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专利号: 2023101058329
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于声波探测的汽车电池包变形探测装置,其特征在于,包括:

主体(1);

电池(2),多块所述电池(2)设置于所述主体(1)的内部;

探测机构(3),所述探测机构(3)包括超声波发射器(31)和超声波接收器(32),所述主体(1)的两侧分别安装多个所述超声波发射器(31),所述主体(1)的另外两侧对应安装多个所述超声波接收器(32);

导电机构(7),所述导电机构(7)包括金属弹片(71)、导电杠杆(72)、电磁铁(73)、弹簧(74)、限位板(75)、连接杆(76)和接线板(77),所述主体(1)的内部分别安装多个所述金属弹片(71)、所述电磁铁(73)、所述限位板(75)和所述接线板(77),所述金属弹片(71)抵触所述电池(2)和所述导电杠杆(72),所述导电杠杆(72)与所述主体(1)的内部转动连接,且所述弹簧(74)的两端分别连接所述主体(1)和所述导电杠杆(72);所述电磁铁(73)吸附铁制所述导电杠杆(72),且所述导电杠杆(72)与所述接线板(77)之间电性连接;所述导电杠杆(72)抵触所述限位板(75),所述限位板(75)的侧壁固定连接所述连接杆(76);

散热机构(5),所述散热机构(5)安装于所述主体(1)的内部,且所述电池(2)抵触所述散热机构(5);

循环机构(4),所述循环机构(4)连接所述散热机构(5);

喷射机构(6),所述喷射机构(6)包括储存瓶(61)、固定管(62)、电磁阀(63)、凹槽(64)、喷头(65)、喷射管(66)、第一连接管(67)、第二连接管(68)和第一通孔(69),所述主体(1)的内部安装所述储存瓶(61),所述储存瓶(61)的一端安装所述固定管(62),所述固定管(62)的侧壁安装所述电磁阀(63);所述主体(1)的内部安装多根所述第一连接管(67),所述第一连接管(67)的内部转动连接所述第二连接管(68),且所述第二连接管(68)的侧壁分别设有多个错开分布的所述第一通孔(69);所述第一连接管(67)的侧壁安装多根所述喷射管(66),所述喷射管(66)连通所述第一通孔(69)和所述喷头(65);所述散热机构(5)的底端设有所述凹槽(64),所述凹槽(64)的内部安装所述喷头(65);

调节机构(8),所述调节机构(8)包括阀球(81)、第二通孔(82)、小型步进电机(83)、转轴(84)、安装管(85)、转杆(86)和阀体(87),所述主体(1)的底端安装所述阀体(87),所述阀体(87)的侧壁对称安装两根所述安装管(85),且两根所述安装管(85)分别连接所述第一连接管(67)和所述固定管(62);所述阀体(87)的内部转动连接所述阀球(81)和所述转轴(84),所述转轴(84)和所述转杆(86)转动连接所述第一连接管(67)的内部,且所述转杆(86)的两端分别固定连接所述转轴(84)和所述第二连接管(68);所述阀球(81)的内部设有多个贯穿所述阀球(81)的所述第二通孔(82),所述第二通孔(82)滑动连接所述安装管(85)的侧壁,所述阀体(87)的侧壁安装所述小型步进电机(83),且所述小型步进电机(83)连接所述阀球(81)的侧壁;

压缩机构(9),所述压缩机构(9)安装于所述散热机构(5)的内部。

2.根据权利要求1所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置,其特征在于,所述主体(1)包括箱体(11)、支撑板(12)、箱盖(13)、橡胶层(14)、压缩网(15)和防爆阀(16),所述箱体(11)的内部安装多块所述电池(2),所述箱体(11)的顶端固定连接所述支撑板(12),且所述箱体(11)和所述支撑板(12)的顶端安装所述箱盖(13),且所述箱盖(13)的侧壁安装所述防爆阀(16);所述箱盖(13)的底端安装所述橡胶层(14),所述压缩网(15)抵触所述橡胶层(14)和所述电池(2)。

3.根据权利要求2所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置,其特征在于,所述电池(2)的一端对称安装接线柱(21),所述接线柱(21)抵触所述箱体(11)内部的所述金属弹片(71);所述箱体(11)的底端内部橡胶套(22),所述接线柱(21)贯穿具有弹性的所述橡胶套(22)。

4.根据权利要求3所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置,其特征在于,所述散热机构(5)包括第一散热片(51)、第一连通管(52)、第二散热片(53)、导热硅胶片(54)、隔板(55)和第二连通管(56),所述箱体(11)的两端分别安装呈波浪形分布的第一散热片(51)和所述第二散热片(53),所述第一散热片(51)的一端与所述第二散热片(53)的一端通过所述第一连通管(52)连通;所述第一散热片(51)和所述第二散热片(53)的侧壁分别安装多块所述隔板(55),且所述隔板(55)的一端连通所述第一散热片(51)或所述第二散热片(53),相邻的所述隔板(55)之间通过所述第二连通管(56)连接;所述第一散热片(51)、所述第二散热片(53)和所述隔板(55)的侧壁分别铺设所述导热硅胶片(54),且所述导热硅胶片(54)抵触所述电池(2)的侧壁。

