CN112208363A - 一种新能源汽车用蓄电池保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车用蓄电池保护装置，包括密封壳，所述密封壳上设有盖板，所述密封壳内设有减震支架，所述减震支架包括两个第一方形管框和两个第二方形管框，两个所述第一方形管框和两个第二方形管框的两端上均固定连接有固定板。本发明在对电池本体进行减震的过程中，电池本体除了将自身动能转化为减震弹簧的弹性势能之外，还将电池本体的一部分动能转化为电能并释放掉，以增加每次能量转化过程中的能量消耗的方式，来显著的增强减震效果，使得电机本体能够快速被减震至静止，交流马达电机利用由转化来的电能带动扇叶旋转，促进密封壳内空气流通，防止局部过热的情况出现，并对电池本体进行散热。

Description

一种新能源汽车用蓄电池保护装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车用蓄电池保护装置。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括四大类型：混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、其他新能源汽车等，这其中，有些新能源汽车的动力源需要使用蓄电池来提供。新能源汽车在行驶过程中避免不了颠簸，因此蓄电池会随之震动，而蓄电池的震动可能会干扰到蓄电池的正常工作，所以需要在蓄电池上设置保护装置来对其进行减震。
在传统的减震方式中，一般是利用弹簧来对电池本体的震动进行减震，通过电池本体的动能和弹簧弹性势能之间的相会转化，借助每次转化过程中的能量损耗，不断缩减电池本体的动能，但是因为能量损耗的速度很慢，因此在减震过程中，在完全减震之前，电池本体还是会出现较长时间的持续震动。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：在传统的减震方式中，一般是利用弹簧来对电池本体的震动进行减震，通过电池本体的动能和弹簧弹性势能之间的相会转化，借助每次转化过程中的能量损耗，不断缩减电池本体的动能，但是因为能量损耗的速度很慢，因此在减震过程中，在完全减震之前，电池本体还是会出现较长时间的持续震动。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种新能源汽车用蓄电池保护装置，包括密封壳，所述密封壳上设有盖板，所述密封壳内设有减震支架，所述减震支架包括两个第一方形管框和两个第二方形管框，两个所述第一方形管框和两个第二方形管框的两端上均固定连接有固定板，所述固定板滑动连接在密封壳的内侧壁上，两个所述第一方形管框和两个第二方形管框之间均固定连接有多个连通管，多个所述连通管均固定连接在固定板远离密封壳的一侧壁上，所述第一方形管框和第二方形管框滑动连接，所述连通管远离固定板的一侧壁上固定连接有液压缸，所述液压缸内滑动连接有活塞板，所述活塞板远离连通管的一侧壁上固定连接有贯穿连通管的压杆，多个所述压杆之间设有电池本体，所述电池本体的外侧壁上固定连接有六个夹持固定座，六个所述夹持固定座内均设有空槽，所述压杆远离活塞板的一端插接在空槽内，所述空槽的内侧壁上固定连接有支撑管座，所述支撑管座远离夹持固定座的一端与固定板之间固定连接有减震弹簧，所述支撑管座的内侧壁上设有螺旋线圈，所述连通管靠近减震弹簧的一侧壁上固定连接有固定杆，所述固定杆设置在减震弹簧内，所述固定杆远离连通管的一端上固定连接有磁铁，所述支撑管座的外侧壁上固定连接有交流马达电机，所述交流马达电机的输出端上固定连接有扇叶，所述螺旋线圈的两端之间分别固定连接有第一导线和第二导线，所述第一导线将螺旋线圈与交流马达电机导电连接，所述第二导线上设有瞬态电压抑制二极管，所述交流马达电机和瞬态电压抑制二极管之间为并联状态。
优选地，两个所述第一方形管框均和连通管连通，两个所述第二方形管框均和连通管连通，所述第一方形管框、第二方形管框和连通管内均设有冷却液。
优选地，所述密封壳的内侧壁上设有聚四氟乙烯涂层，所述固定板由不锈钢制成。
