降低電動汽車電池組燃燒概率的電池組供電系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:本發(fā)明涉及到電動汽車制造領(lǐng)域，特別涉及到一種降低電動汽車驅(qū)動電動機(jī)電池組燃燒概率的電池組供電系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
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[0002]一、純電動汽車是一種采用單一蓄電池作為儲能動力源的汽車，通過電池向電機(jī)提供電能，驅(qū)動電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而推動汽車前進(jìn)。從外形上看，電動汽車與日常見到的汽車并沒有什么區(qū)別，區(qū)別主要在于動力源及其驅(qū)動系統(tǒng)。即純電動汽車的電動機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機(jī)，蓄電池相當(dāng)于原來的油箱。
[0003]它本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對人類傷害較少。由于電力可以從多種能源獲得，如煤、核能、水力等，還可以解除人們對石油資源日見枯竭的擔(dān)心。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，提高其經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]二、四連桿電動千斤頂包括托架、上連桿、下連桿、底座、絲桿、銷柱螺母、減速電機(jī)，所述的上連桿和下連桿的中間一端絞接在一起，上連桿的上端絞接在托架上，下連桿的下端絞接在底座上；所述的上連桿和下連桿分為左、右兩組，右上連桿和右下連桿的絞接處設(shè)置了銷柱螺母，另一組左上連桿和左下連桿的絞接處設(shè)置了減速電機(jī)；絲桿的一端穿過減速電機(jī)的外殼，并在減速電機(jī)的齒輪副驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，另一端穿過銷柱螺母中間的螺孔，絲桿的梯形螺紋與銷柱螺母的螺孔適配；在左下連桿內(nèi)側(cè)面設(shè)置了行程開關(guān)，當(dāng)左上連桿往下壓到設(shè)定位置時(shí)會按下行程開關(guān)的按鈕；在底座上也設(shè)置了行程開關(guān)，當(dāng)下連桿舉升到設(shè)定位置時(shí)，下連桿上的凸塊會按下行程開關(guān)的按鈕；二處行程開關(guān)均與減速電機(jī)之間有電路連接，并在按鈕動作時(shí)切斷減速電機(jī)的電源，防止絞接的幾根連桿在接近拉直位置時(shí)，行程到頭了，絲桿還在強(qiáng)制轉(zhuǎn)動，而導(dǎo)致絲桿損壞。絞接在托架上的二根上連桿之間在其上端設(shè)置了互相嚙合的數(shù)個(gè)輪齒，絞接在底座上的二根下連桿之間在其下端也設(shè)置了互相嚙合的數(shù)個(gè)輪齒，起到齒輪擺塊的作用，這是為了防止萬一絲桿因磨損而失效時(shí)，齒輪的自鎖作用能固定連桿的位置，撐住托架不會突然往下塌落而傷人傷物。
[0005]三、國際最先進(jìn)的電源浪涌保護(hù)器(SPD);信號線、控制線路保護(hù)器(SPD)技術(shù)介紹
[0006]現(xiàn)有的(以下簡稱s系列產(chǎn)品)系列電源浪涌保護(hù)器(sro);信號線、控制線路保護(hù)器(SPD)產(chǎn)品，是全球領(lǐng)先的電力凈化、精密儀器保護(hù)、電源浪涌濾波保護(hù)產(chǎn)品。其正弦波跟蹤濾波及特殊化學(xué)封裝的專利技術(shù)，包含浪涌保護(hù)和濾波技術(shù)，非常符合電磁脈沖防護(hù)的技術(shù)要求。S系列浪涌濾波產(chǎn)品具有以下優(yōu)勢:
[0007]3.1多級防護(hù)機(jī)制，殘壓可達(dá)0V。經(jīng)過導(dǎo)流的浪涌電壓一般在2.5KV?15KV之間，所配備的sro產(chǎn)品應(yīng)該經(jīng)過多級防護(hù)后，達(dá)到極低的殘壓，特殊行業(yè)能夠達(dá)到ο伏。市場一般浪涌保護(hù)產(chǎn)品，最大通流40KA，國標(biāo)殘壓值為1800。S產(chǎn)品40KA沖擊，殘壓值小于600V。殘壓越小，保護(hù)效果越好。在8 / 20us模擬雷電測試環(huán)境下，充電電壓24.9KV，電流峰值47.8KA，殘壓值551V，遠(yuǎn)低于國內(nèi)產(chǎn)品殘壓值。
[0008]3.2響應(yīng)速度小于I納秒，有效防護(hù)二次雷、感應(yīng)雷以及電氣內(nèi)部涌流瞬態(tài)電壓抑制器(簡稱TVS)。TVS 二級管響應(yīng)時(shí)間小于I納秒。其它浪涌保護(hù)產(chǎn)品采用的壓敏電阻響應(yīng)速度為25納秒。TVS優(yōu)點(diǎn)在于:雙向保護(hù)特性、反映速度快(納秒量級)、吸收浪涌功率大(瞬態(tài)功率達(dá)數(shù)千瓦)、箝位電壓易控制、漏電流低、無損壞極限、體積小。
[0009]3.3外殼采用NEMA4標(biāo)準(zhǔn)，防水、防火、防爆、防靜電。
[0010]3.4專利的正弦波ORN跟蹤技術(shù)，精確消除浪涌、諧波功能。傳統(tǒng)產(chǎn)品是采用傳統(tǒng)上下夾鉗式閥值濾波，壓敏的特性是當(dāng)電壓達(dá)到閥值時(shí)對地導(dǎo)通，從而達(dá)到泄放電流的目的。S產(chǎn)品采用專利技術(shù)增強(qiáng)型ORN正弦波跟蹤濾波，按一定的正弦波正負(fù)偏移百分比，跟蹤消除浪涌“贓電”，凈化用電環(huán)境，而且殘壓值很低。在計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)、電子設(shè)備中，電磁脈沖通過導(dǎo)線耦合到電路中去，在線路中產(chǎn)品過壓能量傳導(dǎo)到設(shè)備上從而干擾、損毀設(shè)備。導(dǎo)線耦合時(shí)能量表現(xiàn)為過壓。ORN濾波技術(shù)，通過跟蹤技術(shù)濾波抵制范圍，保證電源、信號的“潔凈”，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電子設(shè)備等避免電磁脈沖的干擾和損毀。
[0011]3.5獨(dú)一無二的化學(xué)封裝專利技術(shù)，保障器件持久的可靠性能，500V的電壓測試，沒有化學(xué)封裝保護(hù)的M0V，48秒溫度升至200°C，持續(xù)的測試能在短時(shí)間內(nèi)使MOV發(fā)生爆炸。而經(jīng)過特殊化學(xué)封裝后，500V的電壓測試，經(jīng)過化學(xué)封裝保護(hù)的M0V，3分30秒溫度保持在105°C，并一直保持在此溫度。而且特殊的化學(xué)封閉，能迅速吸收浪涌過程中產(chǎn)生的熱量，保護(hù)產(chǎn)品元器件，延長器件使用壽命。在電磁脈沖耦合過程中，能量很大，對濾波設(shè)備的電子元件器要求也非常高。而S產(chǎn)品的特殊化學(xué)封閉，通過散發(fā)熱量轉(zhuǎn)移能量，保證了元器件的使用壽命，從而保護(hù)系統(tǒng)安全。
[0012]3.6真正的10模(全模)保護(hù)，阻斷浪涌所有可能通道。設(shè)備要求線與線之間進(jìn)行濾波保護(hù)。S產(chǎn)品全模保護(hù)，阻斷了線與線、線與地所有可能的通道，從而對設(shè)備起到完美的保護(hù)作用
[0013]3.7混合多元化模塊，熱、電雙保險(xiǎn)熔斷電容設(shè)計(jì)。
[0014]3.8唯一可不接地的浪涌保護(hù)產(chǎn)品，采用專利的正弦波跟蹤技術(shù)，特殊化學(xué)封裝，以及納秒級TVS元件，十模保護(hù)以及混合多元化模塊，使得S產(chǎn)品可以不通過接地釋放能量。由于全模保護(hù)，共70片M0V，每片MOV分擔(dān)的能量比較少。當(dāng)外面沒有接地，MOV在吸收浪涌時(shí)，可以通過自身的發(fā)熱來釋放浪涌的能量。經(jīng)過特殊的化學(xué)封裝，能迅速吸收MOV產(chǎn)生的熱量，保護(hù)MOV元器件。從而使得產(chǎn)品能在未接地的情況下進(jìn)行能量釋放。S產(chǎn)品不能接地時(shí)，要求地線做等電位連接。在軍用通信系統(tǒng)中的移動設(shè)備中，由于移動的性質(zhì)決定了設(shè)備接地系統(tǒng)將不盡完善。而傳統(tǒng)的浪涌濾波產(chǎn)品，都需要高要求的接地。S產(chǎn)品可以在不接地的情況下做到浪涌濾波保護(hù)。(參考文獻(xiàn):美國公司《系列產(chǎn)品說明書》)
