CN114142143A - 一种新能源汽车减震电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车充电技术领域，尤其涉及一种新能源汽车减震电池包，包括外箱和内箱，外箱内竖直设置隔板将外箱分隔为多个电仓，电仓内水平设置横板，电仓内竖直设置多个减震筒，所述内箱放置于横板上用于盛放电池；所述电仓的四周侧壁上固定连接条形气囊，所述减震筒包括筒体，所述筒体内设置第一活塞，第一活塞上设置第一推杆，第一推杆的上端向上伸出筒体外与横板固定连接，所述第一下腔内竖直设置第一弹簧，所述筒体的侧壁内设置第一气道，所述第一气道的一端与所述第一下腔的下部空间连通，第一气道的另一端通过第一气管与所述条形气囊的内腔连通；本方案能有效对新能源汽车电池进行减振和散热降温，提高电池使用寿命。

Description

一种新能源汽车减震电池包
技术领域
本发明涉及新能源汽车充电技术领域，尤其涉及一种新能源汽车减震电池包。
背景技术
随着新能源汽车的不断应用与发展，新能源汽车已经成为汽车的主要发展趋势。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。新能源汽车的主要采用电池驱动车体行驶，汽车电池不仅为汽车提供动力还节能减排，绿色环保，地位无可替代，现有的汽车电池在使用过程中存在一些不足之处。
1、汽车在行驶的过程中会产生不同方向不同程度的振动，会使得电池模组与车体部件发生碰撞，在长时间的使用过程中，会造成电池模组的损伤，严重缩短电池使用寿命。
2、汽车电池在使用过程中会产生热量，如果过高的热量散发不出去则会影响电池的使用性能，并且缩短了电池的使用寿命，不能满足人们的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车减震电池包，以提高新能源汽车电池的抗震能力和散热能力，提高新能源汽车的电池使用寿命。
为达到上述目的，本发明的基础方案如下：
一种新能源汽车减震电池包，包括外箱和内箱，所述外箱上端开口，外箱上端盖设上盖，上盖上设置将外箱内外空间连通的通气孔，外箱内竖直设置隔板将外箱分隔为多个电仓，所述电仓内竖直设置多个减震筒，所述减震筒的底部与外箱的底板固定连接，所述电仓内水平设置横板，所述横板设于所述减震筒上方与所述电仓的四周侧壁滑动连接，横板上表面设置有若干凸起，所述内箱放置于所述横板上用于盛放新能源汽车电池；
所述电仓的四周侧壁上与所述减震筒对应固定连接条形气囊，所述条形气囊竖直设置，条形气囊内固定连接多个使所述条形气囊撑开的弹性钢圈，所述横板上设置容所述条形气囊穿过横板的通槽；
所述减震筒包括筒体，所述筒体内竖直设置第一圆柱腔，所述第一圆柱腔内密封滑动连接第一活塞，所述第一活塞将所述第一圆柱腔分隔为第一上腔和第一下腔，所述第一活塞上设置第一推杆，所述第一推杆的下端与第一活塞固定连接，第一推杆的上端向上伸出筒体外与所述横板固定连接，所述第一下腔内竖直设置第一弹簧，所述筒体的侧壁内设置旁通气道，所述旁通气道的下端与所述第一下腔连通，旁通气道的上端与第一圆柱腔连通，当第一弹簧的弹力与新能源汽车电池的重力达到静态平衡时，所述第一活塞的上部柱面将所述旁通气道的上端口封堵住；
所述筒体的侧壁内设置第一气道，所述第一气道的一端与所述第一下腔的下部空间连通，第一气道的另一端通过第一气管与所述条形气囊的内腔连通。
进一步，所述第一推杆与所述筒体密封滑动连接，所述第一推杆内设置第二气道，所述第二气道的下端位于所述第一推杆的下部与所述第一上腔连通，第二气道的上端向上贯穿所述第一推杆，所述横板上设置与所述第二气道对应的第一气孔使横板的上部空间与所述第二气道连通，第二气道的上端口设置仅许气体由第一上腔流向横板上部空间的第一单向阀，第二气道上端设置将第二气道与外箱外部空间连通的外通气管，所述外通气管上设置仅许气体由外箱外部空间流入第二气道的第二单向阀。
