具有充电/放电功能的车辆的后梁，制造该后梁的方法及使用该后梁的车辆操作系统技术方案

本发明专利技术涉及一种具有充电/放电功能的车辆的后梁，制造该后梁的方法及使用该后梁的车辆操作系统。具有充电和放电功能的车辆的后梁，其利用碳纤维作为车辆后梁中的增强材料，所述后梁可包括增强负电极部分，其由碳纤维形成并形成为在车辆的宽度方向上延伸；正电极部分，其与增强负电极部分的至少一部分相对设置；固体电解质部分，其设置在增强负电极部分和正电极部分之间，以与增强负电极部分和正电极部分接触；以及模制部分，其由树脂形成并包围增强负电极部分、正电极部分和固体电解质部分。

Rear member of vehicle with charge / discharge function, method of manufacturing the rear member and vehicle operating system using the rear member

The invention relates to a rear beam of a vehicle with charging / discharging function, a method for manufacturing the rear beam and a vehicle operating system using the rear beam. The rear beam of the vehicle with charging and discharging functions uses carbon fiber as the reinforcement material in the rear beam of the vehicle. The rear beam may include a reinforced negative electrode part, which is formed by carbon fiber and formed to extend in the width direction of the vehicle; a positive electrode part, which is relatively arranged with at least a part of the reinforced negative electrode part; a solid electrolyte part, which is arranged in the reinforced negative electrode part The part and the positive electrode part are in contact with the enhanced negative electrode part and the positive electrode part, and the molding part is formed by resin and surrounded by the enhanced negative electrode part, the positive electrode part and the solid electrolyte part.

