CN213007576U - 一种汽车电池包保护装置和汽车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及电池包,具体公开了一种汽车电池包保护装置,包括电池包本体,电池包本体外设有电池包保护装置和电池包释放装置,电池包释放装置与汽车主体间设有电连接于控制单元的脱离装置,控制单元能够根据接收的汽车外部碰撞信号控制脱离装置,以使得电池包本体离开汽车主体;电池包保护装置包括非牛顿流体保护层,非牛顿流体保护层和电池包本体间设有逃离装置,逃离装置电连接于控制单元,控制单元能够接收脱离后的电池包本体承受的撞击方向信号,以控制逃离装置驱动电池包本体逃离。此外,本实用新型还公开了包括汽车电池包保护装置的汽车。本实用新型的汽车电池包保护装置结构简单,能够在汽车受到撞击后保护电池包本体。

Description

一种汽车电池包保护装置和汽车
技术领域
本实用新型涉及电池包,具体地,涉及一种汽车电池包保护装置。此外,本实用新型还涉及一种汽车。
背景技术
近年来,随着汽车保有量的不断增加,汽车尾气对环境所造成的污染问题也日益加剧,因而污染较小的新能源汽车的发展将是汽车今后的一个重要发展方向。
在现有新能源汽车中,包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等,其中纯电动汽车因其零排放、能源利用率高、原料广等特点在新能源汽车中占据了较大的市场,但是新能源汽车所用的动力电池的安全性也一直是新能源汽车发展的敏感话题和难题。从图1中可以看出,电池包本体1一般均安装与汽车的底部,而汽车在行驶过程中,不可避免地会发生各种碰撞事故,当汽车发生剧烈碰撞时,新能源汽车中的电池也会因剧烈碰撞导致损坏、起火,甚至是爆炸等,会对车主的财产及生命安全造成很大的影响。
有鉴于此,现有技术的电池包无法满足使用过程中发生碰撞过程中电池包的安全保护问题。
实用新型内容
本实用新型首先所要解决的问题是提供一种汽车电池包保护装置,该汽车电池包保护装置能够在发生轻微碰撞时对电池包进行有效防护,而在发生剧烈碰撞时可以使电池包脱离汽车主体,保证电池包不会因剧烈碰撞而引起的起火或爆炸。
此外,本实用新型还要解决的问题是提供一种汽车,该汽车的汽车电池包保护装置能够在发生轻微碰撞时对电池包进行有效防护,而在发生剧烈碰撞时可以使电池包脱离汽车主体,保证电池包不会因剧烈碰撞而引起的起火或爆炸。
为了解决上述技术问题,本实用新型一方面提供一种汽车电池包保护装置,包括电池包本体,所述电池包本体外设有电池包保护装置和电池包释放装置,其中所述电池包释放装置与汽车主体间设有脱离装置,该脱离装置电连接于控制单元,所述控制单元能够根据接收的汽车外部碰撞信号控制所述脱离装置,以使得所述电池包本体离开所述汽车主体;所述电池包保护装置包括设于所述电池包本体四周侧壁上的非牛顿流体保护层、设于所述电池包本体上部的电池包上保护板和设于所述电池包本体下部的电池包下保护板,所述非牛顿流体保护层和所述电池包本体间设有逃离装置,所述逃离装置电连接于所述控制单元,所述控制单元能够接收脱离后的所述电池包本体承受的撞击方向信号,以控制所述逃离装置驱动所述电池包本体逃离。
作为一种优选实施方式,单个所述非牛顿流体保护层包括非牛顿流体和包裹所述非牛顿流体的保护膜,相邻两个所述非牛顿流体保护层的连接处形成有膜间间隙。
更优选地,所述保护膜为弹性保护膜。
作为另一种优选实施方式,所述逃离装置包括多个逃离气囊,所述控制单元适于根据接收的脱离后所述电池包本体承受的撞击方向信号,控制相应的所述逃离气囊爆炸,以能够控制所述电池包本体的逃离方向。
进一步优选地,所述非牛顿流体保护层和所述电池包本体间还设有电连接于所述控制单元的多个微动开关,以通过所述微动开关向所述控制单元传送所述电池包本体承受的撞击方向信号。
