CN115056651A - 一种电池可自动脱落的电动车及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池可自动脱落的电动车及其控制方法,通过状态检测模块实时检测车体和蓄电池的各项参数状态,若蓄电池出现异常则通过电池保护装置切断蓄电池供电回路,以初步降低蓄电池起火的通道,并通过电池冷却降温装置对蓄电池进行冷却降温处理以降低蓄电池起火爆燃的可能;当蓄电池出现高温点时,通过电池灭火装置向蓄电池喷出灭火材料包裹覆盖高温点,以避免蓄电池起火爆燃或者延缓蓄电池起火爆燃时间,并控制电池扣结构自动解开,使蓄电池从车体内脱落,车体在惯性驱动下行驶离开蓄电池一段距离,为电动车上乘车人员争取安全逃离时间;本电动车可以在行驶或静止过程中,有效降低因蓄电池引发的起火爆炸对车体和人体造成损害的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及电动车电池的监控脱离技术领域,尤其涉及的是一种电池可自动脱落的电动车及其控制方法。
背景技术
伴随着科学技术的创新与突破,各个国家都面临着不断攀升的油价的困扰、节能减排的技术难题以及金融危机的威胁,因此新能源车辆的技术研发和产业化发展受到了越来越多的重视,其中电动车在近几年发展尤为迅速。电动车一般包括电动汽车(而电动汽车又包括混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV),等)和电动自行车,其都是在车体上搭载蓄电池作为电动车的主动力来源或辅助动力来源。
而随着电动车的应用越来越广泛,电动车电池引发的安全事故也越来越多,对于电动车来说,不论是自身的质量出现问题,还是人为使用不当,都有可能会造成电动车起火事件的发生。据相关实验显示,蓄电池在爆炸时,能够在极短的时间内,产生1米多高的火焰;而在几秒钟的时间里,蓄电池内的化学物质就会全部消耗,能够释放出600摄氏度的极高温度,足够点燃附近范围内的任何可燃物。电动车起火可以称得上“夺命100秒”,一旦起火之后人逃生的时间非常短,火势蔓延的很快,还伴有大量的毒烟,人体吸入之后很容易造成昏迷,有很多火灾致命的不是火焰,而是毒烟。特别是在电动车行驶过程中,电动车一旦因电池引发起火爆炸,对车体甚至是人体都会造成严重的伤害。因此,如何降低电动车因电池引发的起火爆炸对车体和人体造成伤害的情况发生,是一个亟待解决的问题。
因此,现有的技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池可自动脱落的电动车及其控制方法,旨在解决现有技术中存在的一个或多个问题。
本发明的技术方案如下:
本技术方案提供一种电池可自动脱落的电动车,包括:
车体,用于搭载乘客;
蓄电池,通过所述电池扣结构安装在所述车体内,为所述车体提供动力来源;
状态检测模块,用于实时检测所述车体和所述蓄电池的各项参数状态;
电池保护装置,用于在所述蓄电池出现异常情况时,控制切断所述蓄电池的供电回路;
电池灭火装置,用于在所述蓄电池存在高温点时向所述蓄电池喷出灭火材料包裹覆盖高温点;
控制器,分别与所述状态检测模块、所述电池扣结构、所述电池保护装置和所述电池灭火装置连接;
所述状态检测模块实时检测所述车体和所述蓄电池的各项参数状态信息并反馈至所述控制器,所述控制器对接收的信息进行判断处理,得出控制指令控制所述电池扣结构是否自动解开以使所述蓄电池从所述车体内脱落,控制所述电池保护装置是否自动切断所述蓄电池的供电回路,控制所述电池灭火装置是否向所述蓄电池喷射灭火材料。
进一步地,所述状态检测模块实时检测所述车体各项参数状态,包括:在车体上设置速度传感器检测车辆行驶的速度并反馈至所述控制器;在车体方向盘上安装转向转角传感器,以检测车辆方向盘的旋转角度和转向速率并反馈至所述控制器;在车体的内设置车载温度传感器,实时检测车体的温度并反馈至所述控制器;在车体上设置测力传感器,以检测车体是否受到撞击以及受到的撞击力的大小并反馈至所述控制器;与车体的气囊实现连接,检测车辆的气囊是否弹开并反馈至所述控制器。
进一步地,所述状态检测模块实时检测所述蓄电池的各项参数状态,包括:在蓄电池上设置温度传感器,实时检测蓄电池的温度并反馈至所述控制器;在蓄电池上设置压力传感器,实时检测蓄电池的内部压力的并反馈至所述控制器;在蓄电池设置电流传感器,实时检测蓄电池的内的电流信息并反馈至所述控制器。