【技术实现步骤摘要】
具有充电/放电功能的车辆的后梁，制造该后梁的方法及使用该后梁的车辆操作系统
本专利技术涉及一种具有充电/放电功能的车辆的后梁，制造该后梁的方法以及使用该后梁的车辆操作系统，并且更具体地涉及这样一种具有充电/放电功能的车辆的后梁，其利用碳纤维作为车辆后梁中的增强材料，制造该后梁的方法以及使用该后梁的车辆操作系统。
技术介绍
通常，车身结构和车辆的各种部件通常使用钢材进行制造。近来，诸如纤维增强树脂复合材料的复合材料已经用作钢材的替代物，从而实现轻质车身结构并因此提高燃料效率。通常，纤维增强树脂复合材料可包括增强材料和基础材料，所述增强材料承载施加至相应元件的负荷，所述基础材料与所述增强材料结合以实现元件的整体形状并将施加至元件的负荷转移到增强材料上。作为增强材料，通常使用纤维增强材料，例如碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维。作为基础材料，通常使用树脂类基础材料，例如热固性树脂或热塑性树脂，所述热固性树脂例如包括酚醛树脂和环氧树脂，所述热塑性树脂例如包括聚氯乙烯(PVC)树脂、聚乙烯(PE)树脂和聚丙烯(PP)树脂。车辆的许多部件是由电池供电而操作的电子设备。近来，由于电子设备数量的增加，一直在进行关于增加车辆中电池容量的研究。本专利技术是鉴于用作纤维增强树脂复合材料的增强材料的碳纤维可用作形成二次电池的负电极的情况而提出的。因此，本专利技术提出了一种车辆的后梁，所述后梁能够利用增强材料来执行充电/放电功能，所述增强材料用于车辆的重量减轻和强度增强。公开于该专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般背景的理解，而不可以被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各个方面旨在提供一种具有充电/放电功能的车辆的后梁，其利用碳纤维作为车辆后梁中的增强材料，作为负电极，制造该后梁的方法以及使用该后梁的车辆操作系统。根据本专利技术的一个方面，通过提供具有充电/放电功能的车辆的后梁可以实现上述目的和其它目的，所述后梁包括增强负电极部分，其由碳纤维形成，所述增强负电极部分形成为在车辆的宽度方向上延伸；正电极部分，其与所述增强负电极部分的至少一部分相对设置；固体电解质部分，其设置在增强负电极部分和正电极部分之间以与增强负电极部分和正电极部分接触；以及模制部分，其由树脂形成，所述模制部分包围增强负电极部分、正电极部分和固体电解质部分。增强负电极部分可以通过制造多片材并且通过将多片材滚压成具有多层结构的管形来实现，所述多片材使得增强纤维片材在多片材的纵向方向上交替且连续地设置并彼此连接，所述增强纤维片材中的每个包括碳纤维，所述碳纤维设置在与其它增强纤维片材的碳纤维设置的方向不同的方向。增强负电极部分可包括在车辆的宽度方向上形成的中空孔。增强负电极部分和正电极部分可以通过转换器选择性地连接至车辆的交流发电机或电子设备。当增强负电极部分和正电极部分电连接至交流发电机时，可以通过固体电解质部分来执行充电操作。当增强负电极部分和正电极部分电连接至电子设备时，可以将通过由固体电解质部分执行的放电操作而产生的电力供应至电子设备。后梁还可包括电阻传感器，其连接至增强负电极和正电极，以检测由增强负电极部分、正电极部分和固体电解质部分产生的电阻。可以基于由电阻传感器检测到的电阻的变化来确定是否发生碰撞。根据本专利技术的另一方面，提供一种制造车辆的后梁的方法，所述方法包括使用碳纤维制备增强负电极部分以在车辆的宽度方向上延伸，使用正电极活性材料制备正电极部分，使用固态电解质制备固体电解质部分，将固体电解质部分布置在增强负电极部分和正电极部分之间以与增强负电极部分和正电极部分接触，以及通过浸渍树脂以包围增强负电极部分、正电极部分和固体电解质部分而形成模制部分。制备增强负电极部分可包括制备多片材，在所述多片材中增强纤维片材在多片材的纵向方向上交替地设置并彼此连接，所述增强纤维片材中的每个包括碳纤维，所述碳纤维设置在与其它增强纤维片材的碳纤维设置的方向不同的方向，并且通过滚压多片材形成具有多层结构的管形的增强负电极部分。制备多片材可包括将增强纤维片材在多片材的纵向方向上交替且连续地排列在同一平面中并使增强纤维片材彼此连接。形成增强负电极部分可包括将多片材在围绕至少一个内模的外周表面缠绕以形成多层，所述内模绕旋转轴旋转。在制备多片材时，每个增强纤维片材的长度可以确定为对应于内膜的外周表面的长度，所述内模在形成增强负电极部分中使用。形成增强负电极部分可包括制备两个内模，布置两个内模使得两个内模中的每一个分别位于多片材的两个端部中的一个端部处，然后将两个内模朝向多片材的中心滚压，使得多片材围绕两个内模中的每一个的外周表面缠绕，以具有多层结构。形成模制部分可包括将增强负电极部分、正电极部分和固体电解质部分设置在腔体内部，所述腔体通过使上模和下模彼此接合而形成，使得固体电解质部分位于增强负电极部分和正电极部分之间以与增强负电极部分和正电极部分接触，以及将树脂注入腔体中并固化树脂。根据本专利技术的另一方面，提供一种车辆操作系统，所述操作系统包括增强负电极部分，其由碳纤维形成；正电极部分，其与增强负电极部分的至少一部分相对设置；固体电解质部分，其设置在增强负电极部分和正电极部分之间，以与增强负电极部分和正电极部分接触；模制部分，其由树脂形成，所述模制部分包围增强负电极部分、正电极部分和固体电解质部分；交流发电机，其用于当电连接至增强负电极部分和正电极部分时通过固体电解质部分实现充电操作；电子设备，其配置为当电连接至增强负电极部分和正电极部分时，通过由固体电解质部分的放电操作而产生的电力来操作；以及转换器，其连接至增强负电极单元、交流发电机和电子设备，以选择性地将增强负电极部分连接至交流发电机或电子设备。操作系统还可包括电阻传感器，其连接至增强负电极部分和正电极部分，以检测由增强负电极部分、正电极部分和固体电解质部分产生的电阻；控制器，其用于检测由电阻传感器检测到的电阻的变化，并基于电阻的变化来确定是否发生碰撞；以及至少一个安全气囊，其配置为响应于当控制器确定发生碰撞时产生的操作信号而操作。本专利技术的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于解释本专利技术的某些原理的具体说明中显现或更详细地阐明。附图说明图1A和图1B是示出根据本专利技术示例性实施方案的具有充电/放电功能的车辆的后梁的视图；图2、图3和图4是示出根据本专利技术示例性实施方案的具有充电/放电功能的车辆的后梁的制造方法的视图；图5A和图5B是示出使用根据本专利技术示例性实施方案的具有充电/放电功能的车辆的后梁的车辆操作系统的视图；以及图6是示出使用根据本专利技术各种示例性实施方案的具有充电/放电功能的车辆的后梁的车辆操作系统的视图。可以理解，附图并不必须按比例绘制，其示出某种程度上经过简化了的本专利技术的基本原理的各个特征。在此所公开的本专利技术的特定的设计特征，例如包括特定的尺寸、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有充电和放电功能的车辆的后梁，所述后梁包括：/n增强负电极部分，其由碳纤维形成，所述增强负电极部分形成为在车辆的宽度方向上延伸；/n正电极部分，其与所述增强负电极部分的至少一部分相对设置；/n固体电解质部分，其设置在所述增强负电极部分和所述正电极部分之间，并与增强负电极部分和正电极部分接触；/n模制部分，其由树脂形成，所述模制部分包围所述增强负电极部分、正电极部分和固体电解质部分。/n