5.根据权利要求4所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置,其特征在于,所述循环机构(4)包括排水管(41)、储存箱(42)、进水管(43)、水泵(44)和翅片散热器(45),所述第二散热片(53)的侧壁连接所述进水管(43),所述第一散热片(51)的侧壁连接所述排水管(41),所述排水管(41)连接所述翅片散热器(45),且所述翅片散热器(45)连通所述储存箱(42)的内部;所述储存箱(42)的内部安装所述水泵(44),所述水泵(44)连接所述进水管(43)。

6.根据权利要求5所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置,其特征在于,所述压缩机构(9)包括储存槽(91)、扇叶(92)、固定轴(93)和蜗轮(94),所述箱体(11)的底端设有所述储存槽(91),所述储存槽(91)的侧壁分别安装两根所述喷射管(66),一根所述喷射管(66)连接所述第一连接管(67),另一根所述喷射管(66)连接所述喷头(65);所述储存槽(91)的内部转动连接所述固定轴(93)和所述扇叶(92),随时固定轴(93)的侧壁安装多块所述扇叶(92);所述固定轴(93)的侧壁对称安装所述蜗轮(94),所述蜗轮(64)转动连接所述隔板(55)的内部,且所述蜗轮(64)与所述第二连接管(56)的底端对齐。

7.根据权利要求6所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置,其特征在于,所述导热硅胶片(54)的底端设有多个截面为三角形的所述凹槽(64),且所述凹槽(64)内部的所述喷头(65)侧壁截面为梯形结构。

8.根据权利要求7所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置,其特征在于,所述连接杆(76)用于同一块所述电池(2)下方的两块所述限位板(75)的导电连接,所述接线板(77)用于两块所述电池(2)之间的导电连接。

9.根据权利要求7所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置,其特征在于,所述第一通孔(69)和所述第二通孔(82)的数量相同,在水平方向上,所述第一通孔(68)和所述第二通孔(82)之间相互对应。

10.一种基于声波探测的汽车电池包变形探测方法,用于权利要求9中所述的基于声波探测的汽车电池包变形探测装置,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:在所述电池(2)为汽车运行提供动力时,所述循环机构(4)推动冷却液在所述散热机构(5)内部循环运动,带走所述电池(2)运作时产生的热量;且此时所述箱体(11)一侧的所述超声波发射器(31)间歇发射超声波,超声波贯穿所述电池(2),所述箱体(11)另一侧的所述超声波接收器(32)接收贯穿所述电池(2)的声波,当所述电池(2)正常时,每列声波从所述超声波发射器(31)发射时间与所述超声波接收器(32)接收时间之间的间隔相同,而当单个所述电池(2)过于发热导致变形时,单个所述电池(2)温度和内部化学状态改变会导致超声波通过此电池的时间缩短,此时声波从发射到接收之间时间间隔会缩短,所述箱体(11)的横向与纵向均安装所述探测机构(3),同步十字交叉法可以准确定位变形的那块所述电池(2);

步骤二:当确定异样电池时,中央处理器运作断开此块电池(2)下方的所述电磁铁(73),所述电磁铁(73)失去磁力,所述弹簧(74)收缩带动所述导电杠杆(72)转动,所述导电杠杆(72)转动与所述金属弹片(71)分开,从而使此块所述电池(2)断开与所述接线板(77)的连接,从而使此块所述电池(2)与其它的所述电池(2)断开,所述电池(2)退出使用,避免此块所述电池(2)持续恶化;且所述导电杠杆(72)转动与所述限位板(75)接触,所述连接杆(76)用于同一块所述电池(2)下方的两块所述限位板(75)的导电连接,从而使电流通过所述限位板(75)、所述连接杆(76)和所述导电杠杆(72)继续流向所述接线板(77),使其它的所述电池(2)正常工作;

步骤三:与此同时中央处理器运作打开与此块电池对应的所述小型步进电机(83),所述小型步进电机(83)带动所述阀球(81)、所述转轴(84)、所述转杆(86)和所述第二连接管(68)转动,所述第二连接管(68)转动带动所述第一通孔(69)转动,所述阀球(81)带动所述第二通孔(82)转动,当所述阀球(81)每转动45°,所述阀球(81)侧壁的一个所述第二通孔(82)与所述安装管(85)对准,且所述第二连接管(68)侧壁的一个所述第一通孔(69)与所述第一连接管(67)上方的一根所述喷射管(66)对准;根据所述电池(2)位置,控制所述阀球(81)转动的角度,使此块所述电池(2)下方的所述喷射管(66)与所述第一通孔(69)对准,此时中央处理器运作打开对应的所述电磁阀(63),使所述储存瓶(61)中储存的液体二氧化碳快速通过所述固定管(62)、所述安装管(85)、所述第二通孔(82)、所述第一通孔(69)、所述喷射管(66)进入所述喷头(65)的内部,二氧化碳通过所述喷头(65)快速向上喷出吹向所述电池(2)的侧壁,对异样所述电池(2)进行定向快速降温,避免此块所述电池(2)热失控,同时二氧化碳在所述喷射管(65)的内部运动推动所述压缩机构(9)运作,所述压缩机构(9)加快此块所述电池(2)周围冷却液的流动速度,进一步增加所述电池(2)的散热效率,减小电池包热失控的机率。