專利名稱：一種用于機(jī)動(dòng)車輛的安全裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的安全裝置。更具體而言，本發(fā)明涉及一種被配置用于電動(dòng)車輛或所謂的混合機(jī)動(dòng)車輛的安全裝置。
背景技術(shù)：
鑒于對利用內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車輛對環(huán)境影響關(guān)注的增多，目前提供所謂的“清潔者”機(jī)動(dòng)車輛的興趣和重要性也在提高，所述“清潔者”機(jī)動(dòng)車輛產(chǎn)生較少的對環(huán)境有害的氣體形式的污染物。因此，目前裝配至少在運(yùn)行的階段電力發(fā)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車輛變得越來越普遍。例如，已經(jīng)計(jì)劃裝配通過從可再充電電池中獲取動(dòng)力的大型電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車輛。也已經(jīng)計(jì)劃裝配通常將高效內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)組合的所謂的“混合”機(jī)動(dòng)車輛。在任何可能和方便的情況下，這類混合車輛被配置通過所述電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，但是當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)提供的牽引功率不足以滿足及時(shí)效能需求的時(shí)候，例如因?yàn)樗鲂枨笕菀壮鏊霭l(fā)動(dòng)機(jī)的效能極限，或因?yàn)闉樗鲭妱?dòng)機(jī)提供電力的電能的源頭含有電力不足時(shí)，通過所述內(nèi)燃機(jī)來驅(qū)動(dòng)。在這樣的裝置中，所述電動(dòng)機(jī)通常從可再充電電池或一系列電容器中獲取電力， 而當(dāng)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的時(shí)候，所述電池或電容器被設(shè)置從與連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)上的交流發(fā)電機(jī)中充電。如將領(lǐng)會到的，電力發(fā)動(dòng)車輛和上述普通種類所謂的混合車輛因此要求相對大型的電能儲存單元，如電池或電容器，以便為所述牽引發(fā)動(dòng)機(jī)裝配充足電能。因此，通常將這樣的儲存單元配置非常高的電壓(通常約300V)并儲存非常大量的電能(通常為 2-10kWh)，這樣容易造成重大電氣事故，尤其如果車輛發(fā)生撞擊或電池發(fā)生內(nèi)部短路的時(shí)候。如將領(lǐng)會到的，如果內(nèi)部短路發(fā)生或外部撞擊的時(shí)候，如上述種類的電容器或電池的電力儲存裝置可能變得極其熱，因此在這種情況下造成火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)。對于這種高能電裝置的另一點(diǎn)關(guān)注是如果事故發(fā)生的時(shí)候，對機(jī)動(dòng)車輛的損壞可導(dǎo)致所述車輛的部分內(nèi)部電路損壞并暴露帶電電線，所述暴露的帶電電線對車輛的司機(jī)和乘客以及參加救援的人員都造成巨大傷害。因此需要存在一種應(yīng)付這些危險(xiǎn)的安全裝置。美國專利申請2001/0055712公開了一種并入安全設(shè)備的單電蓄電池(storage cell battery)。在美國專利申請2003/0230177中，公開了一種并入可燃性引發(fā)器的器械，所述可燃性引發(fā)器作為切斷元件來切斷車輛電池電纜。美國專利申請2008/0M1667公開了一種可調(diào)諧的易碎的電池包系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的改進(jìn)的安全裝置。