当新能源汽车在行驶过程中转向、加速或刹车使得内箱在水平方向移动时，内箱挤压电仓侧壁上的条形气囊使条形气囊被压缩体积变小内腔气压增大，条形气囊内的弹性钢圈被压缩蓄能，内箱得到缓冲，条形气囊内被压缩的气体依次经过第一气管进入第一下腔内，由于旁通气道的上端被第一活塞封堵，第一下腔内的气压增大推动第一活塞向上移动，第一活塞通过第一推杆推动内箱向上移动耗能，第一活塞向上移动使得第一上腔容积变小气压增大，第一上腔内的气体经第二气道再经第一气孔和第一单向阀排出到横板的上部空间，这时第二单向阀防止气体由外通气管流向外箱外部；
当汽车恢复平直行驶状态使内箱移动离开条形气囊时，在内箱和电池的重力下第一活塞向下移动到达静平衡点，在第一活塞向下移动过程中第一上腔的容积增大形成负压使得第一单向阀关闭和第二单向阀打开，外箱外部气体由外通气管经第二气道进入第一上腔内。
在第一活塞向下移动过程中第一下腔的容积变小，第一下腔内的气体经第一气管流入条形气囊内。在内箱反复挤压和离开条形气囊时，外箱外的气体不断进入第一上腔再由第一上腔进入外箱内，气体最终经过上盖上的通气孔排出到外箱外，气体经过上盖上的通气孔排出到外箱外时将电仓内的热量带到外箱外，起到对电池散热的目的。
进一步，位于所述第一圆柱腔下方的筒体内设置封闭的第二圆柱腔，所述第二圆柱腔内密封滑动连接第二活塞，所述第二活塞上设置将第二活塞竖直贯穿的第一通孔，筒体内竖直设置第二推杆，所述第二推杆的上端与所述第一活塞固定连接，第二推杆的下端与所述第二活塞固定连接，第二圆柱腔内充满电流变液，在筒体的侧壁内设置与筒体同轴的环形槽，所述环形槽的上端开口，环形槽的底部对应于所述第二圆柱腔的下部位置，所述第一推杆的上端套设固定板，所述固定板与第一推杆固定连接，固定板上与筒体同轴设置圆形筒，所述圆形筒的上端与固定板固定连接，圆形筒的下端为自由端插入所述环形槽内，第二推杆的下部杆体内竖直设置第一电极棒，圆形筒的下部侧壁内与圆形筒同轴设置第一电极片，所述第一电极片呈圆筒形，所述第一电极棒与电源的一极电连接，所述第一电极片与电源的另一极电连接，当第一弹簧的弹力与新能源汽车电池的重力达到静态平衡时，所述第一电极片的下端所处的位置高度高于所述第一圆柱腔的顶部的位置高度。
汽车在行驶过程中产生颠簸使内箱上下振动时，在一个振动周期的前半段，内箱向下移动迫使第一活塞向下移动压缩第一弹簧，第一活塞下移使得旁通气道的上端与第一上腔连通，第一活塞下移过程中第一下腔的气体经旁通气道流入第一上腔。
第一活塞向下移动的同时第二活塞也向下移动，由于在静平衡时，第一电极棒、第一电极片和电流变液三者在水平方向上的投影重合度为零，这时电流变液所处的电场强度较弱，电流变液的粘度较小具有普通液体的流动性，当第二活塞下移时，第二圆柱腔下部空间的电流变液经第一通孔流入第二圆柱腔的上部空间。
随着第二活塞的下移，第一电极棒、第一电极片和电流变液三者在水平方向上的投影重合度组件增大，使得电流变液所处的电场强度增大，这时电流变液的粘稠度增大，电流变液通过第一通孔时的阻力增大使得第二活塞下移困难，第二活塞越往下移动受到的阻力也越大，电流变液变化的粘稠度与第一弹簧的弹力变化结合在对内箱起到减振作用的同时加强了对内箱的支撑力度。
在一个振动周期的后半段，内箱向上移动，在第一弹簧的弹力下第一活塞第二活塞均向上移动，由于此时的电流变液还处于高粘度状态，因此第二活塞上方的电流变液通过第一通孔流向第二活塞下方的阻力变大，导致第二活塞向上移动较慢使第一弹簧对内箱的反弹速率降低，内箱不会被过度反向推动而向上移动较大距离，一定程度上加速了内箱上下方向振动的衰减速率，使得颠簸后的内箱快速处于稳定状态。
进一步，所述盖子下表面设置电热硅胶板，所述电热硅胶板外接电源。
电热硅胶板在环境温度较低时可以给电池加热以使电池能在适合的工作温度下运行，同时电热硅胶板可以在汽车上下颠簸时对向上运动的内箱和电池进行缓冲保护。
进一步，筒体对应于所述第二圆柱腔下部的侧壁内水平设置第三圆柱腔，所述第三圆柱腔与所述第二圆柱腔连通，第三圆柱腔的底部设置将第三圆柱腔的内部空间与所述外箱的外部空间连通的第二气孔，第三圆柱腔内设置第三活塞和第二弹簧，所述第三活塞与所述第三圆柱腔密封滑动连接，所述第二弹簧的一端与所述第三活塞固定连接，第二弹簧的另一端与所述第三圆柱腔的底部固定连接。
第二弹簧对第二圆柱腔内电流变液提供一定的压力，在第二推杆伸入或离开第二圆柱腔使第二圆柱腔的有效容积发生变化时，第三活塞可以被动移动以补偿第二圆柱腔容积的变化，保证下腔室里时刻充满电流变液。
