CN105235489A - 一种用于车辆的动力电池包安全装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于车辆的动力电池包安全装置，包括：动力电池包，用于向所述车辆提供动力；能够从收缩状态膨胀至展开状态的气袋；其中，所述气袋布置成邻近于所述动力电池包并且在所述展开状态下处于所述动力电池包与地面之间；气体发生器，用于在接收到起爆指令时起爆以向处于所述收缩状态的所述气袋提供气体，从而使得所述气袋从所述收缩状态膨胀至所述展开状态；和控制器，其配置成在所述车辆发生碰撞事故时发出所述起爆指令。本发明通过将气袋的保护作用直接用于对电池包的保护，及时切断所述动力电池包与地面或其它杂物的接触，避免动力电池包受到摩擦、穿刺或挤压等二次灾害的发生，实现较好的提前防护的作用，保护乘员生命财产的安全。

Description

一种用于车辆的动力电池包安全装置

技术领域

本发明涉及一种电池包的安全装置，特别是涉及一种用于车辆的动力电池包安全装置。

背景技术

随着能源的短缺和环境污染的日益严重，各大汽车主机厂正大力发展新能源汽车。电动汽车作为新能源汽车的一种，其绿色环保节能的优点正越来越受到人们的喜爱，电动汽车的普及和使用也逐步增加。电动汽车通常采用动力电池包来存储电能，以在车辆运行过程中为车辆提供动力。

当电动汽车发生碰撞事故时，动力电池包周围的车辆部件可能会与电池包发生摩擦、积压电池包甚至穿刺到电池包内部，由此而可能会电池包爆炸并引起火灾。这样，除了碰撞事故本身造成的伤害外，电动汽车的动力电池包有可能对乘员造成二次伤害。因此，为了增强动力电池包的安全性，现有技术中通常采用的技术手段有：加强电池包自身的结构强度、在电池包与其周围车辆部件部件增加减震和缓冲结构、或者在车辆发生碰撞事故时断开电池包与车辆的电连接和物理连接。但是，通过实车碰撞试验发现，采取这些技术手段后，电动车辆在碰撞时依然有发生电池包爆炸或起火的较大可能性。而且，由于车辆发生碰撞的持续极短，且碰撞后的现场非常复杂，技术人员很难判断引起电池包爆炸的直接原因。

发明内容

本申请的发明人对碰撞试验的研究和分析发现，在车辆发生碰撞事故时，在某些情况下，地面对车辆动力电池包的作用会是引起电池包爆炸的一个显著原因。具体地，本申请的发明人发现，在车辆发生碰撞事故时，由于车辆的变形或者由于地形的问题，动力电池包可能会与地面发生严重的摩擦，这种摩擦会在瞬时产生极大的热量，从而造成电池包爆炸或起火。此外，动力电池包还可能会受到地面的挤压或者被地面的凸起物穿刺，这都可能会造成电池包的爆炸或起火。基于上述的现有技术中尚未意识到的技术问题，本申请提出了如下的技术方案。

本发明提供一种用于车辆的动力电池包安全装置，包括：

动力电池包，用于向所述车辆提供动力；

能够从收缩状态膨胀至展开状态的气袋；其中，所述气袋布置成邻近于所述动力电池包并且在所述展开状态下处于所述动力电池包与地面之间；

气体发生器，用于在接收到起爆指令时起爆以向处于所述收缩状态的所述气袋提供气体，从而使得所述气袋从所述收缩状态膨胀至所述展开状态；和

控制器，其配置成在所述车辆发生碰撞事故时发出所述起爆指令。

可选地，在所述收缩状态下，所述气袋为扁平的片状并被紧凑地折叠。进一步可选地，在所述收缩状态下，所述气袋以卷绕的方式被折叠。

根据本发明的用于车辆的动力电池包安全装置，在平常情况下，气袋处于收缩状态，呈扁平的片状并被紧凑地折叠。所以气袋的存在大大地节省了空间并且不会影响整个车身的高度，也不会影响动力电池包的散热。

根据本发明的用于车辆的动力电池包安全装置，在车辆发生碰撞事故时，控制器会发生起爆指令，使气体发生器向气袋提供气体，从而使气袋从收缩状态膨胀至展开状态，隔离了地面与电池包的直接接触，避免摩擦起火、穿刺、挤压等引起的电池包爆炸或起火。

可选地，在所述收缩状态下，所述气袋被卷绕成整体上沿基本水平的方向延伸的柱状，并且其横截面包括呈螺旋状曲线。

可选地，在所述收缩状态下，所述气袋具有邻近所述气体发生器并用于接收来自所述气体发生器的气体的近端；并且，在所述气袋的所述近端处，所述螺旋状曲线以向上延伸作为开始。

