CN117219943B - 一种电动汽车电池减震搭载装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电动汽车电池减震领域，具体是一种电动汽车电池减震搭载装置，包括主体搭载机构、封装排气机构和控制模块。为提高电动汽车行驶时的安全性，减少电动汽车行驶时电池包受外界震动的影响，设置主体搭载机构和封装排气机构，创造性的将流化原理应用到对电池包的减震中，吸收电池包的震动能量，还能对电池包提供冷却风，同时配合悬挂搭载臂和调谐阻尼装置，减小传递到电池包的震动，延长电池寿命，提高电池包使用时的安全性，降低维护成本，解决了由震动导致的电池包损坏的技术问题。

Description

一种电动汽车电池减震搭载装置

技术领域

本发明属于电动汽车电池减震技术领域，具体是指一种电动汽车电池减震搭载装置。

背景技术

电动汽车是一种使用电池或其他可充电能源驱动的汽车，与传统的内燃机汽车不同，电动汽车使用电能而不是燃油来提供动力。电动汽车的主要组成部分包括电池、电动机和电控系统，电池是电动汽车的能源存储装置，通常使用锂离子电池或其他类型的可充电电池，电动机负责将电能转换为机械能，驱动汽车前进，电控系统控制电池和电动机之间的能量流动，保证系统工作的正常运行。

电动汽车的电池在设计时，考虑到电池的散热性、组装和维护的便利性，通常将电池设计成为可更换的电池包，并将电池包安装于车辆底盘的中心区域，但由于电池是直接安装在车辆底盘上，车辆在行驶过程中，受外力所产生的震动会直接反馈到电池包上，电池包很容易造成松动、接触不良甚至破裂等问题，升高电池因震动损坏的潜在风险，因此，需要设计一种电动汽车电池减震搭载装置，以便提高电动汽车的安全性能。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种电动汽车电池减震搭载装置，为提高电动汽车行驶时的安全性，减少电动汽车行驶时电池包受外界震动的影响，设置主体搭载机构和封装排气机构，创造性的将流化原理应用到对电池包的减震中，吸收电池包的震动能量，还能对电池包提供冷却风，同时配合悬挂搭载臂和调谐阻尼装置，减小传递到电池包的震动能量，提高电池包使用时的安全性，延长电池寿命，降低维护成本，解决了由震动导致的电池包损坏的技术问题。

本发明采取的技术方案如下：本发明提供一种电动汽车电池减震搭载装置，包括主体搭载机构、封装排气机构和控制模块，所述主体搭载机构安装于车辆的底盘上，所述封装排气机构设于主体搭载机构上，所述控制模块设于主体搭载机构上，所述主体搭载机构安装时搭载控制模块的一端指向车头。

进一步地，所述主体搭载机构包括搭载舱、固定翼板、防尘罩、进风装置、悬挂搭载臂和调谐阻尼装置，所述固定翼板设于搭载舱的侧壁上，所述搭载舱通过固定翼板与车辆的底盘固定连接，所述防尘罩与搭载舱固定连接，所述进风装置设于搭载舱内，所述悬挂搭载臂设于搭载舱内，所述悬挂搭载臂与电池包活动连接，所述调谐阻尼装置活动设于电池包的底部，为提高本设备的使用效率，安装时，将防尘罩所在的一端设指向车尾，控制模块所在的一端指向车头，此时，会在防尘罩形成湍流，可以将湍流用于进风装置进行气流循环，增加进风量，提高气流循环的效率。

进一步地，所述进风装置包括负压进风机、进气通道和进气特斯拉阀，所述进气通道设于搭载舱内，所述负压进风机设于进气通道上，所述进气特斯拉阀设于进气通道上。

其中，所述负压进风机包括负压进气仓、进气电机和进气叶轮，所述负压进气仓设于进气通道上，所述进气电机设于负压进气仓内，所述进气叶轮设于进气电机的输出端上。

作为本发明进一步优选地，所述进气通道的上表面设有出气口，进气特斯拉阀为单向阀，只允许气流从负压进风机进入，经过进气特斯拉阀加速后从出气口排出，对搭载舱内提供稳定连续的气流。

