CN114748815A - 电动汽车电池自动灭火器及其电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涉及新能源汽车、消防领域的电动汽车电池自动灭火器及其电动汽车，包括伺服减速电机、联轴器、齿轮箱输入轴、齿轮箱、齿条、刀具、CO灭火器、圆箍以及灭火器基座，伺服减速电机通过联轴器与齿轮箱上的齿轮箱输入轴相连接，齿轮箱通过齿条与刀具连接，刀具下方连接灭火器，灭火器连接于灭火器基座上，灭火器基座连接于齿轮箱上；伺服减速电机正转，使刀具刺穿灭火器，伺服减速电机反转，使刀具从灭火器中拔出，伺服减速电机继续反转，齿轮箱带动灭火器旋转直至偏离刀具，使灭火器的喷射不受刀具的影响。本发明不仅具有良好的响应稳定性与复用性，占用空间小，可长期存放，且只通过一个伺服减速电机控制，控制系统更加简洁且稳定。

Description

电动汽车电池自动灭火器及其电动汽车
技术领域
本发明涉及新能源汽车、消防领域，具体地，涉及电动汽车电池自动灭火器及其电动汽车。尤其是一种适用于电动汽车电池的自动灭火器。
背景技术
随着社会经济的快速发展与人们环保意识的增强，电动汽车日趋普遍。然而电动汽车仍存在安全隐患，起火事故频繁出现，动力电池起火是主要原因。传统人工灭火方式易错过最佳灭火时间，损失较大，且人工救火风险较高。因此，设计一种适用于电动汽车电池的自动灭火器尤为重要。
目前自动灭火器的结构主要有通过阀门控制的、利用爆炸驱动的，以及依靠弹簧等机械零件驱动的。专利《CN212491285U》提供了一种通过感温阀门与电磁控制阀门共同控制的自动灭火器，该灭火器能够实现自动与手动的灭火方式，然而汽车在行驶的过程中会产生颠簸与振动，该灭火器感温阀门的玻璃泡存在因振动受损，从而导致感温阀失效的可能。由于阀门本身的微量泄漏，该灭火器需要定期填充灭火剂，且不能保证火情发生时瓶内有足够的灭火剂。专利《US7172031B2》提供了一种通过制造微量爆炸触发的自动灭火器，该灭火器的炸药通过电路加热进行点燃，炸药爆炸，使刀具冲破CO2容器的瓶口，释放CO2。由于在车内存放少量炸药具有一定安全隐患，使得灭火器本身成为可能引发电池故障的因素，且炸药爆炸后会损毁机构，使得该自动灭火器的复用性大大降低。此外，刀具刺穿CO2瓶口后不能拔出，导致CO2的释放受到阻碍。专利《CN210698564U》提供了一种通过机械零件驱动的自动灭火器，该灭火器通过拉线控制，当火焰将拉线烧断，灭火器就会触发。然而该灭火器的传动环节较多，导致响应的不稳定性较大。此外，当火焰将拉线烧断时，火情可能已经蔓延，该灭火器的触发方式没有及时性，且拉线烧断后，需要安装新的拉线，该机构的复用性能不佳。
综上所述，目前的自动灭火器应用于电动汽车电池的灭火时，主要缺陷为机构无法同时满足可靠性、复用性、响应稳定性、响应及时性的需求。所以上述灭火器并不适用于电动汽车电池的灭火。
经现有技术专利文献检索发现，中国实用新型专利公开号为CN207941113U，公开了一种新能源汽车电池舱自动灭火系统，属于汽车安全灭火领域，两道灭火装置，效果更佳，效率更高，灭火器的固定更加牢固，防撞击能力强，实用性强。包括电池舱，所述电池舱内设置有电池箱和灭火器，所述灭火器的喷头设置在电池箱内，所述灭火器通过灭火器底座设置在电池舱内，所述灭火器底座下端设置有与电池舱连接的橡胶垫，所述灭火器的外壳上圆周设置有V形槽，所述灭火器底座上设置有卡箍，所述卡箍内侧面设置有与V形槽相匹配的凸块。而本发明提供了电动汽车电池自动灭火器及其电动汽车，解决灭火器并不适用于电动汽车电池的灭火的问题。因此，该文献与本发明所介绍的方法是属于不同的发明构思。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种电动汽车电池自动灭火器及其电动汽车。
根据本发明提供的一种电动汽车电池自动灭火器，包括伺服减速电机、联轴器、齿轮箱输入轴、齿轮箱、齿条、刀具、CO灭火器、圆箍以及灭火器基座，伺服减速电机通过联轴器与齿轮箱上的齿轮箱输入轴相连接，齿轮箱通过齿条与刀具连接，刀具下方连接灭火器，灭火器连接于灭火器基座上，灭火器基座连接于齿轮箱上；
当发生火情时，伺服减速电机正转，通过齿轮箱传动使齿条及刀具刺穿灭火器，伺服减速电机反转，使刀具从灭火器中拔出，刀具拔出后伺服减速电机继续反转，齿轮箱与灭火器基座发生啮合，带动灭火器旋转直至偏离刀具，使灭火器的喷射不受刀具的影响。