可选地，所述气袋设置成在所述展开状态下其沿竖向的厚度不大于装载在所述车辆处的所述动力电池包距离所述地面的最小可能间隙。

可选地，所述气袋无排气孔。

可选地，所述气体发生器和/或所述气袋布置成使得所述气体发生器沿斜向下的方向向所述气袋充气。

可选地，所述气体发生体和所述气袋布置在所述动力电池包的朝向所述地面的下表面处并邻近所述动力电池包的侧面。

可选地，还包括用于保持所述气体发生体和所述气袋的安装支架，所述安装支架被固定至所述动力电池包。

根据本发明的用于车辆的动力电池包安全装置，在电动汽车发生碰撞时，通过控制器发出指令起爆气体发生器，使气袋内充满气体，将气袋的保护作用直接用于对电池包的保护，及时切断所述动力电池包与地面或其它杂物的接触，避免动力电池包受到摩擦、穿刺或挤压等二次灾害的发生，实现较好的提前防护的作用，保护乘员生命财产的安全。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的用于车辆的动力电池包安全装置的结构示意图；

图2是图1所示的动力电池包安全装置的主视图；

图3是图1所示的动力电池包安全装置的左视图；

图4是图1所示的动力电池包安全装置的俯视图；

图5是图1所示的动力电池包安全装置的气袋的A部的剖面放大示意图，其示出了气袋的折叠方式。

具体实施方式

图1至图5示出了按照本发明的用于车辆的动力电池包安全装置的实施例。

如图1至图4所示，用于车辆的动力电池包安全装置一般性地可包括动力电池包1、气袋2、气体发生器3和未示出的控制器。动力电池包1用于向所述车辆提供动力。气袋2能够从收缩状态膨胀至展开状态。所述气袋2可以布置成邻近于所述动力电池包1并且在所述展开状态下处于所述动力电池包1与地面4之间。气体发生器3用于在接收到起爆指令时起爆以向处于所述收缩状态的所述气袋2提供气体，从而使得所述气袋2从所述收缩状态膨胀至所述展开状态。控制器配置成在所述车辆发生碰撞事故时发出所述起爆指令。

当所述气体发生器3接到起爆指令后会在瞬间产生气体并使得气体充满所述气袋2。这样，在所述动力电池包1与所述地面4接触前所述气袋2已快速展开并覆盖在所述动力电池包1与所述地面4或地面上的杂物之间。展开后且被充气的所述气袋2具有一定的厚度，可将所述动力电池包1与所述地面4或杂物的硬接触分别转化成所述气袋2与所述动力电池包1和所述地面4之间的软接触。

在正常情况下，所述气袋2处于收缩状态，呈扁平的片状并被紧凑地折叠。这样被紧凑折叠的气袋2可以大大地节省了空间，并且所述气袋2的厚度不足以影响整个车身的高度，也不会影响所述动力电池包1的散热。

在本发明的一个实施例中，在所述收缩状态下，所述气袋2可以以卷绕的方式被折叠。如图5所示，所述气袋2被特别地卷绕成整体上沿基本水平的方向延伸的柱状，并且其横截面包括呈螺旋状曲线。这样可以最大限度地节省所述气袋2的折叠空间。

如图5所示，在所述收缩状态下，所述气袋2可以具有邻近所述气体发生器并用于接收来自所述气体发生器的气体的近端21。在所述气袋2的所述近端21处，所述螺旋状曲线可以以向上延伸作为开始。本申请的发明人发现，以这样的方式螺旋折叠的气袋2在展开时会如图2所示那样总体上是沿水平方向展开，以便能够按照期望地平铺在动力电池包1的下表面10与地面4之间。否则，若是所述螺旋状曲线以向下延伸作为开始，那么所述气袋2的展开方向则会总体上呈现为沿竖直方向向下，从而不利于形成图2所示的气袋2的展开形状。

在本发明的一个实施例中，所述气袋2设置成在所述展开状态下其沿竖向的厚度不大于装载在所述车辆处的所述动力电池包1距离所述地面4的最小可能间隙。在车辆满载情况下，车身离所述地面4的距离最小，所述动力电池包1距离所述地面4的距离即为最小可能距离，若所述气袋2在所述展开状态下其沿竖向的厚度大于所述动力电池包1距离所述地面4的最小可能距离，这样所述气袋2的展开可能会将部分或整个车身顶起，而使得车轮离开地面，这会造成车辆行驶的不稳定，大大地降低了车辆的安全系数。

