一种电动汽车的碰撞检测控制方法、系统及电动汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的碰撞检测控制方法、系统及电动汽车。

背景技术

目前，电动汽车碰撞检测系统主要由SDM(Supplemental Restraint SystemDiagnostic Module，气囊控制器)控制。当发生碰撞时，碰撞传感器发出碰撞信号，点爆气囊，安全带预张紧，同时会发出高压下电信号，保证在发生碰撞事故后断开电动汽车的高压电源，避免发生事故后因高压暴露对人员的二次触电伤害。

但是，SDM只有在上电行车时才处于唤醒工作状态，在SDM处于休眠状态，不能检测碰撞信号，因此在车辆发生碰撞时，不能及时进行安全处理，而如果整车还处于高压上电状态，则存在安全触电隐患的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车的碰撞检测控制方法、系统及电动汽车，解决了现有技术中在车辆发生碰撞时，不能及时进行安全处理，而如果整车还处于高压上电状态，则存在安全触电隐患的问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种电动汽车的碰撞检测控制方法，包括：

获取电动汽车处于目标模式下车身发生碰撞的情况；其中，所述目标模式包括可行车模式、充电模式和静止高压上电模式中的一项；

在车身发生碰撞的情况下，控制整车高压下电。

可选的，控制整车高压下电后，还包括：

根据车内的用户信息，控制预紧安全带和/或控制安全气囊的引爆状态。

可选的，所述根据车内的用户信息，控制预紧安全带和/或控制安全气囊的引爆状态，包括：

在车内用户信息指示车内第一座位上有人且已系安全带的情况下，控制所述第一座位对应的安全气囊为完全打开的引爆状态，并控制预紧装置预紧所述第一座位上的安全带；

在车内用户信息指示车内第二座位上有人且所述第二座位上的用户未系安全带的情况下，控制所述第二座位对应的安全气囊为不完全打开的引爆状态。

可选的，在确定车身发生碰撞的情况下，所述方法还包括：

获取车身的碰撞类型，所述碰撞类型包括正碰撞、侧碰撞和后碰撞中的至少之一。

可选的，还包括：

在电动汽车处于所述目标模式时，确定电池包是否发生形变；

在确定所述电池包发生形变时，控制电池包内部的主正继电器和主副继电器断开动力源输出。

可选的，所述确定电池包是否发生形变，包括：

获取电池包的形变状态和运行状态；

根据所述形变状态和所述运行状态，确定电池包是否发生形变。

依据本发明的另一个方面，提供了一种电动汽车的碰撞检测控制系统，包括：

第一获取模块，用于获取电动汽车处于目标模式下车身发生碰撞的情况；其中，所述目标模式包括行车模式、充电模式和静止高压上电模式中的一项；

辅助控制模块，用于在车身发生碰撞的情况下，控制整车高压下电。

可选的，所述系统还包括：

第一控制模块，用于根据车内的用户信息，控制预紧安全带和/或控制安全气囊的引爆状态。

可选的，所述控制模块包括：

第一控制子模块，用于在车内用户信息指示车内第一座位上有人且已系安全带的情况下，控制所述第一座位对应的安全气囊为完全打开的引爆状态，并控制预紧装置预紧所述第一座位上的安全带；

第二控制子模块，用于在车内用户信息指示车内第二座位上有人且所述第二座位上的用户未系安全带的情况下，控制所述第二座位对应的安全气囊为不完全打开的引爆状态。

可选的，在确定车身发生碰撞的情况下，所述系统还包括：

第二获取子模块，用于获取车身的碰撞类型，所述碰撞类型包括正碰撞、侧碰撞和后碰撞中的至少之一。

可选的，所述系统还包括：

第一确定模块，用于在车辆处于所述目标模式时，确定电池包是否发生形变；

第二控制模块，用于在确定所述电池包发生形变时，控制电池包内部的主正继电器和主副继电器断开动力源输出。

可选的，所述第一确定模块，包括：

获取单元，用于获取电池包的形变状态和运行状态；

确定单元，用于根据所述形变状态和所述运行状态，确定电池包是否发生形变。

依据本发明的还一个方面，提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的电动汽车的碰撞检测控制系统。

