一种电动汽车电池分离装置和一种电动汽车的制作方法

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车电池分离装置和一种电动汽车。

背景技术：

随着环保电动车的发展，如何平衡车辆的续航需求和对乘客的安全性称为车厂与买家关注的话题。有些电动汽车制造者起初使用功率密度高的三元锂电池换取更优异的续航性能，但是在经历了多次严重的起火事故后选择了更为稳妥的磷酸铁锂电池路线。目前，虽有厂商宣称制造出了可以通过针刺实验的三元锂电池，但是实际的实验结果仍然引发了剧烈的爆炸。

因此，如何通过电池研发以外的手段改善电动汽车电池安全性能，就显得十分重要。

技术实现要素：

鉴于现有技术电动汽车存在电池爆炸起火等安全问题，提出了本发明的一种电动汽车电池分离装置和一种电动汽车，以便克服上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

依据本申请的一个方面，提供了一种电动汽车电池分离装置，该电池分离装置包括：电池舱传感器、滑轨、伺服作动器和控制器；电池舱传感器和伺服作动器与控制器连接；

电池舱传感器用于测量电动汽车的电池温度；

滑轨沿预设方向设置，用于滑动组装电池；

控制器用于根据电池舱传感器的感应触发伺服作动器，使伺服作动器将电池沿滑轨从预设方向弹出。

可选地，电池包括并排设置的两组；两组电池从电动汽车的同侧弹出，处于同一排的两块电池共用同一个伺服作动器，或是分别使用两个交错布置的伺服作动器；或者，两组电池分别从电动汽车的两侧弹出，每个电池独立使用一个伺服作动器。

可选地，伺服作动器为以下类型中的一种：油压作动器、压缩空气作动器、电动作动器和化学能作动器。

可选地，伺服作动器设置在电池下方，一端固定在电动汽车的底板上，另一端接触电池底部。

可选地，该电池分离装置还包括：自动舱门，自动舱门与控制器连接，自动舱门对应电池弹出的方向设置；

当电动汽车为左舵车时，自动舱门开设在电动汽车左侧，当电动汽车为右舵车时，自动舱门开设在电动汽车右侧；控制器在触发伺服作动器弹出电池之前，触发自动舱门打开，为电池提供弹出出口。

可选地，电池外设置有隔热层，隔热层将电池和伺服作动器隔离；当电池设置有多个时，隔热层还将电池彼此隔离。

可选地，该电池分离装置还包括：切断装置，切断装置连接控制器，用于在电池弹出时切断电池与电动汽车之间的电缆。

可选地，该电池分离装置还包括：车内传感器和车外传感器，车内传感器和车外传感器连接控制器；车内传感器用于检测车内人员状况，车外传感器检测车外空间状况；控制器还用于根据车内传感器和车外传感器的感应控制伺服作动器弹出电池。

可选地，该电池分离装置还包括：警示装置和/或通信装置；

警示装置用于在电池弹出时发出警示消息，使外部行人车辆避离电动汽车；通信装置用于与其他车辆通信，通知其他车辆避让以安全弹出电池。

依据本申请的另一个方面，提供了一种电动汽车，该电动汽车设置有如上任一项的电动汽车电池分离装置。

综上所述，本申请的有益效果是：

本申请的电池分离装置，设置有测量电池温度的电池舱传感器，通过对电池温度的检测，使得控制器能够触发伺服作动器，将电池沿滑轨从预设方向弹出，从而可以在电池发生意外时，及时将电池弹出，降低电池起火、爆炸给车内人员造成的安全风险。

附图说明

图1为本申请电动汽车电池分离装置实施例结构示意图；

图2为本申请电动汽车电池分离装置的电池舱仰视图，图中右侧为车头方向，电池未弹出；

图3为本申请电动汽车电池分离装置的电池舱仰视图，图中右侧为车头方向，电池弹出；

图4为本申请电动汽车电池分离装置的电池、滑轨和伺服作动器位置关系示意图；

图5为隐去了图4中部分滑轨的示意图；

图中：电池1、伺服作动器2、自动舱门3、电池舱传感器4、车内传感器5、车外传感器6、滑轨7。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。此外，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。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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申请中的具体含义。

本发明的技术构思是：在电动汽车上设置电池分离装置，实现电池的及时弹出，从而避免电池起火、爆炸带来的安全风险。

图1至图5示出了本申请电动汽车电池分离装置的一个实施例，其中：图1为本申请电动汽车电池分离装置实施例结构示意图；图2为本申请电动汽车电池分离装置的电池舱仰视图，图中右侧为车头方向，图2中电池未弹出；图3为本申请电动汽车电池分离装置的电池舱仰视图，图中右侧为车头方向，图3中电池被弹出；图4为本申请电动汽车电池分离装置的电池、滑轨和伺服作动器之间的位置关系示意图；图5为隐去了图4中部分滑轨的示意图。