进一步地,所述电池灭火装置包括若干个独立的灭火保护层,将所述蓄电池划分为若干个独立的区域单元,所述灭火保护层设置的数量与所述区域单元划分的数量一致,每一个所述灭火保护层分别设置在一个所述区域单元处;所述灭火保护层包括用于检测对应所述区域单元的温度的温度传感器和内置在灭火保护层内的灭火材料,所述温度传感器与所述控制器连接,所述温度传感器实时检测对应所述区域单元的温度并将温度信息反馈至所述控制器,当该温度新达到预设值时,即激活所述灭火保护层内的灭火材料自动喷出将该区域单元进行覆盖包裹;若所述蓄电池内同时存在多个区域单元的温度达到预设值且区域单元的数量达到预设量时,则激活全部所述灭火保护层内的灭火材料自动喷出包裹覆盖整个蓄电池2。
进一步地,所述电池灭火装置包括用于检测所述蓄电池温度的若干个温度传感器和设置在所述车体上的若干个灭火器,若干个所述灭火器设置在所述蓄电池的周围,若干个所述温度传感器、若干个所述灭火器均与所述控制器连接,所述温度传感器实时检测所述蓄电池的温度并反馈至所述控制器,当该温度新达到预设值时,即激活对应位置的所述灭火器自动喷出灭火材料将所述蓄电池存在高温点的位置进行覆盖包裹;当一定数量的所述温度传感器检测的蓄电池温度同时达到预设值,则激活全部所述灭火器均自动喷出灭火材料包裹覆盖整个蓄电池。
进一步地,所述电池扣结构包括设置在所述车体上的伸缩式的固定顶针、设置在所述车体上的两个固定勾爪和设置在所述蓄电池上的电池连接杆,所述固定顶针与所述控制器连接,由所述控制器控制所述固定顶针实现伸缩;两个所述固定勾爪相对间隔设置,所述固定勾爪一端铰接在所述车体上,所述固定勾爪另一端设置有卡钩;在所述电池连接杆上设置有两个与所述卡钩相适配的卡位;在将蓄电池安装在所述车体上时,将所述电池连接杆放置在两个所述固定勾爪之间,并使两个所述固定勾爪的卡钩分别卡在两个所述卡位处,控制所述固定顶针伸出插入两个所述固定勾爪的一端之间,以固定两个所述固定勾爪防止所述固定勾爪铰接点转动,此时所述蓄电池固定安装在所述车体;当控制器根据所述状态检测模块反馈的信息得出所述蓄电池出现异常情况和/或存在高温点时,控制所述固定顶针缩回退出两个所述固定勾爪的一端之间,此时两个所述固定勾爪的卡钩由于受到所述蓄电池的重力作用,使得两个所述固定勾爪绕铰接点实现转动,当两个所述固定勾爪转动到使两个卡钩不再与两个所述卡位卡接时,所述蓄电池从所述车体上自动脱离。
进一步地,所述电池扣结构设置多个,多个所述电池扣结构同时连接所述蓄电池与所述车体。
进一步地,还包括车载灭火装置,所述车载灭火装置包括设置在所述车体内的若干个用于实时检测所述车体温度的车载温度传感器和设置在所述车体内的若干个车载灭火装置,所述车载温度传感器和所述车载灭火装置均与所述控制器连接;当所述车载温度传感器检测到所述车体存在高温起火点时,控制对应位置的所述车载灭火装置启动喷出灭火材料,当达到预设值的多个所述车载温度传感器同时检测到车体温度达到预设值时,则控制全部所述车载灭火装置同时喷出灭火材料。
进一步地,还包括电池冷却降温装置,所述电池冷却降温装置与所述控制器连接;当所述蓄电池的温度出现异常但还没有达到高温点温度时,控制启动所述电池冷却降温装置对所述蓄电池进行冷却降温处理。
本技术方案还提供一种如上述任一所述的电池可自动脱落的电动车的控制方法,具体包括以下步骤:
S1:状态检测模块实时检测车体和蓄电池的各项参数状态信息并反馈至控制器;
S2:所述控制器对所述状态检测模块反馈的信息进行判断处理,得出控制指令;
S3:所述控制器根据所述控制指令控制电池扣结构、电池保护装置、电池灭火装置、车载灭火装置和电池冷却降温装置的运行;
其中,所述控制器的过程如下:
当所述蓄电池出现异常情况时,所述控制器控制所述电池保护装置切断所述蓄电池的供电回路;当所述蓄电池存在高温点时,所述控制器控制所述电池灭火装置向所述蓄电池喷出灭火材料包裹覆盖高温点;当所述蓄电池出现异常情况和/或存在高温点时,所述控制器控制所述电池扣结构自动解开,使所述蓄电池从所述车体内脱落;当所述车体存在高温起火点时,所述控制器控制所述车载灭火装置向所述车体喷出灭火材料包裹覆盖高温起火点;当所述蓄电池的温度出现异常但还没有达到高温点温度时,所述控制器控制所述电池冷却降温装置对所述蓄电池进行冷却降温处理。