本发明的实施例的有益效果是：

上述方案中，通过获取电动汽车处于目标模式下车身发生碰撞的情况；其中，所述目标模式包括可行车模式、充电模式和静止高压上电模式中的一项；在车身发生碰撞的情况下，控制整车高压下电。能够及时检测碰撞信号，避免了安全触电隐患，提高了安全性。

附图说明

图1表示本发明实施例的电动汽车的碰撞检测控制方法流程图之一；

图2表示本发明实施例的电动汽车的碰撞检测控制方法流程图之二；

图3表示本发明实施例的电动汽车的车身碰撞传感器分布示意图；

图4表示本发明实施例的电池包的结构示意图；

图5表示本发明实施例的碰撞检测系统的控制架构示意图；

图6表示本发明实施例的电动汽车的碰撞检测控制方法流程图之三；

图7表示本发明实施例的电动汽车的碰撞检测控制系统的框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种电动汽车的碰撞检测控制方法，包括：

步骤101，获取电动汽车处于目标模式下车身发生碰撞的情况；其中，所述目标模式包括可行车模式、充电模式和静止高压上电模式中的一项；

该步骤中，可行车模式包括行驶状态和Ready状态；充电模式包括：直流充电、交流充电、无线充电、车对车充电VTOV、车辆对负载放电VTOL模式。

具体的，在车辆运行时，电池管理系统(Battery Management System，BMS)被唤醒，通过BMS确定整车模式，在确定电动汽车处于目标模式的情况下，通过SDM检获取车身发生的碰撞情况，通过BMS获取电池包的碰撞变形情况。

步骤102，在车身发生碰撞的情况下，控制整车高压下电。

该实施例中，在确定整车处于可行车模式、充电模式和静止高压上电模式中的一项时，获取电动汽车处于目标模式下车身发生碰撞的情况，并在发生碰撞时，及时控制整车高压下电，避免了安全触电隐患，提高了整车的安全性。

如图2中，在一可选实施例中，上述步骤102之后，还包括：

步骤103，根据车内的用户信息，控制预紧安全带和/或控制安全气囊的引爆状态。

具体的，上述步骤103可以包括以下两种情况：

情况一：

在车内用户信息指示车内第一座位上有人且已系安全带的情况下，控制所述第一座位对应的安全气囊为完全打开的引爆状态，并控制预紧装置预紧所述第一座位上的安全带；

情况二：

在车内用户信息指示车内第二座位上有人且所述第二座位上的用户未系安全带的情况下，控制所述第二座位对应的安全气囊为不完全打开的引爆状态。

该实施例中，示例性的，可通过整车控制器(Vehicle Control Unit，简称VCU)检测乘客舱人员状态。通过座椅传感器和安全带检测传感器监控发生碰撞时乘客舱中驾驶员及乘客状态(车内的用户信息)，通过整车控制器VCU逻辑判断，分析触发安全气囊给人员带来的隐患。当检测到车内有人且系紧安全带时，整车控制器VCU向气囊控制器SDM发送一级驱动安全气囊指令，引爆充气气囊完全打开，同时整车控制器VCU向安全带预紧装置发送预紧指令，预紧安全带；当检测到车内无人或者有人且没有系紧安全带时，整车控制器VCU向气囊控制器SDM发送二级驱动安全气囊指令，不完全引爆充气气囊缓慢打开，能够避免完全触发安全气囊可能对人员带来二次伤害。

在一实施例中，在确定车身发生碰撞的情况下，所述方法还包括：

获取车身的碰撞类型，所述碰撞类型包括正碰撞、侧碰撞和后碰撞中的至少之一。

该实施例中，打破了目正碰撞检测系统只能检测行车工况和仅限于正碰和侧碰的局限性，大大提高纯电动汽车车辆安全性能，最大范围的保护驾驶员及乘客的人身安全。

具体的，通过将车身碰撞传感器分布在车辆前部、左右侧、后部，接收车身碰撞冲击波形，来判定检测和判断汽车发生正碰、侧碰以及后碰时的撞击信号，并将该信号传送到气囊控制器SDM，气囊控制器SDM通过处理分析判定发生碰撞的类型，触发碰撞信号至整车控制器VCU，根据VCU指令分级驱动安全气囊引爆电路，安全气囊打开。如图3中，其示出的是车身碰撞传感器A和SDM通信连接的示意图。