进一步，所述第一推杆和所述第二推杆的两端均设置外螺纹，第一推杆与所述第一活塞和所述横板螺纹连接，第二推杆与所述第二活塞和所述第一活塞螺纹连接。
与现有技术相比，本方案一种新能源汽车减震电池包的原理和有益效果在于：
1，通过设置了条形气囊和与条形气囊连通的减震筒，通过巧妙设置，利用了电池的重力实现了对电池在水平方向和上下方向的振动进行耗能减振，同时通过减震筒利用电池的振动使外箱内外空间的气体进行交换对电池进行散热，合理利用了电池的振动时产生的能量，本电池包降低了电池环境高温和降低了电池受到的碰撞损伤，有效延长电池使用寿命。
2，通过电池在受到振动时的上下移动来改变电流变液所处位置的电场强度，进而改变减震筒对电池的减振力度和加强对移动中的内箱的支撑力度，通过改变电流变液的粘稠度达到降低第一弹簧对内箱的反弹速度，加速了内箱的振动衰减速率，使振动中的内箱和电池快速恢复到平衡稳定状态。
附图说明
图1为本发明实施例主视图方向的结构示意图。
图2为俯视图方向条形气囊与减震筒的布置示意图。
图3为俯视图方向设置横板与内箱后的结构示意图。
图4为图1中A部放大图。
图5为图3中B部放大图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：外箱10、内箱20、电仓201、横板202、凸起2021、通槽2022、第一气孔2023、条形气囊203、弹性钢圈2031、上盖30、通气孔301、电热硅胶板302、隔板40、减震筒50、筒体501、第一圆柱腔5011、第一活塞5012、第一上腔5013、第一下腔5014、第一推杆5015、第一弹簧5016、旁通气道5017、第一气道5018、第二气道5019、第一气管502、第一单向阀503、外通气管504、第二单向阀5041、第二圆柱腔505、第二活塞5051、第一通孔5052、第二推杆5053、电流变液506、环形槽507、固定板508、圆形筒509、第一电极棒601、第一电极片602、第三圆柱腔701、第二气孔702、第三活塞703、第二弹簧704。
实施例，一种新能源汽车减震电池包，结合图1-图3所示，包括外箱10和内箱20，外箱10的上端开口，外箱10的上端盖设上盖30，上盖30通过螺钉与外箱10固定连接，上盖30上设置将外箱10内外空间连通的通气孔301，盖子下表面固定连接电热硅胶板302，电热硅胶板302外接电源，外箱10内竖直设置相互垂直相交的隔板40将外箱10分隔为多个电仓201，本实施例将外箱10内腔分隔为4个电仓201，每个电仓201内均竖直设置6个减震筒50，减震筒50的底部通过螺钉与外箱10的底板固定连接。结合图4、图5，电仓201内水平设置横板202，横板202设于减震筒50上方与电仓201的四周侧壁滑动连接，横板202上表面设置有若干凸起2021，内箱20放置于横板202上用于盛放新能源汽车电池。
如图1-图4所示，电仓201的四周侧壁上与减震筒50对应固定连接条形气囊203，条形气囊203竖直设置，条形气囊203内固定连接多个使条形气囊203撑开的弹性钢圈2031，弹性钢圈2031呈圆环形，弹性钢圈2031的四周外壁与条形气囊203的内壁固定连接。如图5所示，横板202上设置容条形气囊203穿过横板202的通槽2022；
如图4所示，减震筒50包括筒体501，筒体501内竖直设置第一圆柱腔5011，第一圆柱腔5011内密封滑动连接第一活塞5012，第一活塞5012将第一圆柱腔5011分隔为第一上腔5013和第一下腔5014，第一活塞5012上设置第一推杆5015，第一推杆5015与第一圆柱腔5011同轴设置，第一推杆5015的下端设置外螺纹，第一活塞5012上对应设置内螺纹，第一推杆5015的下端与第一活塞5012螺纹固定连接，第一推杆5015的上端向上伸出筒体501外，第一推杆5015与筒体501密封滑动连接，第一推杆5015的上端设置外螺纹，横板202上对应设置内螺纹，第一推杆5015的上端与横板202螺纹固定连接。