因此，本發(fā)明提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的包含電能儲存單元的安全裝置，所述裝置被配置響應(yīng)信號來冷卻所述儲存單元，并包含壓縮的惰性氣體的源頭和流體釋放驅(qū)動(dòng)器， 所述流體釋放驅(qū)動(dòng)器在收到驅(qū)動(dòng)信號之后是可驅(qū)動(dòng)的，以釋放來自所述源頭的惰性氣體流，所述裝置被配置將所述流體基本導(dǎo)入所述儲存單元中來冷卻所述單元；所述安全裝置還包含在所述氣體的流體的作用下可運(yùn)行的切斷機(jī)構(gòu)，用來切斷將所述儲存單元電連接到所述車輛內(nèi)的電路的導(dǎo)線，如電纜或總線，因此從所述車輛的電路中將所述儲存單元電斷開。隨著所述壓縮氣體被釋放，所述氣體罐8內(nèi)壓力的減少導(dǎo)致所述氣體快速冷卻，從而提高了冷卻所述電能儲存單元的能力。所述氣體優(yōu)選為基本惰性氣體如氬氣。然而，可以使用其它基本不導(dǎo)電的氣體。所述氣體優(yōu)選為不可燃的和非氧化性的。氮?dú)夂投趸伎梢蕴娲鷼鍤?。有利地，所述流體釋放驅(qū)動(dòng)器包含被設(shè)置在點(diǎn)燃時(shí)來打開來自壓縮氣體源頭出口的煙火炸藥(pyrotechnic charge)(如爆管)。例如，所述炸藥可以被設(shè)置來破壞初始裝配的跨越出口的薄膜，直接或通過移動(dòng)元件來刺穿所述薄膜，或通過發(fā)射炮彈射穿所述薄膜。 或者，所述煙火炸藥可以被設(shè)置通過引燃炸藥來移動(dòng)密封元件，從而打開所述出口。優(yōu)選地，所述切斷機(jī)構(gòu)包含被設(shè)置在從基本與所述導(dǎo)線脫離的初始位置到第二位置的氣體的流體的作用下被驅(qū)動(dòng)的刀具，所述刀具被設(shè)置在從第一位置移動(dòng)到第二位置的過程中切斷所述導(dǎo)線。有利地，所述刀具基本是不導(dǎo)電的。例如所述刀具可以由陶瓷或塑料材料制成。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，將所述刀具連接到活塞上，所述活塞被設(shè)置在所述氣體的流體作用下移動(dòng)，從而將所述刀具從所述初始位置移動(dòng)到所述切斷位置。優(yōu)選地，所述安全裝置還包含至少一個(gè)被設(shè)置將所述氣體的流體導(dǎo)入到所述儲存單元中的流體輸送管(flow duct)，所述裝置被配置將輔助環(huán)境空氣流體與所述氣體的流體組合。在一個(gè)這種特別優(yōu)選的裝置中，所述氣體的流體基本夾帶了所述輔助環(huán)境空氣流體。有利地，所述安全裝置具有至少一個(gè)喉管裝置，所述喉管裝置包含具有加速所述氣體的流體的頸縮的基本流體通道和空氣入口，所述喉管裝置被配置通過所述入口獲取環(huán)境空氣來與所述氣體的流體混合。在一個(gè)本發(fā)明的實(shí)施方案中，將所述能量儲存單元裝配在箱內(nèi)，所述或每個(gè)所述喉管裝置形成至少一個(gè)噴嘴的部分，所述噴嘴被設(shè)置將所述氣體的流體和組合的環(huán)境空氣流體導(dǎo)入通過所述箱。 優(yōu)選地，本發(fā)明的所述安全裝置被配置與一種所述電儲存單元一起使用，所述電儲存單元包含多個(gè)串聯(lián)電連接的子單元(例如多個(gè)單電池或多個(gè)電容器)，所述安全裝置包含在所述氣體的流體作用下可運(yùn)行的，使所述子單元彼此之間電斷開的機(jī)構(gòu)。所述機(jī)構(gòu)可以被配置通過放電電阻使至少一個(gè)所述子單元電連接，伴隨著基本同時(shí)使所述子單元彼此之間電斷開。如將領(lǐng)會到的，優(yōu)選的實(shí)施方案可運(yùn)行使每個(gè)所述子單元通過分別的放電電阻電連接。所述或每個(gè)放電電阻可以采用任何合宜的形式，在一些實(shí)施方案中可以被配置為電風(fēng)扇。在上面提到種類的實(shí)施方案中，并入一個(gè)或多個(gè)放電電阻，所述安全裝置優(yōu)選被配置將冷卻氣體的流體導(dǎo)入到所述或每個(gè)電阻中。
