CN114194018B - 一种动力电池包安装及自动脱离装置 - Google Patents
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Abstract
该发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种动力电池包安装及自动脱离装置。设置于动力电池包固定孔上，用以控制动力电池包板与汽车底板之间的固定和脱离，包括安装板、电机、齿轮减速器和紧固销，所述安装板的外侧边缘设有若干圆周均布的螺栓孔，所述螺栓孔内设有将安装板固定在汽车底板上的固定螺栓，所述电机设置在安装板朝向汽车车顶一侧的表面中部，所述齿轮减速器设置在安装板朝向地面一侧的表面中部，所述电机的输出端与齿轮减速器的输入端连接，所述齿轮减速器的输出端与紧固销的一端固定连接，本技术方案用以解决现有技术中动力电池包的安装过程复杂，且动力电池包着火时无法自动快速与车辆脱离，造成损失增大的问题。
Description
技术领域
该发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种动力电池包安装及自动脱离装置。
背景技术
随着电动汽车技术的进步及普及，电动汽车数量越来越多，同时也带来了新的问题。
电动汽车通常以若干三元锂电池组或磷酸铁锂电池组组成动力电池包提供电力，来驱动汽车行进。动力电池包一般通过螺栓紧固在车辆底盘下部，一旦发生电池包起火，无法迅速分离电池包与车身，导致车身也被点燃烧毁，导致损失扩大。
同时，动力电池包一般是通过若干螺栓螺接在车身地板下，现场装配操作繁琐，影响生产节拍。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明的目的在于提供一种动力电池包安装及自动脱离装置，用以解决现有技术中动力电池包的安装过程复杂，且动力电池包着火时无法自动快速与车辆脱离，造成损失增大的问题。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种动力电池包安装及自动脱离装置，设置于动力电池包固定孔上，用以控制动力电池包板与汽车底板之间的固定和脱离，包括安装板、电机、齿轮减速器和紧固销，所述安装板的外侧边缘设有若干圆周均布的螺栓孔，所述螺栓孔内设有将安装板固定在汽车底板上的固定螺栓，所述电机设置在安装板朝向汽车车顶一侧的表面中部，所述齿轮减速器设置在安装板朝向地面一侧的表面中部，所述电机的输出端与齿轮减速器的输入端连接，所述齿轮减速器的输出端与紧固销的一端固定连接，所述紧固销的另一端端部侧面上设有呈直线对称排布的锁紧凸台，所述动力电池包板的固定孔下端设有钢套，所述钢套的中部设有安装孔，所述安装孔的内壁设有与锁紧凸台对应的过孔槽，所述紧固销的锁紧凸台穿过动力电池包的固定孔和钢套的安装孔，使动力电池包挂接在锁紧凸台上。
本技术方案的工作原理为：
首先，将安装板通过螺栓安装在车身底板下的安装支架上，然后将动力电池包安装孔与电动紧固器上的紧固销轴线对其，然后将动力电池包举升到位，此时电机带动减速齿轮组驱动紧固销旋转90°，使锁紧凸台位于钢套的外表面上将动力电池包紧固，相反的，若需要拆下动力电池包时，电机带动减速齿轮组驱动紧固销反向旋转90°，使锁紧凸台旋转至过孔槽处，即实现了动力电池包和车辆底板的脱离。
进一步限定，所述钢套安装孔朝向地面的一端面上设有紧固坡面，所述紧固坡面为过孔槽的端部与钢套的下表面连接的过渡面，其有益之处在于，电机带动锁紧凸台从紧固坡面转动至钢套的外表面上，即可通过调节紧固坡面的倾斜角，就能调整紧固销对动力电池包的紧固力。