进一步地，所述悬挂搭载臂包括悬挂主梁、连接转臂、外滑轴、内滑轴和滑动限位轴，所述悬挂主梁设于搭载舱上，所述外滑轴滑动设于悬挂主梁上，所述内滑轴滑动设于悬挂主梁上，所述内滑轴同时与外滑轴滑动连接，所述滑动限位轴设于悬挂主梁上，所述外滑轴通过连接转臂与电池包转动连接，所述内滑轴通过连接转臂与电池包转动连接。

作为本发明进一步优选地，所述内滑轴与悬挂主梁内侧壁之间设有压力弹簧B，所述外滑轴与悬挂主梁内侧壁之间设有压力弹簧A，压力弹簧A和压力弹簧B作用于外滑轴和内滑轴，让外滑轴和内滑轴相互靠近，当搭载电池包后，电池包的力作用到外滑轴和内滑轴并使彼此相互远离，此时压力弹簧A和压力弹簧B的弹力可用于抵消电池包的作用力，对电池包提供平衡力。

进一步地，所述调谐阻尼装置包括缓冲组件、中心连接器和阻尼平台，所述中心连接器设于电池包底部，所述阻尼平台设于中心连接器上，所述缓冲组件的一端设于电池包上，所述缓冲组件的另一端设于阻尼平台上。

其中，所述缓冲组件包括上搭载环、上转动环、缓冲臂A、缓冲弹簧、缓冲臂B、下搭载环和下转动环，所述上搭载环设于电池包上，所述上转动环转动设于上搭载环上，所述缓冲臂A转动设于上转动环上，所述下搭载环设于阻尼平台上，所述下转动环转动设于下搭载环上，所述缓冲臂B转动设于下转动环上，所述缓冲臂A与缓冲臂B滑动连接，所述缓冲弹簧的一端设于缓冲臂A上，所述缓冲弹簧的另一端设于缓冲臂B上。

进一步地，所述中心连接器包括上连接底座、下连接底座和连接钢缆组，所述上连接底座设于电池包上，所述下连接底座设于阻尼平台上，所述上连接底座与下连接底座通过连接钢缆组连接。

进一步地，所述封装排气机构包括防护顶盖和上排气仓，所述防护顶盖通过螺栓与搭载舱固定连接，所述上排气仓设于防护顶盖上。

作为本发明进一步优选地，所述上排气仓内设有排气特斯拉阀，所述上排气仓的底部设有排气口。

作为本发明进一步优选地，所述搭载舱内填充有空间占比90%的硅基气凝胶球，硅基气凝胶球的直径大于排气口和出气口的直径，由于硅基凝胶具有非常低的密度和高度多孔的特性，可以被进风装置送入搭载舱内的气流吹起，实现浮力和重力平衡，进入流化状态，从而吸收阻尼平台与电池包震动产生的能量，实现减震。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案提供的一种电动汽车电池减震搭载装置的有益效果如下：

（1）为提高电动汽车行驶时的安全性，减少电动汽车行驶时电池包受外界震动的影响，设置主体搭载机构和封装排气机构，创造性的将流化原理应用到对电池包的减震中，吸收电池包的震动能量，还能对电池包提供冷却风，同时配合悬挂搭载臂和调谐阻尼装置，减小传递到电池包的震动，延长电池寿命，提高电池包使用时的安全性，降低维护成本，解决了由震动导致的电池包损坏的技术问题；

（2）进风装置的设置，只允许气流从负压进风机进入，经过进气特斯拉阀加速后从出气口排出，对搭载舱内提供稳定连续的气流，增加进风量，提高气流循环的效率；

（3）悬挂搭载臂的设置，利用压力弹簧A和压力弹簧B的弹力抵消电池包的作用力，对电池包提供平衡力，减少传递到电池包的震动能量；

（4）通过在搭载舱内填充空间占比90%的硅基气凝胶球，利用硅基凝胶低密度和高度多孔的特性，可以被进风装置的气流吹起，实现浮力和重力平衡，进入流化状态，吸收阻尼平台与电池包震动产生的能量，实现减震。

