一种电动汽车涉水浸水风险监测与报警系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于电动汽车风险监测与报警技术领域，具体涉及一种一种电动汽车涉水浸水风险监测与报警系统。


背景技术：

[0002]
电动汽车是装备动力蓄电池的高压带电载体，而在春夏季，城市内涝情况多发，电动汽车浸水事件时有发生。由于动力蓄电池材料的特殊性，电动汽车浸水后可能导致电池、电子电器件失效，或导致短路、引起起火等事故，严重损害人们财产安全，甚至危及乘客生命安全。目前，市面上的电动汽车针对涉水、浸水缺乏有效的监测与处理方式，对于多雨、内涝频发地区电动汽车的推广使用存在很大阻碍和潜在隐患。虽然也有部分车辆装备了监测设备，但也只是通过简单当声光报警作为警示处理方法，该方式报警范围有限，而且故障、事故发生后响应慢，缺少有效当应急处理措施。


技术实现要素：

[0003]
本发明要解决的技术问题是针对电动汽车在涉水驾驶、停车状态时的浸水风险监测问题，提供一种电动汽车涉水浸水风险监测与报警系统。通过声光报警及远程平台通知相关人员，及时处理问题车辆，避免更大危险发生。
[0004]
本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题，
[0005]
一种电动汽车涉水浸水风险监测与报警系统，包括不锈钢双浮球水位监测开关、第一开关计时触发定时器k1、第二开关计时触发定时器k2、车辆控制单元vcu和继电器k3，其特征在于，
[0006]
所述不锈钢双浮球水位监测开关安装在车辆底盘，监测车辆浸水状态，根据高位浮球、低位浮球动作状态分级发送监控报警信息；
[0007]
所述不锈钢双浮球水位监测开关的公共端连接车辆低压电源正极，其低位浮球高位限位器通过导线连接至第一开关计时触发定时器k1的信号检测正极端，其高位浮球高位限位器通过导线连接至第二开关计时触发定时器k2的信号检测正极端；
[0008]
所述第一开关计时触发定时器k1的工作电源正极端连接车辆低压电源的正极，工作电源负极端和信号检测负极端共同接地，其信号输出端包括公共端和常开端，公共端连接车辆低压电源的正极，常开端分成两路，一路连接车辆控制单元vcu的唤醒端口，另一路连接车辆控制单元vcu的水位检测1端口；
[0009]
所述第二开关计时触发定时器k2工作电源负极端接地，工作电源正极端连接继电器k3的输出端；其信号输出端包括公共端和常开端，公共端连接车辆低压电源的正极，常开端连接车辆控制单元vcu的水位检测2端口；
[0010]
所述继电器k3的输入端连接车辆低压电源的正极，其信号输入端负极接地，正极连接车辆控制单元vcu控制端；
[0011]
所述车辆控制单元vcu通过车辆can通讯向车载终端传送水位检测1和水位检测2
信号。
[0012]
为了获得更好的技术效果，所述车辆控制单元vcu通过车辆can通讯向车联网设备传送水位检测1和水位检测2信号，车联网设备通过无线传输将水位检测1和水位检测2信号发送至远程平台。
[0013]
为了获得更好的技术效果，所述第一开关计时触发定时器k1和第二开关计时触发定时器k2为触发定时器vt2.3。
[0014]
为了获得更好的技术效果，所述不锈钢双浮球水位监测开关包括安装固定件、高位浮球、高位浮球高位限位器、高位浮球低位限位器、低位浮球、低位浮球高位限位器和低位浮球低位限位器及浮球支撑杆，所述浮球支撑杆为竖直安装，在所述浮球支撑杆由下至上依次安装低位浮球低位限位器、低位浮球、低位浮球高位限位器、高位浮球低位限位器、高位浮球、高位浮球高位限位器和安装固定件；所述高位浮球高位限位器和低位浮球高位限位器的检测信号线通过所述浮球支撑杆的上端引出；所述安装固定件将不锈钢双浮球水位监测开关固定在车辆底盘上。
