專利名稱：高壓蓄電池應(yīng)用的主動(dòng)排泄塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及外殼的排泄塞，更具體地，涉及采用致動(dòng)排泄塞的形狀記憶合金 (SMA)設(shè)備的用于蓄電池外殼的排泄塞。
背景技術(shù)：
電動(dòng)車輛變得越來越普遍。這些車輛包括混合動(dòng)力車輛(諸如增程型電動(dòng)車 (EREV))和純電動(dòng)車(諸如蓄電池電動(dòng)車(BEV))，其中，EREV兼有蓄電池與主動(dòng)力源，主動(dòng)力源諸如內(nèi)燃機(jī)、燃料電池系統(tǒng)等。這些類型的電動(dòng)車都采用包括多個(gè)蓄電池單格電池的高壓蓄電池。這些蓄電池可以是不同類型的蓄電池，諸如鋰離子蓄電池、鎳金屬氫化物、鉛酸等。典型的電動(dòng)車高壓蓄電池系統(tǒng)可以包括大量的蓄電池單格電池或包括若干蓄電池單格電池的模塊，以滿足車輛功率和能量要求。電動(dòng)車上的高壓蓄電池通常安裝到支撐構(gòu)件，并且由提供多種功能的適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)罩覆蓋。例如，罩是保護(hù)罩，原因在于其防止了蓄電池單格電池由于與其他物體碰撞而被損壞。此外，罩提供與蓄電池高壓的電絕緣以保護(hù)個(gè)人和用戶。各種原因可以使液體聚集在蓄電池外殼內(nèi)。因?yàn)檐囕v蓄電池是高壓蓄電池，所以期望去除或排空可能已經(jīng)聚集在外殼的任何流體。為了提供這種排泄設(shè)施，其上安裝蓄電池堆的較低支撐結(jié)構(gòu)通常包括插入到外殼壁的開口的排泄塞，可以移除該排泄塞以排出聚集在外殼內(nèi)的流體。例如，現(xiàn)有技術(shù)提供了在排泄孔中的彈性塞，在蓄電池堆外殼的期望位置提供該排泄孔。在一種設(shè)計(jì)，排泄孔大約直徑20mm。由于高壓環(huán)境，通常必須由受訓(xùn)的維修技師來執(zhí)行移除里面已經(jīng)聚集由任意流體的蓄電池外殼的塞子，其中車輛需要被送往信譽(yù)良好的服務(wù)中心。此外，有時(shí)很難知道液體是否已經(jīng)聚集在蓄電池外殼，這也需要去往服務(wù)中心。另外，被插入蓄電池外殼的排泄孔的已知的塞子很多時(shí)候本身發(fā)生泄漏，其中駕駛通過潮濕環(huán)境時(shí)的水可能從塞子的周圍通過排泄孔進(jìn)入外殼。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，公開一種具有用于密封車輛上高壓蓄電池室中的排泄孔的特定應(yīng)用的排泄塞組件。所述塞組件包括插入所述排泄孔的塞。所述塞組件還包括復(fù)位彈簧，其連接到所述塞并且使所述塞偏置到所述排泄孔中。所述塞組件還包括至少一個(gè)形狀記憶(合金SMA)設(shè)備，其連接到所述塞和支撐結(jié)構(gòu)。所述SMA設(shè)備接收電流，以使SMA設(shè)備收縮，并且克服所述復(fù)位彈簧的偏置將所述塞移出所述排泄孔。根據(jù)下面結(jié)合附圖的描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的另外的特征將變得明顯。本發(fā)明還公開以下方案
方案1. 一種用于打開和關(guān)閉排泄孔的塞組件，所述塞組件包括 塞，當(dāng)所述塞插入所述排泄孔時(shí)密封所述排泄孔；以及