一些实施例中，齿轮箱包括半齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、圆柱齿轮、阶梯轴以及灭火器基座齿轮，半齿轮固定在齿轮箱输入轴，半齿轮与灭火器基座齿轮啮合，灭火器基座齿轮通过圆柱轴与灭火器基座连接，齿轮箱输入轴连接第一锥齿轮，锥齿轮与第二锥齿轮啮合，锥齿轮通过阶梯轴连接圆柱齿轮；
齿轮箱输入轴旋转使第一锥齿轮旋转，第一锥齿轮带动第二锥齿轮旋转，第二锥齿轮通过阶梯轴将转动传递给圆柱齿轮。
一些实施例中，圆柱齿轮与齿条啮合，圆柱齿轮带动齿条转动。
一些实施例中，齿条与刀具焊接，齿条的转动带动刀具作直线运动。
一些实施例中，半齿轮的圆周上仅四分之一的部分有轮齿。
一些实施例中，在初始状态下，半齿轮仅通过伺服减速电机反转才能与灭火器基座齿轮发生啮合，使刀具与灭火器基座分别控制。
一些实施例中，灭火器基座呈L形，灭火器基座一端通过圆柱轴、平键与灭火器基座齿轮连接。
一些实施例中，齿轮箱输入轴通过平键与半齿轮连接。
一些实施例中，灭火器通过圆箍连接于灭火器基座上。
本发明还提供了一种电动汽车，包括电动汽车电池自动灭火器。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明采用齿轮箱与齿条配合，将电机与灭火器并排摆放，大幅减小了装置的占用空间，并使其具有良好的响应稳定性与复用性；
(2)本发明采用半齿轮控制灭火器的移动，使灭火剂的喷射不受刀具、齿轮箱等零件的影响；
(3)本发明只通过一个电机控制刀具的移动和灭火器的移动，实现了单个电机控制两个零件，控制系统更加简洁稳定。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明齿轮箱的结构示意图；
图3为本发明半齿轮的结构示意图。
图中标号：
伺服减速电机1、联轴器2、齿轮箱输入轴3、齿轮箱4、齿条5、刀具6、CO2灭火器7、圆箍8、灭火器基座9、半齿轮10、第一锥齿轮11、第二锥齿轮12、圆柱齿轮13、阶梯轴14、灭火器基座齿轮15。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
根据本发明提供的一种电动汽车电池自动灭火器，如图1所示，包括伺服减速电机1、联轴器2、齿轮箱输入轴3、齿轮箱4、齿条5、刀具6、CO2灭火器7、圆箍8以及灭火器基座9，伺服减速电机1通过联轴器2与齿轮箱4上的齿轮箱输入轴3相连接，齿轮箱4通过齿条5与刀具6连接，齿条5与刀具6焊接，伺服减速电机1的转动带动齿轮箱4的转动，从而实现刀具6的直线运动。初始状态下，刀具6正对CO2灭火器7的封口钢膜，灭火器7通过圆箍8连接于灭火器基座9上，灭火器基座9连接于齿轮箱4上。优选的，灭火器基座9呈L形。
如图2所示，齿轮箱4包括半齿轮10、第一锥齿轮11、第二锥齿轮12、圆柱齿轮13、阶梯轴14以及灭火器基座齿轮15，半齿轮10通过平键固定在齿轮箱输入轴3，半齿轮10与灭火器基座齿轮15啮合。如图3所示，半齿轮10的圆周上仅四分之一的部分有轮齿。在初始状态下，半齿轮10仅通过伺服减速电机1反转才能与灭火器基座齿轮15发生啮合，实现刀具6与灭火器基座9分别控制的目标。灭火器基座9一端通过圆柱轴16、平键与灭火器基座齿轮15连接。齿轮箱输入轴3连接第一锥齿轮11，锥齿轮11与第二锥齿轮12啮合，锥齿轮12通过阶梯轴14连接圆柱齿轮13，圆柱齿轮13与齿条5啮合。
打开灭火器的工作原理：伺服减速电机1正转时，半齿轮10与灭火器基座齿轮15不发生啮合，伺服减速电机1上电机轴的旋转通过联轴器2传递给齿轮箱输入轴3，齿轮箱输入轴3旋转使第一锥齿轮11旋转，第一锥齿轮11与第二锥齿轮12啮合，使第二锥齿轮12旋转，第二锥齿轮12通过阶梯轴14将转动传递给圆柱齿轮13，圆柱齿轮13与齿条5啮合，齿条5通过焊接与刀具6固连，从而使刀具6向着灭火器7瓶口钢膜移动，刀具6逐渐刺穿其正对的灭火器7瓶口钢膜，随后伺服减速电机1反转，半齿轮10与灭火器基座齿轮15不发生啮合，伺服减速电机1上电机轴的反转通过联轴器2传递给齿轮箱输入轴3，齿轮箱输入轴3反转使第一锥齿轮11反转，第一锥齿轮11与第二锥齿轮12啮合，使第二锥齿轮12反转，第二锥齿轮12通过阶梯轴14将转动传递给圆柱齿轮13，圆柱齿轮13与齿条5啮合，齿条5通过焊接与刀具6固连，从而使刀具6向着远离灭火器7瓶口钢膜的方向移动，直至刀具6从灭火器7内完全拔出。
