CN116315204B - 一种基于声波探测的汽车电池包变形探测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于声波探测的汽车电池包变形探测装置及方法。所述基于声波探测的汽车电池包变形探测装置包括主体；电池；探测机构；导电机构，所述金属弹片抵触所述电池和所述导电杠杆，所述电磁铁吸附铁制所述导电杠杆，且所述导电杠杆与所述接线板之间电性连接；散热机构；循环机构；喷射机构，所述第一连接管的内部转动连接所述第二连接管，且所述第二连接管的侧壁分别设有多个错开分布的所述第一通孔；调节机构，所述阀球的内部设有多个贯穿所述阀球的所述第二通孔，所述第二通孔滑动连接所述安装管的侧壁；压缩机构。本发明提供的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置及方法具有准确定位故障电池、对故障电池快速降温断电处理的优点。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电池包变形探测技术领域，尤其涉及一种基于声波探测的汽车电池包变形探测装置及方法。
背景技术
随着新能源行业的发展，电池已被运用到各个行业，在汽车电池组中，当需要运用大容量的电池时，是将多块小体积的小容量电池串联排列在一起以达到大容量的要求。
然而电池在使用过程中因使用的环境、使用时间、每块电池的差异性等原因会导致电池过度发热变形，当电池包中其中一块电池由于发热变形发生热失控时，热失控电池释放出的高温引起连锁反应，会导致热失控在电池组内部蔓延，从而引发严重的后果，不利于驾驶人的生命安全。
因此，有必要提供一种新的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置及方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种准确定位故障电池、对故障电池快速降温断电处理的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置包括：主体；电池，多块所述电池设置于所述主体的内部；探测机构，所述探测机构包括超声波发射器和超声波接收器，所述主体的两侧分别安装多个所述超声波发射器，所述主体的另外两侧对应安装多个所述超声波接收器；导电机构，所述导电机构包括金属弹片、导电杠杆、电磁铁、弹簧、限位板、连接杆和接线板，所述主体的内部分别安装多个所述金属弹片、所述电磁铁、所述限位板和所述接线板，所述金属弹片抵触所述电池和所述导电杠杆，所述导电杠杆与所述主体的内部转动连接，且所述弹簧的两端分别连接所述主体和所述导电杠杆；所述电磁铁吸附铁制所述导电杠杆，且所述导电杠杆与所述接线板之间电性连接；所述导电杠杆抵触所述限位板，所述限位板的侧壁固定连接所述连接杆；散热机构，所述散热机构安装于所述主体的内部，且所述电池抵触所述散热机构；循环机构，所述循环机构连接所述散热机构；喷射机构，所述喷射机构包括储存瓶、固定管、电磁阀、凹槽、喷头、喷射管、第一连接管、第二连接管和第一通孔，所述主体的内部安装所述储存瓶，所述储存瓶的一端安装所述固定管，所述固定管的侧壁安装所述电磁阀；所述主体的内部安装多根所述第一连接管，所述第一连接管的内部转动连接所述第二连接管，且所述第二连接管的侧壁分别设有多个错开分布的所述第一通孔；所述第一连接管的侧壁安装多根所述喷射管，所述喷射管连通所述第一通孔和所述喷头；所述散热机构的底端设有所述凹槽，所述凹槽的内部安装所述喷头；调节机构，所述调节机构包括阀球、第二通孔、小型步进电机、转轴、安装管、转杆和阀体，所述主体的底端安装所述阀体，所述阀体的侧壁对称安装两根所述安装管，且两根所述安装管分别连接所述第一连接管和所述固定管；所述阀体的内部转动连接所述阀球和所述转轴，所述转轴和所述转杆转动连接所述第一连接管的内部，且所述转杆的两端分别固定连接所述转轴和所述第二连接管；所述阀球的内部设有多个贯穿所述阀球的所述第二通孔，所述第二通孔滑动连接所述安装管的侧壁，所述阀体的侧壁安装所述小型步进电机，且所述小型步进电机连接所述阀球的侧壁；压缩机构，所述压缩机构安装于所述散热机构的内部。
优选的，所述主体包括箱体、支撑板、箱盖、橡胶层、压缩网和防爆阀，所述箱体的内部安装多块所述电池，所述箱体的顶端固定连接所述支撑板，且所述箱体和所述支撑板的顶端安装所述箱盖，且所述箱盖的侧壁安装所述防爆阀；所述箱盖的底端安装所述橡胶层，所述压缩网抵触所述橡胶层和所述电池。
