一种电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构。方案在车头部位设置能够承受碰撞巨大撞击的梁体系统，并与吸能泡沫材料结合，形成碰撞防护高效吸能岛结构。当汽车遭遇意外碰撞时，梁体系统支撑着吸能岛承接碰撞车辆的巨大冲击动能，以吸能岛的泡沫结构溃缩为代价，极大地吸收消耗对方车辆动能，在保护自身车辆上乘客安全的同时，梁体系统还能将大为减小的吸能岛后坐力进一步分散均摊到电池壳体上，避免电池箱受力过大变形导致起火爆炸，最大限度地化解碰撞危害。

An efficient energy absorbing island structure for electric vehicle collision protection

The utility model provides a high-efficiency energy absorbing island structure for electric vehicle collision protection. The scheme sets up a beam body system that can bear a huge impact on the head of the car, and combines with the energy absorption foam material to form a collision protection and efficient energy absorption island structure. When a car has an accident, the beam body system supports the huge impact kinetic energy of the collision vehicle, which is at the expense of the collapse of the foam structure of the energy absorption island and greatly absorbs the kinetic energy of the other vehicle. While protecting the safety of the passengers on its own vehicle, the beam system can also sit after the reduced energy absorption island. One step is distributed evenly to the battery shell to avoid the excessive deformation of the battery box, resulting in fire and explosion, and to minimize collision hazards.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构
本技术涉及电动汽车碰撞防护
，具体涉及一种电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构。
技术介绍
纯电动汽车是新能源汽车的主要形式，与传统燃油汽车相比有以下诸多优势：(1)低污染：几乎是“零排放”。(2)低噪音：纯电动汽车产生的噪音可以忽略不计。(3)低成本：纯电动汽车制造成本低廉，运行成本更低。(4)高效率：纯电动汽车没有余热浪费。(5)易保养：只需定期检查电机电池等组件即可，维修方便。加之电动汽车即将成为低碳化、信息化和智能化的最佳平台。所以世界各国近年来都在大力扶持发展电动汽车，电动汽车产业已成为当今智能制造和物联网最集中的一个蓝海市场。众所周知，电动汽车的动力来源于动力电池，目前最常用的动力电池是锂离子电池。锂离子电池由于锂自身活泼性极强，电池安全问题一直困扰着电动汽车行业的发展，无论是磷酸铁锂还是三元锂电都普遍存在着易着火爆炸的问题，虽然通过现代智能控制技术，静态环境下电池热失控得到了有效遏制，但都没有从根本上解决电池安全问题。在复杂的交通环境下和动态条件下，电动汽车上路后，车辆彼此碰撞难以避免，碰撞加大了电池的不安全性。锂电池起火不像燃油着火那样可灭可救，电池一旦碰撞造成内部热失控，就会连锁反应，着火会迅速蔓延，任何灭火救助措施几乎不起作用，最终导致爆炸是必然结果。所以未来大量电动汽车上路后车辆碰撞引发电池起火爆炸的隐患很大，如果不提前防范，势必成为电动汽车产业深入发展的拦路虎，无法跨越。电池安全已成为电动汽车产业发展的世界级难题。传统的汽车安全主要是解决好碰撞时如何加强对人体的保护，而电动汽车安全防护不仅要注重碰撞时如何加强对人体的保护，而且更要加强电池的安全防护，不仅要在静态环境下保证电池不起火爆炸，更要保障复杂的交通条件下和行驶动态过程中，一旦发生碰撞等意外情况，电池必须得到最严格有效的保护，确保不能起火爆炸，这才是对人体的最大最全面保护。目前燃油汽车碰撞防护，一般人认为是通过防撞梁(保险杠)发挥作用的，实质上汽车防撞梁只是在轻微碰撞中能起到一定的保护作用，一旦车速稍大，汽车防撞梁几乎体现不出防护作用。后来有人试图改进防撞梁，通过在防撞梁与车体主梁之间加装填充了泡沫铝的吸能盒，期望以此来提高保险杠的吸能效果，结果效果并不理想。原因是燃油汽车头部空间几乎被燃油发动机占完，提供给防撞梁安装空间非常有限，使得吸能盒中能填充的泡沫铝量更加少，所以发挥的吸能效果非常有限，例如《汽车吸能盒》(专利号2012205381608)就是这种结构。可以说至今为止燃油汽车真正的剧烈碰撞防护，基本上还是通过车体溃缩吸能和气囊防护来实现对人体的保护。目前电动汽车电池一般铺满在汽车底盘上，除了车头，车身已经没有任何可溃缩的空间。由于电池的锂离子自身活泼性极强，电池在车辆碰撞时必须得到严格的保护，不能有任何的变形和穿刺危害。所以传统燃油汽车通过车体溃缩来保护人体安全的工艺，不再适合电动汽车碰撞防护，必须改变传统车辆碰撞吸能方案，最大程度地保护车载电池安全，才是对人体最好的保护。换句话来说，未来电动汽车碰撞损坏只能局限于车头部分，车颈以后部分必须严格保护，否则一旦损毁到电池，势必引发着火爆炸，给车辆乘客带来的将是毁灭性的灾害。