CN115312944B - 一种新能源汽车动力电池减震系统及减震方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车动力电池减震系统及减震方法，本发明通过液压传动组件、曲杆传动组件和泵送传动组件相互配合，通过动力电池的震动带动液压杆协同活塞一上下位移，由于油液产生阻尼使得震动幅度减小，从而对动力电池起到减震作用，利用复位弹簧将活塞二固定连接在油液下方，通过复位弹簧与油液配合使得活塞二往复运动，从而将震动转换成直摇杆一摆动的动能，节省了电能；再通过直摇杆一协同曲摇杆绕连接套转动，再通过连接套协同转动轴带动扇叶持续转动，从而对动力电池进行风冷散热；再通过曲摇杆协同直摇杆二带动活塞三在泵水罐内往复运动，从而使换热管内的制冷液被持续泵送至动力电池的散热盘管中，有效提高动力电池的散热效率。

Description

一种新能源汽车动力电池减震系统及减震方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车动力电池减震技术领域，具体为一种新能源汽车动力电池减震系统及减震方法。
背景技术
进入21世纪以来，节能和环保成为了能源问题的焦点。随着新世纪我国汽车工业的高速发展，我国汽车的保有量也不断增加。汽车已大量进入人们的日常生活，随之而来的却是日益严重的环境问题。因此，我们需要对汽车工业的发展拓展出新的环保和节能路径。而电动汽车的出现则可以较好的解决这一困境，电动汽车不存在燃油问题和汽车尾气排放问题，所以对电动汽车的研究与开发已经成为当今世界的热点，国家投入了大量的资金，国内多所高校，各大汽车公司也都研发了各种类型的电动汽车。
申请号为CN201810142403.8的中国专利通过设置有减震板，其设置在所述散热箱体内，所述减震板的下端面的四个角均连接弹簧的一端，弹簧的另一端与所述散热箱的下端面固定连接；电池通过螺栓固定在所述减震板上，在汽车行驶的过程中能有效的减少汽车电池受到的振动，有效保证了电池的稳定性能，不会出现晃动的情况，使用性能强；
但是该发明仅使用弹簧对动力电池进行减震，在遇到连续颠簸路段时，动力电池仍会发生较大幅度的震动，尤其是北方地区冬季低温，机械装置受低温影响，整体减震效果减弱，并且该发明未设置动力电池的保护装置，容易导致动力电池受到损坏，甚至出现短路和断路的情况；同时在中国北方地区由于冬季该地区的温度较低，新能源电动汽车的液冷系统极易出现故障，且由于新能源汽车动力电池的安装空间密闭且狭小，无法安装有效的外部散热组件，而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，因此，需要一种新能源汽车动力电池减震系统及减震方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车动力电池减震系统及减震方法，以解决上述提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车动力电池减震系统，包括防护外壳，所述防护外壳的内壁上侧固定连接有中间连接杆，所述中间连接杆通过限位槽与下方的动力电池连接，所述中间连接杆的两端对称设置有用于减震及转换动能的液压传动组件；所述液压传动组件的下方设置有用于风冷散热的曲杆传动组件；所述曲杆传动组件的下方设置有用于泵送制冷液的泵送传动组件；所述防护外壳的顶部设置有用于空气流通散热的散热网；所述动力电池的两侧在防护外壳的内壁上对称设置有用于对制冷液降温的换热管；所述换热管的两端分别开设有入水口二和出水口二；所述动力电池的两端分别开设有入水口一和出水口一。
优选的，所述液压传动组件包括液压杆，所述液压杆的下方固定连接有活塞一，所述活塞一与液压罐滑动连接，所述活塞一的下方在液压罐内填充有油液，所述油液的下方在液压罐内安装有活塞二，所述活塞二的下方与复位弹簧的上端固定连接，所述复位弹簧的下端与液压罐的下底面固定连接，所述活塞二的下表面与直摇杆一铰接连接，所述液压传动组件以限位槽的中心面为端面对称设置另一套同样的组件。
优选的，所述液压杆的上端与中间连接杆的两端固定连接，所述液压罐的上部截面面积大于下部截面面积，有助于增加动能的转化，所述液压罐的底部开设有限位口，有助于直摇杆一绕活塞二底部转动。