优选的，所述电池的一端对称安装接线柱，所述接线柱抵触所述箱体内部的所述金属弹片；所述箱体的底端内部橡胶套，所述接线柱贯穿具有弹性的所述橡胶套。
优选的，所述散热机构包括第一散热片、第一连通管、第二散热片、导热硅胶片、隔板和第二连通管，所述箱体的两端分别安装呈波浪形分布的第一散热片和所述第二散热片，所述第一散热片的一端与所述第二散热片的一端通过所述第一连通管连通；所述第一散热片和所述第二散热片的侧壁分别安装多块所述隔板，且所述隔板的一端连通所述第一散热片或所述第二散热片，相邻的所述隔板之间通过所述第二连通管连接；所述第一散热片、所述第二散热片和所述隔板的侧壁分别铺设所述导热硅胶片，且所述导热硅胶片抵触所述电池的侧壁。
优选的，所述循环机构包括排水管、储存箱、进水管、水泵和翅片散热器，所述第二散热片的侧壁连接所述进水管，所述第一散热片的侧壁连接所述排水管，所述排水管连接所述翅片散热器，且所述翅片散热器连通所述储存箱的内部；所述储存箱的内部安装所述水泵，所述水泵连接所述进水管。
优选的，所述压缩机构包括储存槽、扇叶、固定轴和蜗轮，所述箱体的底端设有所述储存槽，所述储存槽的侧壁分别安装两根所述喷射管，一根所述喷射管连接所述第一连接管，另一根所述喷射管连接所述喷头；所述储存槽的内部转动连接所述固定轴和所述扇叶，随时固定轴的侧壁安装多块所述扇叶；所述固定轴的侧壁对称安装所述蜗轮，所述蜗轮转动连接所述隔板的内部，且所述蜗轮与所述第二连接管的底端对齐。
优选的，所述导热硅胶片的底端设有多个截面为三角形的所述凹槽，且所述凹槽内部的所述喷头侧壁截面为梯形结构。
优选的，所述连接杆用于同一块所述电池下方的两块所述限位板的导电连接，所述接线板用于两块所述电池之间的导电连接。
优选的，所述第一通孔和所述第二通孔的数量相同，在水平方向上，所述第一通孔和所述第二通孔之间相互对应。
优选的，一种基于声波探测的汽车电池包变形探测方法，包括以下步骤：
步骤一：在所述电池为汽车运行提供动力时，所述循环机构推动冷却液在所述散热机构内部循环运动，带走所述电池运作时产生的热量；且此时所述箱体一侧的所述超声波发射器间歇发射超声波，超声波贯穿所述电池，所述箱体另一侧的所述超声波接收器接收贯穿所述电池的声波，当所述电池正常时，每列声波从所述超声波发射器发射时间与所述超声波接收器接收时间之间的间隔相同，而当单个所述电池过于发热导致变形时，单个所述电池温度和内部化学状态改变会导致超声波通过此电池的时间缩短，此时声波从发射到接收之间时间间隔会缩短，所述箱体的横向与纵向均安装所述探测机构，同步十字交叉法可以准确定位变形的那块所述电池；
步骤二：当确定异样电池时，中央处理器运作断开此块电池下方的所述电磁铁，所述电磁铁失去磁力，所述弹簧收缩带动所述导电杠杆转动，所述导电杠杆转动与所述金属弹片分开，从而使此块所述电池断开与所述接线板的连接，从而使此块所述电池与其它的所述电池断开，所述电池退出使用，避免此块所述电池持续恶化；且所述导电杠杆转动与所述限位板接触，所述连接杆用于同一块所述电池下方的两块所述限位板的导电连接，从而使电流通过所述限位板、所述连接杆和所述导电杠杆继续流向所述接线板，使其它的所述电池正常工作；
步骤三：与此同时中央处理器运作打开与此块电池对应的所述小型步进电机，所述小型步进电机带动所述阀球、所述转轴、所述转杆和所述第二连接管转动，所述第二连接管转动带动所述第一通孔转动，所述阀球带动所述第二通孔转动，当所述阀球每转动45°，所述阀球侧壁的一个所述第二通孔与所述安装管对准，且所述第二连接管侧壁的一个所述第一通孔与所述第一连接管上方的一根所述喷射管对准；根据所述电池位置，控制所述阀球转动的角度，使此块所述电池下方的所述喷射管与所述第一通孔对准，此时中央处理器运作打开对应的所述电磁阀，使所述储存瓶中储存的液体二氧化碳快速通过所述固定管、所述安装管、所述第二通孔、所述第一通孔、所述喷射管进入所述喷头的内部，二氧化碳通过所述喷头快速向上喷出吹向所述电池的侧壁，对异样所述电池进行定向快速降温，避免此块所述电池热失控，同时二氧化碳在所述喷射管的内部运动推动所述压缩机构运作，所述压缩机构加快此块所述电池周围冷却液的流动速度，进一步增加所述电池的散热效率，减小电池包热失控的机率。
与相关技术相比较，本发明提供的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置及方法具有如下有益效果：