優(yōu)選地，所述機(jī)構(gòu)包含被設(shè)置在所述氣體的流體作用下從初始位置移動(dòng)到運(yùn)行位置的活塞，在所述初始位置移向所述運(yùn)行位置的過程中，所述活塞被設(shè)置使所述子單元之間電斷開。合宜地，將所述安全裝置裝配與被配置的電儲存單元組合，從而使所述子單元或每對相鄰的所述子單元通過一對觸頭電連接，每個(gè)所述觸頭從分別的所述子單元延伸并使其它所述觸頭初始電連接，其中隨著所述活塞從所述初始位置移動(dòng)到所述運(yùn)行位置，所述活塞被設(shè)置使所述觸頭變形或移動(dòng)來彼此電斷開。所述裝置被配置來使從所述初始位置到所述運(yùn)行位置的所述活塞的移動(dòng)，對于使每個(gè)所述觸頭變形或移動(dòng)與所述放電電阻電連接是有效的。在一個(gè)優(yōu)選的裝置中，將每個(gè)所述觸頭軸連接到分別的子單元中，從而被設(shè)置通過所述活塞在所述觸頭與另一個(gè)所述觸頭電連接的初始位置和所述觸頭與所述放電電阻電連接的第二位置之間移動(dòng)。優(yōu)選地，所述能量儲存單元包含電容器或電池。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，裝配了一種并入上述種類安全裝置的機(jī)動(dòng)車輛，其中所述機(jī)動(dòng)車輛為電動(dòng)車輛或混合車輛。為了可以更容易地理解本發(fā)明，并可以領(lǐng)會進(jìn)一步的特征，本發(fā)明的實(shí)施方案將參照下面的附圖通過實(shí)施例來描述。


圖1是顯示了根據(jù)本發(fā)明，與多單電電池組合的安全裝置的示意圖；圖2是顯示了被設(shè)置將冷卻氣體的流體導(dǎo)入通過裝配在電池周圍的箱的噴嘴的放大的縱向剖面圖；圖3是顯示了在初始條件下使電池的兩個(gè)相鄰單電池之間電連接的示意圖；和圖4是主要對應(yīng)于圖3，顯示了已經(jīng)被破壞的相鄰單電池之間電連接的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在更詳細(xì)地參照圖1，圖示了與電能儲存單元2組合的安全裝置1。將所述儲存單元裝配在箱3中，在特別圖示的實(shí)施方案中，所述儲存單元2采取了包含多個(gè)串聯(lián)電連接的單電池4形式的子單元的形式。例如，設(shè)想所述電池2可以是包含一系列連接的單電池的鋰離子電池，從而為所述電池提供約300V的總輸出電壓和2-10kWh水平的總能量。或者， 然而，設(shè)想所述儲存單元可以包含多個(gè)電連接的電容器。如通常情況，如示意圖中的5所示，將所述電池2通過電連接到機(jī)動(dòng)車輛的金屬結(jié)構(gòu)上來接地，并通過電纜或?qū)w總線形式的導(dǎo)線7連接到所述車輛的電路6上。所述安全裝置1包括壓縮氣體的源頭，所述源頭采取加壓下含有氣體9的罐8的形式。用在本發(fā)明裝置中的氣體可以是任何基本不導(dǎo)電的氣體。所述氣體也優(yōu)選為基本惰性、不可燃的和非氧化性的。盡管氮?dú)夂投趸伎梢宰鳛樘鎿Q物使用，但是氬氣是尤其合適的。所述罐8具有出口 10，所述出口 10被設(shè)置與歧管12的入口 11流體連通，所述歧管12將在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述，作為被設(shè)置在所述系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下將所述惰性氣體從所述罐8導(dǎo)入所述電池2中的流體輸送管。所述氣體罐8的出口 10初始通過流體釋放驅(qū)動(dòng)器13關(guān)閉，所述釋放驅(qū)動(dòng)器13可以采取幾種配置中的一種。在圖示的實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)器13包含可移動(dòng)元件14，如滑桿等，將所述可移動(dòng)元件14初始裝配在阻擋所述罐8的出口 10的位置。所述驅(qū)動(dòng)器13還包含電連接到控制單元16的煙火炸藥15，如爆管。將所述控制單元16電連接到被配置檢測可能使所述電池 2發(fā)生危險(xiǎn)的意外情況發(fā)生的傳感器17。因此所述傳感器17可以采取幾種形式中的一種。 例如，所述傳感器可以采取被配置來檢測意外發(fā)生，或像包括所述機(jī)動(dòng)車輛的碰撞發(fā)生的碰撞傳感器的形式。或者，所述傳感器17可以采取被配置測量所述電池2的溫度的溫度傳感器的形式。將所述控制單元16配置來分析所述傳感器產(chǎn)生的信號，例如通過將從所述傳感器釋放的信號與指示緊急情況的閾值比較，在所述控制單元判定所述電池2必須是安全的時(shí)候，所述控制單元16被配置將驅(qū)動(dòng)信號傳送到所述煙火炸藥15中。在收到來自所述控制單元16的驅(qū)動(dòng)信號后，所述煙火炸藥將被引燃，從而將桿14移出它的初始位置，因此為所述氣體9打開流體通道，通過所述出口 10進(jìn)入所述歧管12的入口 11。