在一实施例中，所述方法还包括：在电动汽车处于所述目标模式时，确定电池包是否发生形变；在确定所述电池包发生形变时，控制电池包内部的主正继电器和主副继电器断开动力源输出。在确定电池包发生形变时，及时控制整车下电，能够避免触电隐患。

具体的，所述确定电池包是否发生形变，包括：

获取电池包的形变状态和运行状态；

根据所述形变状态和所述运行状态，确定电池包是否发生形变。

示例性的，可通过均匀分布在电池包壳体上(如壳体内侧)的应变式传感器，检测电池包形变状态；可通过布置在电池包上(如中部位置)的电池包冲击加速度传感器，检测电池包运行状态；进一步，利用电池管理系统BMS综合两种传感器信息进行分析，判定电池包是否发生碰撞形变，如果发生直接切断电池包内部的主正主副继电器，断开动力源输出。如图4中，其示出的是在电池包上的应变式传感器B与加速度传感器与BMS连接的示意图。

需要指出，通过运行状态能够排除车辆静止状态下认为控制动力电池包变形的情况。

下面，再通过本发明一个具体实施示例，对本发明作更为详细的描述。

请参见图5和图6，其示出的是本发明一具体实施例的电动汽车的碰撞检测控制方法流程示例和系统架构示意图。

其中，如图5中，系统包括：

用于检测车身碰撞的检测模块1，主要由车身碰撞传感器、SDM(气囊控制器)、驱动电路、安全气囊引爆电路、安全气囊组成。其中，车身碰撞传感器分布在车辆前部、左右侧、后部，接收车身碰撞冲击波形来判定检测、判断汽车发生正碰、侧碰以及后碰时的撞击信号，并将该信号传送到气囊控制器SDM，气囊控制器SDM通过处理分析判定发生碰撞的类型，触发碰撞信号至整车控制器VCU，根据VCU指令分级驱动安全气囊引爆电路，安全气囊打开。

碰撞辅助模块2，包括座椅传感器、安全带检测传感器、安全带预紧装置以及整车控制器VCU。座椅传感器和安全带检测传感器主要监控发生碰撞时乘客舱中驾驶员及乘客状态，通过整车控制器VCU逻辑判断，分析触发安全气囊给人员带来的隐患，发现车内人员系好安全带给气囊控制器SDM发送指令，触发一级驱动安全气囊机制，否则执行二级驱动安全气囊机制，避免完全触发安全气囊可能对人员带来二次伤害。

用于检测池包碰撞的检测块3，电池包应变式传感器、电池包冲击加速度传感器、电池管理系统BMS及电池包内部相关器件。其中电池包应变式传感器均匀分布在电池包壳体内侧，能够检测电池包形变状态；电池包冲击加速度传感器布置在电池包中部位置，检测电池包运行状态；电池管理系统BMS综合两种传感器信息进行分析，判定电池包是否发生碰撞形变，如果发生直接切断电池包内部的主正主副继电器，断开动力源输出。

进一步的，如图6中，该具体实施例的碰撞检测控制方法的步骤包括：

a、车辆运行时，电池管理系统BMS被唤醒；

b、BMS判定整车模式；当车辆在可行车模式、充电模式(包括：直流充电、交流充电、无线充电、车对车充电VTOV、车辆对负载放电VTOL模式)和静止上高压模式这几种模式时，执行步骤c；

c、电池管理系统BMS唤醒气囊控制器SDM；之后执行步骤d和e；

d、气囊控制器SDM开始工作检测车身是否发生碰撞；在发生碰撞时，控制整车下电，并整车控制器VCU检测乘客舱人员状态，执行步骤f；

e、电池管理系统BMS检测电池包是否发生碰撞形变。当检测到发生车身碰撞时，电池管理系统BMS直接切断电池包内部的主正主副继电器，断开动力源输出；

f、检测是否有人；

g、检测是否系安全带；

具体的，当检测到车内有人且系紧安全带时，整车控制器VCU向气囊控制器SDM发送一级驱动安全气囊指令，引爆充气气囊完全打开，同时整车控制器VCU向安全带预紧装置发送预紧指令，预紧安全带；当检测到车内人员无人或者，有人且没有系紧安全带时，整车控制器VCU向气囊控制器SDM发送二级驱动安全气囊指令，不完全引爆充气气囊缓慢打开。当检测到电池包发生碰撞形变时，电池管理系统BMS直接切断电池包内部的主正主副继电器，断开动力源输出。

