一种电池包防撞提醒系统及方法

技术领域

本发明涉及电池包安全监控领域，特别涉及一种电池包防撞提醒系统及方法。

背景技术

电动汽车中最为重要的就是三电系统，而电池包作为三电系统中最为重要的一环，其安全可靠对于车辆的运行至关重要。由于电池包内材料的特性，当碰撞等发生后就会造成轻则电池损坏，重则电池包发生爆燃等安全事故，因此如何避免碰撞是主机厂及电池厂保护电池包的研发方向之一，现有技术中主要的出发点在于碰撞时保护电池包不被挤压，其角度就是要发生碰撞但是在碰撞中尽可能减少对电池的影响。诸如专利申请号为202123337331.9、专利名称为底部防撞电池包及车辆的现有技术中，其解决防撞的主要方案是增加防撞机构；又如202020713588.6一种电动汽车用电池包防撞外壳保护装置，其着重点在于电池包的保护壳来防止碰撞。

现有技术的防碰撞的出发点都在于碰撞后的保护，但是很多情况下碰撞并不是绝对事件，而是由于驾驶员操作不当、路过坑洼路面、爬坡、开上马路牙子等不当开车方式造成的，这种方式下完全可以通过提醒的方式避免碰撞的产生，从而实现防撞保护和提醒，但是现有技术解决防撞的出发点和考虑都是在碰撞后减少对电池的损伤，而没有考虑如何避免发生碰撞。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电池包防撞提醒系统及方法，以避免碰撞的角度来实现防撞提醒功能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电池包防撞提醒系统，包括设置在电池包地盘上的碰撞检测模块、设置在车上或电池包内的控制模块以及设置在车上的提醒模块；所述碰撞检测模块用于检测电池包的碰撞风险，其输出端连接至控制模块，所述控制模块的输出端连接提醒模块；所述控制模块在碰撞风险达到设定阈值后驱动提醒模块发出提醒信号。

所述碰撞检测模块为距离检测模块，其用于检测电池包地盘距离地面的距离，所述控制模块根据电池包地盘与地面的距离判断碰撞风险。

所述提醒模块为声音提醒模块，所述控制模块根据距离的远近来控制声音提醒模块发生报警滴答声的频率。

所述声音提醒模块嵌入在仪表中。

所述控制模块与车速传感器连接，用于获取车辆的车速信号；所述控制模块的输出端经过CAN通信连接至整车控制器，所述整车控制器用于根据控制模块的动力限制请求来控制电池包的输出功率。

所述控制模块的输出端连接车载语音系统，所述控制模块在输出限制电池包输出功率的同时驱动车载语音系统给出动力限制提醒信号。

在所述电池包和电池包壳体之间设置有多个形变应变片，每个应变片通过电信号转换电路将形变信号转换成电信号送入到控制模块中；所述控制模块根据每一个形变信号来判断是否碰撞以及碰撞的损伤程度；所述控制模块与车载多媒体连接，用于通过车载多媒体展示碰撞结果。

一种电池包防撞提醒系统的提醒方法，包括

控制模块根据距离信号判断电池包与地面碰撞的风险并通过声音提醒模块发出提醒，当距离地面越近时发出的碰撞提醒声音越急促。

在控制模块根据距离信号判断存在碰撞风险时，控制模块根据采集的车速信号判断此时车速是否低于设定阈值，当车速低于设定阈值时，实时监控电池包与地面的距离信息，当距离低于设定阈值后控制模块发出动力请求信号值整车控制器，请求暂停整车动力输出并通过车载多媒体发出碰撞风险下暂停动力输出的提醒信号。(在中控台上设置动力恢复按钮，在暂停动力输出的设定时间内按下恢复按钮，控制模块将在下次上电前禁止输出动力请求信号)

