CN112208332B - 一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车设备技术领域，且公开了一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构，包括底盘，所述底盘的底部镶嵌有电池仓，所述电池仓的一侧设有排气管，所述电池仓内设有用于监测电池是否燃烧的感应器。该换电式电动汽车的电池仓抛离结构，在检测到电池发生自燃的时候，通过气体生产装置的点燃瞬间释放大量的氮气，通过气压的急剧变化，将电池仓和连接仓整体抛出，避免电池起火点燃汽车，引起更大的人员财产损失，其次，可以快速熄灭明火，同时抑制电池仓内温度，有效避免电池的二次复燃，为电池的抛出预留足够的时间，将电池抛出后，使电池远离车辆但又不与车辆完全脱离，便于控制电池抛出位置，减少额外造成的影响。

Description

一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构
技术领域
本发明涉及新能源汽车设备技术领域，具体为一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构。
背景技术
随着节能减排理念的深入人心以及科技的进步，电动汽车技术今年来得到了较大的发展。对于电动汽车而言，电池充电耗时和续航是一个较难突破的瓶颈，因此，一些汽车厂商推出了换电式的电动车，通过提供换电池服务以克服电池续航不足以及充电耗时较久的问题。
现有电动车通常采用锂电，锂电池采用可燃的有机电解质溶液和活泼的金属锂制成，具有较高的电池能量密度，但是电池在剧烈膨胀碰撞、短路以及过冷过热的状态下，可能会发生自燃甚至爆炸，由于锂电池通常安装于车辆底盘，而电池自燃的速度很快，往往来不及反应即引燃车辆，造成较大的人员财产损失，具有较大的安全隐患。
另一方面，由于锂电的燃烧往往是其内部物质剧烈的化学反应导致的，通常的灭火方式难以深入内部，通常难以将其完全熄灭，往往是仅仅灭掉外部以及其引燃的火焰，在停止灭火后即很快的复燃，因此若要完全灭火往往需要等到电池完全燃尽或浸泡在水中，因此在电池自然时，通常难以及时排除问题，影响后方车辆。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构的技术方案，具有安全性高，使用方便等优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构，包括底盘，所述底盘的底部镶嵌有电池仓，所述电池仓的一侧设有排气管，所述电池仓内设有用于监测电池是否燃烧的感应器，所述电池仓的底部固定连接有底部带有滑轮的连接仓，所述连接仓和底盘之间通过伸缩缸和致断螺栓连接在一起，所述伸缩缸连通有高压缸，所述底盘的底部设有与伸缩缸对应的限位槽，所述限位槽的方向与车身前进方向相同，所述限位槽的可伸长长度大于连接仓的滑轮到地面的高度，所述高压缸内设有可产生大量气体的气体发生装置，所述高压缸单向连通于电池仓的内腔，所述高压缸和电池仓连通的管线上设有文丘里管，所述文丘里管的一侧连通有水囊。
优选的，所述排气管朝向车尾，所述伸缩缸的顶端设有膨胀结构。
优选的，所述伸缩缸的数量设有两组，且对应车辆行驶方向的两端的伸缩缸呈错开设置，所述限位槽阻碍连接仓相对于车辆移动方向后侧的伸缩缸滑出。
优选的，所述限位槽阻碍伸缩缸的一侧设有阻拦索，所述阻拦索的一侧缠绕在卷轴内。
优选的，所述限位槽内铺设有与汽车主电路连通的电极滑片，所述伸缩缸的顶部设有与电池连通的石墨电极。
优选的，所述电池仓和文丘里管之间设有减压阀。
本发明具备以下有益效果：
1、该换电式电动汽车的电池仓抛离结构，在检测到电池发生自燃的时候，通过气体生产装置的点燃瞬间释放大量的氮气，通过气压的急剧变化，将电池仓和连接仓整体抛出，避免电池起火点燃汽车，引起更大的人员财产损失，其次，可以快速熄灭明火，同时抑制电池仓内温度，有效避免电池的二次复燃，为电池的抛出预留足够的时间。
2、该换电式电动汽车的电池仓抛离结构，将电池抛出后，使电池远离车辆但又不与车辆完全脱离，一方面，抛离后的电池卡在车头或车尾等紧贴车辆的位置，几乎不对其他车辆或其他外部物品产生影响，另一方面，当处于车流、封闭的车库或充电站内时，也可将其直接拖离现场，将其置于更加安全的区域内等其二次复燃燃尽。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明立体结构示意图；
图3为本发明中限位槽的结构示意图；
图4为本发明连接关系图。
图中：1、底盘；2、电池仓；3、连接仓；4、伸缩缸；5、致断螺栓；6、限位槽；7、高压缸；8、水囊；9、排气管；10、阻拦索；11、文丘里管；12、减压阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构，包括底盘1，底盘1的底部镶嵌有电池仓2，电池仓2的一侧设有排气管9，除排气管9外，电池仓2完全密封，排气管9由通过螺栓固定的上仓和下仓组成，电池仓2内设有用于监测电池是否燃烧的感应器，感应器一般通过监控温度以及气体实现，现有技术有较多公开，在此不展开叙述，电池仓2的底部固定连接有底部带有滑轮的连接仓3，连接仓3和底盘1之间通过伸缩缸5和致断螺栓4连接在一起，其中，通过致断螺栓4将电池仓2和连接仓3固定在底盘1的底部，并且在较大的冲击力下致断螺栓4可以拉断