断电装置及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种断电装置及车辆。


背景技术：

2.电池包燃烧或爆炸的危害极大，可能导致人员伤亡、财产损失和环境污染。这种情况通常是由于电芯内部出现短路或过热引起的，且往往发生在具有大容量电池包的新能源车辆事故中。
3.为了提高电池包的安全性，设计人员在电池包内设计了保险丝、断路器、消防灭火装置等，当电池包出现问题时，可以通过这些装置去防止电池起火，以及阻止电池火灾蔓延。但是这些装置具有一定的滞后性，部分电气元器件，如保险丝、断路器等需要等到电池出现短路现象后，才能被熔断或者被动断开，而消防灭火装置则需要电池出现象起火后，才能开始工作。因此这些装置都不具有时效性，当电池包受到冲击时，无法第一时间切断电池包的供能，导致在持续的输出时极易发生短路、燃烧、爆炸，给汽车驾车人员带来安全隐患，甚至在冲击时可能导致车辆中的其他部件失能、损坏，进而导致车辆出现不受控制的行驶，造成更严重的人员伤亡和财产损失。
4.基于以上所述，亟需一种断电装置及车辆，能够解决上述的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提供一种断电装置，在车辆遭受一定程度的冲击后及时有效地切断电池包的供能，避免电池包短路、燃烧、爆炸造成人员伤亡、财产损失和环境污染。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.断电装置，设置于车辆中，包括：
8.继电器，上述继电器包括线圈部分和开关部分，上述开关部分串联于上述车辆的电池包的输出电路中，上述线圈部分用于驱动上述开关部分的断开和闭合；
9.感应组件，上述感应组件包括低压电源和机械式感应结构，上述机械式感应结构和上述线圈部分并联于上述低压电源；上述机械式感应结构被配置为在上述车辆承受预设冲击时，上述机械式感应结构能够将上述低压电源短路以断开上述线圈部分。
10.可选地，上述机械式感应结构包括第一盒体和盖体，上述第一盒体具有第一开口，上述盖体盖设于上述第一开口以形成第一封闭空间，上述第一封闭空间内设置有用于感应冲击的活动部件；上述低压电源包括第二盒体，上述第二盒体具有第二开口，上述第一盒体盖设于上述第二开口以形成第二封闭空间，上述第二封闭空间内设置有若干低压电池。
11.可选地，上述活动部件包括第一导电体、弹性件和第二导电体，上述弹性件的一端固定于上述第一封闭空间的内壁，上述弹性件的另一端设置有上述第一导电体，上述第二导电体设置于上述第一盒体的侧壁，上述第一导电体电连接于上述低压电源的第一电极，上述第二导电体电连接于上述低压电源的第二电极；
12.上述第一导电体被配置为仅在上述车辆承受预设冲击时，上述第一导电体克服上述弹性件的阻力运动并导电连接上述第二导电体。
13.可选地，上述弹性件包括弹簧，上述第一盒体为具有四个上述侧壁的方形盒体，四个上述弹簧的一端分别固定于一个上述第一盒体的上述侧壁，四个上述弹簧的另一端均连接于上述第一导电体。
14.可选地，上述第一盒体的内侧底面设置有导电介质层，上述导电介质层导电连接于上述第一导电体，且上述导电介质层电连接于上述第一电极。
15.可选地，上述活动部件还包括第一导电柱和第二导电柱，上述第一导电柱导电设置于上述第一导电体，上述第二导电体包括上述第二导电柱，上述第二导电柱设置于上述第一盒体的上述侧壁；上述弹簧为绝缘件，上述第二导电柱设置于上述弹簧的一端的内部，上述第一导电柱设置于上述弹簧另一端的内部，上述弹簧被配置为在上述车辆承受预设冲击时，引导上述第一导电柱的端部朝向上述第二导电柱的端部运动以形成导电连接。
16.可选地，上述第一导电柱的端部和上述第二导电柱的端部均设置有导电球头，上述导电球头的直径大于上述第一导电柱的端部直径和上述第二导电柱的端部直径。
17.可选地，上述感应组件还包括方形连接排，上述方形连接排套设于上述第一盒体外侧；上述第一盒体的四个上述侧壁均设置有上述第二导电柱，上述第二导电柱穿过上述第一盒体的上述侧壁导电连接于上述方形连接排，上述方形连接排导电连接于上述第二电极以使上述四个第二导电柱并联。
18.可选地，上述机械式感应结构与上述低压电源之间串联有熔断器。
19.本实用新型的另一个目的在于提供一种车辆，能够在遭受一定程度的冲击后及时有效地切断车辆内的高压供能电路，避免电池包短路、燃烧、爆炸造成人员伤亡、财产损失和环境污染。
20.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
21.车辆，包括上述的断电装置。
