电池包集成可预警式充气下护板结构和控制方法与流程

1.本发明属于纵梁断面优化设计技术领域，具体公开了一种电池包集成可预警式充气下护板结构控制方法。


背景技术：

2.随着能源紧缺、环境不断恶化的影响和科学技术的进步，以电动汽车为代表的新能源汽车技术蓬勃发展，以电池作为动力的纯电动汽车在国内外得到了广泛的应用。
3.中国实用新型专利cn213323390u的说明书中公开了一种降低整车风阻系数的电动汽车下护板总成，包括前机舱下方的前舱下护板，前舱下护板的后边与电池包下护板的顺齐衔接，电池包下护板的两侧有左、右侧护板与电池包下护板的顺齐衔接，后舱下护板位于电池包下护板的后方和车尾之间且前端与电池包下护板的顺齐衔接。各个护板顺齐连接，前舱下护板、电池包下护板、左侧护板、右侧护板、后舱下护板构成的车底顺滑。该技术方案虽然能够降低了空气阻力、降低整车风阻系数、减少能耗，但是其无法有效地在电池包发生碰撞后实现预警。
4.进一步的，中国发明专利cn111038591b的说明书中公开了一种新能源汽车底盘碰撞结构，其包括沿车头至车尾方向依次布置的前下防撞梁总成、前副车架总成、前电池包下护板、后电池包下护板和后副车架总成，且所述前下防撞梁总成连接于所述前副车架总成的前端，所述前电池包下护板连接于所述前副车架总成的底部，所述后电池包下护板连接于所述后副车架总成的底部，并于所述前电池包下护板和所述后电池包下护板相靠近的两端分别设有以构成与电池包相连的连接部。该发明所述的新能源汽车底盘碰撞结构，形成位于汽车底盘位置的碰撞系统，可引导底盘结构在特定区域产生或增加变形，而能够提高新能源汽车底盘的碰撞性能，但是其无法有效地在电池包发生碰撞后实现预警。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种电池包集成可预警式充气下护板结构控制方法，其不仅占用空间小，同时可以对电池包提供有效的保护。
6.本发明公开了一种电池包集成可预警式充气下护板结构，包括安装在于车架纵梁的下部的电池包，所述电池包的下方连接有下护板，所述下护板的内部设置有中空腔室，所述下护板的外部设置有用于向所述中空腔室和/或空气弹簧充/放气的充放气单元和用于监控所述中空腔室内压力的压力监测单元，所述充放气单元、所述压力监测单元均与所述车载ecu通讯连接。
7.在本发明的一种优选实施方案中，所述充放气单元包括气泵和控制器，所述控制器与所述车载ecu通讯连接，所述控制器与所述气泵通过第一管道连通，所述控制器与所述中空腔室通过第二管道连通，所述控制器与所述空气弹簧通过第三管道连通。
8.在本发明的一种优选实施方案中，所述控制器包括用于连接所述气泵的进气口、用于连接所述中空腔室的第一出气口和用于连接所述空气弹簧的第二出气口，所述控制器
能够控制由进气口流至第一出气口和第二出气口的气体流量。
9.在本发明的一种优选实施方案中，所述压力监测单元包括压力传感器，所述压力传感器通过压力传感器支架安装于所述下护板上，所述压力传感器的压力监测端与所述中空腔室连通。
10.在本发明的一种优选实施方案中，所述下护板包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部设置有多个用于连接所述电池包的支撑台，每个所述支撑台设置有用于连接所述电池包的螺纹孔，所述第二安装部的厚度＞所述第一安装部的厚度。
11.在本发明的一种优选实施方案中，所述第二安装部上设置有所述充放气单元和所述压力监测单元。
12.本发明还公开了一种电池包集成可预警式充气下护板结构的控制方法，包括电池包集成可预警式充气下护板结构，包括以下步骤；
13.s1，压力传感器获取中空腔室的实际压力值p；
14.s2，基于实际压力值p的变化率判断是否发生碰撞；
15.s3，碰撞发生后，基于碰撞后的中空腔室的实际压力值p确定电池包的预警状态和工作状态。
16.在本发明的一种优选实施方案中，s2中，当则确定碰撞发生， k1为标定值。
17.在本发明的一种优选实施方案中，s3中，当实际压力值p＜p1，则电池包正常运行且整车正常运行；当p1＜p＜p2时，则电池包预警并停止运行，整车正常运行；当p2＜p时，则电池包预警并停止运行，整车减速至停止。
18.在本发明的一种优选实施方案中，p1、p2为标定值。
19.本发明的有益效果是：本发明结构简单、成本低、安全性能好，其通过在电池包的下方连接有下护板，下护板的内部设置有中空腔室，下护板的外部设置有用于向中空腔室和/或空气弹簧充/放气的充放气单元和用于监控中空腔室内压力的压力监测单元，充放气单元、压力监测单元均与车载ecu通讯连接，该方案能够有效地实现空气弹簧的充放气，同时有效地节约了空间，进一步还未电池包提供了碰撞保护，实现了碰撞后的提前预警；
20.进一步的，本发明的充放气单元包括气泵和控制器，控制器与车载ecu通讯连接，控制器与气泵通过第一管道连通，控制器与中空腔室通过第二管道连通，控制器与空气弹簧通过第三管道连通，该技术方案具有建构简单、便于装配的优点；
21.进一步的，本发明的控制器包括用于连接气泵的进气口、用于连接中空腔室的第一出气口和用于连接空气弹簧的第二出气口，控制器能够控制由进气口流至第一出气口和第二出气口的气体流量，该控制器能够需要合理分配流入空气弹簧、中空腔室内气流流量，必要时可以从中空腔室内抽出压缩空气输送至空气弹簧，更重要的，带有压缩空气的下护板能够有效地在车辆发生碰撞后保护电池包；