在本发明的一个实施例中，所述气袋2无排气孔。这样的目的是为了提高所述气袋2的持续保护作用。

在本发明的一个实施例中，所述气体发生器3和/或所述气袋2布置成使得所述气体发生器3沿斜向下的方向向所述气袋2充气。这样的目的是为了避免所述气袋2的展开有向上运动的趋势，避免对所述动力电池包1的冲击，同时保证气袋2的正常展开。本申请的发明人还发现，当气袋2以图5所示的螺旋状曲线折叠并且结合所述气体发生器3沿斜向下的方向向所述气袋2充气时，可以使得气袋2的展开时总体上是沿水平方向展开，最大程度地避免气袋2在展开时的向上和向下运动趋势，以便使得气袋2能够按照期望地平铺在动力电池包1的下表面10与地面4之间，既不会向上冲击动力电池包1，也不会在完全展开之前就向下冲击到地面4。

在本发明的一个实施例中，所述气体发生器3和所述气袋2布置在所述动力电池包1的朝向所述地面4的下表面10处并邻近所述动力电池包1的侧面。所述气袋2的展开是由所述动力电池包1的某一个侧面沿着所述动力电池包1的下表面10向该侧面的对面方向。

在本发明的一个实施例中，该装置还可以包括用于保持所述气体发生器3和所述气袋2的安装支架6，所述安装支架6被固定至所述动力电池包1。所述安装支架6可优选地采用螺栓7连接的安装方式固定在所述动力电池包1的侧部，工艺容易实现，易于操作且不需要多余的布置空间。

由上可知，本发明实施例具有以下优势：

1)本发明的用于车辆的动力电池包安全装置，在电动汽车发生碰撞时，通过控制器发出指令起爆气体发生器，使气袋内充满气体，将气袋的保护作用直接用于对电池包的保护，及时切断所述动力电池包与地面或其它杂物的接触，避免动力电池包受到摩擦、穿刺或挤压等二次灾害的发生，实现较好的提前防护的作用，保护乘员生命财产的安全。

2)气袋在展开时总体上沿水平方向展开，最大程度地避免气袋在展开时的向上和向下运动趋势，以使得气袋能够按照期望地平铺在动力电池包的下表面与地面之间，既不会向上冲击动力电池包，也不会在完全展开之前就向下冲击到地面。

3)本发明的用于车辆的动力电池包安全装置，碰撞事故发生后，车辆在维修时只需更换一个新的气囊即可，大大缩短了维修的时间成本。

4)本发明的用于车辆的动力电池包安全装置可适用于不同的车型，具有很强的通用性。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆的动力电池包安全装置，包括：

动力电池包，用于向所述车辆提供动力；

能够从收缩状态膨胀至展开状态的气袋；其中，所述气袋布置成邻近于所述动力电池包并且在所述展开状态下处于所述动力电池包与地面之间；

气体发生器，用于在接收到起爆指令时起爆以向处于所述收缩状态的所述气袋提供气体，从而使得所述气袋从所述收缩状态膨胀至所述展开状态；和

控制器，其配置成在所述车辆发生碰撞事故时发出所述起爆指令。

2.根据权利要求1所述的动力电池包安全装置，其特征在于，在所述收缩状态下，所述气袋为扁平的片状并被紧凑地折叠。

3.根据权利要求1或2所述的动力电池包安全装置，其特征在于，在所述收缩状态下，所述气袋以卷绕的方式被折叠。

4.根据权利要求3所述的动力电池包安全装置，其特征在于，在所述收缩状态下，所述气袋被卷绕成整体上沿基本水平的方向延伸的柱状，并且其横截面包括呈螺旋状曲线。

5.根据权利要求4所述的动力电池包安全装置，其特征在于，在所述收缩状态下，所述气袋具有邻近所述气体发生器并用于接收来自所述气体发生器的气体的近端；并且，在所述气袋的所述近端处，所述螺旋状曲线以向上延伸作为开始。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的动力电池包安全装置，其特征在于，所述气袋设置成在所述展开状态下其沿竖向的厚度不大于装载在所述车辆处的所述动力电池包距离所述地面的最小可能间隙。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的动力电池包安全装置，其特征在于，所述气袋无排气孔。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的动力电池包安全装置，其特征在于，所述气体发生器和/或所述气袋布置成使得所述气体发生器沿斜向下的方向向所述气袋充气。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的动力电池包安全装置，其特征在于，所述气体发生体和所述气袋布置在所述动力电池包的朝向所述地面的下表面处并邻近所述动力电池包的侧面。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的动力电池包安全装置，其特征在于，还包括用于保持所述气体发生体和所述气袋的安装支架，所述安装支架被固定至所述动力电池包。