[0015]四、對Tesla來說最近可謂是禍不單行:連續(xù)發(fā)生了 3起起火事故，市值狂跌40億，剛剛又有3名工人受傷送醫(yī)。Elon Musk就一直忙著到處“滅火”，在經(jīng)歷了首次盈利、電池更換技術(shù)、穿越美國、水陸兩棲車等頭條新聞后，ElOn Musk最近總以各種負(fù)面消息重返頭條。這位“鋼鐵俠” CEO在2013年真是遭遇各種大起大落。其中最為人關(guān)注的莫過于Model S的起火事故,而在起火事故中最核心的問題就是電池技術(shù)。可以說，這是牽動Tesla股價(jià)起起落落的“元兇”，也是投資者最關(guān)心的問題。在美國發(fā)生的兩起起火事故有著相似的情節(jié):Model S撞擊到金屬物體后，導(dǎo)致電池起火，但火勢都被很好地控制在車頭部分。在墨西哥的事故中，主要的燃燒體也是電池。而且在3起事故中，如何把著火的電池?fù)錅鐚ο绬T來說都是個(gè)難題。這讓很多人產(chǎn)生一個(gè)疑問:Model S的電池就這么不禁撞嗎？ModelS的電池位于車輛底部，采用的是松下提供的18650鈷酸鋰電池，整個(gè)電池組包含約8000塊電池單元；鈷酸鋰電池能量密度大，但穩(wěn)定性較差，為此Tesla研發(fā)了 3級電源管理體系來確保電池組正常運(yùn)作?，F(xiàn)在，讓我們借助Tesla的電池技術(shù)專利，來透徹地了解下Model S電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)特征。在電機(jī)、控制技術(shù)有據(jù)可循、日趨成熟之時(shí)，電動車最難破解的困局以及最大的比拼都來自于電池技術(shù)。特斯拉在早期Roadster電動跑車上，采用了體積甚小的18650鈷酸鋰電池，這種電池通常被用在手機(jī)、筆記本電腦等小型電器上。它最大的特點(diǎn)是擁有非常高的能量密度，幾乎達(dá)到170瓦時(shí)/千克。但是其熱穩(wěn)定性同時(shí)飽受詬病，在180度左右就會出現(xiàn)分解現(xiàn)象并產(chǎn)生氧氣。而特斯拉曝出事故，原因大體來自于電池包穿刺之后造成的動力線局部短路。目前特斯拉還不能解決電池包被沖擊力極端破壞下產(chǎn)生燃燒爆炸的情況，只是高強(qiáng)度的保護(hù)為車主逃生爭取到了更多時(shí)間。
[0016]五、如果電動汽車的的充電站也像汽油汽車的加油站一樣多，世界一定是電動車的天下。目前純電動車的口糧主要是充電和換電池模式，前者簡單來說就是用戶給電動汽車充電2?8小時(shí)。后者只需要租用電池，快用沒電的時(shí)候，去充電站換電池。但是目前盡管國內(nèi)外汽車生產(chǎn)企業(yè)制造整車的技術(shù)盡管很成熟，電池倒是個(gè)大問題，有三大瓶頸制約著電動汽車的普及及進(jìn)程；一時(shí)電池成本過高；二是電池循環(huán)壽命短；三是充電不方便。受此三大瓶頸困擾，電動汽車如虎在籠，難以大顯身手。怎么解決這三大問題，有人指出，如果大批量生產(chǎn)可以降低成本，到時(shí)候成本會縮減到現(xiàn)在成本的幾分之一。對于電池壽命問題，在于維護(hù)方式，現(xiàn)在在實(shí)驗(yàn)室里能循環(huán)利用2000次甚至5000次，但是安裝到汽車上也就只能利用二三百次，既然在實(shí)驗(yàn)室能做到的，把這種結(jié)果搬到車上也是有可能的，也是個(gè)時(shí)間早晚的事情。至于充電問題更是一個(gè)商業(yè)模式問題，這就如同移動電話利益各方一樣，手機(jī)制造、電池、和運(yùn)營商是分離的。一輛電動汽車運(yùn)行也可以分為三塊來完成，即整車企業(yè)、電池企業(yè)及充電運(yùn)營商分工合作。整車廠生產(chǎn)出不帶電池的汽車，為電池統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留位置。