灭火器打开后，调整灭火器位置的工作原理：半齿轮10的圆周上仅四分之一的部分有轮齿，在初始状态下仅通过伺服减速电机1反转才能与灭火器基座齿轮15发生啮合。刀具6从灭火器7内完全拔出后，伺服减速电机1继续反转，此时半齿轮10与灭火器基座齿轮15发生啮合，伺服减速电机1上电机轴的旋转通过联轴器2传递给齿轮箱输入轴3，齿轮箱输入轴3带动半齿轮10旋转，从而使灭火器基座齿轮15旋转，灭火器基座齿轮15带动圆柱轴16旋转，圆柱轴16与灭火器基座9连接，使灭火器基座9绕圆柱轴16旋转，灭火器7通过圆箍8固定在灭火器基座9上，灭火器7随着灭火器基座9的旋转发生移动，直至灭火器7瓶口远离刀具6，使灭火器7中CO2的喷射不受刀具6的影响。
实施例2
本发明还提供了一种电动汽车，包括电动汽车电池自动灭火器。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种电动汽车电池自动灭火器，其特征在于，包括伺服减速电机(1)、联轴器(2)、齿轮箱输入轴(3)、齿轮箱(4)、齿条(5)、刀具(6)、CO2灭火器(7)、圆箍(8)以及灭火器基座(9)，所述伺服减速电机(1)通过所述联轴器(2)与所述齿轮箱(4)上的所述齿轮箱输入轴(3)相连接，所述齿轮箱(4)通过所述齿条(5)与所述刀具(6)连接，所述刀具(6)下方连接所述灭火器(7)，所述灭火器(7)连接于所述灭火器基座(9)上，所述灭火器基座(9)连接于所述齿轮箱(4)上；
当发生火情时，所述伺服减速电机(1)正转，通过所述齿轮箱(4)传动使所述齿条(5)及所述刀具(6)刺穿所述灭火器(7)，所述伺服减速电机(1)反转，使所述刀具(6)从所述灭火器(7)中拔出，所述刀具(6)拔出后伺服减速电机(1)继续反转，所述齿轮箱(4)与所述灭火器基座(9)发生啮合，带动所述灭火器(7)旋转直至偏离所述刀具(6)，使所述灭火器(7)的喷射不受所述刀具(6)的影响。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电池自动灭火器，其特征在于，所述齿轮箱(4)包括半齿轮(10)、第一锥齿轮(11)、第二锥齿轮(12)、圆柱齿轮(13)、阶梯轴(14)以及灭火器基座齿轮(15)，所述半齿轮(10)固定在所述齿轮箱输入轴(3)，所述半齿轮(10)与所述灭火器基座齿轮(15)啮合，所述灭火器基座齿轮(15)通过圆柱轴(16)与所述灭火器基座(9)连接，所述齿轮箱输入轴(3)连接所述第一锥齿轮(11)，所述锥齿轮(11)与所述第二锥齿轮(12)啮合，所述锥齿轮(12)通过所述阶梯轴(14)连接所述圆柱齿轮(13)；
所述齿轮箱输入轴(3)旋转使所述第一锥齿轮(11)旋转，所述第一锥齿轮(11)带动所述第二锥齿轮(12)旋转，所述第二锥齿轮(12)通过所述阶梯轴(14)将转动传递给所述圆柱齿轮(13)。
3.根据权利要求2所述的电动汽车电池自动灭火器，其特征在于，所述圆柱齿轮(13)与所述齿条(5)啮合，所述圆柱齿轮(13)带动所述齿条(5)转动。
4.根据权利要求3所述的电动汽车电池自动灭火器，其特征在于，所述齿条(5)与所述刀具(6)焊接，所述齿条(5)的转动带动所述刀具(6)作直线运动。
5.根据权利要求2所述的电动汽车电池自动灭火器，其特征在于，所述半齿轮(10)的圆周上仅四分之一的部分有轮齿。
6.根据权利要求5所述的电动汽车电池自动灭火器，其特征在于，在初始状态下，所述半齿轮(10)仅通过所述伺服减速电机(1)反转才能与所述灭火器基座齿轮(15)发生啮合，使所述刀具(6)与所述灭火器基座(9)分别控制。
7.根据权利要求2所述的电动汽车电池自动灭火器，其特征在于，所述灭火器基座(9)呈L形，所述灭火器基座(9)一端通过所述圆柱轴(16)、平键与所述灭火器基座齿轮(15)连接。
8.根据权利要求2所述的电动汽车电池自动灭火器，其特征在于，所述齿轮箱输入轴(3)通过平键与所述半齿轮(10)连接。
9.根据权利要求1所述的电动汽车电池自动灭火器，其特征在于，所述灭火器(7)通过圆箍(8)连接于所述灭火器基座(9)上。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电动汽车电池自动灭火器。
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