22.本实用新型所提供的断电装置及车辆的有益效果在于：通过设置断电装置，由独立设置在断点装置内的低压电源驱动继电器的线圈部分，由机械式感应结构在车辆承受预设冲击时，不受外界干扰地将低压电源短路，能够使得线圈部分准确、迅速地驱动开关部分切断电池包的输出电路，从而及时有效地切断电池包的供能，避免电池包短路、燃烧、爆炸造成人员伤亡、财产损失和环境污染。
附图说明
23.图1是本实用新型所提供的断电装置的电气安装示意图；
24.图2是本实用新型所提供的断电装置的内部连接示意图；
25.图3是本实用新型所提供的断电装置的立体图；
26.图4是本实用新型所提供的断电装置的部分爆炸立体图；
27.图5是本实用新型所提供的断电装置的机械式感应结构的结构立体图。
28.图中：
29.1、电池包；
30.2、继电器；21、线圈部分；22、开关部分；
31.31、低压电源；311、第二盒体；3111、底座；3112、第一输出口；3113、第二输出口；312、第一连接片；313、第二连接片；314、方形连接排；321、第一盒体；322、盖体；3231、第一导电体；3232、弹性体；3233、第一导电柱；3234、第二导电柱；3235、导电球头；3236、导电介质层；3237、导线；
32.4、熔断器。
具体实施方式
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.下面参照图1至图5介绍本实用新型所提供的断电装置及车辆。
37.如图1、图2所示，该断电装置主要包括继电器2和感应组件，继电器2包括线圈部分21和开关部分22，开关部分22受线圈部分21的驱动，能够控制电池包1是否对外供能。具体地，开关部分22串联于电池包1的输出电路中，当开关部分22接通时，电池包1就能够对外供能，当开关部分22断开时，由于输出电路被切断，电池包1不能够对外供能，使得电池包1处于安全的下电状态，供能电路就不会发生短路。示例性地，在本实施例中，如图1所示，在电池包1内，三个电池模组串联形成输出电路，开关部分22串联于输出电路中。
38.更具体地，如图2至图4所示，感应组件包括低压电源31和机械式感应结构，机械式感应结构和继电器2的线圈部分21并联于低压电源31。在本实施例中，当线圈部分21中通过电流以产生磁力时，开关部分22受磁力驱动保持在闭合状态，使得上述输出电路处于连通状态，而当线圈部分21转变为断开状态(即不通过电流，无法产生磁力)时，上述开关部分22因为缺少了磁力的驱动，也会由连通状态转变为断开状态，使得输出电路处于断路状态。在车辆承受预设冲击时，由于感应组件内设置有低压电源31，机械式感应结构能够在避免外界干扰的情况下，将低压电源31及时、有效地短路，使得继电器2的线圈部分21由连通状态转变为断开状态，从而使得开关部分22断开，确保电池包1处于安全的下电状态。
39.通过设置断电装置，由独立设置在断点装置内的低压电源31驱动继电器2的线圈部分21，由机械式感应结构在车辆承受预设冲击时，不受外界干扰地将低压电源31短路，能
够使得线圈部分21准确、迅速地驱动开关部分22切断电池包1的输出电路，从而及时有效地切断电池包1的供能，避免电池包1短路、燃烧、爆炸造成人员伤亡、财产损失和环境污染。
40.如图3、图4所示，在本实施例中，感应组件包括盖体322、第一盒体321和第二盒体311。机械式感应结构包括第一盒体321和盖体322，第一盒体321具有第一开口，盖体322盖设于第一开口以形成第一封闭空间，用于感应冲击的活动部件设置于第一封闭空间内，能够避免外界环境对于活动部件造成影响，例如生锈等易导致活动部件灵敏度下降的不良情况。低压电源31包括第二盒体311，第二盒体311具有第二开口，第一盒体321盖设于第二开口以形成第二封闭空间，若干低压电池设置于第二封闭空间内，确保低压电池能够保持长时间的正常工作，为继电器2的线圈部分21提供电流。可选地，在本实施例中，如图3所示，第二盒体311的底部设置有底座3111，底座3111设置有螺丝孔，能够方便感应组件的安装；如图4所示，第二盒体311的外侧壁设置有第一输出口3112和第二输出口3113，第一输出口3112和第二输出口3113用于和继电器2的线圈部分21连接。