充電運(yùn)營商負(fù)責(zé)電池的同意采購和管理，租賃給車主，并負(fù)責(zé)電池維修保養(yǎng)和更換，國內(nèi)外很多電動汽車生產(chǎn)企業(yè)眼巴巴的盼望著充電站的建設(shè)，因?yàn)槌潆娬臼请妱悠嚿下返谋貍渑涮住募夹g(shù)角度看，現(xiàn)在很多車企都可以生產(chǎn)純電動汽車，但是如何讓電池續(xù)航更遠(yuǎn)、壽命更長、體積更小，同時(shí)又能降低消費(fèi)者的購買成本，這才是企業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。電動汽車作為一種新型交通工具，配套設(shè)施是否跟得上？消費(fèi)者的使用習(xí)慣能否適應(yīng)？這都需要時(shí)間來解決。假如你買了一輛電動汽車，開到半路沒電了，找不到充電站；或者說找到充電站了前面排著很多車，還要等5個(gè)小時(shí)才輪到你；晚上，你從六樓拉一根電線給自己充電，20多安培的電流讓全樓跳了閘。以上表明，現(xiàn)有技術(shù)條件下，電動汽車具有明顯的局限性和欠缺便利性?，F(xiàn)有的電動汽車電池保護(hù)技術(shù)不能降低電池被撞擊后的燃燒概率，不能方便的自動更換電池，在電池組溫度達(dá)到極限不能控制的時(shí)候，不能馬上拋棄電池組，在電池組充電造成短路時(shí)候沒有保護(hù)電池組的電池組線路濾波裝置，以上等等缺陷都是急需要改進(jìn)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]為了克服現(xiàn)有電動汽車電池充電系統(tǒng)不能自動更換電池組，電動汽車被撞擊后電池組短路燃燒、電池組電流過大燃燒等的不足，本發(fā)明提供了一種降低電動汽車電池組燃燒概率的電池組供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)的2個(gè)電池組盒能夠自動更換，電池組盒帶有的電源浪涌保護(hù)器與電池組盒連接可以卸載電池組盒上的漏電電流；帶有的電源浪涌保護(hù)器的電源線與輸入電流電源線和輸出電流電源線并聯(lián)或串聯(lián)以濾波的方式防止因短路和充電時(shí)候有大電流攻擊電池組造成電池組燃燒。在電動汽車使用時(shí)候，第一電池組和第二電池組可以分別使用或同時(shí)使用，當(dāng)?shù)谝浑姵亟M達(dá)到預(yù)警溫度如150°，馬上停止使用第一電池組，改用使用第二電池組，使第一電池組休息和降溫。如果在第一電池組達(dá)到150°時(shí)候溫度仍然在升高，可以按動電動千斤頂電源開關(guān)，使電動千斤頂前部托架與電池組盒脫離，拋掉第一電池組，第二電池組溫度不能控制時(shí)候同理，2個(gè)電池組溫度同時(shí)不能控制就同時(shí)拋掉2個(gè)電池組利用汽車行駛的慣性滑行就近停車。
[0018]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:在圓形的金屬外殼(4)的兩邊，先安裝第一電池密封蓋(3),把電池(5)放入金屬外殼(4)后在安裝第二電池密封蓋(6),把第一電池密封蓋絕緣膠(I)安裝在第一電池密封蓋(3)的內(nèi)部，把第二電池密封蓋絕緣膠(8)安裝在電池第二密封蓋出)的內(nèi)部，電池電源第一接線口(2)到第一電池密封蓋(3)的頂部留有一段距離，電池電源第二接線口(7)到第一電池密封蓋(6)的頂部留有一段距離。多個(gè)這樣的金屬外殼(4)裝入電池后排列成一個(gè)電池組，裝入第一電池組盒(17)和第二電池盒(23)。
[0019]電池組電極連接線(12)中螺旋狀電源線(10)與電源導(dǎo)線第一接觸磁體(9)連接，螺旋狀電源線(10)穿過電源導(dǎo)線第一接觸磁體(9)的內(nèi)部與電源第一接觸頭(14)連接；電源導(dǎo)線第二接觸磁體(11)與電源螺旋連接線(10)連接后，電源螺旋連接線(10)穿過電源導(dǎo)線第二接觸磁體(11)的內(nèi)部與電源第二接觸頭(13)連接。電源第二接觸頭(13)和電源第一接觸頭(14)可以加工成圓形或者正方形。以上可以是I?30個(gè)電源導(dǎo)線第一接觸磁體(9)與I?29個(gè)螺旋狀電源線(10)與I?30個(gè)電源導(dǎo)線第二接觸磁體(11)連接在一起。
[0020]電池組電極連接線(12)與2?29個(gè)電池(5)連接在一起組成電池組，電池(5)與電源線第一接觸頭(13)和電源線第二接觸頭(14)接觸的部分為導(dǎo)電導(dǎo)磁的金屬制成以便于與電池組電極連接線(12)的磁極相互吸引起固定連接的作用。用電池組電極連接線
