本发明涉及新能源汽车技术领域，更具体地，涉及一种高效控温型新能源汽车多功能电池防护箱。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、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、其他新能源汽车等，现有的纯电动汽车一般采用锂电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。
纯电动汽车行驶时，当遇到颠簸路段时，电池在汽车内随着汽车颠簸，容易损坏，当汽车受到撞击时，电池还可能发生自燃，安全性较低。汽车行驶时，电池一直处于运行状态，产生的热量较多，普通纯电动汽车电池散热效果一般，电池高温时缺乏有效的解决措施，影响电池寿命以及续航能力。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高效控温型新能源汽车多功能电池防护箱，该电池防护箱能够对动力电池组进行有效减震以及温控防护，大大提高了新能源汽车行驶的安全可靠性，从而使得驾驶和乘坐者具有更佳的使用体验。
根据本发明提供一种高效控温型新能源汽车多功能电池防护箱，包括底座、箱体和多个减震机构，多个减震机构设于所述底座和箱体之间，所述箱体经多个所述减震机构连接于所述底座上，所述减震机构具有多级减震结构；
所述箱体底壁均匀开设有多个进风口，箱体内底壁上设有覆盖各个进风口的下防尘网；所述箱体顶壁上均匀开设有多个出风口，所述箱体内顶壁上设有覆盖各个出风口的上防尘网；
所述箱体内顶部和底部分别固定连接有上网板和下网板，所述上网板与所述箱体的内顶壁之间间隔第一预设距离，所述下网板与箱体的内底壁之间间隔第二预设距离，所述上网板和下网板之间形成动力电池组的容纳空间，所述上网板顶部固定设置有多个温控风扇；
所述箱体为矩形框架结构，所述箱体的内周壁上设有环形槽，环形槽位于上网板和下网板之间，所述环形槽内设有环形板，所述环形板为中空结构，其具有中空腔，所述环形板由炭纤维材料制成，所述环形板的中空腔内排设有多个散热盒，每个所述散热盒均固定连接在环形板的所述中空腔的内壁上，所述散热盒为导热材料制成，所述散热盒内填充有低熔点金属。
优选地，所述低熔点金属为合金，其包括45重量份的铋、23重量份的铅、8重量份的锡，以及5重量份的镉合金，其熔点为65℃。
优选地，所述环形槽的槽口处设有防护网板，所述防护网板通过锁紧螺钉固定连接在箱体的内周壁上；
其中，防护网板的上下两端分别固定于箱体内周壁上环形槽的上下两侧。
优选地，所述下防尘网与下网板之间的空间内还设置有干燥剂，干燥剂由pp棉包裹。
优选地，所述上网板顶部固定安装有控制电路板，控制电路板通过导线与温控风扇连接，所述上网板底部固定安装有温度传感器，温度传感器通过导线与控制电路板连接，所述控制电路板还通过导线连接有控制面板，控制面板安装于汽车操控端。
优选地，所述控制面板包括显示屏、警报器和断电开关。
优选地，所述减震机构包括套筒以及套设于该套筒上的外弹簧，套筒的外周壁与所述外弹簧的内周圈之间间隔预设距离，形成环状空腔结构，该套筒采用弹性材质制成；
所述外弹簧顶端和底端分别与箱体底部和底座顶部固定连接，所述套筒内顶部和底部对称设置有上固定柱和下固定柱，上固定柱和下固定柱分别呈凸字形结构，所述上固定柱设有凸缘的一端设于所述套筒内，另一端朝向上方穿过套筒并与箱体底部固定连接，所述下固定柱设有凸缘的一端设于所述套筒内，另一端朝向下方穿过套筒并与底座顶部固定连接，所述套筒顶部和底部分别开设有供上固定柱和下固定柱穿过的伸出口。
优选地，所述下固定柱顶部还固定连接有内弹簧，内弹簧的上端为自由端，内弹簧位于上固定柱下方。
优选地，所述套筒包括内钢筒和外橡胶筒，所述内钢筒的外周壁上开设有多个吸压槽，多个吸压槽环绕内钢筒的外周壁均匀分布，各个吸压槽分别沿着平行于该内钢筒的轴线的方向延伸；
其中，所述吸压槽为上端小、下端大的平滑过渡结构；