第一下腔5014内竖直设置第一弹簧5016，第一弹簧5016的上端与第一活塞5012接触，第一弹簧5016的下端与第一下腔5014的底面接触，筒体501的侧壁内设置旁通气道5017，旁通气道5017的下端与第一下腔5014连通，旁通气道5017的上端与第一圆柱腔5011连通，当第一弹簧5016的弹力与装载了新能源汽车电池的内箱的重力达到静态平衡时，第一活塞5012的上部柱面将旁通气道5017的上端封堵住，这时旁通气道5017的上端口位于靠近第一活塞5012的上端面处；
筒体501的侧壁内设置第一气道5018，第一气道5018的一端与第一下腔5014的下部空间连通，第一气道5018的另一端通过第一气管502与条形气囊203的内腔连通，第一气管502与第一气道5018密封连接。
第一推杆5015内设置第二气道5019，第二气道5019的下端位于第一推杆5015的下部与第一上腔5013连通，第二气道5019的上端向上贯穿第一推杆5015，横板202上设置与第二气道5019对应的第一气孔2023使横板202的上部空间与第二气道5019连通，第二气道5019的上端口设置仅许气体由第一上腔5013流向横板202上部空间的第一单向阀503，第二气道5019上端设置将第二气道5019与外箱10外部空间连通的外通气管504，外通气管504上设置仅许气体由外箱10的外部空间流入第二气道5019的第二单向阀5041。
第一圆柱腔5011下方的筒体501内设置封闭的第二圆柱腔505，第二圆柱腔505与筒体501同轴设置，第二圆柱腔505内密封滑动连接第二活塞5051，第二活塞5051上设置将第二活塞5051竖直贯穿的第一通孔5052，筒体501内竖直设置第二推杆5053，第二推杆5053与第二圆柱腔505同轴设置，第二推杆5053的上端设置外螺纹，第一活塞5012下表面对应设置内螺纹，第二推杆5053的上端与第一活塞5012螺纹固定连接，第二推杆5053的下端设置外螺纹，第二活塞5051的上表面对应设置内螺纹，第二推杆5053的下端与第二活塞5051螺纹固定连接，在第二圆柱腔505内充满电流变液506，为方便对筒体501内部构件进行装配和维修，可在筒体501底部开设检修孔，在检修孔上螺纹连接将检修孔打开或封闭的堵块。
在筒体501的侧壁内设置与筒体501同轴的环形槽507，环形槽507的上端开口，环形槽507的底部对应于第二圆柱腔505的下部位置，在第一推杆5015的上端套设固定板508，固定板508与第一推杆5015固定连接，固定板508上与筒体501同轴设置圆形筒509，圆形筒509的上端与固定板508固定连接，圆形筒509的下端为自由端插入环形槽507内，圆形筒509与环形槽507间隙配合以方便将环形槽507内的气体排出。
第二推杆5053的下部杆体内竖直设置第一电极棒601，圆形筒509的下部侧壁内与圆形筒509同轴设置第一电极片602，第一电极片602呈圆筒形，第一电极棒601与电源的一极电连接，第一电极片602与电源的另一极电连接，当第一弹簧5016的弹力与装载了新能源汽车电池的内箱20的重力达到静态平衡时，第一电极片602的下端所处的位置高度高于第一圆柱腔5011的顶部的位置高度，这时第一电极棒601、第一电极片602和电流变液506这三者之间在水平方向上没有投影重合，电流变液506所处位置电场强度较小。
筒体501对应于第二圆柱腔505下部的侧壁内水平设置第三圆柱腔701，第三圆柱腔701与第二圆柱腔505连通，第三圆柱腔701的底部设置将第三圆柱腔701的内部空间与外箱10的外部空间连通的第二气孔702，第三圆柱腔701内设置第三活塞703和第二弹簧704，第三活塞703与第三圆柱腔701密封滑动连接，第二弹簧704的一端与第三活塞703固定连接，第二弹簧704的另一端与第三圆柱腔701的底部固定连接。
第二弹簧704对第二圆柱腔505内电流变液506产生一定的压力，在第二推杆5053伸入或离开第二圆柱腔505使第二圆柱腔505的有效容积发生变化时，第三活塞703可以被动移动以补偿第二圆柱腔505容积的变化，保证下腔室里时刻充满电流变液506。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种新能源汽车减震电池包，包括外箱和内箱，所述外箱上端开口，外箱上端盖设上盖，上盖上设置将外箱内外空间连通的通气孔，外箱内竖直设置隔板将外箱分隔为多个电仓，其特征在于：