附图说明

图1为本发明提出的一种电动汽车电池减震搭载装置的结构示意图；

图2为主体搭载机构的结构示意图；

图3为主体搭载机构的部分结构示意图；

图4为进风装置的部分结构剖视爆炸图；

图5为负压进风机的风向指示剖视图；

图6为悬挂搭载臂与调谐阻尼装置搭载电池包的部分结构示意图；

图7为悬挂搭载臂的剖视图；

图8为调谐阻尼装置的侧视图；

图9为缓冲组件的爆炸图；

图10为中心连接器的爆炸图；

图11为封装排气机构的结构示意图；

图12为上排气仓的爆炸图。

其中，1、主体搭载机构，2、封装排气机构，3、控制模块，4、电池包，101、搭载舱，102、固定翼板，103、防尘罩，104、进风装置，105、悬挂搭载臂，106、调谐阻尼装置，107、负压进风机，108、进气通道，109、进气特斯拉阀，110、出气口，111、悬挂主梁，112、连接转臂，113、外滑轴，114、内滑轴，115、滑动限位轴，116、压力弹簧A，117、压力弹簧B，118、缓冲组件，119、中心连接器，120、阻尼平台，121、上搭载环，122、上转动环，123、缓冲臂A，124、缓冲弹簧，125、缓冲臂B，126、下搭载环，127、下转动环，128、上连接底座，129、下连接底座，130、连接钢缆组，131、负压进气仓，132、进气电机，133、进气叶轮，201、防护顶盖，202、上排气仓，203、排气特斯拉阀，204、排气口。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明具体实施方式中的附图，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；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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。

如图1、图2和图3所示，本发明采取的技术方案如下：本发明提供一种电动汽车电池减震搭载装置，包括主体搭载机构1、封装排气机构2和控制模块3，封装排气机构2设于主体搭载机构1上，控制模块3设于主体搭载机构1上；主体搭载机构1包括搭载舱101、固定翼板102、防尘罩103、进风装置104、悬挂搭载臂105和调谐阻尼装置106，固定翼板102设于搭载舱101的侧壁上，防尘罩103与搭载舱101固定连接，进风装置104设于搭载舱101内，悬挂搭载臂105设于搭载舱101内，悬挂搭载臂105与电池包4活动连接，调谐阻尼装置106活动设于电池包4的底部。

如图3、图4和图5所示，进风装置104包括负压进风机107、进气通道108和进气特斯拉阀109，进气通道108设于搭载舱101内，负压进风机107设于进气通道108上，进气特斯拉阀109设于进气通道108上，进气通道108的上表面设有出气口110；负压进风机107包括负压进气仓131、进气电机132和进气叶轮133，负压进气仓131设于进气通道108上，进气电机132设于负压进气仓131内，进气叶轮133设于进气电机132的输出端上。

如图2、图6和图7所示，悬挂搭载臂105包括悬挂主梁111、连接转臂112、外滑轴113、内滑轴114和滑动限位轴115，悬挂主梁111设于搭载舱101上，外滑轴113滑动设于悬挂主梁111上，内滑轴114滑动设于悬挂主梁111上，内滑轴114同时与外滑轴113滑动连接，滑动限位轴115设于悬挂主梁111上，外滑轴113通过连接转臂112与电池包4转动连接，内滑轴114通过连接转臂112与电池包4转动连接；内滑轴114与悬挂主梁111内侧壁之间设有压力弹簧B117，外滑轴113与悬挂主梁111内侧壁之间设有压力弹簧A116。