本发明提供一种基于声波探测的汽车电池包变形探测装置及方法，在所述电池运行时，所述箱体一侧的所述超声波发射器间歇发射超声波，超声波贯穿所述电池，所述箱体另一侧的所述超声波接收器接收贯穿所述电池的声波，当所述电池正常时，每列声波从所述超声波发射器发射时间与所述超声波接收器接收时间之间的间隔相同，而当单个所述电池过于发热导致变形时，单个所述电池温度和内部化学状态改变会导致超声波通过此电池的时间缩短，此时声波从发射到接收之间时间间隔会缩短，所述箱体的横向与纵向均安装所述探测机构，同步十字交叉法可以准确定位变形的那块所述电池；当确定异样电池时，中央处理器运作断开此块电池下方的所述电磁铁，所述电磁铁失去磁力，所述弹簧收缩带动所述导电杠杆转动，所述导电杠杆转动与所述金属弹片分开，从而使此块所述电池断开与所述接线板的连接，从而使此块所述电池与其它的所述电池断开，所述电池退出使用，避免此块所述电池持续恶化；与此同时中央处理器运作打开与此块电池对应的所述小型步进电机，所述小型步进电机带动所述阀球、所述转轴、所述转杆和所述第二连接管转动，所述第二连接管转动带动所述第一通孔转动，所述阀球带动所述第二通孔转动，当所述阀球每转动45°，所述阀球侧壁的一个所述第二通孔与所述安装管对准，且所述第二连接管侧壁的一个所述第一通孔与所述第一连接管上方的一根所述喷射管对准；根据所述电池位置，控制所述阀球转动的角度，使此块所述电池下方的所述喷射管与所述第一通孔对准，此时中央处理器运作打开对应的所述电磁阀，使所述储存瓶中储存的液体二氧化碳快速通过所述固定管、所述安装管、所述第二通孔、所述第一通孔、所述喷射管进入所述喷头的内部，二氧化碳通过所述喷头快速向上喷出吹向所述电池的侧壁，对异样所述电池进行定向快速降温，避免此块所述电池热失控。
附图说明
图1为本发明提供的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置及方法的的结构示意图；
图2为图1所示的箱体内部结构示意图；
图3为图2所示的A处结构放大示意图；
图4为图1所示的电池分布示意图；
图5为图4所示的B处结构放大示意图；
图6为图4所示的隔板内部结构侧视图；
图7为图6所示的C处结构放大示意图；
图8为图5所示的阀球内部结构俯视图；
图9为图1所示的箱体结构俯视图；
图10为图6所示的第一散热片和隔板内部结构示意图；
图11为图5所示的第一连接管内部结构示意图；
图12为本发明提供的电路结构示意图。
图中标号：1、主体，11、箱体，12、支撑板，13、箱盖，14、橡胶层，15、压缩网，16、防爆阀，2、电池，21、接线柱，22、密封套，3、探测机构，31、超声波发射器，32、超声波接收器，4、循环机构，41、排水管，42、储存箱，43、进水管，44、水泵，45、翅片散热器，5、散热机构，51、第一散热片，52、第一连通管，53、第二散热片，54、导热硅胶片，55、隔板，56、第二连通管，6、喷射机构，61、储存瓶，62、固定管，63、电磁阀，64、凹槽，65、喷头，66、喷射管，67、第一连接管，68、第二连接管，69、第一通孔，7、导电机构，71、金属弹片，72、导电杠杆，73、电磁铁，74、弹簧，75、限位板，76、连接杆，77、接线板，8、调节机构，81、阀球，82、第二通孔，83、小型步进电机，84、转轴，85、安装管，86、转杆，87、阀体，9、压缩机构，91、储存槽，92、扇叶，93、固定轴，94、蜗轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1～图12，基于声波探测的汽车电池包变形探测装置包括：主体1；电池2，多块所述电池2设置于所述主体1的内部；探测机构3，所述探测机构3包括超声波发射器31和超声波接收器32，所述主体1的两侧分别安装多个所述超声波发射器31，所述主体1的另外两侧对应安装多个所述超声波接收器32；导电机构7，所述导电机构7包括金属弹片71、导电杠杆72、电磁铁73、弹簧74、限位板75、连接杆76和接线板77，所述主体1的内部分别安装多个所述金属弹片71、所述电磁铁73、所述限位板75和所述接线板77，所述金属弹片71抵触所述电池2和所述导电杠杆72，所述导电杠杆72与所述主体1的内部转动连接，且所述弹簧74的两端分别连接所述主体1和所述导电杠杆72；所述电磁铁73吸附铁制所述导电杠杆72，且所述导电杠杆72与所述接线板77之间电性连接