隨著所述壓縮氣體被釋放，所述氣體罐8中的壓力的降低導(dǎo)致所述氣體快速冷卻。然而，應(yīng)該領(lǐng)會到所述流體釋放驅(qū)動(dòng)器13可以具有備選的配置。例如，設(shè)想所述槽8的出口 10可以初始通過延伸通過所述出口的可破裂的膜關(guān)閉，并且在這樣的裝置中， 所述煙火炸藥可以被設(shè)置直接通過灼燒使所述膜破裂，或者驅(qū)動(dòng)元件如滑桿、或甚至炮彈來使所述膜破裂。在所述歧管12的入口 11內(nèi)裝配可移動(dòng)活塞18，所述可移動(dòng)活塞18被設(shè)置用虛線圖示的在所述安全裝置驅(qū)動(dòng)之前采用的初始位置和圖1中用實(shí)線圖示的第二位置之間移動(dòng)。所述活塞包含被設(shè)置在所述歧管12的入口 11內(nèi)作為緊的滑動(dòng)配合的活塞頭部19。 所述活塞18還包含活塞桿20，所述活塞桿20延伸通過被裝配在形成于所述歧管中的凹槽 22的壁中的密封21，從而延伸出所述歧管。在與所述活塞頭部19相對的活塞桿20的末端，所述活塞攜帶這具有帶有鋒利邊沿M的刀片的刀具元件23。所述刀具元件23由不導(dǎo)電材料，如塑料材料或陶瓷材料制成。如將領(lǐng)會到的，當(dāng)所述活塞18位于圖1中虛線圖示的初始位置時(shí)，所述刀具元件 23位于基本鄰近于所述導(dǎo)線7，但基本脫離所述導(dǎo)線。當(dāng)所述活塞18采用圖1中實(shí)線圖示的第二位置時(shí)，在所述導(dǎo)線7的相對側(cè)上裝配包含孔洞或凹槽25的結(jié)構(gòu)，使所述孔洞或凹槽25的大小可以容納并基本承裝所述刀具元件23。在所述安全裝置1的驅(qū)動(dòng)下，將所述煙火炸藥15引燃，從而用上述方法打開所述氣體罐8的出口 10。因此，高壓氣體9將被釋放進(jìn)入所述歧管12的入口 11中，并且所述氣體將因此表現(xiàn)為貼附所述活塞頭部19，從而驅(qū)動(dòng)所述活塞18從圖1中虛線圖示的初始位置到圖1中實(shí)線圖示的位置，其中在所述凹槽22內(nèi)可以容納所述活塞頭部19。在所述活塞 18的這個(gè)移動(dòng)過程中，促使所述刀具元件23貼附所述導(dǎo)線7，從而它的鋒利的邊緣M切斷所述導(dǎo)線7，同時(shí)將所述刀具元件23承裝在位于所述導(dǎo)線7的對面?zhèn)瓤锥椿虬疾?5內(nèi)。這個(gè)機(jī)構(gòu)因此對于將所述電池2從所述機(jī)動(dòng)車輛的電路6電斷開是有效的，從而減少了任何所述機(jī)動(dòng)車輛結(jié)構(gòu)在意外情況下帶電的危險(xiǎn)。
所述活塞18從圖1中虛線圖示的初始位置到圖1中實(shí)線圖示的第二位置的移動(dòng)， 對于通過轉(zhuǎn)移口(transfer port)沈打開用來與所述入口 11流動(dòng)連通的歧管12的主要部分是有效的。因此使所述惰性氣體9流過所述轉(zhuǎn)移口沈并沿著所述歧管12的主流體通道流向所述電池2。在與所述電池2基本相鄰的位置，為所述歧管12裝配多個(gè)流體輸出管27，將每個(gè)流體輸出管27裝配直接與所述歧管的主流體通道流動(dòng)連通并定位，從而引導(dǎo)所述惰性氣體向所述電池2的分別流動(dòng)。特別地，如圖1中所示，實(shí)際上通過將分別的噴嘴裝置觀裝配通過所述電池箱3，每個(gè)流體輸送管27被設(shè)置將所述分別的惰性氣體的流體基本導(dǎo)入所述電池2的相鄰單電池4之間，下面將進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。因此將領(lǐng)會到，在上述的本發(fā)明的安全裝置的驅(qū)動(dòng)下，所述惰性氣體9流過所述歧管裝置12，以便將所述氣體的單個(gè)噴嘴(jet)導(dǎo)入所述電池箱3中，從而用來冷卻所述電池，進(jìn)而降低了電池達(dá)到足以引發(fā)爆炸或火災(zāi)事故的升高溫度的危險(xiǎn)。將隔板裝置裝配在所述電池箱3內(nèi)，所述隔板裝置采取被設(shè)置基本在所述電池2 下方的偏轉(zhuǎn)板四的形式。所述偏轉(zhuǎn)板四可以整體形成于所述電池箱3的結(jié)構(gòu)中，并被裝配多個(gè)孔隙30。如將在圖1的裝置中注意到的，所有被裝配通過所述偏轉(zhuǎn)板四的孔隙30 都不與任何所述流體噴嘴觀直接對齊。