优选的，所述曲杆传动组件包括固定座，所述固定座的内部套设连接有转动轴，所述转动轴的前端固定连接有扇叶，所述转动轴的后端与连接套内侧套筒固定连接，所述连接套通过外侧套筒与曲摇杆的末端套设连接，所述曲杆传动组件以限位槽的中心面为端面对称设置另一套同样的组件。
优选的，所述固定座固定连接在防护外壳的内壁两侧，所述曲摇杆的中部与直摇杆一的下端转动连接，有助于直摇杆一摆动时带动曲摇杆绕连接套相对转动。
优选的，所述泵送传动组件包括直摇杆二，所述直摇杆二的上端与曲摇杆的中部转动连接，所述直摇杆二的下端与活塞三的上表面铰接连接，所述活塞三安装在泵水罐内部与其滑动连接，所述泵水罐的侧壁下端开设有入水口三，所述泵水罐的底部开设有出水口三，所述泵送传动组件以限位槽的中心面为端面对称设置另一套同样的组件。
优选的，所述入水口一通过管道与出水口三连通，所述出水口一通过管道与入水口二连通，所述出水口二通过管道与入水口三连通，有助于控制中冷却液的循环，提高散热效率。
优选的，所述防护外壳采用全铝合金材料加工制成，其整体轻量化同时具有更高强度和弹性，所述防护外壳采用榫卯结构加紧固件配合，便于现场施工。
优选的，本发明还提出一种新能源汽车动力电池减震系统的减震方法，其方法如下：
S1：汽车在行驶过程中发生颠簸，动力电池会随着汽车发生震动，动力电池驱动液压传动组件工作；
S2：液压传动组件工作时，直摇杆一带动曲摇杆转动，再通过曲摇杆协同连接套带动转动轴转动，再通过转动轴协同固定座带动扇叶转动来对动力电池进行风冷散热；
S3：曲摇杆带动直摇杆二转动，再通过直摇杆二协同活塞三将泵水罐中的制冷液泵送至动力电池的散热盘管中。
优选的，S1中的液压传动组件工作时，液压杆会在限位槽与中间连接杆配合下随着动力电池向下位移，所述液压杆协同活塞一使液压罐内的油液向下挤压，再通过油液的膨胀推动活塞二向下移动，当动力电池处于离心状态时，复位弹簧会推动活塞二向上移动恢复到初始位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过液压传动组件、曲杆传动组件和泵送传动组件相互配合，通过动力电池的震动带动液压杆协同活塞一上下位移，由于油液产生阻尼使得震动幅度减小，从而对动力电池起到减震作用，利用复位弹簧将活塞二固定连接在油液下方，通过复位弹簧与油液配合使得活塞二上下往复运动，从而将震动转换成直摇杆一摆动的动能，节省了电能；再通过直摇杆一协同曲摇杆绕连接套转动，再通过连接套协同转动轴带动扇叶持续转动，再通过将扇叶朝向换热管，从而使在加速防护外壳内部空气流通的同时，对换热管也进行风冷降温，提高了换热管的换热效率；再通过曲摇杆协同直摇杆二带动活塞三在泵水罐内上下往复运动，从而使换热管内的制冷液被持续泵送至动力电池的散热盘管中，有效提高了设备的散热效率。
2、本发明通过全铝合金结构，提高了整体轻量化的同时还提高了强度和弹性，通过榫卯结构加紧固件配合，便于现场施工；在防护外壳的内壁对称安装有两组换热管，节省了空间安装，提高了整体结构强度；通过管道将入水口一与出水口三连通，再通过管道将出水口一与入水口二连通，再通过管道将出水口二与入水口三连通，从而使制冷液能够在换热管、动力电池的散热盘管和泵送传动组件中持续循环，提高了动力电池的散热效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明装置的剖视图；
图3为本发明的内部结构的示意图；
图4为本发明的内部结构的侧视图；
图5为本发明的液压传动组件结构示意图；
图6为本发明的曲杆传动组件结构示意图；
图7为本发明的泵送传动组件结构示意图；