41.如图4、图5所示，活动部件包括第一导电体3231、弹性件和第二导电体，弹性件的一端固定于第一封闭空间的内壁，弹性件的另一端设置有第一导电体3231。当车辆承受预设冲击时，第一导电体3231能够克服来自弹性件的阻力并在第一封闭空间内运动。第二导电体设置于第一盒体321的侧壁，第一导电体3231电连接于低压电源31的第一电极，第二导电体电连接于低压电源31的第二电极。当车辆正常运行时，弹性件的弹力使得第一导电体3231远离第二导电体，而当车辆承受预设冲击时，第一导电体3231由于惯性，在克服弹性件的阻力运动后，就会与第二导电体直接接触形成导电连接，从而使得低压电源31处于短路状态，进而将线圈部分21断开。而在线圈部分21断开后，开关部分22就会快速响应，切断电池包1的输出电路。
42.可选地，在本实施例中，第一盒体321为具有四个侧壁的方形盒体，弹性件采用弹簧，每个侧壁分部固定连接有一个弹簧的一端，而四个弹簧的另一端均连接于第一导电体3231，从而使得第一导电体3231能够在车辆正常运行时稳定地保持与第二导电体绝缘，避免因正常的转向、停止等导致误判断，进而错误地切断电池包1的输出电路。
43.如图5所示，在本实施例中，第一导电体3231设置有第一导电柱3233，第二导电体采用第二导电柱3234。弹簧为绝缘件，第二导电柱3234设置于弹簧的一端的内部，第一导电柱3233设置于弹簧另一端的内部，弹簧既能够在车辆正常运行时保持第一导电柱3233和第二导电柱3234分离，且在车辆承受预设冲击时，能够引导第一导电柱3233的端部朝向第二导电柱3234的端部运动从而形成导电连接，避免出现发生预设冲击后，第一导电体3231和第二导电体无法形成导电连接的情况。
44.优选地，如图5所示，第一导电柱3233的端部和第二导电柱3234的端部均设置有导电球头3235，球形的形状有利于弹簧发挥引导运动的作用。进一步地，导电球头3235的直径大于第一导电柱3233的端部直径和第二导电柱3234的端部直径，能够避免第一导电柱3233和第二导电柱3234在运动时错误，出现不能够有效形成导电连接的情况。
45.可选地，第一盒体321的内侧底面设置有导电介质层3236，导电介质层3236导电连接于第一导电体3231，且导电介质层3236电连接于位于第二盒体311内的低压电源31的第一电极，从而使得第一导电体3231在触碰到第二导电体时，保持与第一电极的电连接，避免出现线圈部分21不能够正常断开的情况。导电介质层3236与第一电极的连接可以采取多种
连接方式，示例性地，在本实施例中，设置有第一连接片312，第一连接片312呈u形，u形的两个端部分别穿过第一盒体321的侧壁以及第二盒体311的侧壁设置，穿过第二盒体311的侧壁的端部导电连接于第一电极，穿过第一盒体321的侧壁的端部通过导线3237连接于上述的导电介质层3236。当然，本实用新型中不具体限定第一导电体3231和第二导电体与低压电源31的连接方式，可以从外侧连接，也可以从内侧连接，只要能够构成电连接即可。
46.进一步地，本实施例中还设置有方形连接排314，方形连接排314能够将上述的四个第二导电柱3234均与第二电极并联，提升机械式感应结构的鲁棒性。具体地，如图3、图4所示，四个第二连接片313设置于第一盒体321的四个侧壁上，第二连接片313呈u形，其一个端部穿过第一盒体321侧壁连接于一个第二导电柱3234，另一个端部穿过第二盒体311的侧壁，与位于第二盒体311内的低压电源31的第二电极相连接。方形连接排314套设于第一盒体321外侧，导电连接于第二连接片313，使得四个第二导电柱3234均形成并联。相比于串联的连接方式，能够避免单个导电柱失效时导致机械式感应结构始终处于断开状态。当然，本实用新型中不具体限定第二导电柱3234的数量，只要能够形成并联关系即可。
47.优选地，机械式感应结构与所述低压电源31之间串联有熔断器4。熔断器4采用保险丝等，当低压电源31在机械式感应结构的作用下出现短路时，保险丝就会熔断，此时即使受到冲击完毕后，弹簧恢复到正常状态，但由于保险丝熔断，所以无法再次使得线圈部分21上电，从而避免出现冲击后电池包1再次上电的情况，减少安全风险。
48.本实用新型还提供了一种车辆，包括上述的断电装置。通过由断点装置内的低压电源31驱动继电器2的线圈部分21，由机械式感应结构在车辆承受预设冲击时，不受外界干扰地将低压电源31短路，能够使得线圈部分21准确迅速地驱动开关部分22切断电池包1的输出电路，从而及时有效地切断电池包1的供能，避免电池包1短路、燃烧、爆炸造成人员伤亡、财产损失和环境污染。