因此所述偏轉(zhuǎn)板的作用是使所述冷卻氣體的單獨(dú)噴嘴偏轉(zhuǎn)，所述冷卻氣體通過所述噴嘴觀被導(dǎo)入所述電池的相鄰單電池4之間，從而用更加擴(kuò)散的方法將所述冷卻氣體重新導(dǎo)入貼附所述單個(gè)單電池4，同時(shí)也使冷卻氣體的擴(kuò)散流體通過形成于所述偏轉(zhuǎn)板四中的孔隙30。在所述偏轉(zhuǎn)板四的下方，也就是在相對于所述單個(gè)單電池4的偏轉(zhuǎn)板的另一個(gè)相對側(cè)，裝配多個(gè)放電電阻31。每個(gè)放電電阻31通常在分別的單電池4的下方對齊，并與分別的單電池4相連，并通過一對延長的導(dǎo)線32電連接，所述導(dǎo)線32延伸通過所述偏轉(zhuǎn)板四并基本位于與所述單電池4相鄰，從而采用了位于相鄰單電池之間的空間的位置。如下面更詳細(xì)的解釋，所述導(dǎo)線32初始與所述單電池4電隔離。如將領(lǐng)會到的，因此通過所述偏轉(zhuǎn)板四的冷卻氣體的擴(kuò)散流體也被用來冷卻所述放電電阻31，所述放電電阻31被裝配在所述電池箱3的較低區(qū)域中。為所述電池箱3的底部裝配一系列出口孔隙33使所述冷卻氣體從所述箱3中排出。圖2更詳細(xì)地圖示了單個(gè)流體噴嘴28的配置。每個(gè)流體噴嘴28包含基本截頭錐漏斗34，所述截頭錐漏斗34優(yōu)選整體形成于所述電池箱3中并從所述電池箱的上壁向內(nèi)延伸，從而在上端限制了相對大的入口孔隙35，并在下端限制了相對小的出口孔隙36。分別的流體輸送管27延伸進(jìn)入所述漏斗34中，并基本與所述漏斗34對齊，從而與此基本共軸。如圖2中所示，在它的基本被限制在所述漏斗34的空間內(nèi)的下端，為所述流體輸送管27裝配基本“郁金香”形狀的結(jié)構(gòu)，所述基本“郁金香”形狀的結(jié)構(gòu)在朝著最低端38變窄之前初始(在37處)變寬，從而形成了出口 39。如圖2中所示，所述流體輸送管 27的最低端38，也就是流體輸送管出口 39位于受所述漏斗34最低端限制的出口孔隙37 的稍微向內(nèi)的部分。因此上述噴嘴結(jié)構(gòu)用來限制基本環(huán)狀的，但是窄的，形成于所述漏斗34和所述流體輸送管27末端區(qū)域的入口通道40。所述入口通道40在它的上端是對周圍空氣敞開的， 因此限制了用于所述環(huán)境空氣流動(dòng)到盒3中的入口通道，將在下面詳細(xì)描述。
將活塞41裝配在每個(gè)流體輸送管27的末端區(qū)域內(nèi)，每個(gè)活塞包含活塞頭部42，從所述活塞頭部42延伸出延長的活塞桿43，所述活塞桿43向下延伸通過具有足夠的間隙來限制環(huán)狀空隙的流體輸送管27的出口 39。所述活塞桿43，或至少它的最低區(qū)域由不導(dǎo)電材料，如塑料材料或陶瓷材料制成。所述活塞頭部42以尺寸和配置形成位于所述變寬區(qū)域37的接近上游的流體輸送管27線性區(qū)域內(nèi)的緊密的滑動(dòng)配合。圖2圖示了在初始位置的活塞，其中所述活塞頭部42 因此基本密封了所述流體輸送管27的內(nèi)壁。在位于所述電池箱3上壁高度的下面，所述流體輸送管27的變寬區(qū)域37內(nèi)的位置裝配具有中部孔隙45的基本環(huán)狀結(jié)構(gòu)44，所述活塞桿43延伸通過所述中部孔隙45。如將領(lǐng)會到的，隨著每個(gè)噴嘴裝置28的活塞41位于圖2中實(shí)線顯示的初始位置， 將每個(gè)流體輸送管27有效地密封，并將所述電池箱3的內(nèi)部暴露于所述箱外面的大氣氛圍中。然而，在本發(fā)明的安全裝置驅(qū)動(dòng)下，通過所述煙火炸藥15的灼燒，使所述惰性氣體9流過歧管系統(tǒng)12并從每個(gè)流體輸送管27流下，從而將向下的壓力P1作用到每個(gè)活塞41上。 作用在每個(gè)活塞41上的靜壓力P1對所述活塞向下用力，使所述活塞頭部42移出所述流體輸送管27的線性部分并進(jìn)入圖2中虛線所示的位置，其中所述活塞頭部位于所述流體輸送管的變寬區(qū)域37。所述結(jié)構(gòu)44有效地限定了停止點(diǎn)，從而限定了所述活塞41的向下運(yùn)動(dòng)的下限。從圖2將領(lǐng)會到，當(dāng)用這種方法向下驅(qū)動(dòng)所述活塞41從而使活塞頭部42向內(nèi)移動(dòng)到所述流體輸送管27的變寬區(qū)域37中的時(shí)候，環(huán)狀空隙45在所述活塞頭部42和和所述流體輸送管的變寬區(qū)域37之間敞開。