图中：1、防护外壳；2、散热网；3、换热管；4、动力电池；5、限位槽；6、中间连接杆；7、入水口一；8、出水口一；9、入水口二；10、出水口二；11、入水口三；12、出水口三；100、液压传动组件；101、液压杆；102、活塞一；103、液压罐；104、油液；105、活塞二；106、复位弹簧；107、直摇杆一；200、曲杆传动组件；201、曲摇杆；202、连接套；203、固定座；204、转动轴；205、扇叶；300、泵送传动组件；301、直摇杆二；302、泵水罐；303、活塞三。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种新能源汽车动力电池减震系统，包括防护外壳1，防护外壳1的内壁上侧固定连接有中间连接杆6，中间连接杆6通过限位槽5与下方的动力电池4连接，中间连接杆6的两端对称设置有用于减震及转换动能的液压传动组件100；液压传动组件100的下方设置有用于加速散热的曲杆传动组件200；曲杆传动组件200的下方设置有用于泵送制冷液的泵送传动组件300；防护外壳1的顶部设置有用于空气流通散热的散热网2；动力电池4的两侧在防护外壳1的内壁上对称设置有用于对制冷液降温的换热管3；换热管3的两端分别开设有入水口二9和出水口二10；动力电池4的两端分别开设有入水口一7和出水口一8。
如图5所示，液压传动组件100包括液压杆101，液压杆101的下方固定连接有活塞一102，活塞一102与液压罐103滑动连接，活塞一102的下方在液压罐103内填充有油液104，油液104的下方在液压罐103内安装有活塞二105，活塞二105的下方与复位弹簧106的上端固定连接，复位弹簧106的下端与液压罐103的下底面固定连接，活塞二105的下表面与直摇杆一107铰接连接，液压传动组件100以限位槽5的中心面为端面对称设置另一套同样的组件，液压杆101的上端与中间连接杆6的两端固定连接，液压罐103的上部截面面积大于下部截面面积，有助于增加动能的转化，液压罐103的底部开设有限位口，有助于直摇杆一107绕活塞二105底部转动。
如图6所示，曲杆传动组件200包括固定座203，固定座203的内部套设连接有转动轴204，转动轴204的前端固定连接有扇叶205，转动轴204的后端与连接套202内侧套筒固定连接，连接套202通过外侧套筒与曲摇杆201的末端套设连接，曲杆传动组件200以限位槽5的中心面为端面对称设置另一套同样的组件，固定座203固定连接在防护外壳1的内壁两侧，曲摇杆201的中部与直摇杆一107的下端转动连接，有助于直摇杆一107摆动时带动曲摇杆201绕连接套202相对转动。
如图7所示，泵送传动组件300包括直摇杆二301，直摇杆二301的上端与曲摇杆201的中部转动连接，直摇杆二301的下端与活塞三303的上表面铰接连接，活塞三303安装在泵水罐302内部与其滑动连接，泵水罐302的侧壁下端开设有入水口三11，泵水罐302的底部开设有出水口三12，泵送传动组件300以限位槽5的中心面为端面对称设置另一套同样的组件。
还需说明的是，入水口一7通过管道与出水口三12连通，出水口一8通过管道与入水口二9连通，出水口二10通过管道与入水口三11连通，有助于控制中冷却液的循环，提高散热效率。
还需进一步说明的是，防护外壳1采用全铝合金材料加工制成，其整体轻量化同时具有更高强度和弹性，防护外壳1采用榫卯结构加紧固件配合，便于现场施工。
值得注意的是，本发明还提出一种新能源汽车动力电池减震系统的减震方法，其方法如下：
S1：汽车在行驶过程中发生颠簸，动力电池4会随着汽车发生震动，动力电池4驱动液压传动组件100工作；
S2：液压传动组件100工作时，直摇杆一107带动曲摇杆201转动，再通过曲摇杆201协同连接套202带动转动轴204转动，再通过转动轴204协同固定座203带动扇叶205转动来对动力电池4进行风冷散热；
S3：曲摇杆201带动直摇杆二301转动，再通过直摇杆二301协同活塞三303将泵水罐302中的制冷液泵送至动力电池4的散热盘管中；
此外，S1中的液压传动组件100工作时，液压杆101会在限位槽5与中间连接杆6配合下随着动力电池4向下位移，液压杆101协同活塞一102使液压罐103内的油液104向下挤压，再通过油液104的膨胀推动活塞二105向下移动，当动力电池4处于离心状态时，复位弹簧106会推动活塞二105向上移动恢复到初始位置。
