CN113276654B - 一种电动汽车主动式电池防撞保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车主动式电池防撞保护装置，包括车架、滑动连接在车架内且用于电池保护的电池外壳以及分别设置在电池外壳与车架内壁之间且用于推动电池外壳向远离碰撞侧移动的第一推动机构和第二推动机构，且第一推动机构和第二推动机构相对设置在车架的边侧；第一推动机构和第二推动机构均包括密封连接在车架边侧上的气缸、配合连接在气缸内且与电池外壳连接的双向移动活塞组件以及设置在气缸上且用于驱动双向移动活塞组件推动电池外壳移动的电子点燃机构；其结构可靠，能自动的移动电池位置，起到及时有效地保护作用，提高安全性能。

Description

一种电动汽车主动式电池防撞保护装置

技术领域

本发明涉及电动车辆技术领域，具体涉及一种电动汽车主动式电池防撞保护装置。

背景技术

当车辆发生侧面碰撞时，侧面的侵入量较大。电动汽车的电池箱离汽车侧面的距离较近，因此，当发生侧面碰撞时，电动汽车的电池箱容易受到较大的破坏，从而引起燃烧甚至爆炸，严重威胁驾驶员及周围人员的生命安全。

现有技术中对门槛梁的强度进行增加，使汽车发生侧面碰撞时，侧面的侵入量较小，从而保护电池不受碰撞，但是保护效果不明显。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车主动式电池防撞保护装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电动汽车主动式电池防撞保护装置，包括车架、滑动连接在车架内且用于电池保护的电池外壳以及分别设置在电池外壳与车架内壁之间且用于推动电池外壳向远离碰撞侧移动的第一推动机构和第二推动机构，且第一推动机构和第二推动机构相对设置在车架的边侧；

第一推动机构和第二推动机构均包括密封连接在车架边侧上的气缸、配合连接在气缸内且与电池外壳连接的双向移动活塞组件以及设置在气缸上且用于驱动双向移动活塞组件推动电池外壳移动的电子点燃机构。

进一步地，双向移动活塞组件包括配合连接在气缸内的活塞头、设置在活塞头上的连杆以及设置在活塞头两侧的可剪断销钉，可剪断销钉与开设在气缸侧面的销孔配合，连杆伸出气缸并与电池外壳连接。

进一步地，电子点燃机构包括电子控制器、设置在汽车侧面的碰撞传感器、密封设置在气缸外壁且与气缸的内部空腔连通的置物槽以及分别设置在置物槽内的点火器、点火剂和汽化剂，碰撞传感器和点火器分别与电子控制器通信连接。

进一步地，还包括设置在车架和电池外壳之间且用于对移动到极限位置的电池外壳进行限位的防反弹机构，且防反弹机构位于车架上且与第一推动机构和第二推动机构相邻的侧面上。

进一步地，防反弹机构包括轴向贯穿在车架上的定位杆、设置在定位杆上且靠近电池外壳端部的凸台以及套设在定位杆上的弹性件，且弹性件位于凸台与车架的内壁之间，电池外壳侧面开设有与定位杆端部相配合的定位槽。

进一步地，定位杆的端部具有与定位槽配合的卡斜面。

进一步地，车架上设置有导轨，电池外壳上设置有与导轨滑动配合的滑块，且导轨的设置方向与所述电池外壳移动方向一致。

进一步地，第一推动机构和所述第二推动机构均为多组，且均匀对应设置在车架与电池外壳之间。

进一步地，气缸与活塞头均为矩形结构，且活塞头的直径与气缸的内径相适配。

进一步地，气缸上开设有开孔，连杆与开孔相适配。

本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种电动汽车主动式电池防撞保护装置，其结构可靠，能自动的移动电池位置，起到及时有效地保护作用，当车辆遇到高速侧面撞击时，电子点燃机构发挥作用，为推动机构产生推动力，进而在推动机构的作用下将电动汽车电池推向远离汽车发生碰撞的一侧，起到主动保护电池的作用，当电池移动到一侧的极限位置时，防反弹机构发挥作用，将电池固定，防止其到极限位置后反弹回侧面受到碰撞一侧，防护效果好，使用性能好。此外，在未发生碰撞时，通过本申请中的推动机构、防反弹机构也能对电池提供可靠的固定，保护电池不发生碰撞，提高安全性能。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明爆炸图；