如图1至图5所示，本申请的电动汽车电池分离装置，包括：电池舱传感器4、滑轨7、伺服作动器2和控制器。电池舱传感器4和伺服作动器2连接着控制器，电池舱传感器4测量电动汽车的电池温度，以向控制器传输感应信号，控制器则根据该感应信号触发伺服作动器2，从而在电池1发生意外时及时将电池1弹出，降低电池1起火、爆炸给车内人员造成的安全风险。

本实施例中，电池1滑动组装在滑轨7上，滑轨7沿预设方向设置，由此，若电池舱传感器4检测到电池1状态异常，例如温度过高、超过预设安全温度，则控制器就会触发伺服作动器2，使伺服作动器将电池1沿滑轨7从预设方向弹出。

滑轨7既能方便电池1的安装，快速调节电池1位置，又能够降低电池1弹出的阻力，并提供导向功能，使电池1从预定的方向和轨迹弹出。参考图2和图3所示，图2和图3为电池舱仰视图，右侧为车头方向，下方为自动舱门3方向。伺服作动器2为液压的作动筒，通过液压带动连杆，顶开自动舱门3，同时将电池1沿滑轨7弹出车外。如图3所示，当作动筒连杆运行到最大行程后，与电池1分离。

因此，通过本申请上述实施例的电动汽车电池分离装置，就可以在检测到电池1温度过高时，通过伺服作动器2和滑轨7将电池1顺利、及时地滑动弹出电动汽车，保护车内人员安全。

在本实施例中，电池舱传感器4可以是温差电偶、红外传感器和紫外传感器，但不限于此，每个电池1应该设置有独立的电池舱传感器4，以分别独立地处理每个电池1，避免电池1之间的相互影响。

在本实施例中，电池1包括并排设置的左右两组。本申请所指并排设置的左右两组电池1，是指沿着车头-车身方向并排设置的左右两组。诸如大客车等电动车辆，由于动力要求需要采用多个电池，在此情况下，本实施例将其分为两排设置，便于控制电池弹出。

在本申请的一个实施例中，两组电池1可以从电动汽车的同侧弹出，此时，处于同一排的两块电池1共用同一个伺服作动器2，可以节省伺服作动器2的数量，控制成本。

或者，在两组电池1从电动汽车的同侧弹出情况下，处于同一排的两块电池1分别使用两个伺服作动器2独立弹出，以分别保证各个电池间独立，每个伺服作动器2驱动一块电池，安全性更高。此时，如图2和图3所示，伺服作动器2需要交错布置，以相互避让。

在本申请的另一个实施例中，两组电池1还可以分别从电动汽车的两侧弹出，即位于左侧的电池1从左侧弹出，位于右侧的电池1从右侧弹出。此时，每个电池1独立使用一个伺服作动器2。

在本申请的一个实施例中，伺服作动器2可以为以下类型中的任意一种：油压作动器、压缩空气作动器、电动作动器和化学能作动器。当然，其他形式的伺服作动器2也可应用于本申请，在此不过多赘述。

优选地，伺服作动器2应当具有可靠的安全性能，以保证电池舱出现碰撞变形等情况时仍能可靠工作，保护车内人员周全。因此，本申请优选实施例中，伺服作动器2选用油压作动器，因为车辆发生事故后车身可能会发生变形，油压作动器更能适应车辆变形状况，更有可能将电池1弹出车外，可靠性更高。

在本申请的一个实施例中，参考本申请图4和图5所示，伺服作动器2设置在电池1的下方，一端固定在电动汽车底板上，另一端与电池1的底部，接触。由于起火后电池1下方的温度较低，因此伺服作动器2安装在电池1的下方，可以使伺服作动器2受破坏的几率更小，可靠性更高。

以本实施例为例，伺服作动器2采用液压的作动筒，筒身的固定部分连接在电动汽车的底板上，筒身的可伸缩活动端与电池1底部接触，通过可伸缩活动端将电池1弹出，弹出后可伸缩活动端可以与电池1分离。

在本实施例中，如图1所示，该电池分离装置还包括：自动舱门3，自动舱门3也与控制器连接。自动舱门3对应电池1弹出的方向设置，平时关闭以保护电池1和车辆内部结构，控制器在控制伺服作动器2弹出电池1之前，还会控制自动舱门3打开，为电池1提供弹出出口。

优选地，当电动汽车为左舵车时，自动舱门3开设在电动汽车左侧，使电池1从车辆左侧弹出，从而不影响乘客从右侧车门逃生。当电动汽车为右舵车时，自动舱门3开设在电动汽车右侧，使电池1从车辆右侧弹出，从而不影响乘客从右侧车门逃生。

自动舱门3可以使用电机驱动实现自动打开，或者，也可使用类似于安全气囊的爆炸装置炸开自动舱门3，本申请对此不作过多限定。再者，自动舱门也可以在伺服作动器2推动电池1时，直接由电池1顶推打开，这种情况下的自动舱门3采用较低强度的方式关合。