22.进一步的，本发明的压力监测单元包括压力传感器，压力传感器通过压力传感器支架安装于下护板上，压力传感器的压力监测端与中空腔室连通，通过引入压力传感器，本发明能够实现碰撞后的预警，根据具体情况更有效地保护电池包；
23.进一步的，本发明的下护板包括第一安装部和第二安装部，第一安装部设置有多
个用于连接电池包的支撑台，每个支撑台设置有用于连接电池包的螺纹孔，第二安装部的厚度＞第一安装部的厚度，该结构能够实现电池包的有效散热，同时第二安装部相对于电池包提前溃缩，从而更有效地保护电池包不受损坏；
24.进一步的，本发明的电池包集成可预警式充气下护板结构的控制方法能够有效地判断碰撞是否发生、同时也能够有效地根据具体情况合理的预警、失效电池包、停止车辆运行。
附图说明
25.图1是本发明一种电池包集成可预警式充气下护板结构的示意图；
26.图2是本发明一种电池包集成可预警式充气下护板结构的示意图；
27.图3是本发明一种电池包集成可预警式充气下护板结构的下护板+电池包示意图；
28.图4是本发明一种电池包集成可预警式充气下护板结构的下护板示意图；
29.图5是本发明一种电池包集成可预警式充气下护板结构的示意图；
30.图6是本发明一种电池包集成可预警式充气下护板结构的下护板a-a剖视图；
31.图7是本发明一种电池包集成可预警式充气下护板结构的下护板示意图；
32.图8是本发明一种电池包集成可预警式充气下护板结构的中空腔室正常放气时压力变化示意图；
33.图9是本发明一种电池包集成可预警式充气下护板结构的异常碰撞时中空腔室压力变化示意图；
34.图中：1-车架纵梁；2-电池包；3-下护板；4-中空腔室；5-气泵；6-控制器； 7-压力传感器；31-第一安装部；32-第二安装部；33-支撑台。
具体实施方式
35.下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.如图1-7所示，本发明公开了一种电池包集成可预警式充气下护板结构，包括安装在于车架纵梁1的下部的电池包2，电池包2的下方连接有下护板3，下护板3的内部设置有中空腔室4，下护板3的外部设置有用于向中空腔室4和/ 或空气弹簧充/放气的充放气单元和用于监控中空腔室4内压力的压力监测单元，充放气单元、压力监测单元均与车载ecu通讯连接。
37.在本发明的一种优选实施方案中，充放气单元包括气泵5和控制器6，控制器6与车载ecu通讯连接，控制器6与气泵5通过第一管道连通，控制器6与中空腔室4通过第二管道连通，控制器6与空气弹簧通过第三管道连通。
38.在本发明的一种优选实施方案中，控制器6包括用于连接气泵5的进气口、用于连接中空腔室4的第一出气口和用于连接空气弹簧的第二出气口，控制器6 能够控制由进气口流至第一出气口和第二出气口的气体流量，气流的路径为：气泵5压缩空气输送至控制器6的进气口，流入控制器6的压缩空气一分为两路，一路流入空气弹簧、另一路流入中空腔室
4，中空腔室4内的压缩空气可以通过控制器6流入空气弹簧，空气弹簧内的压缩空气也可以通过控制器6流入中空腔室。
39.在本发明的一种优选实施方案中，压力监测单元包括压力传感器7，压力传感器7通过压力传感器支架安装于下护板3上，压力传感器7的压力监测端与中空腔室4连通。
40.在本发明的一种优选实施方案中，下护板3包括第一安装部31和第二安装部32，第一安装部31设置有多个用于连接电池包2的支撑台33，每个支撑台 33设置有用于连接电池包2的螺纹孔，第二安装部32的厚度＞第一安装部31 的厚度。
41.在本发明的一种优选实施方案中，第二安装部32上设置有充放气单元和压力监测单元。
42.在本发明的一种优选实施方案中，下护板3通过螺栓安装在电池包下表面，电池包安装在车架纵梁1的下部，控制器6和压力传感器7和气泵5安装在第二安装部32，下护板3有进出气口，对其充气放气等。
43.本发明还公开了一种电池包集成可预警式充气下护板结构的控制方法，包括电池包集成可预警式充气下护板结构，包括以下步骤；
44.s1，压力传感器7获取中空腔室4的实际压力值p；
45.s2，基于实际压力值p的变化率判断是否发生碰撞(即若下护板受到磕碰破损，内部气体压力发生变化，传感器会将信号传递到车内仪表，及时对驾驶员进行预警)；
46.s3，碰撞发生后，基于碰撞后的中空腔室4的实际压力值p确定电池包的预警状态和工作状态。
47.在本发明的一种优选实施方案中，s2中，当则确定碰撞发生，k1为标定值，如图8所示。
48.在本发明的一种优选实施方案中，s3中，当实际压力值p＜p1，则电池包正常运行且整车正常运行；当p1＜p＜p2时，则电池包预警并停止运行，整车正常运行(rev模式正常开启)；当p2＜p时，则电池包预警并停止运行，整车减速至停止。
49.在本发明的一种优选实施方案中，p1、p2为标定值。
50.在本发明的一种优选实施方案中，中空腔室4为一个密封腔室。
51.所属技术领域的人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。