进一步限定，所述紧固销的一端与齿轮减速器的输出端采用螺纹连接，所述齿轮减速器的输出端上设有外螺纹，所述紧固销的端部设有内螺纹，所述紧固销与齿轮减速器的连接部上具有一定的预紧力，所述钢套下表面中心对称设有挡块，所述挡块的连线垂直与过孔槽的连线，所述内螺纹和外螺纹的拧紧方向与锁紧凸台将动力电池包固定时的转动方向相反，其有益之处在于，当车辆发生碰撞导致紧固销变形，使紧固销不能脱离动力电池包的固定孔时，此时电机转动，由于锁紧凸台被挡块限位，导致紧固销不能旋转，即此时当电机的转动力矩逐渐增大时，齿轮减速器与紧固销的螺纹连接处发生旋转，使紧固销与齿轮减速器的输出端脱离，从而使动力电池包与电动汽车的底板脱离。
进一步限定，所述锁紧凸台与钢套的接触面上设有压力传感器，所述压力传感器与行车电脑电性连接，所述压力传感器用以检测锁紧凸台与钢套表面的接触压力，其有益之处在于，压力传感器可以检测锁紧凸台和钢套表面的接触效果，从而判断电池是否固定牢固过着是否成功脱离。
进一步限定，所述紧固销设置锁紧凸台的一端上设有锥形圆头，其有益之处在于，起到导向的作用。
进一步限定，所述电机与电动汽车的行车电脑连接，且所述电动汽车的车身和底盘上设有若干温度传感器，所述温度传感器将所采集的温度信息传输至行车电脑内，用以行车电脑判断对电机的旋转控制，其有益之处在于，当温度传感器检测温度超过阈值时，说明车辆已经起火，此时行车电脑控制电机反转使动力电池包脱离。
进一步限定，所述动力电池包的底面上设有防撞层，其有益之处在于，避免动力电池包脱离时与地面磕碰造成损坏。
进一步限定，所述动力电池包上设有报警喇叭和控制开关，所述控制开关设置于防撞层的外侧，其有益之处在于，电池脱离至地面时，控制开关被挤压从而气动报警喇叭，提示车主电池已脱离。
进一步限定，所述动力电池包的端部上设有拖拽器，所述拖拽器包括拖拽器本体以及设置在拖拽器本体内部的拖拽绳，其有益之处在于，动力电池包脱离之后，拖拽器本体内的拖拽绳弹出，便于实际将车辆底部的动力电池包拖出。
进一步限定，所述钢套和锁紧凸台之间设有熔断机构，所述电机的电路上串接有触发机构，所述触发机构包括玻璃罩、石蜡、玻璃泡和电热丝，所述电热丝串接在电机的电路上，所述石蜡和玻璃泡设置在玻璃罩的内部，所述玻璃罩设置于电热丝的内部，所述熔断机构包括铝热反应混合物以及镁条，所述镁条的一端设置于玻璃罩的内部，另一端设置于铝热反应混合物内部，其有益之处在于，电机正常旋转时，电路中的电流相对较小，此时电热丝的发热量小，触发机构无动作，当电池受到撞击，导致紧固销变形，电机不能带动紧固销转动时，此时电机发生堵转，电路中电流增大（最大可为正常电流值的7倍），此时电热丝发生量增加，使玻璃泡内温度升高，当升高至93度时，内部的玻璃泡炸裂，同时将外部的玻璃罩击碎，此时镁条就暴露在加热丝的内部，加热丝将镁条点燃，镁条引燃铝热反应混合物，铝热反应混合物反应时放出的热量将紧固销的下端熔断，即完成动力电池包的脱离。
本实用新型所取得的技术效果如下：
（1）当车辆处于静止状态时，若动力电池包出现短路或燃烧时，行车电脑检测到电池包短路或起火时，通过控制电机的旋转将动力电池包与车辆迅速分离，电池包利用自身重力跌落地面，可由救援人员迅速将电池包从车底拖出，防止动力电池包将整车引燃。（2）通过电机带动紧固销旋转，使紧固销端部的锁紧凸台位于钢套的下表面上，从而实现了对动力电池包的固定，这样的固定方式相对简单，且结构可靠，可快速的对动力电池包进行固定。（3）触发机构和熔断机构的设置，使动紧固销在发生形变时，也能通过将其端部熔断的方式，使动力电池包和车辆脱离。
附图说明
图1为本具体实施方式中本装置与动力电池包的安装示意图。
图2为本具体实施方式中本装置与动力电池包的脱离示意图。
图3为本具体实施方式中本装置与动力电池包的安装固定示意图。
图4为本具体实施方式中本装置的安装示意图。
图5为本具体实施方式中钢套与紧固销的安装示意图。
图6为触发机构和熔断机构的工作原理示意图。
附图编号
电机1、安装板2、齿轮减速器3、钢套4、紧固销5、锁紧凸台6、过孔槽7、紧固坡面8、动力电池包9、拖拽器本体10、拖拽绳11、触发机构12、熔断机构13。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