至少一個(gè)形狀記憶合金(SMA)設(shè)備，連接到所述塞和支撐結(jié)構(gòu)，所述SMA設(shè)備對引起SMA設(shè)備收縮并且將所述塞移出所述排泄孔的電流進(jìn)行響應(yīng)。方案2.根據(jù)方案1所述的塞組件，還包括復(fù)位彈簧，安裝到所述塞并且使所述塞被偏置到所述排泄孔內(nèi)，其中，所述SMA設(shè)備克服所述復(fù)位彈簧的偏置收縮。方案3.根據(jù)方案2所述的塞組件，其中，所述至少一個(gè)SMA設(shè)備是直的金屬線，其一端連接到所述塞，另一端連接所述支撐結(jié)構(gòu)。方案4.根據(jù)方案2所述的塞組件，其中，所述至少一個(gè)SMA設(shè)備是位于所述塞周圍的螺旋纏繞的金屬線，其一端連接到所述塞，另一端連接到覆蓋所述塞的罩。方案5.根據(jù)方案2所述的塞組件，其中，所述至少一個(gè)SMA設(shè)備是金屬線，其包括連接到覆蓋所述塞的罩的一側(cè)的第一端，連接到所述罩的相對側(cè)的第二端和連接到所述塞的中間部分。方案6.根據(jù)方案2所述的塞組件，其中，所述塞附接到樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，所述SMA設(shè)備是金屬線，其包括與所述樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對地附接到所述塞的一端以及附接到所述支撐結(jié)構(gòu)的相對端。方案7.根據(jù)方案1所述的塞組件，其中，所述至少一個(gè)SMA設(shè)備是兩個(gè)SMA線，其中，第一 SMA線具有附接到罩的一側(cè)的第一端、附接到罩的相對側(cè)的第二端和附接到所述塞的中間部分，而第二 SMA線具有附接到罩的一側(cè)的第一端、附接到罩的相對側(cè)的第二端和附接到所述塞的中間部分，其中，致動(dòng)第一 SMA線以將塞置于關(guān)閉位置，而致動(dòng)第二 SMA 線以將塞置于打開位置。方案8.根據(jù)方案7所述的塞組件，還包括機(jī)械鉸鏈，附接到所述塞和罩，附接所述第一 SMA線以將鉸鏈迅速翻轉(zhuǎn)以將所述塞置于關(guān)閉位置，所述第二 SMA線被致動(dòng)以將鉸鏈迅速翻轉(zhuǎn)以將所述塞置于打開位置。方案9.根據(jù)方案1所述的塞組件，其中，所述塞和所述排泄孔是錐形的。方案10.根據(jù)方案1所述的塞組件，其中，所述排泄孔包括從所述塞向下延伸的反濺保護(hù)邊沿。方案11.根據(jù)方案1所述的塞組件，其中，所述排泄孔是容納蓄電池的外殼。方案12.根據(jù)方案11所述的塞組件，其中，所述蓄電池是電動(dòng)車的高壓蓄電池。方案13. —種打開和關(guān)閉蓄電池外殼中的排泄孔的塞組件，所述塞組件包括 塞，當(dāng)所述塞插入所述排泄孔時(shí)密封所述排泄孔；
復(fù)位彈簧，安裝到所述塞并且使所述塞偏置到所述排泄孔內(nèi)；以及形狀記憶合金(SMA)線，連接到所述塞和支撐結(jié)構(gòu)，所述SMA線對引起SMA線收縮并且克服所述復(fù)位彈簧的偏置將所述塞移出所述排泄孔的電流進(jìn)行響應(yīng)。
方案14.根據(jù)方案13所述的塞組件，其中，所述至少一個(gè)SMA線是直的金屬線，其一端連接到所述塞，另一端連接所述支撐結(jié)構(gòu)。方案15.根據(jù)方案13所述的塞組件，其中，所述至少一個(gè)SMA線是位于所述塞周圍的螺旋纏繞的金屬線，其一端連接到所述塞，另一端連接到覆蓋所述塞的罩。方案16.根據(jù)方案13所述的塞組件，其中，所述SMA線包括連接到覆蓋所述塞的罩的一側(cè)的第一端，連接到所述罩的相對側(cè)的第二端和連接到所述塞的中間部分。方案17.根據(jù)方案13所述的塞組件，其中，所述塞附接到樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，所述SMA線包括與所述樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對地附接到所述塞的一端以及附接到所述支撐結(jié)構(gòu)的相對端。
方案18.根據(jù)方案13所述的塞組件，其中，所述塞和所述排泄孔是錐形的。方案19. 一種打開和關(guān)閉排泄孔的塞組件，所述塞組件包括 塞，當(dāng)所述塞插入所述排泄孔時(shí)密封所述排泄孔；
覆蓋所述塞的罩；
第一形狀記憶合金(SMA)線，具有附接到罩的一側(cè)的第一端、附接到罩的相對側(cè)的第二端和附接到所述塞的中間部分；以及