所述电仓内竖直设置多个减震筒，所述减震筒的底部与外箱的底板固定连接，所述电仓内水平设置横板，所述横板设于所述减震筒上方与所述电仓的四周侧壁滑动连接，横板上表面设置有若干凸起，所述内箱放置于所述横板上用于盛放新能源汽车电池；
所述电仓的四周侧壁上与所述减震筒对应固定连接条形气囊，所述条形气囊竖直设置，条形气囊内固定连接多个使所述条形气囊撑开的弹性钢圈，所述横板上设置容所述条形气囊穿过横板的通槽；
所述减震筒包括筒体，所述筒体内竖直设置第一圆柱腔，所述第一圆柱腔内密封滑动连接第一活塞，所述第一活塞将所述第一圆柱腔分隔为第一上腔和第一下腔，所述第一活塞上设置第一推杆，所述第一推杆的下端与第一活塞固定连接，第一推杆的上端向上伸出筒体外与所述横板固定连接，所述第一下腔内竖直设置第一弹簧，所述筒体的侧壁内设置旁通气道，所述旁通气道的下端与所述第一下腔连通，旁通气道的上端与第一圆柱腔连通，当第一弹簧的弹力与新能源汽车电池的重力达到静态平衡时，所述第一活塞的上部柱面将所述旁通气道的上端封堵住；
所述筒体的侧壁内设置第一气道，所述第一气道的一端与所述第一下腔的下部空间连通，第一气道的另一端通过第一气管与所述条形气囊的内腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车减震电池包，其特征在于：所述第一推杆与所述筒体密封滑动连接，所述第一推杆内设置第二气道，所述第二气道的下端位于所述第一推杆的下部与所述第一上腔连通，第二气道的上端向上贯穿所述第一推杆，所述横板上设置与所述第二气道对应的第一气孔使横板的上部空间与所述第二气道连通，第二气道的上端口设置仅许气体由第一上腔流向横板上部空间的第一单向阀，第二气道上端设置将第二气道与外箱外部空间连通的外通气管，所述外通气管上设置仅许气体由外箱外部空间流入第二气道的第二单向阀。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车减震电池包，其特征在于：位于所述第一圆柱腔下方的筒体内设置封闭的第二圆柱腔，所述第二圆柱腔内密封滑动连接第二活塞，所述第二活塞上设置将第二活塞竖直贯穿的第一通孔，筒体内竖直设置第二推杆，所述第二推杆的上端与所述第一活塞固定连接，第二推杆的下端与所述第二活塞固定连接，第二圆柱腔内充满电流变液，在筒体的侧壁内设置与筒体同轴的环形槽，所述环形槽的上端开口，环形槽的底部对应于所述第二圆柱腔的下部位置，所述第一推杆的上端套设固定板，所述固定板与第一推杆固定连接，固定板上与筒体同轴设置圆形筒，所述圆形筒的上端与固定板固定连接，圆形筒的下端为自由端插入所述环形槽内，第二推杆的下部杆体内竖直设置第一电极棒，圆形筒的下部侧壁内与圆形筒同轴设置第一电极片，所述第一电极片呈圆筒形，所述第一电极棒与电源的一极电连接，所述第一电极片与电源的另一极电连接，当第一弹簧的弹力与新能源汽车电池的重力达到静态平衡时，所述第一电极片的下端所处的位置高度高于所述第一圆柱腔的顶部的位置高度。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车减震电池包，其特征在于：所述盖子下表面设置电热硅胶板，所述电热硅胶板外接电源。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车减震电池包，其特征在于：筒体对应于所述第二圆柱腔下部的侧壁内水平设置第三圆柱腔，所述第三圆柱腔与所述第二圆柱腔连通，第三圆柱腔的底部设置将第三圆柱腔的内部空间与所述外箱的外部空间连通的第二气孔，第三圆柱腔内设置第三活塞和第二弹簧，所述第三活塞与所述第三圆柱腔密封滑动连接，所述第二弹簧的一端与所述第三活塞固定连接，第二弹簧的另一端与所述第三圆柱腔的底部固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车减震电池包，其特征在于：所述第一推杆和所述第二推杆的两端均设置外螺纹，第一推杆与所述第一活塞和所述横板螺纹连接，第二推杆与所述第二活塞和所述第一活塞螺纹连接。
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