；所述导电杠杆72抵触所述限位板75，所述限位板75的侧壁固定连接所述连接杆76；散热机构5，所述散热机构5安装于所述主体1的内部，且所述电池2抵触所述散热机构5；循环机构4，所述循环机构4连接所述散热机构5；喷射机构6，所述喷射机构6包括储存瓶61、固定管62、电磁阀63、凹槽64、喷头65、喷射管66、第一连接管67、第二连接管68和第一通孔69，所述主体1的内部安装所述储存瓶61，所述储存瓶61的一端安装所述固定管62，所述固定管62的侧壁安装所述电磁阀63；所述主体1的内部安装多根所述第一连接管67，所述第一连接管67的内部转动连接所述第二连接管68，且所述第二连接管68的侧壁分别设有多个错开分布的所述第一通孔69；所述第一连接管67的侧壁安装多根所述喷射管66，所述喷射管66连通所述第一通孔69和所述喷头65；所述散热机构5的底端设有所述凹槽64，所述凹槽64的内部安装所述喷头65；调节机构8，所述调节机构8包括阀球81、第二通孔82、小型步进电机83、转轴84、安装管85、转杆86和阀体87，所述主体1的底端安装所述阀体87，所述阀体87的侧壁对称安装两根所述安装管85，且两根所述安装管85分别连接所述第一连接管67和所述固定管62；所述阀体87的内部转动连接所述阀球81和所述转轴84，所述转轴84和所述转杆86转动连接所述第一连接管67的内部，且所述转杆86的两端分别固定连接所述转轴84和所述第二连接管68；所述阀球81的内部设有多个贯穿所述阀球81的所述第二通孔82，所述第二通孔82滑动连接所述安装管85的侧壁，所述阀体87的侧壁安装所述小型步进电机83，且所述小型步进电机83连接所述阀球81的侧壁；压缩机构9，所述压缩机构9安装于所述散热机构5的内部。
所述主体1包括箱体11、支撑板12、箱盖13、橡胶层14、压缩网15和防爆阀16，所述箱体11的内部安装多块所述电池2，所述箱体11之间相互连通，所述箱体11的顶端固定连接所述支撑板12，且所述箱体11和所述支撑板12的顶端安装所述箱盖13，且所述箱盖13的侧壁安装所述防爆阀16；所述箱盖13的底端安装所述橡胶层14，所述压缩网15抵触所述橡胶层14和所述电池2，为了方便通过螺丝将所述箱盖13固定在所述箱体11的顶端，且所述箱盖13在安装过程中挤压所述橡胶层14，所述橡胶层14具有弹性，所述橡胶层14受到挤压变形，从而使所述橡胶层14压缩所述压缩网15，使所述压缩网15将所述电池2固定在所述箱体11的内部，防止所述电池2在所述箱体11的内部移位。
所述电池2的一端对称安装接线柱21，所述接线柱21抵触所述箱体11内部的所述金属弹片71；所述箱体11的底端内部橡胶套22，所述接线柱21贯穿具有弹性的所述橡胶套22，为了使所述橡胶套22紧贴所述接线柱21，防止杂物与所述金属弹片71接触，且所述接线柱21抵触挤压所述金属弹片71，使所述接线柱21紧紧贴着所述金属弹片71，便于所述电池2内部的电流进入所述金属弹片71中。所述连接杆76用于同一块所述电池2下方的两块所述限位板75的导电连接，为了当其中一块所述电池2被移除时，通过所述连接杆76和所述限位板75使其它的所述电池2继续运作，所述接线板77用于两块所述电池2之间的导电连接，为了所述电池2通过所述接线板77组合呈汽车电池包。
所述循环机构4包括排水管41、储存箱42、进水管43、水泵44和翅片散热器45，所述第二散热片53的侧壁连接所述进水管43，所述第一散热片51的侧壁连接所述排水管41，所述排水管41连接所述翅片散热器45，且所述翅片散热器45连通所述储存箱42的内部；所述储存箱42的内部安装所述水泵44，所述水泵44连接所述进水管43。所述散热机构5包括第一散热片51、第一连通管52、第二散热片53、导热硅胶片54、隔板55和第二连通管56，所述箱体11的两端分别安装呈波浪形分布的第一散热片51和所述第二散热片53，所述第一散热片51的一端与所述第二散热片53的一端通过所述第一连通管52连通；所述第一散热片51和所述第二散热片53的侧壁分别安装多块所述隔板55，且所述隔板55的一端连通所述第一散热片51或所述第二散热片53，相邻的所述隔板55之间通过所述第二连通管56连接；所述第一散热片51、所述第二散热片53和所述隔板55的侧壁分别铺设所述导热硅胶片54，且所述导热硅胶片54抵触所述电池2的侧壁，为了方便所述水泵44运作将所述储存箱42内部的制冷液抽入所述第二散热片53的内部，使制冷液沿着所述第二散热片53做波浪形运作，且所述第二散热片53内部的制冷液通过所述第一连通管52在所述第一散热片51的内部做波浪形运动，且所述第一散热片51和所述第二散热片53侧壁安装所述隔板55，所述隔板55一端连通所述第一散热片51或所述第二散热片53，从而使制冷液将所述电池2的四个侧壁包裹(如附图10所示)，便于所述电池2散发的热量通过所述硅胶导热片54进入制冷液中，流过所述第一散热片51的制冷液通过所述排水管41进入所述翅片散热器45中，制冷液在所述翅片散热器45中散发热量降温后再次流入所述储存箱42的内部，便于制冷液循环运作将所述电池2散发的热量带走。
