技术领域
[0001] 本申请属于电池技术领域，尤其涉及一种防护板。
相关背景技术
[0002] 目前，电池包底部通常会设置防护板，在一定程度上保护电池包抵御撞击、挤压或者剐蹭等外部冲击损伤。然而，现有技术在判断防护板是否受到外部冲击的损伤时，通常使用力学传感器或通过应变、位移等检测方式来判断，以检测防护板可能存在的损伤。由于力学传感器的成本高昂，且检测区域的覆盖面有限，因此现有的检测方式存在检测成本高昂、检测灵敏度、可靠性不高等问题，这些问题使得驾乘人员难以及时排除电池包受到冲击损伤影响后对驾乘产生的潜在安全隐患。
具体实施方式
[0025] 以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0026] 应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0027] 还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0028] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”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发明和简化描述，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发明的限制。
[0029] 另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030] 在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0031] 现有技术的防护板选用塑料材料作为缓冲材料，当防护板在受到外部冲击时，缓冲层受冲击能量影响的冲击区域产生的冲击坑变形过于平缓，由此可能造成外力冲击作用无法切割剪断预埋在抗冲层上方的检测导线，因此，在检测防护板是否受到了外部冲击的损伤情况时，使用力学传感器或通过应变、位移等方式检测防护板的外部冲击损伤情况会存在检测成本高昂、检测灵敏度、可靠性不高等问题，即现有方式无法及时检测到当前防护板受到高能冲击而削弱了其防护效果的情况，导致防护板持续“带伤”工作，进而给整车电池安全带来隐患。
[0032] 基于上述问题，本申请实施例提供的防护板，包括依次层叠设置的上蒙皮、检测组件及下蒙皮，检测组件包括抗冲层、缓冲层及检测层；抗冲层位于缓冲层上方，缓冲层、抗冲层与检测层层叠设置，检测层包括检测电路，检测电路包括检测导线，在防护板受到冲击时，缓冲层的静压强度的增加提高了抗冲层在受冲击处的应变，以使得冲击形成的冲击坑冲断检测导线，在检测导线被冲断后，检测电路输出报警信号，其中，缓冲层的静压强度范围为1MPa～50MPa。由此，本申请实施例提供的防护板通过将缓冲层的静压强度范围调控在1MPa～50MPa，使得防护板在具有一定的抗压强度的同时能控制发生形变的范围，形成具有较大落差的冲击坑，当防护板受到外部冲击时，缓冲层会产生形变，由于缓冲层的缓冲材料选用比塑胶件强度更高的缓冲材料，因此，本申请实施例的缓冲层能够更集中地承受冲击能量，冲击能量不容易扩散到其他区域，使得受冲击影响的区域呈现为一个冲击坑，因此冲击坑附近几乎没有明显的凹陷变形，此时冲击产生的冲击坑会比较深且开口宽度较小，因此在局部形变形成冲击坑的过程中会冲断检测电路中的检测导线，本申请实施例提供的防护板在不使用传感器等高昂硬件成本的情况下，能够及时、准确地检测到防护板是否发生了异物冲击的损伤情况，由于外部冲击在缓冲层产生的冲击坑会比较深且开口宽度较小，因此会提高防护板受到高能冲击情况下的损伤检测灵敏度，以提醒用户维修或更换防护板，保障电池包的电池安全。
[0033] 为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0034] 图1示出了本申请一实施例提供的防护板100的结构示意图。参见图1所示，防护板100包括依次层叠设置的上蒙皮1、检测组件及下蒙皮4，检测组件包括抗冲层2、缓冲层3及检测层5；抗冲层2位于缓冲层3上方，缓冲层3、抗冲层2与检测层5层叠设置，检测层5包括检测电路51，检测电路51包括检测导线511(图2中示出)，在防护板100受到冲击时，缓冲层3发生形变，该形变会产生冲击坑，在局部形变形成冲击坑的过程中会冲断检测导线511，使得检测电路输出报警信号，其中，缓冲层的静压强度范围为1MPa～50MPa。