第二 SMA線，具有附接到罩的一側(cè)的第一端、附接到罩的相對側(cè)的第二端和附接到所述塞的中間部分，其中，致動(dòng)第一 SMA線以將塞置于關(guān)閉位置，致動(dòng)第二 SMA線以將塞置于打開位置，其中，通過向所述線施加電流來確定所述第一 SMA線和第二 SMA線。方案20.根據(jù)方案19所述的塞組件，還包括機(jī)械鉸鏈，其附接到所述塞和罩，附接所述第一 SMA線以將鉸鏈迅速翻轉(zhuǎn)以將所述塞置于關(guān)閉位置，以及所述第二 SMA線被致動(dòng)以將鉸鏈迅速翻轉(zhuǎn)以將所述塞置于打開位置。


圖1是塞處于關(guān)閉位置時(shí)密封排泄孔的塞組件的側(cè)面平面視圖； 圖2是塞處于打開位置時(shí)圖1示出的塞組件的側(cè)面平面視圖3是排泄孔包括防濺保護(hù)特征的圖1所示的塞組件的側(cè)面平面視圖4是塞處于關(guān)閉位置時(shí)密封排泄孔的另一塞組件的側(cè)面平面視圖5是塞處于打開位置時(shí)圖4示出的塞組件的側(cè)面平面視圖6是塞處于關(guān)閉位置時(shí)密封排泄孔的另一塞組件的側(cè)面平面視圖7是塞處于打開位置時(shí)圖6示出的塞組件的側(cè)面平面視圖8是塞處于關(guān)閉位置時(shí)密封排泄孔的另一塞組件的側(cè)面平面視圖9是塞處于打開位置時(shí)圖8示出的塞組件的側(cè)面平面視圖10是塞處于關(guān)閉位置時(shí)密封排泄孔的另一塞組件的側(cè)面平面視圖11是塞處于打開位置時(shí)圖10所示的塞組件的側(cè)面平面視圖12是塞處于關(guān)閉位置時(shí)密封排泄孔的另一塞組件的側(cè)面平面視圖；以及
圖13是塞處于打開位置時(shí)圖12所示的塞組件的側(cè)面平面視圖。
具體實(shí)施例方式涉及用于密封排泄孔的采用SMA設(shè)備的塞組件的本發(fā)明的下面實(shí)施例的討論僅是示例性，且不以任何方式限制本發(fā)明或其應(yīng)用或使用。例如，本發(fā)明的塞組件能用于密封車輛的高壓蓄電池外殼的排泄孔的特定應(yīng)用。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將理解，本發(fā)明的塞組件可以具有其他應(yīng)用，諸如船體。圖1是安裝到具有排泄孔14的壁12的塞組件10的側(cè)面平面視圖。在此討論的非限制性實(shí)施例中，壁12是車輛上的高壓蓄電池的外殼的底板，或者其他適當(dāng)結(jié)構(gòu)。塞組件10包括在關(guān)閉位置示出的塞16，塞16由適當(dāng)?shù)膹椥圆牧现瞥桑疫m當(dāng)?shù)爻尚我耘溲b在排泄空14內(nèi)從而提供適當(dāng)密封。圖2是示出塞16處于打開位置以從外殼去除流體的情況下的塞組件10的側(cè)面平面視圖。排泄孔14和塞16具有相應(yīng)的圓錐形，從而當(dāng)塞16插入排泄孔14時(shí)，塞16吻合排泄孔14的形狀以提供期望的密封。此外，塞16和排泄孔14的形狀允許塞16提供在排泄孔14內(nèi)的自我居中特征，從而塞16可以在孔14中正確地對齊。 此外，當(dāng)塞16隨著時(shí)間磨損時(shí)，正是其錐形形狀允許其更深地進(jìn)入孔14，以繼續(xù)提供期望的密封。塞組件10還包括外罩18，其具有邊緣凸緣20，其通過適當(dāng)螺栓22安裝到壁12的內(nèi)表面。外罩18包括適當(dāng)?shù)拈_口、狹槽、孔等，沒有具體示出，以允許聚集在外殼內(nèi)的流體流過外罩18且從排泄孔14流出去。塞組件10還包括螺旋復(fù)位彈簧M，其一端安裝到塞16的頂端沈或者與塞16的頂端26接觸，相對端安裝到殼體18的頂板觀或者殼體18的頂板觀接觸。塞組件10還包括螺旋纏繞的形狀記憶合金(SMA)設(shè)備30，其第一端安裝在塞16的緊鄰孔14的一端處的附接點(diǎn)32，相對端安裝到頂板觀或者與頂板觀接觸，從而塞16大體位于SMA設(shè)備30內(nèi)， 如所示。SMA設(shè)備30由適當(dāng)?shù)男螤钣洃浐辖鹬瞥?，如下面詳?xì)討論地，其執(zhí)行在此討論的期望的功能。