通过上述可知,本技术方案通过状态检测模块实时检测车体和蓄电池的各项参数状态信息,若蓄电池出现异常则通过电池保护装置切断蓄电池的供电回路,可以初步降低蓄电池起火的通道,并通过电池冷却降温装置对蓄电池进行冷却降温处理以降低蓄电池起火爆燃的可能;当蓄电池出现高温点时,通过电池灭火装置向蓄电池喷出灭火材料包裹覆盖高温点,以避免蓄电池起火爆燃或者延缓蓄电池起火爆燃的时间,并控制电池扣结构自动解开,使蓄电池从车体内脱落,车体在惯性的驱动下行驶离开蓄电池一段距离,为电动车上的乘车人员争取安全逃离时间;当车体存在高温起火点时,控制车载灭火装置向车体喷出灭火材料包裹覆盖高温起火点,以避免车体自燃造成的安全隐患;本电动车可以在行驶或静止过程中,有效降低因蓄电池引发的起火爆炸对车体和人体造成损害的情况发生。
附图说明
图1是本发明中电池可自动脱落的电动车的结构示意图。
图2是本发明中电池扣结构正常扣接时的结构示意图。
图3是本发明中电池扣结构自动解开时的结构示意图。
图4是本发明中实施例1中电池保护装置的结构示意图。
图5是本发明中实施例1中电池保护装置使用状态1的示意图。
图6是本发明中实施例1中电池保护装置使用状态2的示意图。
图7是本发明中电池可自动脱落的电动车的控制方法的步骤流程图。
附图标号:
车体1;蓄电池2;状态检测模块3;电池保护装置4;灭火保护层51;灭火器52;电池扣结构6;固定顶针61;固定勾爪62;电池连接杆63;控制器7;车载灭火装置8;电池冷却降温装置9。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”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;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;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或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图1所示,一种电池可自动脱落的电动车,在行驶过程中或静止过程中,可有效降低因蓄电池引发的起火爆炸对车体和人体造成损害的情况发生,包括:
车体1,用于搭载乘客;
蓄电池2,通过所述电池扣结构6安装在所述车体1内,为所述车体1提供动力来源;
状态检测模块3,用于实时检测所述车体1和所述蓄电池2的各项参数状态;
电池保护装置4,用于在所述蓄电池2出现异常情况时,控制切断所述蓄电池2的供电回路;
电池灭火装置,用于在所述蓄电池2存在高温点时向所述蓄电池2喷出灭火材料包裹覆盖高温点;
控制器7,分别与所述状态检测模块3、所述电池扣结构6、所述电池保护装置4和所述电池灭火装置连接;
所述状态检测模块3实时检测所述车体1和所述蓄电池2的各项参数状态信息并反馈至所述控制器7,所述控制器7对接收的信息进行判断处理,得出控制指令控制所述电池扣结构6是否自动解开以使所述蓄电池2从所述车体1内脱落,和/或控制所述电池保护装置4是否自动切断所述蓄电池2的供电回路,和/或控制所述电池灭火装置是否向所述蓄电池2喷射灭火材料。
在某些具体实施例中,所述状态检测模块3实时检测所述车体1和所述蓄电池2的各项参数状态,其中所述车体1的各项参数状态包括但不限于:
(1)车辆速度:可通过设置速度传感器检测车辆行驶的速度并反馈至所述控制器7:例如,当车辆出现车速出现异常(如在短时间内车速骤减),车辆即有可能出现碰撞,导致车速瞬间变化。
(2)车辆方向:可通过在车辆方向盘上安装转向转角传感器,以检测车辆方向盘的旋转角度和转向速率并反馈至所述控制器7:例如,当检测到车辆方向盘在短时间内的旋转角度过大和转向速率过快,车辆可能遇到紧急情况需要猛打方向盘。还可通过在车身上安装角速度传感器检测车辆的转向速度,若车辆短时间内的转向速度过快,有可能被撞击导致车体1急速转弯。
(3)车体温度:通过在车体1的若干个位置处设置温度传感器,实时检测车体1的温度并反馈至所述控制器7。
(4)车身/底盘是否受到撞击:可在车身需要的位置处和/或底盘上设置测力传感器,以检测车体1是否受到撞击以及受到的撞击力的大小并反馈至所述控制器7。