所述压缩机构9包括储存槽91、扇叶92、固定轴93和蜗轮94，所述箱体11的底端设有所述储存槽91，所述储存槽91的侧壁分别安装两根所述喷射管66，一根所述喷射管66连接所述第一连接管67，另一根所述喷射管66连接所述喷头65；所述储存槽91的内部转动连接所述固定轴93和所述扇叶92，随时固定轴93的侧壁安装多块所述扇叶92；所述固定轴93的侧壁对称安装所述蜗轮94，所述蜗轮94转动连接所述隔板55的内部，且所述蜗轮94与所述第二连通管56的底端对齐，当储存在所述储存瓶61内部储存高压的二氧化碳喷出进入所述储存槽91的内部时，如附图7所示，气体快速倾斜喷出所述储存槽91的内部推出所述扇叶92和所述固定轴93转动，所述固定轴93转动推出所述涡轮94在所述隔板55的内部转动，从而使所述涡轮94推动制冷液在所述所述隔板55、所述第二连通管56、所述第一散热片51和所述第二散热片53的内部加速运作，从而增加此块所述电池2的散热效率。
所述导热硅胶片54的底端设有多个截面为三角形的所述凹槽64，且所述凹槽64内部的所述喷头65侧壁截面为梯形结构，为了使所述喷头65位于所述导热硅胶片54的内部，避免在安装所述电池2的过程中所述电池2压坏所述喷头65，便于所述喷头65将气体喷向所述电池2的侧壁。
所述第一通孔69和所述第二通孔82的数量相同，在水平方向上，所述第一通孔69和所述第二通孔82之间相互对应，为了便于二氧化碳通过所述第二通孔82和所述第一通孔69定向对变形的电池进行降温。
一种基于声波探测的汽车电池包变形探测方法，包括以下步骤：
步骤一：在所述电池2为汽车运行提供动力时，中央处理器运作打开所述水泵44，所述水泵44运作将所述储存箱42内部的制冷液抽入所述第二散热片53的内部，使制冷液沿着所述第二散热片53做波浪形运作，且所述第二散热片53内部的制冷液通过所述第一连通管52在所述第一散热片51的内部做波浪形运动，且所述第一散热片51和所述第二散热片53侧壁安装所述隔板55，所述隔板55一端连通所述第一散热片51或所述第二散热片53，且相邻所述隔板55之间通过所述第二连通管56连通，使制冷液在所述隔板55中缓慢流动，从而使制冷液将所述电池2的四个侧壁包裹(如附图10所示)，便于所述电池2散发的热量通过所述硅胶导热片54进入制冷液中，流过所述第一散热片51的制冷液通过所述排水管41进入所述翅片散热器45中，制冷液在所述翅片散热器45中散发热量降温后再次流入所述储存箱42的内部，便于制冷液循环运作将所述电池2散发的热量带走；此时所述箱体11一侧的所述超声波发射器31间歇发射超声波，超声波贯穿所述电池2，所述箱体11另一侧的所述超声波接收器32接收贯穿所述电池2的声波，当所述电池2正常时，每列声波从所述超声波发射器31发射时间与所述超声波接收器32接收时间之间的间隔相同；所述超声波发射器31和所述超声包接收器32对准所述电池2的侧壁居中处，所述电池2的上方与下方分别设置所述第二散热片53与所述第一散热片51，从而使超声波在所述主体2居中处运行时不受所述第二散热片53和所述第一散热片51内部制冷液影响，提高检测的灵敏性；当单个所述电池2过于发热导致变形时，单个所述电池2温度和内部化学状态改变会导致超声波通过此电池的时间缩短，此时声波从发射到接收之间时间间隔会缩短，所述箱体11的横向与纵向均安装所述探测机构3，同步十字交叉法可以准确定位变形的那块所述电池2；
步骤二：当确定异样电池时，中央处理器运作断开此块电池2下方的所述电磁铁73，所述电磁铁73失去磁力，所述弹簧74收缩带动所述导电杠杆72转动，所述导电杠杆72转动与所述金属弹片71分开，从而使此块所述电池2断开与所述接线板77的连接，从而使此块所述电池2与其它的所述电池2断开，所述电池2退出使用，避免此块所述电池2持续恶化；且所述导电杠杆72转动与所述限位板75接触，所述连接杆76用于同一块所述电池2下方的两块所述限位板75的导电连接，从而使电流通过所述限位板75、所述连接杆76和所述导电杠杆72继续流向所述接线板77，使其它的所述电池2正常工作；中央处理器运作打开报警器，从而提醒车主所述电池2出现损坏，便于及时更换检测所述电池2，提高人们驾驶的安全性；