形狀記憶合金是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，并且提供多種期望特征。適當(dāng)?shù)男螤钣洃浐辖鸩牧习ㄦ団伝辖?、銦鈦基合金、鎳鋁基合金、鎳鎵基合金、銅基合金(銅鋅合金、鋁銅合金、銅金、銅錫合金)、金鎘基合金、銀鎘基合金、銦鎘基合金、錳銅基合金、鐵鉬基合金、鐵鉬基合金、鐵鈀基合金等。合金可以是二元，三元，或任何高階，只要合金成分展示形狀記憶效果，例如，形狀方位改變、阻尼能力等。例如，可商業(yè)獲得Siape Memory Applications, Inc的NITIN0L商標(biāo)下的鎳鈦基合金。形狀記憶合金展示了單向形狀記憶效果、內(nèi)在雙向效果或外在雙向形狀記憶效果，取決于合金成分和處理歷史。形狀記憶合金中出現(xiàn)的兩相通常被稱為馬氏體相和奧氏體相。馬氏體相是形狀記憶合金的相對軟且易變形的相，通常存在于較低溫度。奧氏體相， 形狀記憶合金的較強(qiáng)相，出現(xiàn)在較高溫度。由形狀記憶合金成分形成的展示單向形狀記憶效果的形狀記憶材料不能自動(dòng)重新形成，并且根據(jù)形狀記憶材料設(shè)計(jì)，可能需要外部機(jī)械力來重新形成先前展示的形狀方向。展示內(nèi)在形狀記憶效果的形狀記憶材料由自己會(huì)自動(dòng)重新形成的形狀記憶合金成分制成。當(dāng)被加熱時(shí)形狀記憶合金記起其高溫形狀的溫度可以通過合金成分中的微小變化和通過熱處理來調(diào)節(jié)。例如，在鎳鈦形狀記憶合金中，其可以從高于大約100° C改變到低于大約-100° C。僅在幾度的范圍上出現(xiàn)形狀恢復(fù)過程，變形的開始或完成可以被控制在一度或兩度的范圍內(nèi)，取決于期望的應(yīng)用和合金成分。形狀記憶合金的機(jī)械性能在貫穿其變形的溫度范圍上大大改變，通常使形狀記憶材料具有形狀記憶效果以及高阻尼能力。 形狀記憶合金的固有高阻尼能力可以用于進(jìn)一步增加能量吸收性質(zhì)。在此實(shí)施例中，電流應(yīng)用于SMA設(shè)備30，造成其由于其中產(chǎn)生的熱量而改變其狀態(tài)。當(dāng)施加電流時(shí)，SMA設(shè)備30克服復(fù)位彈簧M的偏置收縮，從而塞16被向上拉入罩18 中并從排泄孔14出來，如圖2所示。下面提供對控制塞組件10何時(shí)執(zhí)行此操作的討論?；覊m、泥石和其他碎屑可以從道路進(jìn)入并堵塞排泄孔14，并且限制液體從外殼流動(dòng)通過孔14。此外，擊中塞16的障礙物可能引起塞16克服彈簧M的偏置從孔14升起，因此允許水或其他液體通過孔14進(jìn)入外殼。為了有助于防止這些不利影響出現(xiàn)，可以修改壁 12。圖3是用在具有帶排泄孔42的壁40的外殼中的塞組件10的側(cè)面平面視圖，排泄孔已經(jīng)被修改以包括環(huán)形特征44。特征44從塞16向下延伸且防止障礙物和碎屑擊中塞16。
塞組件10中的螺旋纏繞的SMA設(shè)備30是提供由SMA致動(dòng)的塞的一個(gè)非限制性實(shí)施例。圖4是與塞組件10類似的塞組件50的側(cè)面平面視圖，其中，由相同標(biāo)號(hào)限定相同元件，其中，塞16處于關(guān)閉位置。圖5是塞16處于打開位置的情況下塞組件50的側(cè)面平面視圖。在此設(shè)計(jì)中，用直線的SMA設(shè)備52代替螺旋纏繞的SMA設(shè)備30，其中，直線SMA設(shè)備52的一端附接到塞16的上表面沈，相對端附接到安裝板M。安裝板M可以位于或不位于蓄電池外殼內(nèi)。如上，當(dāng)加熱SMA設(shè)備52時(shí)，SMA設(shè)備52收縮且縮短其長度，這克服彈簧M的偏置將塞16向上拉，以打開排泄孔14，如圖5所示。圖6是與塞組件10類似的塞組件60的側(cè)面平面視圖，其中，由相同標(biāo)號(hào)限定相同元件，其中，塞16處于關(guān)閉位置。圖7是塞16處于打開位置的情況下塞組件60的側(cè)面平面視圖。