[0035] 其中，上蒙皮1位于防护板100的最上方，用于为检测组件提供外部保护，确保内部的检测组件不直接暴露在外部环境中，从而起到隔离和保护检测组件的作用。检测组件位于上蒙皮1和下蒙皮4之间，用于检测防护板100的受冲击情况，当防护板100受冲击严重时，即防护板100受到高能冲击损伤时，检测层5中的检测导线511被冲断，从而触发检测电路51中与检测导线511连接的信号分析处理单元513发出报警信号，以提醒用户维修或更换防护板100。下蒙皮4位于防护板100的最下方，同时也能够为防护板100提供一定的防护作用。
[0036] 在一个具体示例中，缓冲层3用于将上蒙皮1受到的冲击能量聚焦，以便在局部冲击范围内形成冲击坑，冲击坑用于将经过冲击坑处的检测导线511冲断，从而触发检测电路51中与检测导线511连接的信号分析处理单元513发出报警信号，以提醒用户维修或更换防护板100。
[0037] 当外部冲击沿上蒙皮1向下蒙皮4的方向(外部冲击沿垂直于防护板100的平面的方向)进行，抗冲层2位于缓冲层3上方，检测层5、抗冲层2与缓冲层3层叠设置时，防护板100的层结构一共有三种排列顺序，分别为：从上到下依次包括上蒙皮1、检测层5、抗冲层2、缓冲层3和下蒙皮4；从上到下依次包括上蒙皮1、抗冲层2、缓冲层3、检测层5和下蒙皮4；以及从上到下依次包括上蒙皮1、抗冲层2、检测层5、缓冲层3和下蒙皮4。
[0038] 接下来，以防护板100的层结构的排序顺序从上到下依次包括上蒙皮1、检测层5、抗冲层2、缓冲层3、和下蒙皮4为例，对防护板100受到外部冲击时的冲击过程进行说明。
[0039] 当防护板100受到外部冲击时，上蒙皮1作为第一层结构，首先接触到外部冲击并阻挡和分散一部分冲击能量。之后，剩余的冲击能量会传递到下方的检测层5。检测层5包括检测导线511，用于检测防护板受到冲击后的损伤情况，当冲击导致防护板发生形变时，检测导线511会被拉伸。接着，冲击能量通过检测层5传递到下方的抗冲层2，抗冲层2继续分散和吸收冲击能量，然后将剩余的能量传递给下方的缓冲层3。当冲击能量传递到缓冲层3时，缓冲层3的缓冲材料利用其特有的吸能特性来吸收冲击能量，从而减少冲击能量对防护板100整体结构的破坏。
[0040] 缓冲层3利用其吸能特性虽然减少了冲击能量对防护板整体结构的破坏，但是当传递到缓冲层3的冲击能量大于或等于预设冲击能量阈值的冲击时，缓冲层3依然会发生局部形变，该局部形变会在防护板100的板面区域形成明显的冲击坑。由于检测导线511长度不变且固定在防护板100上，因此，随着缓冲层3的局部形变和冲击坑的形成，位于其上方的检测层5中的检测导线511会被拉伸，当传递到缓冲层3的冲击能量大于或等于预设冲击能量阈值的冲击时，检测导线511被拉伸的力超出了检测导线511的韧性极限时，此时检测导线511会被扯断。
[0041] 需要说明的是，当防护板的层结构的排序顺序为另外两种排序顺序时，防护板100受到外部冲击时的冲击过程与上述防护板100的层结构的排序顺序对应的冲击过程类似，在此不再赘述。
[0042] 在一个具体示例中，抗冲层2可以为高强钢板，抗冲层2具有良好的刚性和强度，在抗冲层2与缓冲层3结合的情况下，缓冲层3提高了抗冲层2在受冲击处的应变，因此提高了抗冲层2吸收的能量。抗冲层2使得缓冲层3在受冲击时，内部结构中棱边受力更均匀，进而提高了缓冲层3的压缩强度，进而也提高了缓冲层3的吸能能力。当防护板100受到冲击能量时，抗冲层2能够分散并吸收部分冲击能量，减轻外部冲击对缓冲层3的冲击。抗冲层2由于具有良好的刚性和强度，从而为缓冲层3提供了强大的支撑作用。抗冲层2通过与缓冲层3的紧密结合，为缓冲层3提供了更加稳定的支撑结构，有助于保持在缓冲层3上开设的缓冲孔31的形状和分布密度，从而确保缓冲层在受到外部冲击时能够发挥出更加稳定和高效的缓冲效果，进而降低外部冲击对防护板100的损坏。
[0043] 示例性地，本申请实施例提供的防护板可承受冲击能量范围为100J～1000J。