图3为本发明中未发生碰撞时主动式电池防撞保护装置的仰视图；

图4为本发明中已发生碰撞时主动式电池防撞保护装置的仰视图；

图5为本发明中推动机构的气缸结构示意图；

图6为本发明中推动机构的双向移动活塞组件的结构示意图；

图7为本发明中汽车正常工作状态下推动机构所处位置的剖面图；

图8为本发明中汽车左侧发生碰撞推动机构所处位置的剖面图；

图9为本发明中汽车右侧发生碰撞推动机构所处位置的剖面图。

图10为本发明中电子点火机构示意图；

图11为本发明中电子点火机构工作过程示意图；

图12是未发生碰撞时防反弹机构的示意图；

图13是已发生碰撞时防反弹机构的示意图；

图1至图13中所示附图标记分别表示为：1-车架，2-电池外壳，3-第一推动机构，4-第二推动机构，30-气缸，31-双向移动活塞组件，32-电子点燃机构，310-活塞头，311-连杆，312-可剪断销钉，313-销孔，320-电子控制器，321-碰撞传感器，322-置物槽，323-点火器，324-点火剂，325-汽化剂，5-防反弹机构，50-定位杆，51-凸台，52-弹性件，53-定位槽，54-卡斜面，10-导轨，11-滑块，33-开孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图2所示，一种电动汽车主动式电池防撞保护装置，包括车架1、滑动连接在车架1内且用于电池保护的电池外壳2以及分别设置在电池外壳2与车架1内壁之间且用于推动电池外壳2向远离碰撞侧移动的第一推动机构3和第二推动机构4，且第一推动机构3和第二推动机构4相对设置在车架1的边侧。电动汽车主动式电池防撞保护装置在汽车车架1下方设于与车架1内纵梁用推动装置进行连接。车架1上设置有导轨10，电池外壳2上设置有与导轨10滑动配合的滑块11，且导轨10的设置方向与电池外壳2移动方向一致。通过滑块11和导轨10的配合使得电池外壳2可沿导轨10进行移动。第一推动机构3和第二推动机构4推动电池外壳2向远离碰撞的一侧进行移动，进而避免电池受到碰撞，起到保护作用。

如图3至图5所示，第一推动机构3和第二推动机构4均包括密封连接在车架1边侧上的气缸30、配合连接在气缸30内且与电池外壳2连接的双向移动活塞组件31以及设置在气缸30上且用于驱动双向移动活塞组件31推动电池外壳2移动的电子点燃机构32。如图4所示，若汽车侧面发生碰撞时，电子点燃机构32发生作用，产生的强大推动力将可剪断销钉312剪断，推动机构发生动作，电池外壳2沿着导轨10向着未碰撞方向移动，可以很好的保护电池不受碰撞。一定程度上减小了电池因碰撞。挤压而发生的起火，爆炸现象，保障了驾驶员以及乘客的生命安全。如图5所示，气缸30与活塞头310均为矩形结构，且活塞头310的直径与气缸30的内径相适配。气缸30的一侧与车架1内纵梁密封固定连接，气缸30的另一侧设有开孔33，开孔33用于为双向移动活塞组件31移动提供垂直于双向移动活塞轴线的限位功能。