工作原理：汽车在行驶过程时会发生颠簸，由于本发明安装在车内，因此动力电池4会随着汽车颠簸而发生震动，由于动力电池4通过限位槽5固定在中间连接杆6两端，因此动力电池4在向下位移时会通过中间连接杆6带动液压杆101向下位移，而液压杆101会带动与其固定连接的活塞一102向下滑动，使活塞一102下方的油液104被压缩，而油液104被压缩后会推动其下方的活塞二105向下位移，使活塞二105下方的复位弹簧106被压缩，由于液压罐103上部的截面面积大于下部的截面面积，因此活塞二105上表面收到的压强增大，从而使活塞二105的位移大于活塞一102，当动力电池4停止下降处于离心状态时，复位弹簧106会推动活塞二105向上滑动，活塞二105会协同油液104推动活塞一102向上位移，进而使活塞二105下方与其铰接的直摇杆一107往复摇摆，从而使动力电池4的震动转换成直摇杆一107往复运动的动能。
利用直摇杆一107的下端与曲摇杆201的中部转动连接，由于曲摇杆201的两端套设在连接套202内并与其滑动连接，而连接套202的另一套管与转动轴204固定连接，而转动轴204套设在固定座203内部并与其转动连接，因此曲摇杆201随着直摇杆一107的摆动而绕转动轴204持续转动，当曲摇杆201转动至上方时两端伸出连接套202，而连接套202的另一个套管带动转动轴204旋转180°，当曲摇杆201转动至下方时两端收回连接套202，而连接套202的另一个套管带动转动轴204再次旋转180°，由于转动轴204的末端固定连接有扇叶205，因此转动轴204转动时会带动扇叶205转动，从而对设备内部进行风冷散热，加速空气流通，有效提高了设备散热效率。
利用曲摇杆201的中部与直摇杆二301的上端转动连接，通过直摇杆一107协同曲摇杆201带动直摇杆二301上下往复运动，由于直摇杆二301的下端与活塞三303的上端铰接连接，因此直摇杆二301带动活塞三303在泵水罐302内部上下往复泵送，通过在入水口三11处设置单向进水阀，在出水口三12处设置单向出水阀，通过管道将入水口一7与出水口三12连通，再通过管道将出水口一8与入水口二9连通，再通过管道将出水口二10与入水口三11连通，使得换热管3内经过降温处理的制冷液通过入水口三11被吸入泵水罐302内，再通过出水口三12被泵送至动力电池4的散热盘管中，而动力电池4散热盘管中原本的制冷液会通过出水口一8被泵送至换热管3中进行降温处理，形成内部循环，本发明通过水冷散热，加速动力电池4散热盘管内的制冷液流通，有效提高了动力电池4的散热效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的远离和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种新能源汽车动力电池减震系统，包括防护外壳（1），其特征在于：所述防护外壳（1）的内壁上侧固定连接有中间连接杆（6），所述中间连接杆（6）通过限位槽（5）与下方的动力电池（4）连接，所述中间连接杆（6）的两端对称设置有用于减震及转换动能的液压传动组件（100）；所述液压传动组件（100）的下方设置有用于风冷散热的曲杆传动组件（200）；所述曲杆传动组件（200）的下方设置有用于泵送制冷液的泵送传动组件（300）；所述曲杆传动组件（200）包括曲摇杆（201）、连接套（202）、固定座（203）和转动轴（204），所述曲摇杆（201）的中部与液压传动组件（100）内部设置的直摇杆一（107）的下端转动连接，所述曲摇杆（201）协同连接套（202）带动转动轴（204）转动，所述转动轴（204）协同固定座（203）带动扇叶（205）转动实现对动力电池（4）进行风冷散热，所述泵送传动组件（300）包括直摇杆二（301）、泵水罐（302）、活塞三（303），所述曲摇杆（201）带动直摇杆二（301）转动，所述直摇杆二（301）协同活塞三（303）将泵水罐（302）中的制冷液泵送至动力电池（4）的散热盘管中；所述防护外壳（1）的顶部设置有用于空气流通散热的散热网（2）；所述动力电池（4）的两侧在防护外壳（1）的内壁上对称设置有用于对制冷液降温的换热管（3）；所述换热管（3）的两端分别开设有入水口二（9）和出水口二（10）；所述动力电池（4）的两端分别开设有入水口一（7）和出水口一（8）。