[0044] 需要说明的是，缓冲层3和检测层5的层叠方式可以根据具体需求进行选择，从而实现更好的缓冲保护效果。
[0045] 需要说明的是，在第二种层叠设置方式下，虽然缓冲层3受到的冲击能量比第一种层叠设置方式多经过了一层检测层5，但是由于检测层5的吸能很小，几乎可以忽略不计，因此当冲击能量大于或等于预设冲击能量阈值的冲击时，缓冲层3仍然能够发生形变，从而冲断检测导线511，以便及时、准确地检测到防护板100是否发生了异物冲击的损伤情况，进而触发检测电路51中与检测导线511连接的信号分析处理单元513发出报警信号，提高防护板受到高能冲击情况下的损伤检测灵敏度，以提醒用户维修或更换防护板100。
[0046] 在本申请的一个实施例中，防护板100包括多个检测层5，每个检测层5设置在上蒙皮1、抗冲层2、缓冲层3和下蒙皮4的任意相邻两层之间。
[0047] 在一个具体示例中，为了增强检测层5对防护板100受到的冲击损伤的检测能力，在防护板100中设置了多个检测层5，每个检测层5设置在上蒙皮1、抗冲层2、缓冲层3和下蒙皮4的任意相邻两层之间，以确保在防护板的不同结构层处均能感知到外部冲击。例如，可以在上蒙皮1与抗冲层2之间设置一个检测层5，用于初步检测冲击的起始阶段；在抗冲层2与缓冲层3之间设置另一个检测层5，以检测冲击能量在抗冲层2中的分散和吸收情况；最后，在缓冲层3与下蒙皮4之间再设置一个检测层5，用于评估冲击对防护板100整体结构的最终影响。
[0048] 需要说明的是，检测层5的具体个数可以根据防护板100的实际应用需求而定，本申请对此不作任何限定。
[0049] 缓冲层3的缓冲材料的选择影响防护板100的整体性能和效果。不同的缓冲材料因其固定的物理特性，如弹性、刚性、延展性等，展现出不同的静压强度范围，进而在受到外部冲击时表现出不同的形变和吸收冲击能量的能力。
[0050] 示例性地，缓冲材料可以为聚合物材料或者是金属材料等，在选择缓冲层3的缓冲材料时，可根据防护板100的具体需求和使用场景进行选择。
[0051] 在本申请的一个实施例中，缓冲层为由铝、不锈钢或聚丙烯制成的缓冲层。
[0052] 当缓冲材料为聚合物材料，缓冲层为聚丙烯制成的缓冲层时，聚丙烯等聚合物材料具有较好的弹性和延展性。当防护板100受到外部冲击时，冲击能量能够更广泛地分散到整个防护板100的板面上，而不是局限于某一局部区域，因此，冲击产生的凹陷变形较为平缓，且冲击坑较浅。由于冲击能量被广泛分散，导致外部冲击对检测导线511产生的直接影响相对较小，这使得检测导线511较难扯断，因此，相较于金属材料，聚合物材料需要更大的冲击能量才能将检测电路51扯断。
[0053] 当缓冲材料为金属材料时，金属材料具有较高的刚性和强度。当防护板100受到外部冲击时，金属材料能够更集中地承受冲击能量，使得受冲击影响的区域呈现为一个冲击坑，由于金属材料的强度较高，冲击能量不容易扩散到其他区域，因此冲击坑附近几乎没有明显的凹陷变形。此时冲击产生的冲击坑会比较深且开口宽度较小。由于冲击能量被集中，导致冲击对检测导线511产生的直接影响较大，使得检测导线511更容易冲断，此时，相较于塑料材料和聚合物材料，金属材料需要较小的冲击能量便能将检测导线511冲断。
[0054] 需要说明的是，根据不同的需求，设计人员可以选择具有不同静压强度范围的缓冲材料，以达到所需的效果。例如，对于需要较大静压强度范围和更高冲击吸收能力的防护板100的应用，选择具有较大静压强度范围的金属材料作为缓冲层3；而对于一些对静压强度范围要求不高但需要轻量和柔韧性的防护板100的应用，选择塑料或聚合物材料作为缓冲层3。
[0055] 在本申请的一个实施例中，检测电路51包括电源单元、信号采集单元和信号分析处理单元513，其中，信号采集单元由检测导线511排布而成，电源单元的第一端(V‑)和信号采集单元的第一端连接，信号采集单元的第二端和信号分析处理单元513的第一端连接，信号分析处理单元513的第二端和电源单元(V+)的第二端连接；
[0056] 当防护板受到大于或等于预设冲击能量阈值的冲击时，信号采集单元采集到检测导线511被冲断的信号，并将检测导线511被冲断的信号发送给信号分析处理单元513，信号分析处理单元513在接收到检测导线511被冲断的信号后输出报警信号。