在此設(shè)計(jì)中，用具有錐形構(gòu)的罩62代替罩18，并且用弓弦SMA設(shè)備64代替螺旋纏繞的SMA設(shè)備30。殼62的這種構(gòu)造允許弓弦型SMA設(shè)備64被連接在罩62的上角部以容納弓弦操作。設(shè)備64的一端附接到罩62的上附接點(diǎn)，設(shè)備64的相對端附接到殼62的相對邊緣，其中，設(shè)備64的中間點(diǎn)附接到附接點(diǎn)32。當(dāng)SMA設(shè)備64處于沒有電流通過其中的非致動(dòng)狀態(tài)時(shí)，圖6所示，彈簧M的偏置促使塞16進(jìn)入孔14。當(dāng)設(shè)備64通過電流流動(dòng)被加熱時(shí)，由于形狀記憶效果導(dǎo)致其長度縮短，使得塞16克服彈簧M的偏置向上移動(dòng)以打開孔14。圖8是與塞組件10類似的塞組件70的側(cè)面平面視圖，其中，由相同標(biāo)號(hào)限定相同元件，其中，塞16處于關(guān)閉位置。圖9是塞16處于打開位置的情況下塞組件70的側(cè)面平面視圖。在此設(shè)計(jì)中，塞組件70包括機(jī)械鉸鏈72，其將塞16附接到罩78的內(nèi)部。鉸鏈72可以是任何設(shè)備，或者部件的組件，并且可由適用于在此討論的目的的任何材料制成。當(dāng)SMA 設(shè)備74和76被驅(qū)動(dòng)時(shí)，鉸鏈72從圖8所示的關(guān)閉位置移動(dòng)到圖9所示的打開位置，和返回。SMA設(shè)備74是包括附接到罩78的一側(cè)的一端以及附接到罩78的相對側(cè)的另一端的金屬線，其中，設(shè)備74的中央部分以任何適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ǖ匕惭b到塞16的頂端，從而設(shè)備74具有大體向上指向的構(gòu)造，如所示。類似地，SMA設(shè)備76是包括附接到罩78的一側(cè)的一端以及附接到罩78的相對側(cè)的另一端的金屬線，其中，設(shè)備76的中央部分固定地安裝到塞16的中央位置，從而設(shè)備76具有大致向下指向的構(gòu)造，如所示。當(dāng)塞16處于關(guān)閉位置且期望打開排泄孔14時(shí)，電流施加到設(shè)備76，使其收縮且使得鉸鏈72從關(guān)閉位置迅速翻轉(zhuǎn)到打開位置。一旦塞16處于打開位置，到設(shè)備76的電流被斷開。類似地，當(dāng)塞16處于打開位置且期望關(guān)閉排泄孔14時(shí)，電流施加到設(shè)備74，使其收縮且使得鉸鏈72迅速翻轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置，其中，塞16位于排泄孔14內(nèi)。一旦塞處于關(guān)閉位置，到設(shè)備74的電流被斷開。圖10是采用直線SMA設(shè)備82的塞組件80的側(cè)面平面視圖。設(shè)備82的一端附接到第一安裝結(jié)構(gòu)84，設(shè)備82的另一端附接到塞86。復(fù)位彈簧88也附接到塞86和第二安裝結(jié)構(gòu)90。當(dāng)電流沒有致動(dòng)SMA設(shè)備82時(shí)，復(fù)位彈簧88的偏置使得塞86位于排泄孔92 之上，從而孔被關(guān)閉。當(dāng)電流施加到SMA設(shè)備82時(shí)，使得SMA設(shè)備82收縮，塞86克服復(fù)位彈簧88的偏置滑動(dòng)遠(yuǎn)離排泄孔92，如圖11所示。圖12是也可應(yīng)用于打開和關(guān)閉排泄孔102 (諸如蓄電池外殼中的排泄孔)的塞組件100的平面圖。塞組件100包括可旋轉(zhuǎn)地安裝到樞轉(zhuǎn)點(diǎn)106處的適當(dāng)結(jié)構(gòu)的塞104。復(fù)位彈簧108包括連接到塞104的與樞轉(zhuǎn)點(diǎn)106相對的端部的一端和連接到支撐結(jié)構(gòu)110的另一端。塞組件100還包括線SMA設(shè)備112，其一端連接到塞104的與樞轉(zhuǎn)點(diǎn)106相對的一端，另一端安裝到SMA設(shè)備附接結(jié)構(gòu)114。