如图6所示，双向移动活塞组件31包括配合连接在气缸30内的活塞头310、设置在活塞头310上的连杆311以及设置在活塞头310两侧的可剪断销钉312，可剪断销钉312与开设在气缸30侧面的销孔313配合，连杆311伸出气缸30并与电池外壳2连接。气缸30的侧面有两个销孔313，用于和可剪断销钉312配合进行固定，气缸30与活塞头310配对使用，活塞头310和气缸30内壁紧密接触。连杆311为圆柱体，一侧与电池外壳2固定连接，一侧与活塞头310固定连接。发生碰撞时的状态，车辆侧面受到撞击，电子点燃机构32发生作用，产生预设推动力，将双向移动活塞侧面的可剪断销钉312剪断，导轨10和滑块11带着电池外壳2向远离车辆侧面碰撞的一侧移动。该预设推动力是指车辆受到侧面撞击时，电子点燃机构32产生的可以将电池外壳2推到极限位置所需要的力。

如图7所示，推动机构正常状态下示意图，此时是汽车未受碰撞，正常状态下双向移动活塞组件31处于静位状态。两端的电子点燃机构32此时在检测外部是否发生碰撞，并未发生实际动作。此时由双向移动活塞组件31两侧的可剪断销钉312进行固定。如图8所示，此时是汽车左侧发生碰撞推动机构所处位置的剖面图。本实施例中推动机构中包含的气缸30以活塞头310为界限，两侧各安置一个电子点燃装置。当汽车左侧发生碰撞时，左侧气缸30中左侧电子点燃机构32和右侧气缸30中左侧电子点燃机构32一起发生动作，产生预设推动力，将电池外壳2向右推到极限位置，尽可能避免撞击到电机外壳。如图9所示，此时是汽车右侧发生碰撞推动机构所处位置的剖面图，本实施例中推动机构中包含的气缸30以活塞头310为界限，两侧各安置一个电子点燃机构32。当汽车右侧发生碰撞时，左侧气缸30中右侧电子点燃机构32和右侧气缸30中右侧电子点燃机构32一起发生动作，产生预设推动力，将电池外壳2向左推到极限位置，尽可能避免撞击到电机外壳。

如图10至图11所示，电子点燃机构32包括电子控制器320、设置在汽车侧面的碰撞传感器321、密封设置在气缸30外壁且与气缸30的内部空腔连通的置物槽322以及分别设置在置物槽322内的点火器323、点火剂324和汽化剂325，碰撞传感器321和点火器323分别与电子控制器320通信连接。碰撞传感器321，放置在汽车两侧，用于检测汽车两侧受到碰撞力的大小。电子控制器320，根据碰撞传感器321传来的信号，进行分析，决定点火器323是否进行点火动作。点火器323，由电子控制器320进行控制，当接收到电子控制器320传来的点火的指令时，点火器323发生作用，进行点火动作。点火剂324，点火器323将点火剂324点燃并产生高温。汽化剂325，点火剂324点燃后产生的高温使汽化剂325膨胀，使得推动装置发生动作。在工作时，汽车侧面的碰撞传感器321将碰撞信息转化为相应的电信号输入到电子控制器320，电子控制器320对碰撞传感器321传来的电信号进行分析，若需要电池发生移动，电子控制器320迅速向点火器323输出点火信号，点火器323通电引燃点火剂324并产生高温，使汽化剂325膨胀，推动双向移动活塞组件31，将电动汽车电池外壳2推向远离汽车发生碰撞的一侧，达到主动保护电池的作用。

如图12至13所示，还包括设置在车架1和电池外壳2之间且用于对移动到极限位置的电池外壳2进行限位的防反弹机构5，且防反弹机构5位于车架1上且与第一推动机构3和第二推动机构4相邻的侧面上。当汽车侧面受到碰撞，电池发生移动后，通过防反弹机构5有效的防止电池移动到极限位置后进行反弹，提高保护效果。