(5)车体1的气囊是否弹开:通过检测车辆的气囊是否弹开并反馈至所述控制器7。
其中所述蓄电池2的各项参数状态包括但不限于:
(1)电池温度:通过在蓄电池2的若干个位置处设置温度传感器,实时检测蓄电池2的温度并反馈至所述控制器7。
(2)电池压力:通过在蓄电池2上设置若干个压力传感器,实时检测蓄电池2的内部压力的并反馈至所述控制器7,若所述蓄电池2的内部压力过高,会导致电池鼓包损坏甚至起火。
(3)电池短路:通过在蓄电池2上设置电流传感器,实时检测蓄电池2的内的电流信息并反馈至所述控制器7。
在某些具体实施例中,所述电池保护装置4用于在所述蓄电池2出现异常时,控制切断所述蓄电池2的供电回路。因为在对蓄电池的研究发现,蓄电池的起火爆燃是多因素的:如蓄电池2的温度过高;或蓄电池和适配器不匹配,会直接导致蓄电池功率输出有问题,继而引发短路,以及蓄电池泄漏或燃烧;或蓄电池2线路短路;蓄电池2受到冲击,等等,而首先通过电池保护装置4切断所述蓄电池2的供电回路,可以初步降低蓄电池2起火的通道,以降低蓄电池2起火爆燃的可能。
其中,所述蓄电池2的高温点是指蓄电池2上某一点的温度超过预设值,该高温点可以是指蓄电池2起火爆燃前蓄电池2上存在的高温点,也可以是蓄电池2起火爆燃时蓄电池2上存在的高温点。
现有技术中,更多地是解决蓄电池因受到外部撞击引起起火爆燃的问题,但我们在日常中更多看到的是电动车并没有受到外部撞击而发生起火爆燃的情况发生,所以引起电动车的蓄电池起火爆燃的原因是多样的,如电池本身的异常状态(如电池温度过高、线路短路、电池内部压力过大,等)也会引起蓄电池的起火爆燃,以及除去外部撞击之外的车体的其他异常情况(如车体温度过高,等)也会引起蓄电池的起火爆燃,为了对这些可能引起蓄电池起火爆燃的情况都进行有效隔绝,本技术方案中,除了通过检测车体1和蓄电池2是否受到外部撞击可能引起起火爆燃的情况外,还通过同时对车体1和蓄电池2进行多种状态检测,一旦车体1和/或蓄电池2的状态出现符合预设条件的异常情况时,立即控制电池扣结构6、电池保护装置4和电池灭火装置动作,以从源头上杜绝蓄电池2起火爆燃情况的发生或者延缓蓄电池2起火爆燃的时间;本技术方案除了可以有效防止因外部撞击导致蓄电池2起火爆燃的情况外,还可以有效防止可能引起蓄电池2起火爆燃的其他多种情况的发生,相较于现有技术,其安全性能更好,适用性更广。
在某些具体实施例中,所述电池灭火装置设置的位置和形式可以根据实际需要而设定:
实施例1
其中,如图4至图6所示,所述电池灭火装置包括若干个独立的灭火保护层51,将所述蓄电池2划分为若干个独立的区域单元,所述灭火保护层51设置的数量与所述区域单元划分的数量一致,每一个所述灭火保护层51分别设置在一个所述区域单元处;所述灭火保护层51包括用于检测对应所述区域单元的温度的温度传感器和内置在灭火保护层51内的灭火材料,所述温度传感器与所述控制器7连接,所述温度传感器实时检测对应所述区域单元的温度并将温度信息反馈至所述控制器7,当该温度新达到预设值时(即蓄电池2存在高温点),即激活所述灭火保护层51内的灭火材料自动喷出将该区域单元进行覆盖包裹(如图5所示);若所述蓄电池2内同时存在多个区域单元的温度达到预设值且区域单元的数量达到预设量时,则激活全部所述灭火保护层51内的灭火材料自动喷出包裹覆盖整个蓄电池2,以使蓄电池2与空气隔绝,达到灭火、降温的功能(如图6所示)。
在现有技术中,对蓄电池的灭火一般都是粗放式的,即通过灭火器对准蓄电池进行喷射灭火材料,因为蓄电池起火爆燃的发展时间是非常短的,而这种粗放式的灭火方式在电池起火前或起火初期因无法精准找到起火点,以及灭火材料流延覆盖电池表面需要一定时间,导致不能及时有效遏制电池的起火爆燃的发生。本技术方案中,则通过将蓄电池2划分为多个独立的区域单元,针对每个区域单元独立配置一个灭火保护层51(包括一个温度传感器和灭火材料,),在蓄电池起火前或起火初期通过温度传感器检测可以精准找到起火点,因为每个区域单元都有灭火材料,所以灭火材料喷出后基本不需要流延即可覆盖该区域单元表面,找到起火点后即可通过在该区域单元上的灭火材料对起火点进行精准的降温灭火处理,可以有效遏制电池的起火爆燃的发生;当对某些区域单元进行单独的降温灭火处理不能达到对蓄电池的灭火要求时,即激发全部的区域单元的所有灭火保护层同时喷出灭火材料对整个蓄电池2表面进行覆盖包裹,以使蓄电池2与空气隔绝,达到灭火、降温的效果。