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池减震系统，其特征在于，所述液压传动组件（100）包括液压杆（101），所述液压杆（101）的下方固定连接有活塞一（102），所述活塞一（102）与液压罐（103）滑动连接，所述活塞一（102）的下方在液压罐（103）内填充有油液（104），所述油液（104）的下方在液压罐（103）内安装有活塞二（105），所述活塞二（105）的下方与复位弹簧（106）的上端固定连接，所述复位弹簧（106）的下端与液压罐（103）的下底面固定连接，所述活塞二（105）的下表面与直摇杆一（107）铰接连接，所述液压传动组件（100）以限位槽（5）的中心面为端面对称设置另一套同样的组件。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车动力电池减震系统，其特征在于，所述液压杆（101）的上端与中间连接杆（6）的两端固定连接，所述液压罐（103）的底部开设有限位口，直摇杆一（107）绕活塞二（105）底部转动。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车动力电池减震系统，其特征在于，所述固定座（203）的内部套设连接转动轴（204），所述转动轴（204）的前端固定连接扇叶（205），所述转动轴（204）的后端与连接套（202）内侧套筒固定连接，所述连接套（202）通过外侧套筒与曲摇杆（201）的末端套设连接，所述曲杆传动组件（200）以限位槽（5）的中心面为端面对称设置另一套同样的组件。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车动力电池减震系统，其特征在于，所述固定座（203）固定连接在防护外壳（1）的内壁两侧，直摇杆一（107）摆动时带动曲摇杆（201）绕连接套（202）相对转动。
6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车动力电池减震系统，其特征在于，所述直摇杆二（301）的下端与活塞三（303）的上表面铰接连接，所述活塞三（303）安装在泵水罐（302）内部与其滑动连接，所述泵水罐（302）的侧壁下端开设有入水口三（11），所述泵水罐（302）的底部开设有出水口三（12），所述泵送传动组件（300）以限位槽（5）的中心面为端面对称设置另一套同样的组件。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车动力电池减震系统，其特征在于，所述入水口一（7）通过管道与出水口三（12）连通，所述出水口一（8）通过管道与入水口二（9）连通，所述出水口二（10）通过管道与入水口三（11）连通。
8.根据权利要求7所述的一种新能源汽车动力电池减震系统，其特征在于，所述防护外壳（1）采用全铝合金材料加工制成，所述防护外壳（1）采用榫卯结构和紧固件配合固定安装。
9.根据权利要求8所述的一种新能源汽车动力电池减震系统的减震方法，其特征在于，
S1：汽车在行驶过程中发生颠簸，动力电池（4）会随着汽车发生震动，动力电池（4）驱动液压传动组件（100）工作；
S2：液压传动组件（100）工作时，直摇杆一（107）带动曲摇杆（201）转动，再通过曲摇杆（201）协同连接套（202）带动转动轴（204）转动，再通过转动轴（204）协同固定座（203）带动扇叶（205）转动来对动力电池（4）进行风冷散热；
S3：曲摇杆（201）带动直摇杆二（301）转动，再通过直摇杆二（301）协同活塞三（303）将泵水罐（302）中的制冷液泵送至动力电池（4）的散热盘管中。
10.根据权利要求9所述的一种新能源汽车动力电池减震系统的减震方法，其特征在于，S1中的液压传动组件（100）工作时，液压杆（101）会在限位槽（5）与中间连接杆（6）配合下随着动力电池（4）向下位移，所述液压杆（101）协同活塞一（102）使液压罐（103）内的油液（104）向下挤压，再通过油液（104）的膨胀推动活塞二（105）向下移动，当动力电池（4）处于离心状态时，复位弹簧（106）会推动活塞二（105）向上移动恢复到初始位置。
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