如图1-图6所示， 一种动力电池包9安装及自动脱离装置，设置于动力电池包9固定孔上，用以控制动力电池包板与汽车底板之间的固定和脱离，包括安装板2、电机1、齿轮减速器3和紧固销5，安装板2的外侧边缘设有若干圆周均布的螺栓孔，螺栓孔内设有将安装板2固定在汽车底板上的固定螺栓，电机1设置在安装板2朝向汽车车顶一侧的表面中部，电机1与电动汽车的行车电脑连接，且电动汽车的车身和底盘上设有若干温度传感器，温度传感器将所采集的温度信息传输至行车电脑内，用以行车电脑判断对电机1的旋转控制，当温度传感器检测温度超过阈值时，说明车辆已经起火，此时行车电脑控制电机1反转使动力电池包9脱离。齿轮减速器3设置在安装板2朝向地面一侧的表面中部，电机1的输出端与齿轮减速器3的输入端连接，齿轮减速器3的输出端与紧固销5的一端固定连接，紧固销5的另一端端部侧面上设有呈直线对称排布的锁紧凸台6，紧固销5设置锁紧凸台6的一端上设有锥形圆头，起到导向的作用。
动力电池包板的固定孔下端设有钢套4，钢套4的中部设有安装孔，安装孔的内壁设有与锁紧凸台6对应的过孔槽7，紧固销5的锁紧凸台6穿过动力电池包9的固定孔和钢套4的安装孔，使动力电池包9挂接在锁紧凸台6上。在钢套4安装孔朝向地面的一端面上设有紧固坡面8，紧固坡面8为过孔槽7的端部与钢套4的下表面连接的过渡面，电机1带动锁紧凸台6从紧固坡面8转动至钢套4的外表面上，即可通过调节紧固坡面8的倾斜角，就能调整紧固销5对动力电池包9的紧固力。
优选地，紧固销5的一端与齿轮减速器3的输出端采用螺纹连接，齿轮减速器3的输出端上设有外螺纹，紧固销5的端部设有内螺纹，紧固销5与齿轮减速器3的连接部上具有一定的预紧力，钢套4下表面中心对称设有挡块，挡块的连线垂直与过孔槽7的连线，内螺纹和外螺纹的拧紧方向与锁紧凸台6将动力电池包9固定时的转动方向相反，当车辆发生碰撞导致紧固销5变形，使紧固销5不能脱离动力电池包的固定孔时，此时电机1转动，由于锁紧凸台6被挡块限位，导致紧固销5不能旋转，即此时当电机1的转动力矩逐渐增大时，齿轮减速器3与紧固销5的螺纹连接处发生旋转，使紧固销5与齿轮减速器3的输出端脱离，从而使动力电池包与电动汽车的底板脱离。
钢套4和锁紧凸台6之间设有熔断机构13，电机的电路上串接有触发机构12，触发机构12包括玻璃罩、石蜡、玻璃泡和电热丝，电热丝串接在电机的电路上，石蜡和玻璃泡设置在玻璃罩的内部，玻璃罩设置于电热丝的内部，熔断机构13包括铝热反应混合物以及镁条，镁条的一端设置于玻璃罩的内部，另一端设置于铝热反应混合物内部，其有益之处在于，电机正常旋转时，电路中的电流相对较小，此时电热丝的发热量小，触发机构12无动作，当电池受到撞击，导致紧固销变形，电机不能带动紧固销转动时，此时电机1发生堵转，电路中电流增大（最大可为正常电流值的7倍），此时电热丝发生量增加，使玻璃泡内温度升高，当升高至93度时，内部的玻璃泡炸裂，同时将外部的玻璃罩击碎，此时镁条就暴露在加热丝的内部，加热丝将镁条点燃，镁条引燃铝热反应混合物，铝热反应混合物反应时放出的热量将紧固销的下端熔断，即完成动力电池包的脱离，上述中的玻璃泡常应用于消防喷头的触发机构。在本实施例中，动力电池包和齿轮减速器的接触面上设有弹片或者是弹簧，便于动力电池包倾斜于地面时的弹出。
优选地，锁紧凸台6与钢套4的接触面上设有压力传感器，压力传感器与行车电脑电性连接，压力传感器用以检测锁紧凸台6与钢套4表面的接触压力，用以控制行车电脑，压力传感器可以检测锁紧凸台6和钢套4表面的接触效果，从而判断电池是否固定牢固过着是否成功脱离。
优选地，动力电池包9的底面上设有防撞层，避免动力电池包9脱离时与地面磕碰造成损坏。
优选地，动力电池包9上设有报警喇叭和控制开关，控制开关设置于防撞层的外侧，电池脱离至地面时，控制开关被挤压从而启动报警喇叭，提示车主电池已脱离。动力电池包9的端部上设有拖拽器，拖拽器包括拖拽器本体10以及设置在拖拽器本体10内部的拖拽绳11，动力电池包脱离之后，拖拽器本体10内的拖拽绳11弹出，便于实际将车辆底部的动力电池包9拖出。拖拽绳11的端部设有拖拽把手。在本实施例中所提到的电机、报警喇叭、控制开关等均与设置在动力电池包上部的应急电源连接，动力电池包为应急电源供电，应急电源可以储存电能，在动力电池包需要脱离时，为电机供电。