实施例2
其中,所述电池灭火装置包括用于检测所述蓄电池2温度的若干个温度传感器和设置在所述车体1上的若干个灭火器52,若干个所述灭火器52设置在所述蓄电池2的周围,若干个所述温度传感器、若干个所述灭火器52均与所述控制器7连接,所述温度传感器实时检测所述蓄电池2的温度并反馈至所述控制器7,当该温度新达到预设值时(即蓄电池2存在高温点),即激活对应位置的所述灭火器52自动喷出灭火材料将所述蓄电池2存在高温点的位置进行覆盖包裹;当一定数量的所述温度传感器检测的蓄电池2温度同时达到预设值,则激活全部所述灭火器52均自动喷出灭火材料包裹覆盖整个蓄电池2,以使蓄电池2与空气隔绝,达到灭火、降温的功能。
其中,实施例1和实施例2可以根据需要单独设置,也可以同时设置;根据实际情况交叉使用或同时使用。
作为一种优选方案,实施例1和实施例2同时设置,可以通过实施例1和实施例2同时喷出灭火材料覆盖蓄电池2的对应区域,进行降温灭火处理;而且实施例1的方案虽然可以实现精准的降温灭火处理,但是为了避免因各种原因(如灭火保护层51内损坏灭火材料不能顺利激发喷出)导致实施例1的电池灭火装置不能正常工作,可以通过实施例2的电池灭火装置对蓄电池2进行降温灭火处理,以尽可能降低蓄电池2起火爆燃所带来的危害,实现双重保障。
其中,实施例1和实施例2中的温度传感器检测的一般是蓄电池2上对应区域起火爆燃前的该区域的温度:因为若蓄电池2某一区域出现高温点(温度超过预设值但还没起火爆燃),则该区域的电池灭火装置(实施例1和实施例2的方案)就会喷出灭火材料进行降温灭火处理,以在蓄电池2起火前就从源头上遏制蓄电池2起火爆燃的发生;而即使该区域出现起火,该区域的温度传感器会因高温被损坏不能再工作,但在该起火区域附近的区域的温度传感器还能正常工作并检测出对应区域出现高温点,继而激发附近区域的电池灭火装置喷出灭火材料进行降温灭火处理,以尽可能延缓蓄电池2的起火蔓延,为电动车上的乘车人员争取安全逃离时间,降低损失。
在某些具体实施例中,如图2和图3所示,所述电池扣结构6包括设置在所述车体1上的伸缩式的固定顶针61、设置在所述车体1上的两个固定勾爪62和设置在所述蓄电池2上的电池连接杆63,所述固定顶针61与所述控制器7连接,由所述控制器7控制所述固定顶针61实现伸缩;两个所述固定勾爪62相对间隔设置,所述固定勾爪62一端铰接在所述车体1上,所述固定勾爪62另一端设置有卡钩;在所述电池连接杆63上设置有两个与所述卡钩相适配的卡位;在将蓄电池2安装在所述车体1上时,将所述电池连接杆63放置在两个所述固定勾爪62之间,并使两个所述固定勾爪62的卡钩分别卡在两个所述卡位处,控制所述固定顶针61伸出插入两个所述固定勾爪62的一端之间(如箭头A所示),以固定两个所述固定勾爪62防止所述固定勾爪62铰接点转动,此时所述蓄电池2固定安装在所述车体1(如图2所示);当控制器7根据所述状态检测模块3反馈的信息得出所述蓄电池2出现异常情况和/或存在高温点时,控制所述固定顶针61缩回退出两个所述固定勾爪62的一端之间(如箭头B所示),此时两个所述固定勾爪62的卡钩由于受到所述蓄电池2的重力作用,使得两个所述固定勾爪62绕铰接点实现转动(如箭头C所示),当两个所述固定勾爪62转动到使两个卡钩不再与两个所述卡位卡接时,所述蓄电池2从所述车体1上自动脱离(如图3所示)。
在某些具体实施例中,为了提高所述蓄电池2与所述车体1的安装稳固性,所述电池扣结构6设置多个,多个所述电池扣结构6同时连接所述蓄电池2与所述车体1。
在现有技术中,虽然也有公开一些电池和车体的扣接结构,但是这些扣接结构的部件较多,结构比较繁杂,安装操作不便。而本技术方案中,整个电池扣结构6就只包括固定顶针61、两个固定勾爪62和电池连接杆63,结构简单,安装操作方便,不但能保证在蓄电池2和车体1连接时的连接强度,而且还能保证在需要时蓄电池2顺利从车体1上脱落。
在某些具体实施例中,为了保护车体1,所述电池可自动脱落的电动车还包括车载灭火装置8,所述车载灭火装置8包括设置在所述车体1内的若干个用于实时检测所述车体1温度的车载温度传感器和设置在所述车体1内的若干个车载灭火装置8,所述车载温度传感器和所述车载灭火装置8均与所述控制器7连接;当所述车载温度传感器检测到所述车体1存在高温起火点(即温度达到预设值,可能导致车体1起火)时,控制对应位置的所述车载灭火装置8启动喷出灭火材料,当达到预设值的多个所述车载温度传感器同时检测到车体1温度达到预设值时,则控制全部所述车载灭火装置8同时喷出灭火材料,以最大程度地对车体1进行降温灭火处理。