因此使所述惰性氣體9流過所述空隙45并通過所述活塞頭部42。然而，所述空隙45有效地表示頸縮，因此所述頸縮對于加速惰性氣體的流體通過所述流體輸送管27的末端區(qū)域是有效的。而且，形成于所述流體輸送管的狹窄的最下端38和所述活塞桿43之間的環(huán)狀空隙也表示頸縮，通過所述頸縮加速所述惰性氣體的流體。圖2中的箭頭46圖示了這個(gè)被加速的惰性氣體的流體。由于所述惰性氣體的流體在通過所述出口 39時(shí)受到加速影響，因此所述噴嘴內(nèi)的局部壓力顯著下降到低于所述電池箱3外的大氣壓力，這樣對通過所述入口 40獲取進(jìn)入所述噴嘴的輔助環(huán)境空氣流體是有效的，所述輔助流體用圖2中的箭頭47表示。所述噴嘴觀將因此被理解為具有喉管配置，所述喉管配置對于加速所述主惰性氣體的流體46和吸入輔助環(huán)境空氣流體47都是有效的。所述噴嘴裝置觀因此有效地將所述輔助環(huán)境空氣流體帶入所述主惰性氣體的流體中，從而組合了兩股流體。通過用上述方法將輔助環(huán)境空氣流體和主惰性氣體的流體組合，本發(fā)明的裝置使被導(dǎo)向所述電池2的冷卻流體的總體積通過將環(huán)境空氣加入到所述惰性氣體9中來增加。 因此在不要求將過度大量惰性氣體9儲存在所述罐8中的情況下，所述電池2得到了非常有效的冷卻，從而使所述罐8的實(shí)際尺寸最小化，當(dāng)考慮到機(jī)動(dòng)車輛安裝環(huán)境的時(shí)候，這種最小化是重要的。圖3圖示了一對形成于所述電池2內(nèi)的相鄰的單電池4，每個(gè)單電池4與分別的放電電阻31相連。如將領(lǐng)會到的，為了簡明起見，將所述偏轉(zhuǎn)板四從圖3中省略。所述相鄰單電池4初始通過兩對導(dǎo)電觸頭48 (為了清晰起見，圖3中僅顯示一對) 電連接。將每個(gè)觸頭電連接到分別的單電池上并通過分別的軸連接件49物理連接到所述單電池上。圖3圖示了在所述車輛和所述電池的正常運(yùn)行過程中初始位置處的一對觸頭48，其中將所述觸頭48在50處彼此電連接。在圖3中也圖示了所述分別活塞桿43的最低端，顯示了在初始位置的活塞桿(即圖2中實(shí)線圖示的)，其中所述活塞桿的最低端位于所述兩個(gè)觸頭48之間的連接點(diǎn)50稍微上方的位置。圖4圖示了圖3中本發(fā)明的安全裝置1的驅(qū)動(dòng)的條件下的裝置。特別地，可以看出由于所述惰性氣體施加在所述活塞41上方的壓力，所述活塞43的下端已經(jīng)向下移動(dòng)來緊靠在所述兩個(gè)觸頭48上，從而移動(dòng)所述觸頭使其以分別的軸連接件49為軸向下旋轉(zhuǎn)。因此所述兩個(gè)接觸件48之間的電連接件50被破壞，并憑借所述活塞桿43的不導(dǎo)電特性，所述兩個(gè)單電池4彼此電隔離。盡管在圖4中沒有圖示，但將領(lǐng)會為用類似的方法將組成所述電池2的所有相鄰單電池4之間的電連接斷開。通過用這個(gè)方法將所述電池2的單個(gè)單電池4彼此電斷開， 使所述電池2安全，因?yàn)槊總€(gè)單電池4的單個(gè)電壓(例如約4V)是沒有危險(xiǎn)的。同樣如圖4所示，所述活塞桿43的向下運(yùn)動(dòng)對于將每個(gè)觸頭48有效地移動(dòng)與分別的導(dǎo)線32電連接，因此所述裝置對于同時(shí)將相鄰單電池4彼此斷開，和反過來將每個(gè)單電池4通過分別的放電電阻31連接是有效的，從而用控制的方法使所述單電池安全和快速地放電。盡管上面描述并在圖3和4中圖示的觸頭48被設(shè)置與所述電池的分別的單電池 4軸連接，可領(lǐng)會到在這點(diǎn)上備選的配置是可以的。例如，設(shè)想在本發(fā)明的副本(variant) 中，可以用非軸的方法將所述觸頭48物理連接到所述單電池4上，并反過來可以形成可變形的。因此在這樣的裝置中，所述活塞桿43的向下運(yùn)動(dòng)對于彎曲所述兩個(gè)觸頭48，也就是將所述觸頭電斷開，和反過來移動(dòng)所述兩個(gè)觸頭用分別的電阻導(dǎo)線32使其電連接是有效的。盡管將所述提議的安全裝置已經(jīng)以具體實(shí)施方式
