[發明專利]一種電動車直流電源系統電火花故障報警器及報警方法

在審

• 申請號: 202210169939.5
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114523850A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 李明偉
• 申請（專利權）人: 大連理工江蘇研究院有限公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明公開了一種電動車直流電源系統電火花故障報警器及報警方法，包括有充電接觸開關、放電接觸開關和電弧測控模塊；所述電弧測控模塊包括電流采樣傳感器、直流電流信號調理電路、直流雙向模擬數字轉換器、交流電流信號調理電路、交流雙向模擬數字轉換器、微處理器。所述微處理器中包含放電數據庫和充電數據庫，分別存儲放電故障電弧特征標志和充電故障電弧特征標志。本發明利用充電和放電時正常開關電弧和故障電弧特征標志不同這一特性，可以提前預警線路問題或電池問題引起火災。本發明能精確捕捉充放電故障電弧特征標志，判斷是否有故障電弧，預警早，報警快，為電動車用戶提供充足的處理時間，因而可以有效的防止電動車火災的發生。

技術領域

本發明涉及智能檢測技術領域，具體涉及一種電動車電池在線充放電過程中的故障電弧檢測設施，更具體的說，涉及一種電動車直流電源系統電火花故障報警器及報警方法。

背景技術

目前我國電動車的保有量逐年增加，而各地與電動車有關的火災事故時有發生，嚴重影響了人民生命財產的安全。現有電動車充電過程是通過電動車的充電電池外接充電器，由所述充電器為所述充電電池進行充電，放電過程則是由所述充電電池向電動車的放電負載供電。

而在電動車電池充電充放電過程中，火災時有發生，所以預防火災是電動車安全要求的當務之急。由于電池充放電是一個化學過程，所以電池是火災產生的能量源。電動車直流電源系統一般是用測量電池的溫度變化的方法監視電池的工作狀態，當電池溫度有突變升高時，預示電池有起火的可能，溫度變化滯后性很大，能提供的預警時間短。故障電弧是引發火災的信號，這個可以稱作有害電弧，故障電弧是電器裝置火災發生的預警信號，對電動車直流電源系統也是如此。及時捕捉預警信號就可以有效的防止火災等重大事故產生。

原有的電火災預警檢測主要是測溫的方法，由于溫度的變化滯后較大，靈敏度不高，溫度傳遞比較慢，如果發熱點和溫度傳感器較遠，就可能不能及時報警。因此電火災預警效率不高，發生火災的概率就大。而電火災發生前總是會產生故障電弧，不同的電故障產生的故障電弧在電流線路中有不同的變化特性。

本發明是故障電弧檢測的技術方案，可以在充電電池故障或電器負載故障產生故障電弧時，在溫度升高前發出火災預警，進而使用戶可以及時采取相應的安全措施，防止火災發生，保護人民的生命財產安全。

發明內容

本發明為了有效地解決以上技術問題，本發明提供了一種電動車直流電源系統電火花故障報警器，以滿足電動車電池在線充放電過程中安全防火的需求。

一種電動車直流電源系統電火花故障報警器，包括充電接觸開關、放電接觸開關和電弧測控模塊，由電動車的充電電池分別連接所述放電接觸開關和所述充電接觸開關，所述放電接觸開關連接所述電動車的放電負載；充電狀態時，所述充電接觸開關連接充電器；所述充電電池包括充電電池入口、充電電池出口、地線入口和地線出口；所述充電電池入口和所述充電電池出口在所述充電電池的正極性上，所述地線入口和所述地線出口在所述充電電池的負極性上；所述電弧測控模塊連接于所述充電接觸開關和所述放電接觸開關之間。

進一步的，所述電弧測控模塊包括電流采樣傳感器、直流電流信號調理電路、直流雙向模擬數字轉換器、交流電流信號調理電路、交流雙向模擬數字轉換器、微處理器和通信模塊；所述充電電池入口、所述電流采樣傳感器和所述充電電池出口依次串聯在所述充電電池的正極性上，所述電流采樣傳感器的信號輸出分別連接所述直流電流信號調理電路和所述交流電流信號調理電路；所述直流電流信號調理電路連接所述直流雙向模擬數字轉換器，所述交流電流信號調理電路連接所述交流雙向模擬數字轉換器；所述微處理器分別連接所述直流雙向模擬數字轉換器和所述交流雙向模擬數字轉換器；所述通信模塊的一端連接微處理器，所述通信模塊的另一端外接外部通信裝置；所述微處理器中包含放電數據庫和充電數據庫，所述放電數據庫和所述充電數據庫分別存儲放電故障電弧特征標志和充電故障電弧特征標志，所述微處理器還存儲正常開關電弧特征標志；所述微處理器還連接報警器。