當(dāng)沒有致動(dòng)SMA設(shè)備112時(shí)，彈簧108的偏置使得塞104在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)106樞轉(zhuǎn)且關(guān)閉排泄孔102。然而，當(dāng)期望打開排泄孔102時(shí)，將電流施加到SMA設(shè)備112，使其收縮且使塞104在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)106樞轉(zhuǎn)，以打開排泄孔102，如圖13所
7J\ ο上述各個(gè)塞組件可以包括適當(dāng)?shù)目刂破?未示出)，其在期望的時(shí)間自動(dòng)打開排泄孔14，以將可能已聚集在蓄電池外殼內(nèi)的任何液體從蓄電池外殼排出。例如，控制器可以確定車輛處于駐車，車輛速度等于0，對于電動(dòng)車，確定蓄電池被充電。在此條件下，打開排泄孔14相對安全，其中，控制器可以自動(dòng)向上述任何一個(gè)SMA設(shè)備提供電流，以使塞16置于打開位置。可以采用其他控制特征，諸如通過水平傳感器確定車輛是否處于水平面。此外， 為了降低控制器的復(fù)雜性和成本，塞組件可以被設(shè)計(jì)為使得每當(dāng)使用簡單電路給車輛充電時(shí)，就致動(dòng)SMA設(shè)備。具體設(shè)計(jì)可以包括僅當(dāng)車輛充電時(shí)致動(dòng)SMA設(shè)備且在車輛啟動(dòng)時(shí)可以脈沖SMA設(shè)備以確保塞16正確設(shè)置的特征。在一個(gè)更復(fù)雜的設(shè)計(jì)中，可以設(shè)置適當(dāng)?shù)膫鞲衅饕源_定液體是否聚集在外殼內(nèi)， 如果是，則在某些條件下使SMA設(shè)備被致動(dòng)以打開排泄孔。各種塞組件可以被設(shè)計(jì)為使用可以檢測過載條件的SMA設(shè)備檢測排泄孔14是否被阻塞。此外，SMA設(shè)備能夠根據(jù)其特征與處于空氣環(huán)境中相反的而檢測其處于流體環(huán)境中。此外，在凍結(jié)條件下，可以向SMA設(shè)備提供涓流電流，以使在SMA設(shè)備被驅(qū)動(dòng)之前，SMA設(shè)備和其他元件融化。此外，可以采用毛細(xì)作用線將液體從外殼內(nèi)的其他地方帶到排泄孔。上述討論僅公開和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從這種討論以及附圖和權(quán)利要求中容易地認(rèn)識(shí)到，在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下進(jìn)行各種改變、修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種用于打開和關(guān)閉排泄孔的塞組件，所述塞組件包括塞，當(dāng)所述塞插入所述排泄孔時(shí)密封所述排泄孔；以及至少一個(gè)形狀記憶合金(SMA)設(shè)備，連接到所述塞和支撐結(jié)構(gòu)，所述SMA設(shè)備對引起 SMA設(shè)備收縮并且將所述塞移出所述排泄孔的電流進(jìn)行響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塞組件，還包括復(fù)位彈簧，安裝到所述塞并且使所述塞被偏置到所述排泄孔內(nèi)，其中，所述SMA設(shè)備克服所述復(fù)位彈簧的偏置收縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塞組件，其中，所述至少一個(gè)SMA設(shè)備是直的金屬線，其一端連接到所述塞，另一端連接所述支撐結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塞組件，其中，所述至少一個(gè)SMA設(shè)備是位于所述塞周圍的螺旋纏繞的金屬線，其一端連接到所述塞，另一端連接到覆蓋所述塞的罩。