当箱体将套筒剧烈下压时，套筒下部受力膨大形成膨大结构，该膨大结构挤压于外弹簧的内圈上，该膨大结构使得所述套筒下部与所述外弹簧形成一体结构，来实现缓冲减震。
本发明提供的高效控温型新能源汽车多功能电池防护箱，通过设置减震机构对箱体进行全方位多级减震，稳定性行更佳。当汽车受到冲击时，可以对电池进行防护，避免电池因剧烈碰撞导致损坏或起火等状况。通过设置温度传感器对箱体内温度进行检测，并通过温控风扇辅助电池散热，使得电池稳定运行，提高电池寿命；通过设置散热盒来解决极端工况下的箱体散热温度，从而使得动力电池组始终处于良好的工作状态，大大提高了新能源汽车的续航能力。另外，该电池防护箱大大提高了新能源汽车行驶的安全可靠性，从而使得驾驶和乘坐者具有更佳的使用体验。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出了根据本发明实施例的高效控温型新能源汽车多功能电池防护箱的结构示意图。
图2示出了图1中的a部放大图。
图3为根据本发明实施例的高效控温型新能源汽车多功能电池防护箱的减震机构的结构示意图。
图4示出了根据本发明实施例的高效控温型新能源汽车多功能电池防护箱的控制框图。
图5示出了根据本发明实施例的减震机构的套筒的立体结构示意图。
图6示出了根据本发明实施例的减震机构的套筒的爆炸图。
图7示出了根据本发明实施例的减震机构的套筒的俯视图。
图8示出了根据本发明实施例的减震机构的套筒的剖视图。
图9示出了根据本发明实施例的套筒的内钢筒的立体结构示意图。
图10示出了根据本发明实施例的套筒的内钢筒的爆炸图。
图11示出了根据本发明实施例的套筒的内钢筒的剖视图。
图12-13从不同视角示出了根据本发明实施例的内钢筒的筒体的立体结构示意图。
图14-15从不同视角示出了根据本发明实施例的内钢筒的筒盖的立体结构示意图。
图中：1-底座、2-减震机构、3-下固定柱、4-内弹簧、5-套筒、51-内钢筒、511-筒体、5111-吸压槽、512-筒盖、52-外橡胶筒、6-上固定柱、7-外弹簧、8-箱体、9-进风口、10-下防尘网、11-干燥剂、12-pp棉、13-下网板、14-安装腿、16-上网板、17-温度传感器、18-出风口、19-上防尘网、20-温控风扇、21-控制电路板、22-控制面板、23-显示屏、24-警报器、25-断电开关、环形板200、散热盒70、防护网板80、低熔点金属120。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
如图1至图15所示，本发明提供一种高效控温型新能源汽车多功能电池防护箱。该高效控温型新能源汽车多功能电池防护箱包括底座1、箱体8和多个减震机构2，所述箱体8设于底座1的上方，箱体8底部均匀通过多个减震机构2与底座1连接，即多个减震机构2均匀设于底座1和箱体8底部之间。所述减震机构2包括套筒5以及套设于该套筒5上的外弹簧7，套筒5的外周壁与所述外弹簧7的内周圈之间间隔预设距离，形成环状空腔结构，该套筒5采用弹性材质制成。所述外弹簧7顶端和底端分别与箱体8底部和底座1顶部固定连接，所述套筒5内顶部和底部对称设置有上固定柱6和下固定柱3，上固定柱6和下固定柱3分别呈“凸”字形，所述上固定柱6上设有凸缘的一端设于所述套筒5内，另一端朝向上方穿过套筒5并与箱体8底部固定连接。所述下固定柱3设有凸缘的一端设于所述套筒5内，另一端朝向下方穿过套筒5并与底座1顶部固定连接。所述套筒5顶部和底部分别开设有供上固定柱6和下固定柱3穿过的伸出口。所述下固定柱3顶部还固定连接有内弹簧4，内弹簧4的上端为自由端，内弹簧4位于上固定柱6下方。
该实施例中，底座1的底部两端设有支撑腿14，支撑腿14上设有地脚螺栓孔。新能源汽车的防护箱可经地脚螺栓固定于车架上。外弹簧7的刚度系数大于内弹簧4的刚度系数，外弹簧7的刚度系数是内弹簧4的刚度系数的2-6倍，例如2.5倍、3倍或者4倍。