需要说明的是，上述方案与传统碰撞系统的主要区别在于以下几个方面：

(1)碰撞检测系统，可以实现正碰、侧碰、后碰全方位碰撞检测。

(2)本发明碰撞检测系统根据整车模式通过电池管理系统BMS唤醒安全气囊控制器SDM的方式，能够在行车、充电、静止上高压模式下均能监控车辆状态，发生碰撞时可以正常触发相关碰撞保护机制。

(3)本发明碰撞检测系统增加一套电池碰撞检测模块，独立于车身碰撞检测处理系统，当发现电池出现碰撞变形时，立即断开继电器，切断动力输出。

(4)本发明碰撞检测系统中的车身碰撞检测处理系统根据整车碰撞辅助模块，能够根据车内人员状况分析分级点爆安全气囊和预紧安全带，避免气囊弹开对人员的二次伤害。

相应于上述方法实施例，本发明实施例还提供电动汽车的碰撞检测控制系统。下面对本发明实施例提供的一种电动汽车的碰撞检测控制系统进行介绍。

如图7所示，本发明的实施例中的电动汽车的碰撞检测控制系统，包括：

第一获取模块701，用于获取电动汽车处于目标模式下车身发生碰撞的情况；其中，所述目标模式包括行车模式、充电模式和静止高压上电模式中的一项；

辅助控制模块702，用于在车身发生碰撞的情况下，控制整车高压下电。

可选的，所述系统还包括：

第一控制模块，用于根据车内的用户信息，控制预紧安全带和/或控制安全气囊的引爆状态。

可选的，所述第一控制模块包括：

第一控制子模块，用于在车内用户信息指示车内第一座位上有人且已系安全带的情况下，控制所述第一座位对应的安全气囊为完全打开的引爆状态，并控制预紧装置预紧所述第一座位上的安全带；

第二控制子模块，用于在车内用户信息指示车内第二座位上有人且所述第二座位上的用户未系安全带的情况下，控制所述第二座位对应的安全气囊为不完全打开的引爆状态。

可选的，所述系统还包括：

第二获取子模块，用于获取车身的碰撞类型，所述碰撞类型包括正碰撞、侧碰撞和后碰撞中的至少之一。

可选的，所述系统还包括：

第一确定模块，用于在车辆处于所述目标模式时，确定电池包是否发生形变；

第二控制模块，用于在确定所述电池包发生形变时，控制电池包内部的主正继电器和主副继电器断开动力源输出。

可选的，所述第一确定模块，包括：

获取单元，用于获取电池包的形变状态和运行状态；

确定单元，用于根据所述形变状态和所述运行状态，确定电池包是否发生形变。

该系统是与上述方法实施例对应的装系统，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装系统的实施例中，也能达到与方法实施例相同的技术效果。

此外，本发明还一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的电动汽车的碰撞检测控制系统。

目前电动汽车碰撞检测系统只是在行车有车速的情况下检测碰撞，在车辆静止和充电工况下，SDM休眠不能检测碰撞信号，在发生碰撞时不能及时进行安全处理，存在安全隐患。

本发明设计了一种电动汽车的碰撞检测控制系统，能够在行驶、静止上高压以及充电工况下对车辆是否发生碰撞进行监测，同时可以检测正碰、侧碰、后碰以及电池包碰撞形变，当发生异常时及时触发碰撞安全防护机制并指示断开动力输出，并根据车内人员状况分析分级点爆安全气囊和预紧安全带，打破了目正碰撞检测系统只能检测行车工况和仅限于正碰和侧碰的局限性，大大提高纯电动汽车车辆安全性能，最大范围的保护驾驶员及乘客的人身安全。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。