步骤三：与此同时中央处理器运作打开与此块电池对应的所述小型步进电机83，所述小型步进电机83带动所述阀球81、所述转轴84、所述转杆86和所述第二连接管68转动，所述第二连接管68转动带动所述第一通孔69转动，所述阀球81带动所述第二通孔82转动，当所述阀球81每转动45°，所述阀球81侧壁的一个所述第二通孔82与所述安装管85对准，且所述第二连接管68侧壁的一个所述第一通孔69与所述第一连接管67上方的一根所述喷射管66对准；根据所述电池2位置，控制所述阀球81转动的角度，使此块所述电池2下方的所述喷射管66与所述第一通孔69对准，此时中央处理器运作打开对应的所述电磁阀63，使所述储存瓶61中储存的液体二氧化碳快速通过所述固定管62、所述安装管85、所述第二通孔82、所述第一通孔69、所述喷射管66和所述储存槽91进入所述喷头65的内部，二氧化碳通过所述喷头65快速向上喷出吹向所述电池2的侧壁，对异样所述电池2进行定向快速降温，避免此块所述电池2热失控；当储存在所述储存瓶61内部储存高压的二氧化碳通过所述喷射管66喷出进入所述储存槽91的内部时，气体快速倾斜喷出所述储存槽91的内部推出所述扇叶92和所述固定轴93转动，所述固定轴93转动推出所述涡轮94在所述隔板55的内部转动，从而使所述涡轮94推动制冷液在所述所述隔板55、所述第二连通管56、所述第一散热片51和所述第二散热片53的内部加速运作，从而增加此块所述电池2的散热效率，避免所述箱体11内部其它的所述电池2发生连锁反应导致事故。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于声波探测的汽车电池包变形探测装置，其特征在于，包括：
主体(1)；
电池(2)，多块所述电池(2)设置于所述主体(1)的内部；
探测机构(3)，所述探测机构(3)包括超声波发射器(31)和超声波接收器(32)，所述主体(1)的两侧分别安装多个所述超声波发射器(31)，所述主体(1)的另外两侧对应安装多个所述超声波接收器(32)；
导电机构(7)，所述导电机构(7)包括金属弹片(71)、导电杠杆(72)、电磁铁(73)、弹簧(74)、限位板(75)、连接杆(76)和接线板(77)，所述主体(1)的内部分别安装多个所述金属弹片(71)、所述电磁铁(73)、所述限位板(75)和所述接线板(77)，所述金属弹片(71)抵触所述电池(2)和所述导电杠杆(72)，所述导电杠杆(72)与所述主体(1)的内部转动连接，且所述弹簧(74)的两端分别连接所述主体(1)和所述导电杠杆(72)；所述电磁铁(73)吸附铁制所述导电杠杆(72)，且所述导电杠杆(72)与所述接线板(77)之间电性连接；所述导电杠杆(72)抵触所述限位板(75)，所述限位板(75)的侧壁固定连接所述连接杆(76)；
散热机构(5)，所述散热机构(5)安装于所述主体(1)的内部，且所述电池(2)抵触所述散热机构(5)；
循环机构(4)，所述循环机构(4)连接所述散热机构(5)；
喷射机构(6)，所述喷射机构(6)包括储存瓶(61)、固定管(62)、电磁阀(63)、凹槽(64)、喷头(65)、喷射管(66)、第一连接管(67)、第二连接管(68)和第一通孔(69)，所述主体(1)的内部安装所述储存瓶(61)，所述储存瓶(61)的一端安装所述固定管(62)，所述固定管(62)的侧壁安装所述电磁阀(63)；所述主体(1)的内部安装多根所述第一连接管(67)，所述第一连接管(67)的内部转动连接所述第二连接管(68)，且所述第二连接管(68)的侧壁分别设有多个错开分布的所述第一通孔(69)；所述第一连接管(67)的侧壁安装多根所述喷射管(66)，所述喷射管(66)连通所述第一通孔(69)和所述喷头(65)；所述散热机构(5)的底端设有所述凹槽(64)，所述凹槽(64)的内部安装所述喷头(65)；