更进一步地,各所述逃离气囊分别设于所述电池包本体的四周周面上,所述控制单元设于所述汽车主体上或者设于所述电池包本体上。
作为一种具体结构形式,所述电池包释放装置包括连接卡钩以及与各所述连接卡钩活动连接的卡钩安装架,所述连接卡钩的一端形成为能够供所述电池包保护装置卡入的钩部,所述卡钩安装架设于所述电池包释放装置的靠近所述钩部的一端。
更具体地,所述卡钩安装架的中部区域形成有能够供所述连接卡钩穿过的通槽,所述卡钩安装架的上部与所述汽车主体连接,其下部与所述电池包上保护板通过销钉连接,其两侧壁上设有安装架转轴孔,其中所述连接卡钩上设有连接卡钩转轴,所述连接卡钩转轴能够枢转地插入所述安装架转轴孔,以能够使得所述连接卡钩转动连接于所述卡钩安装架上;或者所述连接卡钩上设有连接卡钩转轴孔,所述安装架转轴孔和连接卡钩转轴孔枢转安装有转动轴,以能够使得所述连接卡钩转动连接于所述卡钩安装架。
作为另一种具体结构形式,所述脱离装置包括脱离气囊,所述脱离装置连接于所述汽车主体上,各所述连接卡钩的远离所述钩部的一端设于所述脱离装置的下方,所述连接卡钩的远离所述钩部的一端与所述电池包上保护板间形成有供所述连接卡钩转动的空隙;所述控制单元能够根据接收的汽车外部碰撞信号控制所述脱离装置爆炸,以通过爆炸力推动所述连接卡钩转动,从而释放所述电池包本体离开所述汽车主体。
进一步地,本实用新型另一方面还提供一种汽车,该汽车包括根据上述技术方案中任一项所述的汽车电池包保护装置。
通过上述技术方案,本实用新型的汽车电池包保护装置包括电池包本体,所述电池包本体外设有电池包保护装置和电池包释放装置,其中所述电池包释放装置与汽车主体间设有脱离装置,该脱离装置电连接于控制单元,所述控制单元能够根据接收的汽车外部碰撞信号控制所述脱离装置,以使得所述电池包本体离开所述汽车主体;所述电池包保护装置包括设于所述电池包本体四周侧壁上的非牛顿流体保护层、设于所述电池包本体上部的电池包上保护板和设于所述电池包本体下部的电池包下保护板,所述非牛顿流体保护层和所述电池包本体间设有逃离装置,所述逃离装置电连接于所述控制单元,所述控制单元能够接收脱离后的所述电池包本体承受的撞击方向信号,以控制所述逃离装置驱动所述电池包本体逃离。本实用新型的汽车电池包保护装置能够根据接收到的汽车的外部碰撞信号来控制脱离装置,通过脱离装置爆炸来控制电池包释放装置,从而使得电池包本体离开汽车主体,可以避免汽车在碰撞过程中因撞击而引起电池包本体发生爆炸。电池包本体离开汽车主体的过程中,电池包保护装置能够为电池包本体提供比较完备的保护,同时,通过检测到的撞击位置来引爆逃离装置,使得电池包本体加速逃离撞击部位,从而有效避免电池包本体在撞击过程中因受到连续撞击而发生爆炸。
有关本实用新型的其他优点以及优选实施方式的技术效果,将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型的电池包本体的安装位置的一个具体实施例的结构示意图;
图2是本实用新型的汽车电池包保护装置的一个具体实施例的俯视图;
图3是本实用新型的汽车电池包保护装置的一个具体实施例的剖视图;
图4是图3的局部放大示意图;
图5是本实用新型的逃离气囊和控制器的一个具体实施例的结构示意图;
图6是本实用新型的逃离气囊和控制器的另一个具体实施例的结构示意图。
附图标记说明
1电池包本体 2电池包保护装置
201非牛顿流体保护层 2011非牛顿流体
2012保护膜 2013膜间间隙
202电池包上保护板 203电池包下保护板
3逃离装置 301逃离气囊
302控制器 4脱离装置
5电池包释放装置 501连接卡钩
502卡钩安装架 6销钉
7汽车主体
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
首先需要说明的是,在下文的描述中为清楚地说明本实用新型的技术方案而涉及的一些方位词,例如“上部”、“下部”等均是按照汽车所指的方位类推所具有的含义,例如,电池包本体1安装到汽车主体7上后,靠近地面的一面为下,反之则为上。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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,或者是一体连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,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实用新型中的具体含义。
如图2至图4所示,本实用新型提供一种汽车电池包保护装置,包括电池包本体1,所述电池包本体1外设有电池包保护装置2和电池包释放装置5,其中,所述电池包释放装置5与汽车主体7间设有脱离装置4,该脱离装置4电连接于控制单元,所述控制单元能够根据接收的汽车外部碰撞信号控制所述脱离装置4,以使得所述电池包本体1离开所述汽车主体7;所述电池包保护装置2包括设于所述电池包本体1四周侧壁上的非牛顿流体保护层201、设于所述电池包本体1上部的电池包上保护板202和设于所述电池包本体1下部的电池包下保护板203,所述非牛顿流体保护层201和所述电池包本体1间设有逃离装置3,所述逃离装置3电连接于所述控制单元,所述控制单元能够接收脱离后的所述电池包本体1承受的撞击方向信号,以控制所述逃离装置3驱动所述电池包本体1逃离。
在汽车受到撞的击过程中,对电池包本体1造成伤害的碰撞进行分析,可以将对电池包本体1造成伤害的碰撞大致分为以下三种:
第一种,低速轻微碰撞:在这里,低速轻微碰撞可以理解为是碰撞速度低且碰到电池包保护装置2上一段距离后就停止的碰撞。
此时,当汽车发生低速轻微碰撞时,非牛顿流体保护层201内的非牛顿流体2011仍可在一定范围内流动,非牛顿流体保护层201发生变形,侵占部分膜间间隙2013,但此时不会触动控制单元,此时非牛顿流体保护层201起到了对电池包本体1的保护作用。
第二种,低速持续碰撞:低速持续碰撞可以理解为碰撞速度低,但碰撞物碰到电池包保护装置2上后碰撞并未停止,而是持续向电池包保护装置2内倾入。
经分析可以看出,在低速持续碰撞中的碰撞前期,非牛顿流体保护层201内的非牛顿流体2011仍可在一定范围内流动,非牛顿流体保护层201发生变形,侵占部分膜间间隙2013,此时仍然不会触动控制单元。但是,在低速持续碰撞过程中,此时碰撞并没有停止,膜间间隙2013被全部侵占,而碰撞仍在继续时,非牛顿流体2011将无处流动,此时脱离装置4的控制单元被触发,使得电池包释放装置5启动,电池包本体1逃离汽车主体7,可以避免持续碰撞对电池包本体1产生挤压,导致电池包本体1因持续挤压而变形,甚至是爆炸、燃烧。
第三种,高速持续碰撞:在碰撞发生时,因碰撞速度快,非牛顿流体保护层201无发生形变的时间,此时非牛顿流体保护层201内的非牛顿流体2011受压力大,硬度提高,非牛顿流体保护层201将形成为一种硬度较大的保护壳,保护电池包本体1的安全。同时,持续的高强度碰撞能够出发脱离装置4的控制单元,电池包本体1逃离汽车主体7。
与此同时,电池包本体1脱离汽车主体7的过程中,因非牛顿流体保护层201为刚体,将会同时触发碰撞方向上的逃离装置3,电池包本体1会在逃离装置3的推动下,以更快推开相同位置的非牛顿流体保护层201,从而使得电池包本体1以更快的速度逃离撞击位置,保护电池包本体1不受碰撞和挤压。
由上述分析碰撞的三种状态可以看出,本实用新型的电池包保护装置2中的非牛顿流体保护层201利用非牛顿流体的特殊性,保证在汽车受到不同程度的撞击过程中,非牛顿流体保护层201均能够对电池包本体1提供足够的保护,可以有效避免电池包本体1在撞击过程中因过渡挤压及剧烈碰撞而发生爆炸,甚至是起火燃烧,从而对汽车及驾乘人员造成二次伤害。
从上述分析碰撞的第三种状态可以看出,电池包本体1与汽车主体7的逃离过程为:
首先,脱离装置4的控制单元被触发,脱离装置4被触发;
其次,脱离装置4发生爆炸时,能够触发电池包释放装置5,电池包本体1脱离汽车主体7;
最后,脱离后汽车主体7的电池包本体1与电池包保护装置2之间的逃离装置3被触发,电池包本体1向着远离撞击位置的方向逃离。
作为一种优选实施方式,单个所述非牛顿流体保护层201包括非牛顿流体2011和包裹所述非牛顿流体2011的保护膜2012,相邻两个所述非牛顿流体保护层201的连接处形成有膜间间隙2013。
更优选地,所述保护膜2012为弹性保护膜。
从图5和图6中可以看出,保护膜2012能够包裹住所有非牛顿流体2011,当受力较小时,非牛顿流体2011的流动性较强,膜间间隙2013能够为非牛顿流体2011的形变提供一定的变形空间,在膜间间隙2013能够承受范围内,将外部撞击非牛顿流体保护层201产生的形变转移至膜间间隙2013。
作为另一种优选实施方式,所述逃离装置3包括多个逃离气囊301,所述控制单元适于根据接收的脱离后所述电池包本体1承受的撞击方向信号,控制相应的所述逃离气囊301爆炸,以能够控制所述电池包本体1的逃离方向。
更优选地,所述非牛顿流体保护层201和所述电池包本体1间还设有电连接于所述控制单元的多个微动开关,以通过所述微动开关向所述控制单元传送所述电池包本体1承受的撞击方向信号。
从这里可以看出,本实用新型的电池包本体1脱离汽车主体7后,能够根据设置在非牛顿流体保护层201和电池包本体1之间的微动开关,以能够检测到电池包本体1的受到撞击的部位,同时还能够根据接收到的撞击位置的信号,引爆相应位置的逃离气囊301,逃离气囊301爆炸产生的推力能够作用在非牛顿流体保护层201上,此时,非牛顿流体保护层201处于刚度较大的状态,电池包本体1在逃离气囊301爆炸产生的推力下迅速向远离撞击的位置移动,从而促使电池包本体1远离撞击,避免电池包本体1在撞击过程中发生爆炸。
如图5和图6所示,进一步优选地,各所述逃离气囊301分别设于所述电池包本体1的四周周面上,所述控制单元302设于所述汽车主体7上或者设于所述电池包本体1上。
上述两种具体实施方式中,可根据实际需要选择,当然,也可以根据其他要求将逃离气囊301和控制单元302的安装位置进行调整,均属于本实用新型的保护范围。
如图3和图4所示,作为一种具体结构形式,所述电池包释放装置5包括连接卡钩501以及与各所述连接卡钩501活动连接的卡钩安装架502,所述连接卡钩501的一端形成为能够供所述电池包保护装置2卡入的钩部,所述卡钩安装架502设于所述电池包释放装置5的靠近所述钩部的一端。
更具体地,所述卡钩安装架502的中部区域形成有能够供所述连接卡钩501穿过的通槽,所述卡钩安装架502的上部与所述汽车主体7连接,其下部与所述电池包上保护板202通过销钉6连接,其两侧壁上设有安装架转轴孔,其中,所述连接卡钩501上设有连接卡钩转轴,所述连接卡钩转轴能够枢转地插入所述安装架转轴孔,以能够使得所述连接卡钩501转动连接于所述卡钩安装架502上。
作为上述具体结构形式的另一种可选结构形式,所述连接卡钩501上设有连接卡钩转轴孔,所述安装架转轴孔和连接卡钩转轴孔枢转安装有转动轴,以能够使得所述连接卡钩501转动连接于所述卡钩安装架502。
作为另一种具体结构形式,所述脱离装置4包括脱离气囊,所述脱离装置4连接于所述汽车主体7上,各所述连接卡钩501的远离所述钩部的一端设于所述脱离装置4的下方,所述连接卡钩501的远离所述钩部的一端与所述电池包上保护板202间形成有供所述连接卡钩501转动的空隙;所述控制单元能够根据接收的汽车外部碰撞信号控制所述脱离装置4爆炸,以通过爆炸力推动所述连接卡钩501转动,从而释放所述电池包本体1离开所述汽车主体7。
需要说明的是,卡钩安装架502采用紧固件(如螺钉、螺栓等)与汽车主体7连接,连接卡钩501通过转动轴或连接卡钩转轴与卡钩安装架502枢转连接,卡钩安装架502的下部通过销钉6与电池包上保护板202定位,销钉6能够限制电池包本体1和电池包保护装置2,在汽车发生晃动时,能够对电池包本体1和电池包保护装置2起到限制作用。
在这里,本实用新型的电池包释放装置5的释放过程为:
首先,脱离装置4中的脱离气囊爆炸,爆炸产生的推力推动连接卡钩501上远离钩部的一端向下,此时连接卡钩501以连接卡钩转轴为枢转中心,连接卡钩501向下的同时,钩部向上。
然后,当钩部脱离电池包下保护板203后,电池包本体1和电池包保护装置2因重力作用与汽车主体7脱离。
其中,当钩部脱离电池包下保护板203,因电池包上保护板202与卡钩安装架502之间采用的是通过销钉6定位,因此,当当钩部脱离电池包下保护板203后,电池包本体1和电池包保护装置2能够因重力作用很快与卡钩安装架502脱离,从而能够迅速与汽车主体7脱离。
当然,脱离装置4并不仅限于脱离气囊,还可以是其他逃离方式,例如,在电池包保护装置2与汽车主体7之间连接有气撑杆实现推动、在电池包保护装置2上安装电机和逃离轮、在汽车主体7上设置四连杆机构并增加扭簧以实现电池包本体1的逃离等,虽然各方案的实现形式有所不同,但是,均能够保证电池包本体1在汽车发生剧烈碰撞过程中实现电池包本体1与汽车主体7的分离,均属于本实用新型的保护范围。
进一步地,本实用新型另一方面还提供一种汽车,该汽车具有根据上述技术方案中任一项所述的汽车电池包保护装置。
由以上描述可以看出,本实用新型的汽车电池包保护装置包括电池包本体1,所述电池包本体1外设有电池包保护装置2和电池包释放装置5,其中所述电池包释放装置5与汽车主体7间设有脱离装置4,该脱离装置4电连接于控制单元,所述控制单元能够根据接收的汽车外部碰撞信号控制所述脱离装置4,以使得所述电池包本体1离开所述汽车主体7;所述电池包保护装置2包括设于所述电池包本体1四周侧壁上的非牛顿流体保护层201、设于所述电池包本体1上部的电池包上保护板202和设于所述电池包本体1下部的电池包下保护板203,所述非牛顿流体保护层201和所述电池包本体1间设有逃离装置3,所述逃离装置3电连接于所述控制单元,所述控制单元能够接收脱离后的所述电池包本体1承受的撞击方向信号,以控制所述逃离装置3驱动所述电池包本体1逃离。本实用新型的汽车电池包保护装置能够适应汽车撞击过程中遇到的各种撞击形式,在不同撞击情况下均能够有效保护电池包本体1,且在电池包本体1与汽车主体7脱离后迅速远离撞击位置,保证电池包本体1不会因剧烈撞击而发生爆炸,从而能够有效保护驾乘人员的人身安全。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种汽车电池包保护装置,包括电池包本体(1),其特征在于,所述电池包本体(1)外设有电池包保护装置(2)和电池包释放装置(5),其中
所述电池包释放装置(5)与汽车主体(7)间设有脱离装置(4),该脱离装置(4)电连接于控制单元,所述控制单元能够根据接收的汽车外部碰撞信号控制所述脱离装置(4),以使得所述电池包本体(1)离开所述汽车主体(7);
所述电池包保护装置(2)包括设于所述电池包本体(1)四周侧壁上的非牛顿流体保护层(201)、设于所述电池包本体(1)上部的电池包上保护板(202)和设于所述电池包本体(1)下部的电池包下保护板(203),所述非牛顿流体保护层(201)和所述电池包本体(1)间设有逃离装置(3),所述逃离装置(3)电连接于所述控制单元,所述控制单元能够接收脱离后的所述电池包本体(1)承受的撞击方向信号,以控制所述逃离装置(3)驱动所述电池包本体(1)逃离。
2.根据权利要求1所述的汽车电池包保护装置,其特征在于,单个所述非牛顿流体保护层(201)包括非牛顿流体(2011)和包裹所述非牛顿流体(2011)的保护膜(2012),相邻两个所述非牛顿流体保护层(201)的连接处形成有膜间间隙(2013)。
3.根据权利要求2所述的汽车电池包保护装置,其特征在于,所述保护膜(2012)为弹性保护膜。
4.根据权利要求1所述的汽车电池包保护装置,其特征在于,所述逃离装置(3)包括多个逃离气囊(301),所述控制单元适于根据接收的脱离后所述电池包本体(1)承受的撞击方向信号,控制相应的所述逃离气囊(301)爆炸,以能够控制所述电池包本体(1)的逃离方向。
5.根据权利要求4所述的汽车电池包保护装置,其特征在于,所述非牛顿流体保护层(201)和所述电池包本体(1)间还设有电连接于所述控制单元的多个微动开关,以通过所述微动开关向所述控制单元传送所述电池包本体(1)承受的撞击方向信号。
6.根据权利要求4所述的汽车电池包保护装置,其特征在于,各所述逃离气囊(301)分别设于所述电池包本体(1)的四周周面上,所述控制单元(302)设于所述汽车主体(7)上或者设于所述电池包本体(1)上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的汽车电池包保护装置,其特征在于,所述电池包释放装置(5)包括连接卡钩(501)以及与各所述连接卡钩(501)活动连接的卡钩安装架(502),所述连接卡钩(501)的一端形成为能够供所述电池包保护装置(2)卡入的钩部,所述卡钩安装架(502)设于所述电池包释放装置(5)的靠近所述钩部的一端。
8.根据权利要求7所述的汽车电池包保护装置,其特征在于,所述卡钩安装架(502)的中部区域形成有能够供所述连接卡钩(501)穿过的通槽,所述卡钩安装架(502)的上部与所述汽车主体(7)连接,其下部与所述电池包上保护板(202)通过销钉(6)连接,其两侧壁上设有安装架转轴孔,其中
所述连接卡钩(501)上设有连接卡钩转轴,所述连接卡钩转轴能够枢转地插入所述安装架转轴孔,以能够使得所述连接卡钩(501)转动连接于所述卡钩安装架(502)上;或者
所述连接卡钩(501)上设有连接卡钩转轴孔,所述安装架转轴孔和连接卡钩转轴孔枢转安装有转动轴,以能够使得所述连接卡钩(501)转动连接于所述卡钩安装架(502)。
9.根据权利要求7所述的汽车电池包保护装置,其特征在于,所述脱离装置(4)包括脱离气囊,所述脱离装置(4)连接于所述汽车主体(7)上,各所述连接卡钩(501)的远离所述钩部的一端设于所述脱离装置(4)的下方,所述连接卡钩(501)的远离所述钩部的一端与所述电池包上保护板(202)间形成有供所述连接卡钩(501)转动的空隙;所述控制单元能够根据接收的汽车外部碰撞信号控制所述脱离装置(4)爆炸,以通过爆炸力推动所述连接卡钩(501)转动,从而释放所述电池包本体(1)离开所述汽车主体(7)。
10.一种汽车,其特征在于,包括根据权利要求1至9中任一项所述的汽车电池包保护装置。
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