优选地，所述第一方形管框上滑动连接有第一滑动管套，所述第二方形管框上滑动连接有第二滑动管套，所述第一滑动管套和第二滑动管套固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在本发明中，电池本体除了将自身动能转化为减震弹簧的弹性势能之外，还基于电磁感应原理，将电池本体的一部分动能转化为电能，并通过交流马达电机将电能释放掉，以增加每次能量转化过程中的能量消耗的方式，来显著的增强减震效果，有效的大幅度缩减了电池本体减震至静止状态所需的时间。
2、交流马达电机利用由电池本体动能转化来的电能带动扇叶旋转，促进密封壳内空气流通，使得密封壳内热量分布均匀，防止局部过热的情况出现，并对电池本体进行散热。
3、第一方形管框和第二方形管框内的冷却液可以吸收储存密封壳内电池本体工作时散发出来的热量，从而将密封壳内温度降下来，以防止电池本体出现短时间内高负载工作情况时，散发热量过快而导致密封壳内温度快速升至高温，由于电池本体在震动过程中还会带动活塞板沿液压缸的内侧壁往复滑动，从而使得第一方形管框和第二方形管框内的冷却液是流动状态而非静止态的，流动态的冷却液吸热效果更好，吸热均匀，能够有效的避免局部过热情况出现。
附图说明
图1为本发明提出的一种新能源汽车用蓄电池保护装置的内部结构的纵截面示意图；
图2为图1中A结构的放大图；
图3为本发明提出的一种新能源汽车用蓄电池保护装置的内部结构剖视图；
图4为本发明提出的一种新能源汽车用蓄电池保护装置的结构示意图。
图中：1密封壳、2盖板、3第一方形管框、4第二方形管框、5固定板、6连通管、7第一滑动管套、8第二滑动管套、9液压缸、10活塞板、11压杆、12电池本体、13夹持固定座、14空槽、15支撑管座、16减震弹簧、17螺旋线圈、18固定杆、19磁铁、20交流马达电机、21扇叶、22瞬态电压抑制二极管。
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。
参照图1-4，一种新能源汽车用蓄电池保护装置，包括密封壳1，密封壳1上设有盖板2，密封壳1内设有减震支架，减震支架包括两个第一方形管框3和两个第二方形管框4，两个第一方形管框3和两个第二方形管框4的两端上均固定连接有固定板5，固定板5滑动连接在密封壳1的内侧壁上，密封壳1的内侧壁上设有聚四氟乙烯涂层，固定板5由不锈钢制成，由于密封壳1的内侧壁上设有聚四氟乙烯涂层，而聚四氟乙烯是一种摩擦系数极低的材料，同时不锈钢材质的固定板5板面也很光滑，因此固定板5在密封壳1的内侧壁上滑动时所受的滑动摩擦力很小，从而有效的抑制因摩擦所产生的静电，并有效的解决频繁摩擦所引起的发热问题。
两个第一方形管框3和两个第二方形管框4之间均固定连接有多个连通管6，多个连通管6均固定连接在固定板5远离密封壳1的一侧壁上，第一方形管框3和第二方形管框4滑动连接，第一方形管框3上滑动连接有第一滑动管套7，第二方形管框4上滑动连接有第二滑动管套8，第一滑动管套7和第二滑动管套8固定连接，第一滑动管套7对第一方形管框3具有限位作用，第二滑动管套8对第二方形管框4也具有限位作用，所以当第一滑动管套7和第二滑动管套8固定连接在一起之后，二者之间能够互相起到限位作用，配合密封壳1内侧壁对固定板5的阻挡限位作用，使得第一方形管框3能够在水平方向上左右移动，而第二方形管框4则能够在竖直方向上上下移动。
连通管6远离固定板5的一侧壁上固定连接有液压缸9，液压缸9内滑动连接有活塞板10，活塞板10远离连通管6的一侧壁上固定连接有贯穿连通管6的压杆11，两个第一方形管框3均和连通管6连通，两个第二方形管框4均和连通管6连通，第一方形管框3、第二方形管框4和连通管6内均设有冷却液，第一方形管框3和第二方形管框4上均设有注水阀，用于控制向第一方形管框3和第二方形管框4内注入冷却液或者是将冷却液排出。
多个压杆11之间设有电池本体12，电池本体12的外侧壁上固定连接有六个夹持固定座13，六个夹持固定座13内均设有空槽14，压杆11远离活塞板10的一端插接在空槽14内，通过向第一方形管框3和第二方形管框4内注入冷却液，利用液压作用带动活塞板10将压杆11顶出，从而借助液压缸9内冷却液的压力作用，通过活塞板10和压杆11对夹持固定座13施加压力作用，以对电池本体12进行夹持固定，且无论是第一方形管框3还是第二方形管框4，其上的多个液压缸9相互之间均是连通的，因此对电池本体12的夹持效果稳定。