在本申请的一个实施例中，电池1外可以设置隔热层，通过隔热层将电池1和伺服作动器2隔离；在本实施例中，电池1设置有多个，隔热层还可以将电池1彼此隔离，从而可以避免电池1与伺服作动器2之间以及电池1与电池1之间的相互不良影响。

在本申请的一个实施例中，该电池分离装置还包括：切断装置，切断装置连接控制器，用于在电池1弹出时切断电池1与电动汽车之间的线缆，从而避免电池1弹出受线缆牵扯影响。

当然，电池1也可以不带线缆弹出。例如，直接将滑轨7设置为导电滑轨，包含导电的金属轨道，金属轨道既能对电池1进行支撑又能与电池1接触导通，电池1安装进滑轨7后即与金属轨道接触，实现连接供电。从而在弹出时，电池1与金属轨道脱离即自动实现断电，这样既方便电池1的安装使用，又可以避免线材对电池1的牵扯，一举两得。

在本实施例中，如图1所示，该电池分离装置还包括：车内传感器5和车外传感器6。

车内传感器5，包括但不限于摄像头、红外传感器等，具体用于检测车内乘客数量，此外，还可以包括车门的位置和开启状态等信息；车外传感器6，具体用于检车车外环境是否适于弹出电池1，包括但不限于摄像头、红外传感器、激光雷达、毫米波雷达和超声波声纳等。控制器还用于根据车内传感器和车外传感器的感应控制伺服作动器2弹出电池1。通过设置车内传感器5和车外传感器6，就可以获取车内、车外的情况，控制弹出电池的时机。例如，获取车内是否有人的情况，以决定是否需要弹出电池，以及获取车外人员的情况，判断此时是在空阔地带，还是在闹市区、加油站等危险地段，以保护车外空间的安全。

从而，通过本实施例的电动汽车电池分离装置，就可以综合借助电池舱传感器4、车内传感器5和车外传感器6的感应，在情况允许的条件下将电池1弹出车外，既保护车内人员的安全，同时又不影响车外环境的安全。

在本实施例中，车内传感器5和车外传感器6的数量均不限于一个，根据采集数据的需求，可以设置多个。例如，车外传感器6就可以使用一个全景镜头，并设于车顶，或者使用多个，分别采集车辆四周的空间状况。

在本申请的一个实施例中，该电池分离装置还包括：警示装置和/或通信装置。警示装置可以是警示灯或是扬声器，用于在电池1弹出时通过灯光或声音发出警示消息，使外部行人车辆避离电动汽车，从而使外部行人车辆避开弹出的电池1。而通信装置则可以通过网络与其他车辆连接，用于与其他车辆通信，通知其他车辆避让以安全弹出电池1。

在本申请的一个实施例中，该电动汽车电池分离装置的各模块之间，使用数据总线模块进行通信，以保持信息传输畅通。

优选地，本实施例中，电池1的外侧还可以设置较为坚硬的外壳，以限制电池1起火、爆炸的威力，降低损害。

本申请的电动汽车电池分离装置适用于各类电动汽车，包括但不限于使用磷酸铁锂电池和三元聚合物锂电池的各类电动汽车，无论电池本身的安全性高低，使用本申请的电动汽车电池分离装置，都可以有效提高电动汽车的安全性能，降低电池高温故障带来的危害。

参考图1至图5所示，介绍本申请电动汽车电池分离装置可行的工作原理如下：

1、电池舱传感器4将电池1的温度通过数据总线模块发送给控制器，控制器根据电池1的温度判断是否要弹出电池1。若判断需要弹出电池1，则控制器还会通过车内传感器5来检查车内人数，如果车内无人、或车内人数较少(例如仅有司机)，或者车内人数少于第一阙值且车门打开等情况下，也可不必弹出电池1。当然，控制电池1是否弹出的策略可以根据实际情况和使用经验确定，本申请不做一一限定。

2、此外，在有车外传感器6的情况下，控制器继而会调用车外传感器6检查车外情况，如果车外空间过于狭小且车辆处于运动中，则暂不弹出电池1，在第二延迟时间后再次检查是否适于弹出电池1。当然，也可以设置弹出电池1的其他具体策略，例如如果车外人员密集，甚至比车内人员更多，则先鸣笛示警驱散人群后等待第二延迟时间后再次检查是否适于弹出电池1。如果车外有其他大型客车，可以通过车联网通知其他车辆避让，在等待第二延迟时间后再检查是否适于弹出电池1。

3、在最终决定需要弹出电池1后，控制器解锁自动舱门3，从而为电池1的弹出提供出口。

4、此外，若存在切断装置，则控制器通过切断装置，切断电池1与车辆之间的电缆。

5、最后，在最终判断需要弹出电池且车外情况允许电池1弹出的情况下，控制器控制伺服作动器2将电池1弹出车外。

上述各步骤中策略可根据需求、路况认为设置调整，在此并非对本申请的唯一限定。

本申请还公开了一种电动汽车，该电动汽车设置有如上任一项的电动汽车电池分离装置，从而可以在电池1发生故障时，在合适的时机将电池1弹出，保护车内外人员财产安全。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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