为了使所述蓄电池2实现冷却降温,所述电池可自动脱落的电动车还包括电池冷却降温装置9,所述电池冷却降温装置9与所述控制器7连接;当所述蓄电池2的温度出现异常但还没有达到高温点温度时,可以控制启动所述电池冷却降温装置9对所述蓄电池2进行冷却降温处理。其中,所述电池冷却降温装置9可以根据需要采用不同的降温方式和降温结构实现,如风冷。
为了及时将电动车的情况个状态反馈至驾驶人,所述控制器7可以将所述控制指令、车体1和蓄电池2的状态输出至车体1上的主控面板、驾驶人的手机,等等,以使驾驶人可以及时获取信息。
如图7所示,一种如上述所述的电池可自动脱落的电动车的控制方法,具体包括以下步骤:
S1:状态检测模块3实时检测车体1和蓄电池2的各项参数状态信息并反馈至控制器7;
S2:所述控制器7对所述状态检测模块3反馈的信息进行判断处理,得出控制指令;
S3:所述控制器7根据所述控制指令控制电池扣结构6、电池保护装置4、电池灭火装置、车载灭火装置8和电池冷却降温装置9的运行;
其中,所述控制器7的过程如下:
当所述蓄电池2出现异常情况时,所述控制器7控制所述电池保护装置4切断所述蓄电池2的供电回路;当所述蓄电池2存在高温点时,所述控制器7控制所述电池灭火装置向所述蓄电池2喷出灭火材料包裹覆盖高温点;当所述蓄电池2出现异常情况和/或存在高温点时,所述控制器7控制所述电池扣结构6自动解开,使所述蓄电池2从所述车体1内脱落;当所述车体1存在高温起火点时,所述控制器7控制所述车载灭火装置8向所述车体1喷出灭火材料包裹覆盖高温起火点;当所述蓄电池2的温度出现异常但还没有达到高温点温度时,所述控制器7控制所述电池冷却降温装置9对所述蓄电池2进行冷却降温处理。
本技术方案中,根据上述所述的电池可自动脱落的电动车及其控制方法的具体运行过程如下:
S1:状态检测模块3实时检测车体1和蓄电池2的各项参数状态信息并反馈至控制器7,具体包括但不限于如下过程:
可通过在车体1上设置速度传感器检测车辆行驶的速度并反馈至所述控制器7;可在车体1方向盘上安装转向转角传感器,以检测车辆方向盘的旋转角度和转向速率并反馈至所述控制器7;可在车体1的若干个位置处设置车载温度传感器,实时检测车体1的温度并反馈至所述控制器7;可在车身需要的位置处和/或底盘上设置测力传感器,以检测车体1是否受到撞击以及受到的撞击力的大小并反馈至所述控制器7;可与车体1的气囊实现连接,检测车辆的气囊是否弹开并反馈至所述控制器7;通过在蓄电池2的若干个位置处设置温度传感器,实时检测蓄电池2的温度并反馈至所述控制器7;通过在蓄电池2上设置若干个压力传感器,实时检测蓄电池2的内部压力的并反馈至所述控制器7;通过在蓄电池2上设置电流传感器,实时检测蓄电池2的内的电流信息并反馈至所述控制器7。
S2:所述控制器7对所述状态检测模块3反馈的信息进行判断处理,得出控制指令;S3:所述控制器7根据所述控制指令控制电池扣结构6、电池保护装置4、电池灭火装置和车载灭火装置8的运行;具体包括但不限于如下过程:
如控制器7对信息进行判断处理,如果得出车体1发生轻微碰撞,则需要控制电池保护装置4启动切断所述蓄电池2的供电回路,并开启电池冷却降温装置9对所述蓄电池2进行冷却降温处理;
如控制器7对信息进行判断处理,如果得出车体1发生严重碰撞,则需要控制电池保护装置4启动切断所述蓄电池2的供电回路,若蓄电池2存在高温点,则控制电池灭火装置对蓄电池2进行灭火处理(根据不同的高温点数量进行不同的灭火处理),以避免蓄电池2起火爆燃或者延缓蓄电池2起火爆燃的时间,还需要控制电池扣结构6动解开,使蓄电池2从车体1内脱落,车体1在惯性的驱动下行驶离开蓄电池2一段距离,为电动车上的乘车人员争取安全逃离时间,若此时车体1存在高温起火点,控制车载灭火装置8启动对车体1进行灭火处理(根据不同的高温起火点数量进行不同的灭火处理)。