空槽14的内侧壁上固定连接有支撑管座15，支撑管座15远离夹持固定座13的一端与固定板5之间固定连接有减震弹簧16，支撑管座15的内侧壁上设有螺旋线圈17，连通管6靠近减震弹簧16的一侧壁上固定连接有固定杆18，固定杆18设置在减震弹簧16内，固定杆18远离连通管6的一端上固定连接有磁铁19，支撑管座15的外侧壁上固定连接有交流马达电机20，交流马达电机20的输出端上固定连接有扇叶21，螺旋线圈17的两端之间分别固定连接有第一导线和第二导线。
第一导线将螺旋线圈17与交流马达电机20导电连接，第二导线上设有瞬态电压抑制二极管22，对交流马达电机20进行保护，防止感生电动势过高而烧坏电机，交流马达电机20和瞬态电压抑制二极管22之间为并联状态，当汽车在行驶过程中出现颠簸时，电池本体12会在惯性作用下随之震动，电池本体12的震动可以分为上下、前后、左右三个方向上的分运动，无论是哪个方向上的分运动，减震原理都是相同的，因此在这里做统一解释，当电池本体12开始震动时，由于电池本体12被多个压杆11夹持在其中，然后通过减震弹簧16的弹力作用进行支撑固定，因此电池本体12刚开始震动时，其会带动沿同一直线方向设置的两个减震弹簧16伸缩。
沿电池本体12分运动方向的减震弹簧16伸长，沿电池本体12分运动反方向的减震弹簧则缩短，通过减震弹簧16长度的变化，即弹簧形变量的改变，将电池本体12的动能转化为减震弹簧16的弹性势能，在传统的减震方式中，一般是借助电池本体12的动能和弹簧弹性势能之间的相会转化，利用每次转化过程中的能量损耗，不断缩减电池本体12的动能，但是因为能量损耗的速度很慢，因此在减震过程中，在完全减震之前，电池本体12还是会出现较长时间的持续震动。
而在本发明中，电池本体12除了将自身动能转化为减震弹簧16的弹性势能之外，在电池本体12震动的过程中，电池本体12还会带动支撑管座15和其内设置的螺旋线圈17不断的靠近和远离磁铁19，基于电磁感应原理，由于螺旋线圈17分别通过第一导线和第二导线分别与交流马达电机20以及瞬态电压抑制二极管22之间构成闭合回路，因此螺旋线圈17上会产生感生电动势和感应电流，通电后螺旋线圈17相当于电磁铁，其上会产生一个磁场，且该磁场与磁铁19产生的磁场方向相反，因此能够借助磁力的斥力作用，对电池本体12的震动进行进一步缓解。
且电池本体12震动时的速度越快，感应电流就越大，相应的斥力就越大，减震效果就越好，并在此过程中通过克服磁力做功的形式将电池本体12的一部分动能转化为电能，转化的电能通过交流马达电机20释放掉，即电能不会重新转化为电池本体12的动能，因此虽然减震弹簧16上积蓄的弹性势能还会转化回电池本体12的动能，但是这一部分电能相当于是消耗掉了，通过增加每次能量转化过程中的能量消耗，来显著的增强减震效果，有效的大幅度缩减了电池本体12减震至静止状态所需的时间。
同时，交流马达电机20利用这一部分电能带动扇叶21旋转，促进密封壳1内空气流通，使得密封壳1内热量分布均匀，防止局部过热的情况出现，并对电池本体12进行散热，第一方形管框3和第二方形管框4内的冷却液可以吸收储存密封壳1内电池本体12工作时散发出来的热量，从而将密封壳1内温度降下来，以防止电池本体12出现短时间内高负载工作情况时，散发热量过快而导致密封壳1内温度快速升至高温，由于电池本体12在震动过程中还会带动活塞板10沿液压缸9的内侧壁往复滑动，从而使得第一方形管框3和第二方形管框4内的冷却液是流动状态而非静止态的，流动态的冷却液吸热效果更好，吸热均匀，能够有效的避免局部过热情况出现。
本发明中，通过向第一方形管框3和第二方形管框4内注入冷却液，利用液压作用带动活塞板10将压杆11顶出，通过压杆11对夹持固定座13施加压力作用，从而对电池本体12进行稳定的夹持固定，当汽车在行驶过程中出现颠簸时，电池本体12会在惯性作用下随之震动，由于电池本体12被多个压杆11夹持在其中，然后通过减震弹簧16的弹力作用进行支撑固定，因此电池本体12刚开始震动时，其会带动沿同一直线方向设置的两个减震弹簧16伸缩，沿电池本体12分运动方向的减震弹簧16伸长，沿电池本体12分运动反方向的减震弹簧则缩短，通过减震弹簧16长度的变化，即弹簧形变量的改变，利用电池本体12动能和减震弹簧16弹性势能之间转化过程中的能量损耗来对电池本体12进行初步减震；