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塞組件，其中，所述至少一個(gè)SMA設(shè)備是金屬線，其包括連接到覆蓋所述塞的罩的一側(cè)的第一端，連接到所述罩的相對側(cè)的第二端和連接到所述塞的中間部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塞組件，其中，所述塞附接到樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，所述SMA設(shè)備是金屬線， 其包括與所述樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對地附接到所述塞的一端以及附接到所述支撐結(jié)構(gòu)的相對端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塞組件，其中，所述至少一個(gè)SMA設(shè)備是兩個(gè)SMA線，其中，第一 SMA線具有附接到罩的一側(cè)的第一端、附接到罩的相對側(cè)的第二端和附接到所述塞的中間部分，而第二 SMA線具有附接到罩的一側(cè)的第一端、附接到罩的相對側(cè)的第二端和附接到所述塞的中間部分，其中，致動(dòng)第一 SMA線以將塞置于關(guān)閉位置，而致動(dòng)第二 SMA線以將塞置于打開位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的塞組件，還包括機(jī)械鉸鏈，附接到所述塞和罩，附接所述第一 SMA線以將鉸鏈迅速翻轉(zhuǎn)以將所述塞置于關(guān)閉位置，所述第二 SMA線被致動(dòng)以將鉸鏈迅速翻轉(zhuǎn)以將所述塞置于打開位置。
9.一種打開和關(guān)閉蓄電池外殼中的排泄孔的塞組件，所述塞組件包括塞，當(dāng)所述塞插入所述排泄孔時(shí)密封所述排泄孔；復(fù)位彈簧，安裝到所述塞并且使所述塞偏置到所述排泄孔內(nèi)；以及形狀記憶合金(SMA)線，連接到所述塞和支撐結(jié)構(gòu)，所述SMA線對引起SMA線收縮并且克服所述復(fù)位彈簧的偏置將所述塞移出所述排泄孔的電流進(jìn)行響應(yīng)。
10.一種打開和關(guān)閉排泄孔的塞組件，所述塞組件包括塞，當(dāng)所述塞插入所述排泄孔時(shí)密封所述排泄孔；覆蓋所述塞的罩；第一形狀記憶合金(SMA)線，具有附接到罩的一側(cè)的第一端、附接到罩的相對側(cè)的第二端和附接到所述塞的中間部分；以及第二 SMA線，具有附接到罩的一側(cè)的第一端、附接到罩的相對側(cè)的第二端和附接到所述塞的中間部分，其中，致動(dòng)第一 SMA線以將塞置于關(guān)閉位置，致動(dòng)第二 SMA線以將塞置于打開位置，其中，通過向所述線施加電流來確定所述第一 SMA線和第二 SMA線。
全文摘要
本發(fā)明涉及高壓蓄電池應(yīng)用的主動(dòng)排泄塞。一種具有用于密封車輛上高壓蓄電池室中的排泄孔的特定應(yīng)用的排泄塞組件。所述塞組件包括插入所述排泄孔的塞。所述塞組件還包括復(fù)位彈簧，安裝到所述塞并且使所述塞偏置到所述排泄孔中。所述塞組件還包括至少一個(gè)形狀記憶合金設(shè)備，連接到所述塞和支撐結(jié)構(gòu)。所述SMA設(shè)備接收電流，以使SMA設(shè)備收縮，并且克服所述復(fù)位彈簧的偏置將所述塞移出所述排泄孔。
文檔編號(hào)H01M2/12GK102456860SQ20111033114
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者L. 布勞恩 A., A. 科拉 C., S. 甘地 M., L. 約翰森 N., W. 亞歷山大 P., G. 奎恩 S., R. 韋布 S., 高 X. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司