(12)把電池(5)的電池電源第一接線口⑵連接在一起；用電池組電極連接線(12)把電池(5)的電池電源第二接線口(7)連接在一起。
[0021]在電池盒自動更換系統(tǒng)(15)中，真空隔音板(16)與冷卻箱(18)連接在一起；第一電池組盒(17)安裝在冷卻箱(18)的下面；第一電池盒上部固定減震板(21)安裝在第一電池組盒(17)的內(nèi)部；第一減震彈簧(19)安裝在第一電池盒上部固定減震板(21)和第一電池組盒上部封蓋(20)之間；第一減震彈簧(19)由電池盒上部固定和減震板第一減震彈簧(88)、電池盒上部固定和減震板第二減震彈簧(89)和電池盒上部固定和減震板第三減震彈簧(90)組成；第一電池組(22)安裝在第一電池盒上部固定和減震板(21)和第一電池盒下部固定和減震板(32)之間；第三減震彈簧(34)安裝在第一電池盒下部固定和減震板
(32)和第一電池盒底部防撞板(33)之間；第三減震彈簧(34)由電池盒下部固定和減震板第一減震彈簧(114)、電池盒下部固定和減震板第二減震彈簧(115)和電池盒下部固定和減震板第三減震彈簧(116)組成；第二電動千斤頂(29)安裝在冷卻箱(18)之下，第二千斤頂前部托架(30)與第二減震絕緣橡膠(31)安裝在一起，第二減震橡膠(31)與第一電池組盒(17)接觸起固定第一電池組盒(17)的作用；用電池組電極連接線(12)把整個(gè)第一電池組(22)中電池(5)的電池電源第一接線口⑵連接在一起。用電池組電極連接線(12)把整個(gè)第一電池組(22)中電池(5)的電池電源第二接線口(7)連接在一起；電池盒中間托架
(36)與第三減震橡膠(35)和第四減震橡膠(37)安裝在一起。第二電池組盒(23)安裝在冷卻箱(18)下面，第二電池組(24)安裝在第二電池盒上部固定減震板(25)和第二電池盒底部固定減震板(41)之間，用電池組電極連接線(12)把第二電池組(24)中電池(5)的電池電源第一接線口⑵連接在一起；用電池組電極連接線(12)把整個(gè)第二電池組(24)中電池(5)的電池電源第二接線口(7)連接在一起。第二減震彈簧(27)安裝在第二電池盒上部固定減震板(25)和第二電池盒上密封板(26)之間，第二減震彈簧(27)由電池盒上部固定和減震板第一減震彈簧(88)、電池盒上部固定和減震板第二減震彈簧(89)和電池盒上部固定和減震板第三減震彈簧(90)組成；第四減震彈簧(40)安裝在第二電池盒底部防撞板(39)和第二電池盒底部固定減震板(41)之間，第四減震彈簧(40)由電池盒下部固定和減震板第一減震彈簧(114)、電池盒下部固定和減震板第二減震彈簧(115)和電池盒下部固定和減震板第三減震彈簧(116)組成。第一電動千斤頂(28)安裝在冷卻箱(18)之下，第二千斤頂前部托架(43)和第一絕緣減震橡膠(42)安裝在一起，第一絕緣減震橡膠(42)與第二電池組盒(23)接觸后起固定作用。電池盒自動更換系統(tǒng)(15)的長度小于電動汽車底盤(153);電池盒自動更換系統(tǒng)(15)的寬度小于電動汽車底盤(153)。電池盒自動更換系統(tǒng)(15)的長度小于電動汽車底盤(153);電池盒自動更換系統(tǒng)(15)的寬度小于電動汽車底盤(153)?？梢栽陔妱悠嚨妆P(153)上電動汽車前輪(151)之后，電動汽車后輪(154)之前，電動汽車轉(zhuǎn)向輪(152)之下安裝I?20個(gè)電池組盒自動更換系統(tǒng)(15)。
[0022]第一電動千斤頂(28)安裝在第一電動千斤頂外殼(47)之內(nèi)，第一軸承(44)和第二軸承(55)安裝在第一千斤頂前部托架(43)之上，第一減震絕緣橡膠(42)安裝在第一千斤頂前部托架(43)之上，第一電動千斤頂(28)的電源線(50)穿過第一電動千斤頂外殼電源線進(jìn)出口(56)與電動汽車電源總成連接。接通第一減速電機(jī)(49)的電源，第一絲桿(48)在第一減速電機(jī)(49)驅(qū)動下同步轉(zhuǎn)動，第一絲桿(48)的轉(zhuǎn)動，強(qiáng)制四連桿機(jī)構(gòu)動作，正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，四連桿機(jī)構(gòu)上下方向收縮，把第一電動千斤頂前部托架(43)平行著向前推動，使第一電動