[0015]
本实用新型结构简单，当低位浮球与低位浮球高位限位器接触后发出信号，提醒车辆有一定的浸水风险，相关人员应注意采取措施、持续关注车辆状态，规避水位继续上升导致更大风险；当高位浮球与高位浮球高位限位器接触后发出信号，提醒车辆有很大浸水风险，相关人员应及时采取紧急处理措施，避免水位继续上升造成车辆及人员人身安全财产损失。
附图说明
[0016]
图1为本实用新型实施例不锈钢双浮球水位监测开关结构示意图；
[0017]
图2为本实用新型实施例结构示意图；
[0018]
图3为本实用新型实施例工作流程图。
具体实施方式
[0019]
下面结合附图和实施例，进一步详细阐述本实用新型的实施过程。
[0020]
一种电动汽车涉水浸水风险监测与报警系统，包括不锈钢双浮球水位监测开关、第一开关计时触发定时器k1、第二开关计时触发定时器k2、车辆控制单元vcu和继电器k3，
[0021]
所述不锈钢双浮球水位监测开关安装在车辆底盘，监测车辆浸水状态，根据高位浮球4、低位浮球7动作状态分级发送监控报警信息；
[0022]
所述不锈钢双浮球水位监测开关包括安装固定件2、高位浮球4、高位浮球高位限位器3、高位浮球低位限位器5、低位浮球7、低位浮球高位限位器6和低位浮球低位限位器8及浮球支撑杆，所述浮球支撑杆为竖直安装，在所述浮球支撑杆由下至上依次安装低位浮球低位限位器8、低位浮球7、低位浮球高位限位器6、高位浮球低位限位器5、高位浮球4、高位浮球高位限位器3和安装固定件2；所述高位浮球高位限位器3和低位浮球高位限位器6的检测信号线1通过所述浮球支撑杆的上端引出；所述安装固定件2将不锈钢双浮球水位监测开关固定在车辆底盘上；
[0023]
所述不锈钢双浮球水位监测开关的公共端连接车辆低压电源正极，其低位浮球高位限位器6通过导线连接至第一开关计时触发定时器k1的信号检测正极端，其高位浮球高
位限位器3通过导线连接至第二开关计时触发定时器k2的信号检测正极端；
[0024]
所述第一开关计时触发定时器k1的工作电源正极端连接车辆低压电源的正极，工作电源负极端和信号检测负极端共同接地，其信号输出端包括公共端和常开端，公共端连接车辆低压电源的正极，常开端分成两路，一路连接车辆控制单元vcu的唤醒端口，另一路连接车辆控制单元vcu的水位检测1端口；
[0025]
所述第二开关计时触发定时器k2工作电源负极端接地，工作电源正极端连接继电器k3的输出端；其信号输出端包括公共端和常开端，公共端连接车辆低压电源的正极，常开端连接车辆控制单元vcu的水位检测2端口；
[0026]
所述继电器k3的输入端连接车辆低压电源的正极，其信号输入端负极接地，正极连接车辆控制单元vcu控制端；
[0027]
所述第一开关计时触发定时器k1和第二开关计时触发定时器k2为触发定时器vt2.3；
[0028]
所述车辆控制单元vcu通过车辆can通讯向车载终端传送水位检测1和水位检测2信号；
[0029]
所述车辆控制单元vcu还通过车辆can通讯向车联网设备传送水位检测1和水位检测2信号，车联网设备通过无线传输将水位检测1和水位检测2信号发送至远程平台。
[0030]
所述不锈钢双浮球水位监测开关的浮球支撑杆选用不锈钢材质，高位浮球、低位浮球、浮球支撑杆长度d4及高位浮球的高低限位距离d1、高位浮球低位限位器与低位浮球高位限位器的间距d2、低位浮球的高低限位距离d3可按车辆实际情况进行调节，所述不锈钢双浮球水位监测开关通过安装固定件2装配在车辆底盘上。根据车辆地盘高度、动力蓄电池的最低位高度，选择合适的浮球支撑杆长度d4及高位浮球的高低限位距离d1、高位浮球低位限位器与低位浮球高位限位器的间距d2、低位浮球的高低限位距离d3参数。