调节机构(8)，所述调节机构(8)包括阀球(81)、第二通孔(82)、小型步进电机(83)、转轴(84)、安装管(85)、转杆(86)和阀体(87)，所述主体(1)的底端安装所述阀体(87)，所述阀体(87)的侧壁对称安装两根所述安装管(85)，且两根所述安装管(85)分别连接所述第一连接管(67)和所述固定管(62)；所述阀体(87)的内部转动连接所述阀球(81)和所述转轴(84)，所述转轴(84)和所述转杆(86)转动连接所述第一连接管(67)的内部，且所述转杆(86)的两端分别固定连接所述转轴(84)和所述第二连接管(68)；所述阀球(81)的内部设有多个贯穿所述阀球(81)的所述第二通孔(82)，所述第二通孔(82)滑动连接所述安装管(85)的侧壁，所述阀体(87)的侧壁安装所述小型步进电机(83)，且所述小型步进电机(83)连接所述阀球(81)的侧壁；
压缩机构(9)，所述压缩机构(9)安装于所述散热机构(5)的内部。
2.根据权利要求1所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置，其特征在于，所述主体(1)包括箱体(11)、支撑板(12)、箱盖(13)、橡胶层(14)、压缩网(15)和防爆阀(16)，所述箱体(11)的内部安装多块所述电池(2)，所述箱体(11)的顶端固定连接所述支撑板(12)，且所述箱体(11)和所述支撑板(12)的顶端安装所述箱盖(13)，且所述箱盖(13)的侧壁安装所述防爆阀(16)；所述箱盖(13)的底端安装所述橡胶层(14)，所述压缩网(15)抵触所述橡胶层(14)和所述电池(2)。
3.根据权利要求2所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置，其特征在于，所述电池(2)的一端对称安装接线柱(21)，所述接线柱(21)抵触所述箱体(11)内部的所述金属弹片(71)；所述箱体(11)的底端内部橡胶套(22)，所述接线柱(21)贯穿具有弹性的所述橡胶套(22)。
4.根据权利要求3所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置，其特征在于，所述散热机构(5)包括第一散热片(51)、第一连通管(52)、第二散热片(53)、导热硅胶片(54)、隔板(55)和第二连通管(56)，所述箱体(11)的两端分别安装呈波浪形分布的第一散热片(51)和所述第二散热片(53)，所述第一散热片(51)的一端与所述第二散热片(53)的一端通过所述第一连通管(52)连通；所述第一散热片(51)和所述第二散热片(53)的侧壁分别安装多块所述隔板(55)，且所述隔板(55)的一端连通所述第一散热片(51)或所述第二散热片(53)，相邻的所述隔板(55)之间通过所述第二连通管(56)连接；所述第一散热片(51)、所述第二散热片(53)和所述隔板(55)的侧壁分别铺设所述导热硅胶片(54)，且所述导热硅胶片(54)抵触所述电池(2)的侧壁。
5.根据权利要求4所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置，其特征在于，所述循环机构(4)包括排水管(41)、储存箱(42)、进水管(43)、水泵(44)和翅片散热器(45)，所述第二散热片(53)的侧壁连接所述进水管(43)，所述第一散热片(51)的侧壁连接所述排水管(41)，所述排水管(41)连接所述翅片散热器(45)，且所述翅片散热器(45)连通所述储存箱(42)的内部；所述储存箱(42)的内部安装所述水泵(44)，所述水泵(44)连接所述进水管(43)。
6.根据权利要求5所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置，其特征在于，所述压缩机构(9)包括储存槽(91)、扇叶(92)、固定轴(93)和蜗轮(94)，所述箱体(11)的底端设有所述储存槽(91)，所述储存槽(91)的侧壁分别安装两根所述喷射管(66)，一根所述喷射管(66)连接所述第一连接管(67)，另一根所述喷射管(66)连接所述喷头(65)；所述储存槽(91)的内部转动连接所述固定轴(93)和所述扇叶(92)，随时固定轴(93)的侧壁安装多块所述扇叶(92)；所述固定轴(93)的侧壁对称安装所述蜗轮(94)，所述蜗轮(94)转动连接所述隔板(55)的内部，且所述蜗轮(94)与所述第二连通管(56)的底端对齐。
7.根据权利要求6所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置，其特征在于，所述导热硅胶片(54)的底端设有多个截面为三角形的所述凹槽(64)，且所述凹槽(64)内部的所述喷头(65)侧壁截面为梯形结构。