在根据距离信号判断存在碰撞风险后，控制模块请求打开多媒体系统，控制模块根据每一个形变信号来判断是否碰撞以及碰撞的损伤程度并通过车载多媒体展示碰撞结果的示意图。

本发明的优点在于：从避免碰撞的角度出发，在检测到碰撞风险后及时进行提醒从而减少一些可以避免的碰撞情况的发生，从而提升车辆的防撞安全性能；根据碰撞风险进行逻辑保护，设计保护策略可以尽可能的避免认为误操作造成的电池包碰撞风险；设置的碰撞检测的应变片传感器，可以实时给出碰撞损伤程度。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明电池包防撞提醒系统原理示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本申请的主要是从可以避免碰撞尽量避免碰撞的角度来实现碰撞保护，因为很大一部分的碰撞是由驾驶员操作失误造成的，在驾驶员操作时如果能够给出可靠的提醒，可以在一定程度上避免碰撞的发生。具体方案如下：

如图1所示，一种电池包防撞提醒系统，包括设置在电池包地盘上的碰撞检测模块、设置在车上或电池包内的控制模块以及设置在车上的提醒模块；碰撞检测模块用于检测电池包的碰撞风险，其输出端连接至控制模块，控制模块的输出端连接提醒模块；控制模块在碰撞风险达到设定阈值后驱动提醒模块发出提醒信号。碰撞检测模块为距离检测模块，其用于检测电池包地盘距离地面的距离，控制模块根据电池包地盘与地面的距离判断碰撞风险。提醒模块为声音提醒模块，控制模块根据距离的远近来控制声音提醒模块发生报警滴答声的频率。声音提醒模块嵌入在仪表中。

本申请主要是通过检测地盘电池包与地面的距离来避免一些驾驶操作造成的电池包碰撞风险，比如爬马路牙子、过不平整的路面等。首先在地盘或者电池包底部设置采用距离传感器实现的碰撞传感器，距离传感器设置在电池包或底盘上，一般距离传感器可以采用激光雷达，其发射的信号为垂直向下，可以测量地盘距离地面的距离；测量得到的距离地面的距离信号传输到控制模块中，控制模块为具有数据处理和分析功能的控制器，可以采用单片机等额外增加的控制器实现或者将控制器的功能集成在车载控制器中实现。报警器为向用户发出提醒的，其可以为蜂鸣器、指示灯等元件，集成在车内一些合适的位置，在地面距离电池包距离过小时发出报警信号。当出现人为操作失误时，如爬马路牙子、或者坑坑洼洼的路面时，当出现可能存在的碰撞等情况发生时可以及时对用户发出提醒，避免操作持续进行造成的电池包碰撞风险，通过碰撞风险的提醒来避免一些人为操作的碰撞情况的发生，尽可能减少碰撞。

电池包底板上安装距离传感器，控制器集成到电池包内，距离传感器通过线束将信号传递给控制器，控制器将雷达信号解析并反馈给仪表。当电池包底板距离地面距离40mm时，控制器将报警信号传递给仪表，仪表显示警示图标，并发出滴滴声。随着电池包底板距离地面距离越来越近，警示声加强。当距离传感器测量电池包与地面距离，并将信号传递给控制器，控制器接收到信号后，处理信号，如果电池包地板与地面距离40mm时，控制器将报警信号发送给仪表，仪表显示警示图标并发出警示声，若距离传感器监测到距离还在变短，控制器将连续报警信号发送给仪表，图标显示距离变小，警示声加强。

在一个优选的实施例中，控制模块与车速传感器连接，用于获取车辆的车速信号；当车速低于设定速度时给出碰撞提醒。本申请设置速度阈值的目的是从可以避免的碰撞的角度来做的，当速度很快，实际上碰撞是已经无法避免了，如果此时还发出碰撞提醒，实际上无法避免而且还会引起驾驶员的注意分散，影响碰撞后的安全，碰撞后驾驶员自己就能感觉到已经发生了碰撞了。故而设置车速阈值，如30KM/h，当车速低于这一速度时，一般都是缓慢上马路牙子或崎岖不平的路面，这种情况下如果有碰撞的风险，驾驶员是完全可以自己取消驾驶操作来避免碰撞的，故而在当车速低于设定阈值时才会给出报警提醒。