[0031]
所述第一开关计时触发定时器k1和第二开关计时触发定时器k2常态时均为断开状态，检测信号线1无高电平信号输出；当车辆涉水时，低位浮球7受水位浮力上浮到低位浮球高位限位器6时，低位浮球7水位监测开关接通，检测信号线1输出第一个高电平信号至第一开关计时触发定时器k1；如水位继续上升，高位浮球4受水位浮力上浮到高位浮球高位限位器3时，高位浮球4水位监测开关接通，检测信号线1输出第二个高电平信号至第二开关计时触发定时器k2。通过调节d1、d2、d3、d4长度及浮球材料密度，可调整水位检测开关触发灵敏度，以适配不同区域、不同工况的车辆应用。
[0032]
本实用新型应用自复位式开关计时触发定时器监测判断水位信号的稳定性，所述第一开关计时触发定时器k1和第二开关计时触发定时器k2可设定时间t秒，本实施例中设置为5秒。所述第一开关计时触发定时器k1和第二开关计时触发定时器k2的信号检测端口检测到高电平信号后开始计时，当信号持续5秒后，第一开关计时触发定时器k1和第二开关计时触发定时器k2信号输出端的常开端闭合，输出高边驱动车辆控制单元vcu。如信号持续时间少于5秒，则认为水位信号无效，开关计时触发定时器不输出。
[0033]
本实施例工作流程：
[0034]
所述不锈钢双浮球水位监测开关的低水位浮球7达到低位浮球高位限位器6导通并持续5秒后，第一开关计时触发定时器k1信号输出端的常开端发出信号至车辆控制单元vcu的唤醒端口，唤醒车辆控制单元vcu，车辆控制单元vcu唤醒后持续监控车辆状态，并通
过车辆上已装配的车联网设备向远程平台实时上报信息，以备远程平台实时观察与记录查询。同时车辆控制单元vcu给车辆其他控制模块发出指令，车辆仪表显示浸水风险报警警示标志，仪表蜂鸣提示驾驶员，双闪灯强制开启，警示车外人员远离车辆。车辆控制单元vcu唤醒后实时监控整车状态，并按车辆已定策略执行保护机制，例如有绝缘异常、高等级故障时执行下电策略。
[0035]
车辆控制单元vcu唤醒的同时控制继电器k3吸合，使第二开关计时触发定时器k2处于工作状态。当水位继续升高，高位浮球4达到高位浮球高位限位器3时，导通并持续5秒后，车辆控制单元vcu发出下电指令，强制断开整车高压电，并通过车载终端或行车记录仪或车联网设备发出求救信号，通知远程平台及时响应处理事故，规避更大风险。
[0036]
车辆控制单元vcu唤醒后持续监控车辆状态和第一开关计时触发定时器k1输出状态，若第一开关计时触发定时器k1无输出，说明水位已下降到安全范围，车辆控制单元vcu在车辆允许的情况下进入休眠状态。
[0037]
当车辆无涉水浸水风险时，整个系统只有第一开关计时触发定时器k1处于工作状态，而车辆控制单元vcu及第二开关计时触发定时器k2不会处于耗能状态，系统功耗能维持在30毫安以内，避免车辆静态功耗过高导致电源亏电。
[0038]
本实用新型还通过第一开关计时触发定时器k1和第二开关计时触发定时器k2检测判断不锈钢双浮球水位监测开关发出的浸水信号的稳定性。第一开关计时触发定时器k1和第二开关计时触发定时器k2可设定时间为t秒，当低位浮球或高位浮球发出信号并持续t秒后才认为此信号有效，此时第一开关计时触发定时器k1和第二开关计时触发定时器k2才输出高边驱动，避免误报警，如车辆涉水行驶时会引起水位较大波动，可能使浮球开关发出报警信号。

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