【技术特征摘要】
20180517 KR 10-2018-00563931.一种具有充电和放电功能的车辆的后梁，所述后梁包括：
增强负电极部分，其由碳纤维形成，所述增强负电极部分形成为在车辆的宽度方向上延伸；
正电极部分，其与所述增强负电极部分的至少一部分相对设置；
固体电解质部分，其设置在所述增强负电极部分和所述正电极部分之间，并与增强负电极部分和正电极部分接触；
模制部分，其由树脂形成，所述模制部分包围所述增强负电极部分、正电极部分和固体电解质部分。


2.根据权利要求1所述的具有充电和放电功能的车辆的后梁，其中，所述增强负电极部分通过制造多片材并且通过将所述多片材滚压成具有多层结构的管形来实现，所述多片材使得增强纤维片材在多片材的纵向方向上交替且连续地设置并彼此连接，所述增强纤维片材中的每个包括碳纤维，所述碳纤维设置在与其它增强纤维片材的碳纤维设置的方向不同的方向。


3.根据权利要求2所述的具有充电和放电功能的车辆的后梁，其中，所述多片材的第一末端沿第一方向滚压，多片材的第二末端沿与所述第一方向相反的第二方向滚压，使得多片材的第一末端和第二末端分别朝向多片材的中心滚压。


4.根据权利要求1所述的具有充电和放电功能的车辆的后梁，其中，所述增强负电极部分包括在车辆的宽度方向上在其中形成的中空孔。


5.根据权利要求1所述的具有充电和放电功能的车辆的后梁，其中，连接至转换器的增强负电极部分和正电极部分通过转换器选择性地电连接至车辆的交流发电机或电子设备，其中交流发电机和电子设备并联地连接至转换器。


6.根据权利要求5所述的具有充电和放电功能的车辆的后梁，其中，
当增强负电极部分和正电极部分电连接至交流发电机时，通过固体电解质部分来执行充电操作，
当增强负电极部分和正电极部分电连接至电子设备时，将通过由固体电解质部分执行放电操作而产生的电力供应至电子设备。


7.根据权利要求1所述的具有充电和放电功能的车辆的后梁，其还包括：
电阻传感器，其连接至所述增强负电极和正电极，以检测由增强负电极部分、正电极部分和固体电解质部分产生的电阻，
其中，基于由所述电阻传感器检测到的电阻的变化来确定发生车辆的碰撞。


8.一种制造车辆的后梁的方法，所述方法包括：
使用碳纤维制备增强负电极部分以在车辆的宽度方向上延伸；
使用正电极活性材料制备正电极部分；
使用固态电解质制备固体电解质部分；
将固体电解质部分布置在增强负电极部分和正电极部分之间，以与增强负电极部分和正电极部分接触；
通过浸渍树脂形成模制部分以包围增强负电极部分、正电极部分和固体电解质部分。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，制备增强负电极部分包括：
制备多片材，在所述多片材中增强纤维片材在多片材的纵向方向上交替地设置并彼此连接，所述增强纤维片材中的每个包括碳纤维，所述碳纤维设置在与其它增强纤维片材的碳纤维设置的方向不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋元基，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR