一种新能源汽车动力电池防撞系统的制作方法

1.本发明属于新能源汽车动力电池防撞技术领域，具体涉及一种新能源汽车动力电池防撞系统。


背景技术：

2.随着科学技术的发展和汽车动力系统的进步，新能源汽车的普及率越来越高。但是，现有技术下新能源电动汽车存在着一些安全隐患。例如在电动汽车遭受高速碰撞时，车体受到强力冲撞并发生变形，从而使车体内的动力电池受到强力冲撞以及挤压变形，电池块相互挤压、穿刺，造成损坏破裂与短路，引起起火甚至爆炸导致全车烧毁。
3.针对上述问题，研发人员进行深入研究，采取多种技术手段用于电动汽车动力电池的防撞和减震。例如公开号为cn113540656a的发明公开了一种具有防撞保护壳的新能源电池通过采用橡胶和弹性件组合的方式减缓车辆受到撞击时施加于电池的撞击力。但是这种方案存在两个缺陷：1、防撞保护壳的设置一定程度压缩了动力电池的安装空间，在汽车受到冲撞时，更容易使动力电池受到挤压；2、由于橡胶材料和弹性件的物理特性限制，其能够缓冲的撞击力比较有限，在受到较强的撞击时，动力电池受到挤压仍存在较高的破损起火风险。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中电动汽车动力电池防撞装置中动力电池容易受到挤压，防护效果差的技术问题，从而提供一种新能源汽车动力电池防撞系统。
5.一种新能源汽车动力电池防撞系统，包括监测模块、调整执行模块和控制模块；
6.所述监测模块包括红外线传感器；所述红外线传感器固定于动力电池仓内，用于监测所述动力电池仓的形变数据并输出至控制模块；
7.所述调整执行模块包括推杆机构和驱动电机；所述推杆机构包括底座滑轨和推杆组件，所述底座滑轨固定于所述动力电池仓底部，所述推杆组件一端可滑动地安装于所述底座滑轨上，另一端与动力电池固定；所述动力电池包括多个电池块，所述推杆组件包括多个推杆，每个所述推杆一端分别与一个所述电池块固定；所述驱动电机驱动所述推杆运动；
8.所述控制模块用于根据动力电池仓的形变数据，控制所述推杆机构将所述电池块移动。
9.进一步的，所述推杆组件内的所述推杆为六自由度推杆。
10.进一步的，所述调整执行模块还包括电控连接部件，所述电控连接部件连接所述控制系统，用于使动力电池内各个电池块相互固定或分离。
11.进一步的，所述监测模块还包括压力传感器，所述压力传感器固定于所述电池块表面，用于将所述电池块表面的压力数据输出至所述控制模块。
12.进一步的，所述监测模块还包括车速传感器，所述车速传感器用于监测车速数据
并输出至所述控制模块。
13.进一步的，所述调整执行模块还包括纳米材料储存罐和电控喷射器，所述电控喷射器连接所述纳米材料储存罐，用于将所述纳米材料储存罐内的纳米材料喷射至电池块表面。
14.进一步的，还包括常闭电磁阀，所述常闭电磁阀输入端连接所述纳米材料储存罐，输出端连接所述电控喷射器。
15.进一步的，还包括喷射摇臂，所述喷射摇臂一端与所述电控喷射器连接，另一端可滑动地安装于所述底座滑轨上。
16.进一步的，所述监测模块还包括报警器，所述报警器与所述控制模块连接，用于将电池碰撞警报以声音或灯光的方式发出。
17.有益效果：
18.1.本发明通过监测模块红外线传感器的设置，能够获取发生碰撞时动力电池仓内的形变部位和形变程度；控制模块获取形变数据并控制调整执行模块；调整执行模块通过多个推杆将动力电池分开为多个电池块，通过推杆以及底座滑轨将电池块分散避让放置到动力电池仓内未被挤压的位置。本发明通过监测模块、调整执行模块和控制模块的配合设置，能够有效避免在汽车发生碰撞时动力电池受到冲击和穿刺，以及防止各电池块相互挤压，产生变形，导致电池隔膜撕裂短路,可燃电解液泄漏，引起连锁起火，有效提升了电动汽车动力电池的安全性。
19.2.本发明通过六自由度推杆的设置，确保推杆能够带动电池块向各个方向自由运动，进一步避免了电池块受到碰撞和挤压；通过电控连接部件的设置，能够使动力电池在在正常工作时连接成一个整体，并在受到撞击时拆分为多个电池块；通过压力传感器的设置，能够监测电池块表面的压力数据，从而进一步对挤压和碰撞进行避让；通过车速传感器的设置，能够根据车速的变化数据判断汽车受到碰撞的情况，从而使电池防撞系统及时做出反应，进一步确保了系统的可靠性。
20.3.本发明通过纳米材料存储罐和电控喷射器的设置，在发生碰撞时电控喷射器将纳米材料存储罐内的纳米材料雾化喷射并附着在拆分后的电池块表面，吸收撞击能量对电池进行保护，能够避免电池受到挤压变形导致自燃；通过常闭电磁阀的设置，确保在汽车正常状态下纳米材料储存罐内的纳米材料被有效储存；通过喷射摇臂的设置，电控喷射器能够移动至电池块上方进行喷射，使纳米材料精准附着在电池块上。
21.4.通过报警器的设置，在动力电池存在自燃风险时，能够将电池碰撞警报以声音或灯光方式发出，警示人员从而确保人员的人身安全。
附图说明
22.图1为本发明的整体结构框图；
23.图2为本发明的动力电池结构示意图；
24.图3为本发明推杆机构的正视结构示意图；
25.图4为本发明推杆机构的俯视结构示意图。
26.1、电池块；2、动力电池；3、底座滑轨；4、推杆组件；5、动力电池仓；6、红外线传感器。
具体实施方式
27.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.参照图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供了一种新能源汽车动力电池防撞系统，包括监测模块、调整执行模块和控制模块；所述监测模块包括红外线传感器6；所述红外线传感器6固定于动力电池仓5内，用于监测所述动力电池仓5的形变数据并输出至控制模块；所述调整执行模块包括推杆机构和驱动电机；所述推杆机构包括底座滑轨3和推杆组件4，所述底座滑轨3固定于所述动力电池仓5底部，所述推杆组件4一端可滑动地安装于所述底座滑轨3上，另一端与动力电池2固定；所述动力电池2包括多个电池块1，所述推杆组件4包括多个推杆，每个所述推杆一端分别与一个所述电池块1固定；所述驱动电机驱动所述推杆运动；所述控制模块用于根据动力电池仓5的形变数据，控制所述推杆机构将所述电池块1移动。
30.通过监测模块红外线传感器6的设置，能够获取发生碰撞时动力电池仓5内的形变部位和形变程度；控制模块获取形变数据并控制调整执行模块；调整执行模块通过多个推杆将动力电池2分开为多个电池块1，通过推杆以及底座滑轨3将电池块1分散避让放置到动力电池仓5内未被挤压的位置。通过监测模块、调整执行模块和控制模块的配合设置，能够有效避免在汽车发生碰撞时动力电池2受到冲击和穿刺，以及防止各电池块1相互挤压，产生变形，导致电池隔膜撕裂短路，可燃电解液泄漏，引起连锁起火，有效提升了电动汽车动力电池2的安全性。
31.具体来说，所述监测模块还包括压力传感器，所述压力传感器固定于所述电池块1表面，用于将所述电池块1表面的压力数据输出至所述控制模块；还包括车速传感器，所述车速传感器用于监测车速数据并输出至所述控制模块。所述监测模块还包括柔性导电复合膜。
32.所述红外线传感器6实时监测动力电池仓5内空间的动态的变化，监测的形变数据包括形变部位和形变程度，将形变数据输出至控制模块，分析动力电池仓5内受到挤压的状况，并控制调整执行模块对动力电池2进行针对性的移动和调整。
33.多个所述压力传感器分别固定于每一个所述电池块1表面，分别监测每一块电池
块1上的压力数据，所述控制模块根据压力数据单独控制每一块电池块1的运动，规避其受到的挤压。
34.所述推杆组件4内的所述推杆为六自由度推杆，推杆能够带动电池块1向各个方向自由运动，避免电池块1受到碰撞和挤压。
35.所述调整执行模块还包括电控连接部件，所述电控连接所述控制系统，在汽车正常运行状态下将电池块1相互连接固定形成一个动力电池2整体，在动力电池2受到碰撞时控制系统控制电控连接部分时各个电池块1相互分离。
36.所述调整执行模块还包括纳米材料储存罐和电控喷射器，所述电控喷射器连接所述纳米材料储存罐，用于将所述纳米材料储存罐内的纳米材料喷射至电池块1表面；还包括常闭电磁阀，所述常闭电磁阀输入端连接所述纳米材料储存罐，输出端连接所述电控喷射器；还包括喷射摇臂，所述喷射摇臂一端与所述电控喷射器连接，另一端可滑动地安装于所述底座滑轨3上。
37.所述监测模块还包括报警器，所述报警器与所述控制模块连接，当所述红外线传感器6、压力传感器或车速传感器监测到异常时，控制模块控制所述报警器，根据动力电池2碰撞状态的严重程度，通过蜂鸣器或led灯发出不同等级的警报。
38.所述控制模块包括单片机。
39.工作原理：动力电池防撞系统，通过监测模块监测动力电池2碰撞状态，其中，通过红外线传感器6监测动力电池仓5的形变数据，包括形变位置和形变程度；通过多个压力传感器分别监测每一块电池块1受到的压力数据；通过车速传感器监测车速数据。
40.控制模块接受监测模块的监测数据，当红外线传感器6监测到动力电池仓5发生较大的形变，或者压力传感器上监测的压力数据超过预设的阈值，或者车速传感器监测到车速以大于12m/s2的加速度发生减速时，控制模块启动动力电池防撞程序。
41.启动动力电池防撞程序后，电控连接部件将动力电池2的各个电池块1分离；驱动电机驱动推杆机构，推杆机构在底座滑轨3上移动，根据红外线传感器6检测到的动力电池仓5内的形变数据将动力电池2移动到比较安全的位置；同时推杆机构的各个推杆将每一个电池块1拆分，并根据动力电池仓5内的形变数据和每一块电池块1的压力数据将电池块1移动到比较安全的位置。
42.同时，喷射摇臂在底座滑轨3上移动，将电控喷射器运送到电池块1上方，常闭电磁阀开启，电控喷射器将纳米材料储存罐内的纳米材料雾化喷射到拆分后的电池块1表面。
43.同时，报警器根据动力电池2碰撞状态的严重程度，通过蜂鸣器或led灯发出不同等级的警报。
44.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围之内。