如控制器7对信息进行判断处理,如果得出蓄电池2发生短路,则需要控制电池保护装置4启动切断所述蓄电池2的供电回路,若蓄电池2存在高温点,则控制电池灭火装置对蓄电池2进行灭火处理(根据不同的高温点数量进行不同的灭火处理),以避免蓄电池2起火爆燃或者延缓蓄电池2起火爆燃的时间,若此时车体1存在高温起火点,控制车载灭火装置8启动对车体1进行灭火处理(根据不同的高温起火点数量进行不同的灭火处理);若此时电动车在行驶过程中,可能还需要控制电池扣结构6动解开,使蓄电池2从车体1内脱落,车体1在惯性的驱动下行驶离开蓄电池2一段距离,为电动车上的乘车人员争取安全逃离时间。
本技术方案以电动汽车为例进行说明,但本技术方案同样适用于电动自行车的使用,本领域技术人员根据本申请的描述即可在电动汽车和电动自行车之间切换使用。
以上参数状态检测过程、信息判断处理过程和控制运行过程不限于上述所述的过程,可以根据实际需要而增加或减少,或实现不同的组合,这里不一一罗列,以最大程度降低电动车因电池引发的起火爆燃对车辆和人体造成的损害。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种电池可自动脱落的电动车,其特征在于,包括:
车体,用于搭载乘客;
蓄电池,通过所述电池扣结构安装在所述车体内,为所述车体提供动力来源;
状态检测模块,用于实时检测所述车体和所述蓄电池的各项参数状态;
电池保护装置,用于在所述蓄电池出现异常情况时,控制切断所述蓄电池的供电回路;
电池灭火装置,用于在所述蓄电池存在高温点时向所述蓄电池喷出灭火材料包裹覆盖高温点;
控制器,分别与所述状态检测模块、所述电池扣结构、所述电池保护装置和所述电池灭火装置连接;
所述状态检测模块实时检测所述车体和所述蓄电池的各项参数状态信息并反馈至所述控制器,所述控制器对接收的信息进行判断处理,得出控制指令控制所述电池扣结构是否自动解开以使所述蓄电池从所述车体内脱落,控制所述电池保护装置是否自动切断所述蓄电池的供电回路,控制所述电池灭火装置是否向所述蓄电池喷射灭火材料。
2.根据权利要求1所述的电池可自动脱落的电动车,其特征在于,所述状态检测模块实时检测所述车体各项参数状态,包括:在车体上设置速度传感器检测车辆行驶的速度并反馈至所述控制器;在车体方向盘上安装转向转角传感器,以检测车辆方向盘的旋转角度和转向速率并反馈至所述控制器;在车体的内设置车载温度传感器,实时检测车体的温度并反馈至所述控制器;在车体上设置测力传感器,以检测车体是否受到撞击以及受到的撞击力的大小并反馈至所述控制器;与车体的气囊实现连接,检测车辆的气囊是否弹开并反馈至所述控制器。
3.根据权利要求1或2任一所述的电池可自动脱落的电动车,其特征在于,所述状态检测模块实时检测所述蓄电池的各项参数状态,包括:在蓄电池上设置温度传感器,实时检测蓄电池的温度并反馈至所述控制器;在蓄电池上设置压力传感器,实时检测蓄电池的内部压力的并反馈至所述控制器;在蓄电池设置电流传感器,实时检测蓄电池的内的电流信息并反馈至所述控制器。
4.根据权利要求1所述的电池可自动脱落的电动车,其特征在于,所述电池灭火装置包括若干个独立的灭火保护层,将所述蓄电池划分为若干个独立的区域单元,所述灭火保护层设置的数量与所述区域单元划分的数量一致,每一个所述灭火保护层分别设置在一个所述区域单元处;所述灭火保护层包括用于检测对应所述区域单元的温度的温度传感器和内置在灭火保护层内的灭火材料,所述温度传感器与所述控制器连接,所述温度传感器实时检测对应所述区域单元的温度并将温度信息反馈至所述控制器,当该温度新达到预设值时,即激活所述灭火保护层内的灭火材料自动喷出将该区域单元进行覆盖包裹;若所述蓄电池内同时存在多个区域单元的温度达到预设值且区域单元的数量达到预设量时,则激活全部所述灭火保护层内的灭火材料自动喷出包裹覆盖整个蓄电池2。
5.根据权利要求1或4任一所述的电池可自动脱落的电动车,其特征在于,所述电池灭火装置包括用于检测所述蓄电池温度的若干个温度传感器和设置在所述车体上的若干个灭火器,若干个所述灭火器设置在所述蓄电池的周围,若干个所述温度传感器、若干个所述灭火器均与所述控制器连接,所述温度传感器实时检测所述蓄电池的温度并反馈至所述控制器,当该温度新达到预设值时,即激活对应位置的所述灭火器自动喷出灭火材料将所述蓄电池存在高温点的位置进行覆盖包裹;当一定数量的所述温度传感器检测的蓄电池温度同时达到预设值,则激活全部所述灭火器均自动喷出灭火材料包裹覆盖整个蓄电池。