在另一个优选的实施例中，控制模块的输出端经过CAN通信连接至整车控制器，整车控制器用于根据控制模块的动力限制请求来控制电池包的输出功率。当可以避免碰撞时，如继续向前前景就会碰撞时，此时给出报警的同时实时监控驾驶员的操作，若检测到车辆行驶仍然导致距离电池包距离地面距离更小，则此时就通过限制动力输出的方式来给出提醒，电动汽车的动力输出方式就是电池包的输出功率，通过限制输出功率或禁止功率输出来给出碰撞提醒，避免继续前进造成的碰撞风险，当然存在驾驶员仍然需要前进，但是由于车辆要服从驾驶员意图，此时若驾驶员连续多次踩下油门踏板，也就是当动力被限制后检测到油门踏板被多次踩下，则此时恢复动力输出，按照驾驶员的油门踏板和操作输出动力。

由于本申请在限制动力输出，避免误导驾驶员，因此在限制动力输出时会给出提醒，其方案为：控制模块的输出端连接车载语音系统，控制模块在输出限制电池包输出功率的同时驱动车载语音系统给出动力限制提醒信号。当限制动力输出时会通过车载语音系统给出提醒，告知驾驶员，避免驾驶员误以为车辆故障，其语音可以为“电池包存在碰撞风险，已限制动力输出，若需要解除，请多次轻踩油门”的语音提醒方式。

在本申请的一个优选的实施例中，防止碰撞是前端控制，当碰撞后也许给出提醒；本申请在电池包和电池包壳体之间设置有多个形变应变片，每个应变片通过电信号转换电路将形变信号转换成电信号送入到控制模块中；控制模块根据每一个形变信号来判断是否碰撞以及碰撞的损伤程度；控制模块与车载多媒体连接，用于通过车载多媒体展示碰撞结果。应变片是一种根据形变量输出不同电信号的检测设备，当碰撞引起的形变量造成应变片形变后，其输出电信号对应变化，然后再通过转换电路将电信号转换后送入到控制模块中根据电信号的大小就可以判断形变量大小进而判断碰撞的严重程度，同时可以根据应变片的位置来确定碰撞发生的大概位置，然后通过多媒体系统的显示屏以电池包模型的方式给出碰撞的位置以及给出碰撞的严重程度或形变量参数，为驾驶员维修提供碰撞的基础参数。

本申请的一种电池包防撞提醒系统的提醒方法，包括控制模块根据距离信号判断电池包与地面碰撞的风险并通过声音提醒模块发出提醒，当距离地面越近时发出的碰撞提醒声音越急促。

在控制模块根据距离信号判断存在碰撞风险时，控制模块根据采集的车速信号判断此时车速是否低于设定阈值，当车速低于设定阈值时，实时监控电池包与地面的距离信息，当距离低于设定阈值后控制模块发出动力请求信号值整车控制器，请求暂停整车动力输出并通过车载多媒体发出碰撞风险下暂停动力输出的提醒信号。在中控台上设置动力恢复按钮，在暂停动力输出的设定时间内按下恢复按钮，控制模块将在下次上电前禁止输出动力请求信号或者当检测到多次轻踩油门踏板信号后解除动力输出限制，并禁止在下次上电前禁止限制动力输出。这样做可以保证动力输出在保证防碰撞的前提下尽可能满足用户的实际需求。

在一个优选的实施例中，在根据距离信号判断存在碰撞风险后，控制模块请求打开多媒体系统，控制模块根据每一个形变信号来判断是否碰撞以及碰撞的损伤程度并通过车载多媒体展示碰撞结果的示意图，这样当碰撞后可以给驾驶员提醒碰撞的风险和碰撞程度的提醒。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。