49.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.断电装置，设置于车辆中，其特征在于，包括：继电器(2)，所述继电器(2)包括线圈部分(21)和开关部分(22)，所述开关部分(22)串联于所述车辆的电池包(1)的输出电路中，所述线圈部分(21)用于驱动所述开关部分(22)的断开和闭合；感应组件，所述感应组件包括低压电源(31)和机械式感应结构，所述机械式感应结构和所述线圈部分(21)并联于所述低压电源(31)；所述机械式感应结构被配置为在所述车辆承受预设冲击时，所述机械式感应结构能够将所述低压电源(31)短路以断开所述线圈部分(21)。2.根据权利要求1所述的断电装置，其特征在于，所述机械式感应结构包括第一盒体(321)和盖体(322)，所述第一盒体(321)具有第一开口，所述盖体(322)盖设于所述第一开口以形成第一封闭空间，所述第一封闭空间内设置有用于感应冲击的活动部件；所述低压电源(31)包括第二盒体(311)，所述第二盒体(311)具有第二开口，所述第一盒体(321)盖设于所述第二开口以形成第二封闭空间，所述第二封闭空间内设置有若干低压电池。3.根据权利要求2所述的断电装置，其特征在于，所述活动部件包括第一导电体(3231)、弹性件和第二导电体，所述弹性件的一端固定于所述第一封闭空间的内壁，所述弹性件的另一端设置有所述第一导电体(3231)，所述第二导电体设置于所述第一盒体(321)的侧壁，所述第一导电体(3231)电连接于所述低压电源(31)的第一电极，所述第二导电体电连接于所述低压电源(31)的第二电极；所述第一导电体(3231)被配置为仅在所述车辆承受预设冲击时，所述第一导电体(3231)克服所述弹性件的阻力运动并导电连接所述第二导电体。4.根据权利要求3所述的断电装置，其特征在于，所述弹性件包括弹簧，所述第一盒体(321)为具有四个所述侧壁的方形盒体，四个所述弹簧的一端分别固定于一个所述第一盒体(321)的所述侧壁，四个所述弹簧的另一端均连接于所述第一导电体(3231)。5.根据权利要求3所述的断电装置，其特征在于，所述第一盒体(321)的内侧底面设置有导电介质层(3236)，所述导电介质层(3236)导电连接于所述第一导电体(3231)，且所述导电介质层(3236)电连接于所述第一电极。6.根据权利要求4所述的断电装置，其特征在于，所述活动部件还包括第一导电柱(3233)和第二导电柱(3234)，所述第一导电柱(3233)导电设置于所述第一导电体(3231)，所述第二导电体包括所述第二导电柱(3234)，所述第二导电柱(3234)设置于所述第一盒体(321)的所述侧壁；所述弹簧为绝缘件，所述第二导电柱(3234)设置于所述弹簧的一端的内部，所述第一导电柱(3233)设置于所述弹簧另一端的内部，所述弹簧被配置为在所述车辆承受预设冲击时，引导所述第一导电柱(3233)的端部朝向所述第二导电柱(3234)的端部运动以形成导电连接。7.根据权利要求6所述的断电装置，其特征在于，所述第一导电柱(3233)的端部和所述第二导电柱(3234)的端部均设置有导电球头(3235)，所述导电球头(3235)的直径大于所述第一导电柱(3233)的端部直径和所述第二导电柱(3234)的端部直径。8.根据权利要求6所述的断电装置，其特征在于，所述感应组件还包括方形连接排(314)，所述方形连接排(314)套设于所述第一盒体(321)外侧；所述第一盒体(321)的四个
所述侧壁均设置有所述第二导电柱(3234)，所述第二导电柱(3234)穿过所述第一盒体(321)的所述侧壁导电连接于所述方形连接排(314)，所述方形连接排(314)导电连接于所述第二电极以使四个所述第二导电柱(3234)并联。9.根据权利要求1所述的断电装置，其特征在于，所述机械式感应结构与所述低压电源(31)之间串联有熔断器(4)。10.车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的断电装置。

技术总结
本实用新型公开了一种断电装置及车辆。该断电装置设置于车辆中，包括继电器和感应组件，继电器包括线圈部分和开关部分，开关部分串联于车辆的电池包的输出电路中，线圈部分用于驱动开关部分的断开和闭合，感应组件包括低压电源和机械式感应结构，机械式感应结构和线圈部分并联于低压电源，机械式感应结构在车辆承受预设冲击时，能够将低压电源短路以断开线圈部分。通过由独立设置的低压电源驱动继电器的线圈部分，由机械式感应结构在车辆承受预设冲击时，不受外界干扰地将低压电源短路，能够使得线圈部分准确、迅速地驱动开关部分，从而及时有效地切断电池包的输出电路，避免电池包造成人员伤亡、财产损失和环境污染。财产损失和环境污染。财产损失和环境污染。


技术研发人员：孙世强
受保护的技术使用者：兰钧新能源科技有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/6/27