防反弹机构5包括轴向贯穿在车架1上的定位杆50、设置在定位杆50上且靠近电池外壳2端部的凸台51以及套设在定位杆50上的弹性件52，且弹性件52位于凸台51与车架1的内壁之间，电池外壳2侧面开设有与定位杆50端部相配合的定位槽53。定位杆50的端部具有与定位槽53配合的卡斜面54。弹性件52采用弹簧，弹簧在侧面未发生碰撞的情况下，处于压缩状态；当侧面发生碰撞时，弹簧在电池外壳2移动的过程中继续被压缩。当电池外壳2移动到极限位置时，定位槽53、定位销钉以及弹簧在一条直线上，弹簧伸展，将定位销钉推进定位槽53中，起到限位固定防反弹作用。在侧面未发生碰撞的时候，卡斜面54和电池外壳2的侧棱接触。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动汽车主动式电池防撞保护装置，其特征在于，包括车架（1）、滑动连接在所述车架（1）内且用于电池保护的电池外壳（2）以及分别设置在所述电池外壳（2）与所述车架（1）内壁之间且用于推动电池外壳（2）向远离碰撞侧移动的第一推动机构（3）和第二推动机构（4），且所述第一推动机构（3）和第二推动机构（4）呈相对设置在车架（1）的边侧；

所述第一推动机构（3）和所述第二推动机构（4）均包括密封连接在所述车架（1）边侧上的气缸（30）、配合连接在所述气缸（30）内且与所述电池外壳（2）连接的双向移动活塞组件（31）以及设置在气缸（30）上且用于驱动所述双向移动活塞组件（31）推动电池外壳（2）移动的电子点燃机构（32）；

所述双向移动活塞组件（31）包括配合连接在所述气缸（30）内的活塞头（310）、设置在所述活塞头（310）上的连杆（311）以及设置在所述活塞头（310）两侧的可剪断销钉（312），所述可剪断销钉（312）与开设在所述气缸（30）侧面的销孔（313）配合，所述连杆（311）伸出所述气缸（30）并与所述电池外壳（2）连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车主动式电池防撞保护装置，其特征在于，所述电子点燃机构（32）包括电子控制器（320）、设置在汽车侧面的碰撞传感器（321）、密封设置在所述气缸（30）外壁且与所述气缸（30）的内部空腔连通的置物槽（322）以及分别设置在所述置物槽（322）内的点火器（323）、点火剂（324）和汽化剂（325），所述碰撞传感器（321）和所述点火器（323）分别与电子控制器（320）通信连接。

3.根据权利要求1所述的电动汽车主动式电池防撞保护装置，其特征在于，还包括设置在所述车架（1）和所述电池外壳（2）之间且用于对移动到极限位置的电池外壳（2）进行限位的防反弹机构（5），且所述防反弹机构（5）位于车架（1）上且与第一推动机构（3）和第二推动机构（4）相邻的侧面上。

4.根据权利要求3所述的电动汽车主动式电池防撞保护装置，其特征在于，所述防反弹机构（5）包括轴向贯穿在车架（1）上的定位杆（50）、设置在所述定位杆（50）上且靠近电池外壳（2）端部的凸台（51）以及套设在定位杆（50）上的弹性件（52），且所述弹性件（52）位于凸台（51）与车架（1）的内壁之间，所述电池外壳（2）侧面开设有与所述定位杆（50）端部相配合的定位槽（53）。

5.根据权利要求4所述的电动汽车主动式电池防撞保护装置，其特征在于，所述定位杆（50）的端部具有与所述定位槽（53）配合的卡斜面（54）。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电动汽车主动式电池防撞保护装置，其特征在于，所述车架（1）上设置有导轨（10），所述电池外壳（2）上设置有与所述导轨（10）滑动配合的滑块（11），且所述导轨（10）的设置方向与所述电池外壳（2）移动方向一致。

7.根据权利要求6所述的电动汽车主动式电池防撞保护装置，其特征在于，所述第一推动机构（3）和所述第二推动机构（4）均为多组，且均匀对应设置在车架（1）与电池外壳（2）之间。

8.根据权利要求1所述的电动汽车主动式电池防撞保护装置，其特征在于，所述气缸（30）与所述活塞头（310）均为矩形结构，且所述活塞头（310）的直径与所述气缸（30）的内径相适配。

9.根据权利要求8所述的电动汽车主动式电池防撞保护装置，其特征在于，所述气缸（30）上开设有开孔（33），所述连杆（311）与所述开孔（33）相适配。

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