图5至图15示出了该实施例中套筒的详细结构示意图。参考图5至图15，该实施例中，所述套筒5包括内钢筒51和外橡胶筒52，外橡胶筒52套设于内钢筒51的外部。外橡胶筒52用于缓冲以及增大与外弹簧7内圈接触时的摩擦力，该外橡胶筒52由具有一定弹性且耐磨耐热的橡胶材料制成。内钢筒51由具有较大弹性和韧性的钢材制成。该实施例中，为了便于上固定柱6和下固定柱3以及内弹簧4的装配，该内钢筒采用分体式结构。其中，内钢筒包括筒体511和筒盖512，筒盖512连接于筒体511的上端头上。筒盖512与筒体511之间可经螺纹连接，也可经卡接方式连接，例如经卡接方式将筒盖512卡入筒体511上后再经点焊方式将筒盖512与筒体511焊接。所述内钢筒51的外周壁上，具体为筒体511的外周壁上开设有多个吸压槽5111，多个吸压槽5111环绕筒体的外周壁均匀分布，各个吸压槽分别沿着平行于该筒体的轴线的方向的方向延伸。其中，所述吸压槽5111为上端小、下端大的平滑过渡结构。
该实施例中，吸压槽5111为上底边和下底边倒成圆角的等腰梯形结构，即梯形结构的上底边和下底边被圆弧替代，上底边和下底边各自的两个端点分别与两个腰的两端平滑过渡连接。吸压槽5111的下端延伸至筒体511的内部底面或者延伸至靠近筒体511内部底面的位置；吸压槽5111的上端延伸至筒体511在轴线方向上的中线或者中线偏上的位置，优选中线偏上。该实施例中，吸压槽5111的延伸长度占整个筒体511高度(轴线方向为高度方向)的1/2-3/4，例如选为3/5。
当箱体8将套筒5剧烈下压时，套筒5下部受力膨大形成膨大结构，该膨大结构挤压于外弹簧7的内圈上，该膨大结构使得所述套筒5下部与所述外弹簧7形成一体结构，来实现缓冲减震。该膨大结构具体为上端大下端小，近似锥体的结构，该膨大结构的底部与外弹簧7形成的整体底面结构稳定地支撑于底座1上，并且该膨大结构与弹簧内圈的结合力自下而上依次减小，从而使得该减震机构2在受到剧烈震动，例如新能源汽车急行驶过大的沟坎或者受到遭受主被动撞击而受到剧烈颠簸冲击时，箱体8能够成梯级结构缓冲来自竖直方向的冲击力，以及承受并缓冲来自水平方向的巨大冲击力，防止箱体8剧烈摆动，造成箱体8内动力电池组由于窜动撞击而造成损坏，甚至安全事故的发生。
筒盖512上以及外橡胶筒52的顶壁上分别开设有开口，两个开口彼此对应设置，形成供上固定柱6朝向上方伸出的伸出口；筒体511的底壁上以及外橡胶筒52的底壁上分别开设有开口，两个开口彼此对应设置，形成供下固定柱3朝向下方伸出的伸出口。
该实施例中，箱体8和减震机构2处于静平衡状态时(假设新能源汽车处于水平状态)，上固定柱6的下端面与内弹簧4的上端面之间间隔第一预设距离，套筒5的上端面与箱体8的外部底面之间间隔第二预设距离。其中，第一预设距离小于第二预设距离。
当箱体8受到水平方向的冲击时，外弹簧7和套筒5同时进行缓冲减震；当箱体8受到竖直向下的冲击时，外弹簧7首先进行缓冲减震；当上固定柱6与内弹簧4接触时，内弹簧4介入进行二次缓冲减震。当外弹簧7和内弹簧4继续被压缩到一定程度后，底座1和箱体8分别与套筒5相抵，套筒5介入进行三次缓冲减震，从而应对不同大小的冲击，减震效果好。套筒5介入进行三次缓冲减震的情况具体可参考前述部分，此处不再赘述。所述内弹簧4刚度系数小于外弹簧7，从而在弹簧材料较细的情况下保证减震效果。
所述箱体8底壁均匀开设有多个进风口9，箱体8内部底壁上设有覆盖各个进风口9的下防尘网10。所述箱体8顶壁上均匀开设有多个出风口18，所述箱体8内顶壁上设有覆盖各个出风口18的上防尘网19。如此结构，使得冷空气从进风口9进入箱体8内，热空气从出风口18处排出，同时避免灰尘进入箱体8内。所述箱体8内顶部和底部分别固定连接有上网板16和下网板13，所述上网板16与所述箱体8的内顶壁之间间隔第一预设距离，所述下网板14与箱体8的内底壁之间间隔第二预设距离，所述上网板16和下网板13之间形成动力电池组的容纳空间。所述上网板16顶部固定设置有多个温控风扇20，通过温控风扇20转动将箱体8内的热空气吹出箱体8，保证箱体8内电池的稳定运行。