的形式在上面描述了，其中產(chǎn)生自所述罐8的氣體的流體驅(qū)動(dòng)的活塞移動(dòng)影響了所述電池2從所述車輛電路6中斷開，所述單個(gè)單電池4彼此斷開以及所述單電池4通過分別的放電電阻連接，在不脫離本發(fā)明的這方面范圍的情況下，可領(lǐng)會到備選的裝置可以用在這樣的目的中。例如，設(shè)想例如響應(yīng)另一個(gè)來自所述控制單元的驅(qū)動(dòng)信號，在所述安全裝置的副本中，分開的煙火炸藥可以用來將單個(gè)子單元4彼此斷開，同時(shí)任選地通過分別的放電電阻將所述子單元連接。或者，所述煙火炸藥可以被設(shè)置直接響應(yīng)產(chǎn)生自所述罐8的氣體的流體來被引燃。而且，可領(lǐng)會到雖然上面詳細(xì)圖示和描述了為了冷卻的目的在被導(dǎo)入所述電池2 之前，本發(fā)明的具體安全裝置被配置將主氣體9的流體與輔助環(huán)境空氣流體混合，但是在某種裝置中與所述環(huán)境空氣的混合物可以不是想要的。例如，在所述惰性氣體與含有氧氣的環(huán)境空氣沒有混合的裝置中，所述氣體將表現(xiàn)為滅火劑和冷卻劑，從而在過熱或短路發(fā)生的情況下降低了在能量儲存單元2的區(qū)域發(fā)生火災(zāi)的可能性。為了上述用來將所述放電電阻連接到所述儲存單元的提議，上述具體安全裝置的進(jìn)一步發(fā)展包括用類似的方法裝配至少一個(gè)被設(shè)置用來電連接到所述能量儲存單元2上的電風(fēng)扇。在這樣的裝置中，設(shè)想所述或每個(gè)風(fēng)扇被配置具有有效的電阻來提供類似的放電功能。因此所述或每個(gè)風(fēng)扇將被設(shè)置來將冷卻的空氣流體、惰性氣體或兩者的組合物貼附所述儲存單元，同時(shí)用來將儲存單元快速放電(排除或代替上述放電電阻)。當(dāng)用在這個(gè)具體實(shí)施方式
和權(quán)利要求中時(shí)，術(shù)語“包含”和“包括”及其派生詞是指包括所述具體特征、步驟或整體。將所述術(shù)語理解為不能排除其它特征、步驟或組分的存在。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動(dòng)車輛的包含電能儲存單元O)的安全裝置(1)，所述安全裝置(1)被配置響應(yīng)信號來冷卻所述儲存單元0)，并包含壓縮的不導(dǎo)電氣體(9)的源頭(8)和流體釋放驅(qū)動(dòng)器(13)，所述流體釋放驅(qū)動(dòng)器在收到驅(qū)動(dòng)信號后是可驅(qū)動(dòng)的，以釋放來自所述源頭(8)的氣體(9)的流體(46)，所述裝置被配置將所述流體06)基本導(dǎo)入所述儲存單元(2)上來冷卻所述單元；所述裝置(1)的特征在于，在所述氣體(9)的流體的作用下，通過可運(yùn)行的切斷機(jī)構(gòu)03)切斷將所述儲存單元(2)電連接到被裝配在所述車輛內(nèi)的電路(6) 上的導(dǎo)線(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全裝置，其特征在于，所述流體釋放驅(qū)動(dòng)器(1 包含煙火炸藥(15)，將所述煙火炸藥(1 配置為在引燃時(shí)打開來自壓縮氣體(9)的源頭(8)的出口 (10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全裝置，其特征在于，還包含至少一個(gè)被設(shè)置將所述氣體(9)的流體06)導(dǎo)入所述儲存單元( 上的流體輸送管(27)，所述裝置被配置將環(huán)境空氣輔助流體G7)與所述惰性氣體(9)的流體06)組合。
4.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的安全裝置，其特征在于，被配置與一種所述電儲存單元( 一起使用，這種電儲存單元( 包含多個(gè)串聯(lián)電連接的子單元G)，所述安全裝置包含在所述氣體的流體(4)作用下可運(yùn)行的將所述子單元(4)彼此電斷開的機(jī)構(gòu)(43、48、 49)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的安全裝置，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)被配置通過放電電阻(31) 將至少一個(gè)所述子單元電連接，伴隨著基本同時(shí)使所述子單元(4)彼此電斷開。