安全防护功能无法做到的电安全策略。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种新能源汽车动力电池的碰撞防护系统，动力电池放置在由底板和侧壁构成的盒体内，所述底板内设有连续的凹槽结构，所述凹槽结构内嵌入有软管，所述软管的两端分别与两个压力传感器的感应端连接并密封，两个所述压力传感器输出压力信号至碰撞防护系统的控制单元。

所述软管与凹槽结构之间的间隙填充有填充物。

所述填充物为具有放置槽的泡沫，所述软管嵌入在所述泡沫的放置槽内，所述泡沫嵌入在凹槽结构内。

所述凹槽结构围绕底板边缘设置且围绕底板一圈，所述凹槽结构内设有围绕底板一圈的软管。

所述压力传感器输出压力信号至控制单元，所述控制单元输出驱动信号至用于控制动力电池关断的继电器开关。

所述控制单元连接CAN线，并通过CAN线输出故障信号至仪表指示灯，并通过CAN线输出状态信号至整车控制器。

基于所述新能源汽车动力电池的碰撞防护系统的碰撞防护方法：

1)车辆启动后，控制单元实时获取压力传感器的压力信号；

2)当碰撞程度达到压力传感器设定的阀值时，要求整车控制器发送指令进行有效处理，并控制继电器开关进行断电动作，完成高压主回路电源断电。

所述1)中，控制单元隔3ms周期性发送脉冲信号，接收压力传感器信号进行判断。

所述控制单元将获取压力传感器信号的判断数据输送至整车控制器。

本发明是一种解决新能源汽车电池箱体底部受到撞击引起短路、漏电现象时能够快速断电的安全防护系统和方法。主要区别于传统的车身结构碰撞断电方法，以及电池系统BMS功能实现断电的局限性，能够有效避免电池箱体底部严重破坏而无法进行有效保护的风险。