6.根据权利要求1所述的电池可自动脱落的电动车,其特征在于,所述电池扣结构包括设置在所述车体上的伸缩式的固定顶针、设置在所述车体上的两个固定勾爪和设置在所述蓄电池上的电池连接杆,所述固定顶针与所述控制器连接,由所述控制器控制所述固定顶针实现伸缩;两个所述固定勾爪相对间隔设置,所述固定勾爪一端铰接在所述车体上,所述固定勾爪另一端设置有卡钩;在所述电池连接杆上设置有两个与所述卡钩相适配的卡位;在将蓄电池安装在所述车体上时,将所述电池连接杆放置在两个所述固定勾爪之间,并使两个所述固定勾爪的卡钩分别卡在两个所述卡位处,控制所述固定顶针伸出插入两个所述固定勾爪的一端之间,以固定两个所述固定勾爪防止所述固定勾爪铰接点转动,此时所述蓄电池固定安装在所述车体;当控制器根据所述状态检测模块反馈的信息得出所述蓄电池出现异常情况和/或存在高温点时,控制所述固定顶针缩回退出两个所述固定勾爪的一端之间,此时两个所述固定勾爪的卡钩由于受到所述蓄电池的重力作用,使得两个所述固定勾爪绕铰接点实现转动,当两个所述固定勾爪转动到使两个卡钩不再与两个所述卡位卡接时,所述蓄电池从所述车体上自动脱离。
7.根据权利要求6所述的电池可自动脱落的电动车,其特征在于,所述电池扣结构设置多个,多个所述电池扣结构同时连接所述蓄电池与所述车体。
8.根据权利要求1所述的电池可自动脱落的电动车,其特征在于,还包括车载灭火装置,所述车载灭火装置包括设置在所述车体内的若干个用于实时检测所述车体温度的车载温度传感器和设置在所述车体内的若干个车载灭火装置,所述车载温度传感器和所述车载灭火装置均与所述控制器连接;当所述车载温度传感器检测到所述车体存在高温起火点时,控制对应位置的所述车载灭火装置启动喷出灭火材料,当达到预设值的多个所述车载温度传感器同时检测到车体温度达到预设值时,则控制全部所述车载灭火装置同时喷出灭火材料。
9.根据权利要求1所述的电池可自动脱落的电动车,其特征在于,还包括电池冷却降温装置,所述电池冷却降温装置与所述控制器连接;当所述蓄电池的温度出现异常但还没有达到高温点温度时,控制启动所述电池冷却降温装置对所述蓄电池进行冷却降温处理。
10.一种如权利要求1至9任一所述的电池可自动脱落的电动车的控制方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1:状态检测模块实时检测车体和蓄电池的各项参数状态信息并反馈至控制器;
S2:所述控制器对所述状态检测模块反馈的信息进行判断处理,得出控制指令;
S3:所述控制器根据所述控制指令控制电池扣结构、电池保护装置、电池灭火装置、车载灭火装置和电池冷却降温装置的运行;
其中,所述控制器的过程如下:
当所述蓄电池出现异常情况时,所述控制器控制所述电池保护装置切断所述蓄电池的供电回路;当所述蓄电池存在高温点时,所述控制器控制所述电池灭火装置向所述蓄电池喷出灭火材料包裹覆盖高温点;当所述蓄电池出现异常情况和/或存在高温点时,所述控制器控制所述电池扣结构自动解开,使所述蓄电池从所述车体内脱落;当所述车体存在高温起火点时,所述控制器控制所述车载灭火装置向所述车体喷出灭火材料包裹覆盖高温起火点;当所述蓄电池的温度出现异常但还没有达到高温点温度时,所述控制器控制所述电池冷却降温装置对所述蓄电池进行冷却降温处理。
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CN202210793852.5A CN115056651A (zh) | 2022-07-07 | 2022-07-07 | 一种电池可自动脱落的电动车及其控制方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN118040194A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-05-14 | 三峡大学 | 车用电池安全结构、车用电池及控制方法 |
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2022
- 2022-07-07 CN CN202210793852.5A patent/CN115056651A/zh not_active Withdrawn
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