有鉴于此，我们研究发现电动汽车与燃油汽车最大差别有两方面：一是电池箱的壳体取代传统汽车的纵梁设计，未来电动汽车逐步走向无梁一体化。以前吸能盒与车体主梁配合安装的结构设计已经不能适应电动汽车新结构变化。二是车头中没有了燃油发动机，腾出了很大空间，这有利于在车头中设置更多吸能材料，增强车头碰撞吸能功能，以此来破解电动汽车碰撞安全的世界性难题。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提供一种电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构，通过在电动汽车车头空间中增加梁体系统，增大泡沫吸能材料的填充量，来大大提升吸能效果，实现对车辆乘客和车载电池最严格的保护，能够有效避免碰撞导致电池箱的起火、爆炸，从而提高电动汽车安全性和可靠性。该方案设计科学，结构紧凑合理，宜于推广应用。为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构，包括设在车体颈部位置上的梁体系统、车头内的吸能岛和车头底部的可溃缩底盘,通过梁体系统、吸能岛和可溃缩底盘配合设置来实现对车体碰撞时的高效吸能。进一步地，所述梁体系统包括散力套、承力梁和连接机构，所述散力套、承力梁和连接机构自后向前依次设置；所述承力梁与车体的不可溃缩底盘构成为一体结构；所述散力套一端固定在承力梁上，另一端套设在电池箱外；所述连接机构可沿车体长度方向收缩，其一端固定在承力梁上，另一端锚固在吸能岛内。进一步地，所述吸能岛内嵌于车头内，紧贴设置于承力梁之前，并由若干个吸能泡沫块组合加固而成为一体结构。进一步地，所述承力梁为高强金属板加工而成的三明治夹芯结构，夹芯内填充支撑泡沫块，来提高承力梁的抗形变能力，同时实现承力梁的轻量化。进一步地，所述电池箱的前壁紧贴承力梁的后壁，所述电池箱与所述散力套的套接部紧贴，以提高电池箱与梁体系统结合的整体性，来实现承力梁对电池箱后坐力的分散均摊。进一步地，所述连接机构包括溃缩筒和活塞体；所述溃缩筒为折叠筒，所述溃缩筒内设有泡沫陶球；所述活塞体的腔体内填充有支撑泡沫块。进一步地，所述吸能岛的外裙边采用若干外壳体间隙设置，所述外壳体的间隙内侧还错位设置支撑壳体，以增大吸能岛被撞击时的受力面积，防止尖锐部件刺入；所述外壳体和支撑壳体用连接组件固定在吸能岛外立面上。进一步地，所述可溃缩底盘是由若干S形钢带采取纵立设置固定组合而成；所述溃缩底盘上沿车体高度方向设置多组加固绳带用以固定吸能岛。进一步地，所述吸能泡沫块和支撑泡沫块为金属发泡材料或为金属发泡材料与非金属发泡的复合材料。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术碰撞防护效果好：通过设置梁体系统，多重防护结构设计，大大增加泡沫材料使用量，同时大大增强吸能效果，实现对碰撞力进行合理分散均摊，同时强化电池防护，最大限度保证了乘客安全。本防撞系统通过组合设计，便于更换、维护，方案结构简单，设计合理巧妙，结构紧凑，具有很好的市场前景。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的梁体系统安装侧视图；图2为本技术的梁体系统结构示意图；图3为本技术的连接机构结构示意图；图4为本技术的车体底盘仰视图；图5为本技术的梁体系统剖视图；图6为本技术的图4中的A部放大示意图；图7为本技术的车头可溃缩底盘示意图；图8为本技术的整体结构示意图；图中标号说明：1、车体；2、电池箱；21、电池组；3、梁体系统；31、散力套；32、承力梁；321、支撑泡沫块；33、连接机构；331、溃缩筒；332、活塞体；4、吸能岛；41、外壳体；42、支撑壳体；5、连接组件；6、加固绳带；7、可溃缩底盘；71、S形钢性金属带；8、不可溃缩底盘；9、吸能泡沫块；10、泡沫陶球；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构，其特征在于：包括设在车体(1)颈部位置上的梁体系统(3)、车头(11)内的吸能岛(4)和车头(11)底部的可溃缩底盘(7),通过梁体系统(3)、吸能岛(4)和可溃缩底盘(7)配合设置来实现对车体(1)碰撞时的高效吸能。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构，其特征在于：包括设在车体(1)颈部位置上的梁体系统(3)、车头(11)内的吸能岛(4)和车头(11)底部的可溃缩底盘(7),通过梁体系统(3)、吸能岛(4)和可溃缩底盘(7)配合设置来实现对车体(1)碰撞时的高效吸能。2.根据权利要求1所述的电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构，其特征在于：所述梁体系统(3)包括散力套(31)、承力梁(32)和连接机构(33)，所述散力套(31)、承力梁(32)和连接机构(33)自后向前依次设置；所述承力梁(32)与车体的不可溃缩底盘(8)构成为一体结构；所述散力套(31)一端固定在承力梁(32)上，另一端套设在电池箱(2)外；所述连接机构(33)可沿车体长度方向收缩，其一端固定在承力梁(32)上，另一端锚固在吸能岛(4)内。3.根据权利要求2所述的电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构，其特征在于：所述吸能岛(4)内嵌于车头(11)内，紧贴设置于承力梁(32)之前，并由若干个吸能泡沫块(9)组合加固而成为一体结构。4.根据权利要求3所述的电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构，其特征在于：所述承力梁(32)为高强金属板加工而成的三明治夹芯结构，夹芯内填充支撑泡沫块(321)，来提高承力梁(32)的抗形变能力，同时实现承力梁(32)的轻量化。5.根据权利要求2所述的电动汽车碰撞防护高...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚诚德，聂刚，
申请(专利权)人：尚圣杰，
类型：新型
国别省市：安徽,34