[实用新型]一种电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构

说明书

本实用新型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。

技术领域

本实用新型涉及电动汽车碰撞防护技术领域，具体涉及一种电动汽车碰撞防护高效吸能岛结构。

背景技术

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。

实用新型内容