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的安全裝置，其特征在于，所述切斷機(jī)構(gòu)包含被配置在所述氣體(9)的流體作用下，從基本脫離所述導(dǎo)線(7)的初始位置到第二位置的刀具(23)，在從所述第一位置移動(dòng)到所述第二位置的過程中，所述刀具被配置來切斷所述導(dǎo)線 ⑵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全裝置，其特征在于，所述刀具(23)是基本不導(dǎo)電的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全裝置，其特征在于，具有至少一個(gè)喉管裝置( )，所述喉管裝置08)包含具有加速所述氣體的流體G6)的頸縮的主流體通道0 和空氣入口(40)，所述喉管裝置被配置來通過所述入口00)獲取環(huán)境空氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的安全裝置，其特征在于，將所述能量儲存單元( 裝配在箱 (3)內(nèi)，并且所述或每個(gè)所述的喉管裝置形成至少噴嘴08)的部分，所述噴嘴08)被配置將所述氣體的流體G6)和環(huán)境空氣流體G7)導(dǎo)入通過所述箱(3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的安全裝置，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)包含被配置在所述氣體(9)的流體的作用下，從初始位置移動(dòng)到運(yùn)行位置的活塞(41)，所述活塞被配置在從所述初始位置向所述運(yùn)行位置移動(dòng)的過程中破壞所述子單元(4)之間的電連接件(50)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的安全裝置，其特征在于，被裝配與被配置的電儲存單元(2) 組合，從而使所述對或每對相鄰所述子單元(4)通過一對觸頭08)電連接，每個(gè)所述觸頭G8)從分別的所述子單元(4)延伸并初始與其它所述觸頭G8)電連接，其中所述活塞(41)被配置伴隨其從所述初始位置移動(dòng)到所述運(yùn)行位置，使所述觸頭G8)變形或移動(dòng)來彼此電斷開。
12.根據(jù)附屬于權(quán)利要求5的權(quán)利要求11所述的安全裝置，其特征在于，所述裝置被配置使所述活塞Gl)從所述初始位置到所述運(yùn)行位置的移動(dòng)，對于使每個(gè)所述觸頭G8)變形或移動(dòng)與所述放電電阻(31)電連接是有效的。
13.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的安全裝置，其特征在于，所述能源儲存單元( 包含電容器或電池。
14.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述并入安全裝置(1)的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于，所述機(jī)動(dòng)車輛是電動(dòng)車輛或混合車輛。
全文摘要
本申請涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的包含電能儲存單元(2)的安全裝置(1)。所述裝置特別趨于用在被配置電力發(fā)動(dòng)的或所謂的混合動(dòng)力的機(jī)動(dòng)車輛中，因此所述裝置包含高電壓電儲存單元(2)，如電池或電容器。所述安全裝置(1)被配置響應(yīng)指示突發(fā)情況或電池故障的信號來冷卻儲存單元(2)，并包含壓縮的惰性氣體(9)的源頭(8)和流體釋放驅(qū)動(dòng)器(flow-release actuator)，該流體釋放驅(qū)動(dòng)器(13)在收到驅(qū)動(dòng)信號之后是可驅(qū)動(dòng)的，以從所述源頭釋放惰性氣體(9)的流體(46)，所述裝置被配置將所述流體(46)基本導(dǎo)入所述儲存單元(2)中來冷卻所述單元。本發(fā)明提供了在所述氣體(9)的流體的作用下可運(yùn)行的切斷機(jī)構(gòu)(23)，用來切斷將所述儲存單元(2)電連接到所述車輛內(nèi)裝配的電路(6)的導(dǎo)線(7)。因此，將所述儲存單元(2)冷卻并與所述車輛的剩余部分隔離。
文檔編號B60K28/14GK102308426SQ201080006829
公開日2012年1月4日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者布拉德利·史密斯, 希思·奈特-紐伯里 申請人:奧托立夫開發(fā)公司