如图2、图6、图8、图9和图10所示，调谐阻尼装置106包括缓冲组件118、中心连接器119和阻尼平台120，中心连接器119设于电池包4底部，阻尼平台120设于中心连接器119上，缓冲组件118的一端设于电池包4上，缓冲组件118的另一端设于阻尼平台120上；缓冲组件118包括上搭载环121、上转动环122、缓冲臂A123、缓冲弹簧124、缓冲臂B125、下搭载环126和下转动环127，上搭载环121设于电池包4上，上转动环122转动设于上搭载环121上，缓冲臂A123转动设于上转动环122上，下搭载环126设于阻尼平台120上，下转动环127转动设于下搭载环126上，缓冲臂B125转动设于下转动环127上，缓冲臂A123与缓冲臂B125滑动连接，缓冲弹簧124的一端设于缓冲臂A123上，缓冲弹簧124的另一端设于缓冲臂B125上；中心连接器119包括上连接底座128、下连接底座129和连接钢缆组130，上连接底座128设于电池包4上，下连接底座129设于阻尼平台120上，上连接底座128与下连接底座129通过连接钢缆组130连接。

如图1、图11和图12所示，封装排气机构2包括防护顶盖201和上排气仓202，防护顶盖201通过螺栓与搭载舱101固定连接，上排气仓202设于防护顶盖201上；上排气仓202内设有排气特斯拉阀203，上排气仓202的底部设有排气口204。

具体使用时，首先，将电池包4安装到悬挂搭载臂105上，再将调谐阻尼装置106安装到电池包4的底部，最后再将本设备安装到车辆底部，且在安装时，主体搭载机构1搭载控制模块3的一端指向车头，搭载防尘罩103的一端指向车尾；车辆在行驶过程中，车辆底盘下方的气流运动至防尘罩103形成湍流，同时控制模块3启动进气电机132，进气电机132启动带动进气叶轮133转动，进气叶轮133转动通过防尘罩103吸入一部分湍流，气流被通过负压进气仓131的空隙进入后，在内部循环加速后排出，排出的气体由于流速增大，形成低压区域，吸引更多的湍流通过负压进气仓131进入进气通道108内，利用进气特斯拉阀109的单向性和加速的特点对流入的气流加速，之后气流从出气口110排出，排出的气流作用到硅基气凝胶球，由于硅基凝胶具有低密度和高度多孔的特性，从出气口110排出的气流将硅基气凝胶球包覆，硅基气凝胶球表面的摩擦力和气体流动产生的升力，可以使硅基气凝胶球浮在搭载舱101中，形成一种类似于流体的状态，在此状态下，阻尼平台120与电池包4震动产生的能量会被硅基气凝胶球吸收，而且由于存在气流流动，可以辅助电池组降温，之后气流自下而上从排气口204进入上排气仓202内，通过上排气仓202内的排气特斯拉阀203单向排出；此外，车辆在运行时，悬挂搭载臂105和调谐阻尼装置106为电池包4提供减震，悬挂搭载臂105通过压力弹簧A116和压力弹簧B117向悬挂主梁111中心挤压外滑轴113和内滑轴114，当电池包4搭载到悬挂搭载臂105后，外滑轴113和内滑轴114会受到由电池包4提供的向悬挂主梁111两端的力，两种力相互叠加实现动态平衡，当车辆发生震动时，能量被压力弹簧A116和压力弹簧B117变形吸收，之后再传递到电池包4上，此时电池包4震动的能量通过缓冲组件118和中心连接器119传递到阻尼平台120，由于阻尼平台120外围四点与电池包4外围四点之间存在缓冲组件118提供的斥力，而中间中心连接器119可近似看作电池包4与阻尼平台120二者中点只有一个点连接，因此当电池包4发生震动时，由于缓冲组件118提供的斥力，阻尼平台120向电池包4震动的相反方向震动，实现阻尼减震的技术效果。