需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述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 (8)
1.一种动力电池包安装及自动脱离装置，设置于动力电池包固定孔上，用以控制动力电池包板与汽车底板之间的固定和脱离，其特征在于，包括安装板、电机、齿轮减速器和紧固销，所述安装板的外侧边缘设有若干圆周均布的螺栓孔，所述螺栓孔内设有将安装板固定在汽车底板上的固定螺栓，所述电机设置在安装板朝向汽车车顶一侧的表面中部，所述齿轮减速器设置在安装板朝向地面一侧的表面中部，所述电机的输出端与齿轮减速器的输入端连接，所述齿轮减速器的输出端与紧固销的一端固定连接，所述紧固销的另一端端部侧面上设有呈直线对称排布的锁紧凸台，所述动力电池包板的固定孔下端设有钢套，所述钢套的中部设有安装孔，所述安装孔的内壁设有与锁紧凸台对应的过孔槽，所述紧固销的锁紧凸台穿过动力电池包的固定孔和钢套的安装孔，使动力电池包挂接在锁紧凸台上；
所述钢套和锁紧凸台之间设有熔断机构，所述电机的电路上串接有触发机构，所述触发机构包括玻璃罩、石蜡、玻璃泡和电热丝，所述电热丝串接在电机的电路上，所述石蜡和玻璃泡设置在玻璃罩的内部，所述玻璃罩设置于电热丝的内部，所述熔断机构包括铝热反应混合物以及镁条，所述镁条的一端设置于玻璃罩的内部，另一端设置于铝热反应混合物内部；
所述电机正常旋转时，电路中的电流相对较小，此时电热丝的发热量小，触发机构无动作；当所述动力电池包受到撞击，导致紧固销变形，电机不能带动紧固销转动时，此时电机发生堵转，电路中电流增大，此时电热丝发生量增加，使玻璃泡内温度升高，当升高至93度时，内部的玻璃泡炸裂，同时将外部的玻璃罩击碎，此时镁条就暴露在加热丝的内部，加热丝将镁条点燃，镁条引燃铝热反应混合物，铝热反应混合物反应时放出的热量将紧固销的下端熔断，即完成动力电池包的脱离；
所述紧固销的一端与齿轮减速器的输出端采用螺纹连接，所述齿轮减速器的输出端上设有外螺纹，所述紧固销的端部设有内螺纹，所述紧固销与齿轮减速器的连接部上具有一定的预紧力，所述钢套下表面中心对称设有挡块，所述挡块的连线垂直与过孔槽的连线，所述内螺纹和外螺纹的拧紧方向与锁紧凸台将动力电池包固定时的转动方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池包安装及自动脱离装置，其特征在于，所述钢套安装孔朝向地面的一端面上设有紧固坡面，所述紧固坡面为过孔槽的端部与钢套的下表面连接的过渡面。
3.根据权利要求1所述的一种动力电池包安装及自动脱离装置，其特征在于，所述锁紧凸台与钢套的接触面上设有压力传感器，所述压力传感器与行车电脑电性连接，所述压力传感器用以检测锁紧凸台与钢套表面的接触压力。
4.根据权利要求1所述的一种动力电池包安装及自动脱离装置，其特征在于，所述紧固销设置锁紧凸台的一端上设有锥形圆头。
5.根据权利要求1所述的一种动力电池包安装及自动脱离装置，其特征在于，所述电机与电动汽车的行车电脑连接，且所述电动汽车的车身和底盘上设有若干温度传感器，所述温度传感器将所采集的温度信息传输至行车电脑内，用以行车电脑判断对电机的旋转控制。
6.根据权利要求1所述的一种动力电池包安装及自动脱离装置，其特征在于，所述动力电池包的底面上设有防撞层。
7.根据权利要求6所述的一种动力电池包安装及自动脱离装置，其特征在于，所述动力电池包上设有报警喇叭和控制开关，所述控制开关设置于防撞层的外侧。
8.根据权利要求1所述的一种动力电池包安装及自动脱离装置，其特征在于，所述动力电池包的端部上设有拖拽器，所述拖拽器包括拖拽器本体以及设置在拖拽器本体内部的拖拽绳。
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