在电池本体12震动的过程中，电池本体12还会带动支撑管座15和其内设置的螺旋线圈17不断的靠近和远离磁铁19，使得螺旋线圈17上会产生感生电动势和感应电流，将电池本体12的一部分动能转化为电能，然后通过交流马达电机把这部分电能20释放掉，通过增加每次能量转化过程中的能量消耗，来显著的增强减震效果，有效的大幅度缩减了电池本体12减震至静止状态所需的时间，同时，交流马达电机20利用这一部分电能带动扇叶21旋转，促进密封壳1内空气流通，使得密封壳1内热量分布均匀，防止局部过热的情况出现，并对电池本体12进行散热。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新能源汽车用蓄电池保护装置，包括密封壳(1)，其特征在于，所述密封壳(1)上设有盖板(2)，所述密封壳(1)内设有减震支架，所述减震支架包括两个第一方形管框(3)和两个第二方形管框(4)，两个所述第一方形管框(3)和两个第二方形管框(4)的两端上均固定连接有固定板(5)，所述固定板(5)滑动连接在密封壳(1)的内侧壁上，两个所述第一方形管框(3)和两个第二方形管框(4)之间均固定连接有多个连通管(6)，多个所述连通管(6)均固定连接在固定板(5)远离密封壳(1)的一侧壁上，所述第一方形管框(3)和第二方形管框(4)滑动连接，所述连通管(6)远离固定板(5)的一侧壁上固定连接有液压缸(9)，所述液压缸(9)内滑动连接有活塞板(10)，所述活塞板(10)远离连通管(6)的一侧壁上固定连接有贯穿连通管(6)的压杆(11)，多个所述压杆(11)之间设有电池本体(12)，所述电池本体(12)的外侧壁上固定连接有六个夹持固定座(13)，六个所述夹持固定座(13)内均设有空槽(14)，所述压杆(11)远离活塞板(10)的一端插接在空槽(14)内，所述空槽(14)的内侧壁上固定连接有支撑管座(15)，所述支撑管座(15)远离夹持固定座(13)的一端与固定板(5)之间固定连接有减震弹簧(16)，所述支撑管座(15)的内侧壁上设有螺旋线圈(17)，所述连通管(6)靠近减震弹簧(16)的一侧壁上固定连接有固定杆(18)，所述固定杆(18)设置在减震弹簧(16)内，所述固定杆(18)远离连通管(6)的一端上固定连接有磁铁(19)，所述支撑管座(15)的外侧壁上固定连接有交流马达电机(20)，所述交流马达电机(20)的输出端上固定连接有扇叶(21)，所述螺旋线圈(17)的两端之间分别固定连接有第一导线和第二导线，所述第一导线将螺旋线圈(17)与交流马达电机(20)导电连接，所述第二导线上设有瞬态电压抑制二极管(22)，所述交流马达电机(20)和瞬态电压抑制二极管(22)之间为并联状态。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用蓄电池保护装置，其特征在于，两个所述第一方形管框(3)均和连通管(6)连通，两个所述第二方形管框(4)均和连通管(6)连通，所述第一方形管框(3)、第二方形管框(4)和连通管(6)内均设有冷却液。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用蓄电池保护装置，其特征在于，所述密封壳(1)的内侧壁上设有聚四氟乙烯涂层，所述固定板(5)由不锈钢制成。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用蓄电池保护装置，其特征在于，所述第一方形管框(3)上滑动连接有第一滑动管套(7)，所述第二方形管框(4)上滑动连接有第二滑动管套(8)，所述第一滑动管套(7)和第二滑动管套(8)固定连接。
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