，伸缩缸5在负压的作用下使连接仓3和底盘1贴紧，减少连接仓3的受力，避免在车辆颠簸时将连接仓3震断，伸缩缸5连通有高压缸7，底盘1的底部设有与伸缩缸5对应的限位槽6，限位槽6的方向与车身前进方向相同，伸缩缸5可沿着限位槽6向车头或车位滑行，限位槽6的可伸长长度大于连接仓3的滑轮到地面的高度，限位槽6在对连接仓3的移动方向进行限制，避免电池仓2和连接仓3脱离后撞向车轮，伸缩缸5连通有高压缸7，高压缸7内气压小于大气压，高压缸7内设有可产生大量气体的气体发生装置，本实施例通过装填的叠氮化钠和硝酸钾的点燃快速产生氮气，一方面，气压迅速增大，使伸缩缸5由拉力变为推力，推力大于致断螺栓4的承载上限，使电池仓2和连接仓3脱落，高压缸7单向连通于电池仓2的内腔，即高压缸7内气体可单向流向电池仓2内，高压缸7和电池仓2连通的管线上设有文丘里管11，文丘里管11的一侧连通有水囊8，高压缸7内产生大量气体后，快速进入电池仓2中，并吸取水囊8内的水进入电池仓2中，一方面，隔绝电池仓2内空气，避免产生明火，另一方面，在水的作用下使电池仓2内快速降温，进一步降低起火概率。
其中，排气管9朝向车尾，当车辆在行驶时，电池仓2和连接仓3速度较车辆速度慢，会从车底滑出，不阻碍车辆移动，而当车辆停止时，在排气管9反作用力下，连接仓3从车头滑出，可有效避免车位尾部车枕阻碍连接仓3滑出，伸缩缸5的顶端设有膨胀结构，使伸缩缸5不能反向滑入，避免车辆减速或停止后，连接仓3有钻入车底。
请参阅图2和图3，伸缩缸5的数量设有两组，且对应车辆行驶方向的两端的伸缩缸5呈错开设置，限位槽6阻碍连接仓3相对于车辆移动方向后侧的伸缩缸5滑出，一方面，连接仓3携带电池组滑出车底，避免燃烧的电池点燃车辆，另一方面，避免连接仓3窜出，影响其他车辆。
请参阅图3，其中，限位槽6阻碍伸缩缸5的一侧设有阻拦索10，阻拦索10的一侧缠绕在卷轴内，伸缩缸5勾住阻拦索10后可适当伸出，确保燃烧的电池与车辆保持足够的安全距离。
其中，限位槽6内铺设有与汽车主电路连通的电极滑片，伸缩缸5的顶部设有与电池连通的石墨电极，即使电池脱离，也能保证车辆的供电，为行驶中车辆的避险提供电力。
请参阅图4，电池仓2和文丘里管11之间设有减压阀12，只有在两端压差达一定值时才会打开，一方面，避免水囊8中水灌入电池仓2中损坏电池，另一方面，保持高压缸7和伸缩缸5内的最低压力，使伸缩缸5维持在最长状态,确保石墨电极与电机划片的贴紧。
本发明的工作原理及工作流程：
当电池发生燃烧现象时，传感器检测到电池燃烧，触发高压缸7气体发生装置点燃，急速的产生大量氮气，一方面，气体通过文丘里管11吸取水囊8中的水进入电池仓2内，熄灭明火,并且在高速气流和水的作用下，使电池仓2内部保持相对低温，抑制电池内部化学反应的失序，抑制复燃，为电池脱离车辆预留足够的反应时间，另一方面使高压缸7和伸缩缸5内气压由负压变为高压，进而使伸缩缸5和底盘1之间的作用力由拉力变为分开的力，将致断螺栓4拉断，电池仓2和连接仓3整体掉落，此时若车辆在行驶中，则连接仓3和致断螺栓4沿着限位槽6从车尾滑出，若车辆静止，则连接仓3在气流反作用力的作用下，沿着限位槽6从车头滑出，远离车辆，避免复燃点燃车辆。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构，包括底盘（1），所述底盘（1）的底部镶嵌有电池仓（2），其特征在于：所述电池仓（2）的一侧设有排气管（9），所述电池仓（2）内设有用于监测电池是否燃烧的感应器，所述电池仓（2）的底部固定连接有底部带有滑轮的连接仓（3），所述连接仓（3）和底盘（1）之间通过伸缩缸（5）和致断螺栓（4）连接在一起，所述伸缩缸（5）连通有高压缸（7），所述底盘（1）的底部设有与伸缩缸（5）对应的限位槽（6），所述限位槽（6）的方向与车身前进方向相同，所述限位槽（6）的可伸长长度大于连接仓（3）的滑轮到地面的高度，所述高压缸（7）内设有可产生大量气体的气体发生装置，所述高压缸（7）单向连通于电池仓（2）的内腔，所述高压缸（7）和电池仓（2）连通的管线上设有文丘里管（11），所述文丘里管（11）的一侧连通有水囊（8），所述伸缩缸（5）的数量设有两组，且对应车辆行驶方向的两端的伸缩缸（5）呈错开设置，所述限位槽（6）阻碍连接仓（3）相对于车辆移动方向后侧的伸缩缸（5）滑出。
2.根据权利要求1所述的一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构，其特征在于：所述排气管（9）朝向车尾，所述伸缩缸（5）的顶端设有膨胀结构。
3.根据权利要求1所述的一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构，其特征在于：所述限位槽（6）阻碍伸缩缸（5）的一侧设有阻拦索（10），所述阻拦索（10）的一侧缠绕在卷轴内。
4.根据权利要求1所述的一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构，其特征在于：所述限位槽（6）内铺设有与汽车主电路连通的电极滑片，所述伸缩缸（5）的顶部设有与电池连通的石墨电极。
5.根据权利要求4所述的一种换电式电动汽车的电池仓抛离结构，其特征在于：所述电池仓（2）和文丘里管（11）之间设有减压阀（12）。
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