8.根据权利要求7所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置，其特征在于，所述连接杆(76)用于同一块所述电池(2)下方的两块所述限位板(75)的导电连接，所述接线板(77)用于两块所述电池(2)之间的导电连接。
9.根据权利要求7所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置，其特征在于，所述第一通孔(69)和所述第二通孔(82)的数量相同，在水平方向上，所述第一通孔(69)和所述第二通孔(82)之间相互对应。
10.一种基于声波探测的汽车电池包变形探测方法，用于权利要求9中所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在所述电池(2)为汽车运行提供动力时，所述循环机构(4)推动冷却液在所述散热机构(5)内部循环运动，带走所述电池(2)运作时产生的热量；且此时所述箱体(11)一侧的所述超声波发射器(31)间歇发射超声波，超声波贯穿所述电池(2)，所述箱体(11)另一侧的所述超声波接收器(32)接收贯穿所述电池(2)的声波，当所述电池(2)正常时，每列声波从所述超声波发射器(31)发射时间与所述超声波接收器(32)接收时间之间的间隔相同，而当单个所述电池(2)过于发热导致变形时，单个所述电池(2)温度和内部化学状态改变会导致超声波通过此电池的时间缩短，此时声波从发射到接收之间时间间隔会缩短，所述箱体(11)的横向与纵向均安装所述探测机构(3)，同步十字交叉法可以准确定位变形的那块所述电池(2)；
步骤二：当确定异样电池时，中央处理器运作断开此块电池(2)下方的所述电磁铁(73)，所述电磁铁(73)失去磁力，所述弹簧(74)收缩带动所述导电杠杆(72)转动，所述导电杠杆(72)转动与所述金属弹片(71)分开，从而使此块所述电池(2)断开与所述接线板(77)的连接，从而使此块所述电池(2)与其它的所述电池(2)断开，所述电池(2)退出使用，避免此块所述电池(2)持续恶化；且所述导电杠杆(72)转动与所述限位板(75)接触，所述连接杆(76)用于同一块所述电池(2)下方的两块所述限位板(75)的导电连接，从而使电流通过所述限位板(75)、所述连接杆(76)和所述导电杠杆(72)继续流向所述接线板(77)，使其它的所述电池(2)正常工作；
步骤三：与此同时中央处理器运作打开与此块电池对应的所述小型步进电机(83)，所述小型步进电机(83)带动所述阀球(81)、所述转轴(84)、所述转杆(86)和所述第二连接管(68)转动，所述第二连接管(68)转动带动所述第一通孔(69)转动，所述阀球(81)带动所述第二通孔(82)转动，当所述阀球(81)每转动45°，所述阀球(81)侧壁的一个所述第二通孔(82)与所述安装管(85)对准，且所述第二连接管(68)侧壁的一个所述第一通孔(69)与所述第一连接管(67)上方的一根所述喷射管(66)对准；根据所述电池(2)位置，控制所述阀球(81)转动的角度，使此块所述电池(2)下方的所述喷射管(66)与所述第一通孔(69)对准，此时中央处理器运作打开对应的所述电磁阀(63)，使所述储存瓶(61)中储存的液体二氧化碳快速通过所述固定管(62)、所述安装管(85)、所述第二通孔(82)、所述第一通孔(69)、所述喷射管(66)进入所述喷头(65)的内部，二氧化碳通过所述喷头(65)快速向上喷出吹向所述电池(2)的侧壁，对异样所述电池(2)进行定向快速降温，避免此块所述电池(2)热失控，同时二氧化碳在所述喷射管(66)的内部运动推动所述压缩机构(9)运作，所述压缩机构(9)加快此块所述电池(2)周围冷却液的流动速度，进一步增加所述电池(2)的散热效率，减小电池包热失控的机率。
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|---|---|---|---|
| CN202310105832.9A CN116315204B (zh) | 2023-02-13 | 2023-02-13 | 一种基于声波探测的汽车电池包变形探测装置及方法 |
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