进一步地，所述箱体8为矩形框架结构，所述箱体8的内周壁上设有环形槽，环形槽位于上网板16和下网板13之间。所述环形槽内设有环形板200，所述环形板200为中空结构，其具有中空腔，所述环形板200由炭纤维材料制成，所述环形板200的中空腔内排设有多个散热盒70，每个所述散热盒70均固定连接在环形板200的所述中空腔的内壁上，所述散热盒70为导热材料，例如铝材或者铜材制成。所述散热盒70内填充有低熔点金属120。
环形槽的槽口处设有防护网板80，防护网板80通过锁紧螺钉固定连接在箱体8的内壁上。防护网板80具体固定于箱体8的内壁上，其上下两端分别固定于箱体8内壁上环形槽的上下两侧。防护网板80与环形槽形成密闭空间，用于将散热盒70密闭于其内，形成防护作用。防护网板80可避免动力电池组的窜动损坏环形板200内的散热盒70。
使用时，动力电池组在充电尤其是重荷载时，动力电池组本身会产生大量的热量，动力电池组散发的热量传递到环形板200上，炭纤维材料制成的环形板200具有良好的导热性能，可以快速将电池散发的热量传递给至散热盒70内。散热盒70内填充有低熔点金属120，散热盒70内的低熔点金属120快速吸热并融化为液体，进而给电池进行降温。所述低熔点金属为合金，其包括45重量份的铋、23重量份的铅、8重量份的锡，以及5重量份的镉，其熔点为65℃。当然，低熔点金属的成分不限于铋、铅、锡和镉，还可根据需要添加其他元素。
该实施例中，动力电池组的工作温度为-30℃-65℃，适宜工作温度为10℃-30℃。当新能源汽车在重载或者急加速，尤其是持续急加速时(尤其是我国南北方夏季高温期)，箱体8内的温度骤升，当上升至超出动力电池组的工作温度上限时，该实施例中温度上限为65℃，低熔点金属融化吸热来对箱体8进行快速降温，从而避免动力电池组超出其工作温度范围而造成电能的大量损耗浪费，甚至避免了对电池的损坏损伤，也大大提高了新能源汽车的续航能力。
进一步地，所述箱体8上网板16和下网板13之间的空间内还设置有干燥剂11，干燥剂11由pp棉12包裹，通过干燥剂11对进入箱体8内的空气进行干燥，防止阴雨天气空气较为潮湿对箱体8内的电池造成不利影响，例如防止造成电池组件的锈蚀以及电路短路等。
所述上网板16顶部固定安装有控制电路板21，控制电路板21通过导线与温控风扇20连接，所述上网板16底部固定安装有温度传感器17，温度传感器17通过导线与控制电路板21连接。所述控制电路板21还通过导线连接有控制面板22，控制面板22安装于汽车操控端，所述控制面板22包括显示屏23、警报器24和断电开关25。温度传感器17用于采集箱体8内的温度信息，通过温度传感器17对箱体8内温度进行检测，根据温度调节温控风扇20转速。显示屏23用于实时显示温度状况，当温度超过设定值时，警报器24发出警报，驾驶员可以通过断电开关25对电池进行断电，方便进行检修。
该实施例中的高效控温型新能源汽车多功能电池防护箱，通过箱体的散热结构、温控风扇以及散热盒的配合使用，来使得动力电池组长时间内保持在其工作温度范围内运行工作，并尽量维持在适宜工作温度范围内运行工作。
本发明提供的高效控温型新能源汽车多功能电池防护箱，通过设置减震机构对箱体进行全方位多级减震，稳定性行更佳。当汽车受到冲击时，可以对电池进行防护，避免电池因剧烈碰撞导致损坏或起火等状况。通过设置温度传感器对箱体内温度进行检测，并通过温控风扇辅助电池散热，使得电池稳定运行，提高电池寿命；通过设置散热盒来解决极端工况下的箱体散热温度，从而使得动力电池组始终处于良好的工作状态，大大提高了新能源汽车的续航能力。另外，该电池防护箱大大提高了新能源汽车行驶的安全可靠性，从而使得驾驶和乘坐者具有更佳的使用体验。
应当说明的是，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。