以上便是本发明具体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电动汽车电池减震搭载装置，其特征在于：包括主体搭载机构（1）、封装排气机构（2）和控制模块（3），所述主体搭载机构（1）设于车辆的底盘上，所述封装排气机构（2）设于主体搭载机构（1）上，所述控制模块（3）设于主体搭载机构（1）上，所述主体搭载机构（1）安装时搭载控制模块（3）的一端指向车头；所述主体搭载机构（1）包括搭载舱（101）、固定翼板（102）、防尘罩（103）、进风装置（104）、悬挂搭载臂（105）和调谐阻尼装置（106），所述固定翼板（102）设于搭载舱（101）的侧壁上，所述搭载舱（101）通过固定翼板（102）与车辆的底盘固定连接，所述防尘罩（103）与搭载舱（101）固定连接，所述进风装置（104）设于搭载舱（101）内，所述悬挂搭载臂（105）设于搭载舱（101）内，所述悬挂搭载臂（105）与电池包活动连接，所述调谐阻尼装置（106）活动设于电池包的底部；所述调谐阻尼装置（106）包括缓冲组件（118）、中心连接器（119）和阻尼平台（120），所述中心连接器（119）设于电池包底部，所述阻尼平台（120）设于中心连接器（119）上，所述缓冲组件（118）的一端设于电池包上，所述缓冲组件（118）的另一端设于阻尼平台（120）上；所述悬挂搭载臂（105）包括悬挂主梁（111）、连接转臂（112）、外滑轴（113）、内滑轴（114）和滑动限位轴（115），所述悬挂主梁（111）设于搭载舱（101）上，所述外滑轴（113）滑动设于悬挂主梁（111）上，所述内滑轴（114）滑动设于悬挂主梁（111）上，所述内滑轴（114）同时与外滑轴（113）滑动连接，所述滑动限位轴（115）设于悬挂主梁（111）上，所述外滑轴（113）通过连接转臂（112）与电池包转动连接，所述内滑轴（114）通过连接转臂（112）与电池包转动连接；所述缓冲组件（118）包括上搭载环（121）、上转动环（122）、缓冲臂A（123）、缓冲弹簧（124）、缓冲臂B（125）、下搭载环（126）和下转动环（127），所述上搭载环（121）设于电池包上，所述上转动环（122）转动设于上搭载环（121）上，所述缓冲臂A（123）转动设于上转动环（122）上，所述下搭载环（126）设于阻尼平台（120）上，所述下转动环（127）转动设于下搭载环（126）上，所述缓冲臂B（125）转动设于下转动环（127）上，所述缓冲臂A（123）与缓冲臂B（125）滑动连接，所述缓冲弹簧（124）的一端设于缓冲臂A（123）上，所述缓冲弹簧（124）的另一端设于缓冲臂B（125）上；所述内滑轴（114）与悬挂主梁（111）内侧壁之间设有压力弹簧B（117），所述外滑轴（113）与悬挂主梁（111）内侧壁之间设有压力弹簧A（116）；所述封装排气机构（2）包括防护顶盖（201）和上排气仓（202），所述防护顶盖（201）通过螺栓与搭载舱（101）固定连接，所述上排气仓（202）设于防护顶盖（201）上；所述上排气仓（202）内设有排气特斯拉阀（203），所述上排气仓（202）的底部设有排气口（204）；所述搭载舱（101）内填充有空间占比90%的硅基气凝胶球，硅基气凝胶球的直径大于排气口（204）和出气口（110）的直径。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池减震搭载装置，其特征在于：所述进风装置（104）包括负压进风机（107）、进气通道（108）和进气特斯拉阀（109），所述进气通道（108）设于搭载舱（101）内，所述负压进风机（107）设于进气通道（108）上，所述进气特斯拉阀（109）设于进气通道（108）上。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车电池减震搭载装置，其特征在于：所述负压进风机（107）包括负压进气仓（131）、进气电机（132）和进气叶轮（133），所述负压进气仓（131）设于进气通道（108）上，所述进气电机（132）设于负压进气仓（131）内，所述进气叶轮（133）设于进气电机（132）的输出端上，所述进气通道（108）的上表面设有出气口（110）。

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车电池减震搭载装置，其特征在于：所述中心连接器（119）包括上连接底座（128）、下连接底座（129）和连接钢缆组（130），所述上连接底座（128）设于电池包上，所述下连接底座（129）设于阻尼平台（120）上，所述上连接底座（128）与下连接底座（129）通过连接钢缆组（130）连接。