[0057] 具体的，检测电路51除检测导线511外，还包括电源单元、信号采集单元、限流保护电阻512和信号分析处理单元513。其中，电源单元用于为检测电路51提供电源。信号采集单元由检测导线511排布而成。限流保护电阻512和信号分析处理单元513集成在防护板100的边缘。限流保护电阻512用于限制检测电路51中的电流的大小，以保护检测电路51免受过载、短路等异常情况的影响。信号分析处理单元513用于处理来自检测导线511的信号，并根据信号的变化来判断防护板100的受冲击情况。当检测导线511受到高能冲击影响发生冲断时，检测导线511的电阻或电导率会发生变化，这些变化会被转化为电信号并传送到信号分析处理单元513。信号分析处理单元513通过分析电信号，能够准确判断防护板100是否受到了大于或等于预设冲击能量阈值的冲击，当信号分析处理单元513确定防护板100受到了大于或等于预设冲击能量阈值的冲击，则立即冲断检测导线511，并通过信号采集单元采集到检测导线511被冲断的信号，并将检测导线511被冲断的信号发送给信号分析处理单元513，信号分析处理单元513在接收到检测导线511被冲断的信号后输出报警信号，以提醒用户维修或更换防护板100。
[0058] 需要说明的是，若检测导线511自身携带一定阻值，该阻值能够保护检测电路51免受过载、短路等异常情况的影响时，在检测电路51中可以省去限流保护电阻512，在此不对检测电路51中是否存在限流保护电阻512进行限定。
[0059] 在一个具体示例中，检测电路51包括检测导线511，检测导线511以特定排布形式布满整个防护板100的板面区域，检测导线排布间距控制在3mm～50mm。
[0060] 在本申请的一个实施例中，检测导线包括多个直线段，多个直线段并排排布或网格状排布，或，检测导线包括多个直线段及多个连接段，多个直线段并排排布，直线段与连接段依次交替连接，相邻两并排的直线段之间的间距为3mm～50mm。
[0061] 检测导线511的特定排布形式有多种，例如，在一个示例中，检测导线511包括多个直线段及多个连接段，其中，多个直线段并排排布，直线段与连接段依次交替连接形成一整根“S”形环状结构，相邻两直线段平行且相间隔，相邻两直线段之间的距离例如为2mm～10mm，此布线方式及间距确保了防护板100的各个部分在受到大于或等于预设冲击能量阈值的外部冲击而发生变形时，均能保证存在某部分直线段或连接段位于该变形区域内，且由于缓冲层3的变形而被冲断。检测导线511的“S”形环状结构排布如图2所示，一根检测导线511按照“S”形环状结构排布在整个防护板100的板面区域，此时，检测电路51是由一根“S”形环状结构排布的检测导线511、一个限流保护电阻512和一个信号分析处理单元513组成。
[0062] 在又一个示例中，检测导线511包括多个直线段，其中，多个直线段并排排布形成直线并排结构。或者多个直线段网格状排布形成横竖网格状结构。检测导线511的直线并排结构排布如图3所示，多根检测导线511水平排布在整个防护板100的板面区域，此时，检测电路51是由多根独立的水平排布检测导线511、多个限流保护电阻512和一个信号分析处理单元513组成。每根检测导线511间的间距范围例如为2mm～10mm，每根检测导线511单独与一个限流保护电阻512串联，最后均接入信号分析处理单元513中，当任意一根检测导线511发生断裂时，则说明防护板100受到了影响其防护性能的冲击损伤。
[0063] 在本申请的一个实施例中，检测导线为金属蚀刻导线、漆包线以及碳纤维导线中的至少一种。
[0064] 其中，检测导线511可以由多种材料制成，例如检测导线511可以为使用聚酰亚胺(Polyimide，PI)作为绝缘层的漆包线铜等金属导线，或者为使用蚀刻而成的无氧铜丝等金属导线。
[0065] 需要说明的是，本申请实施例对于检测导线511的特定排布形式的具体排布形式的选择不进行限定。本申请实施例对于检测导线511的材料的选择不进行限定。检测导线511的特定排布形式和检测导线511的材料可根据实际情况进行选择。
[0066] 在本申请的一个实施例中，检测导线511和防护板100之间采用绝缘材料进行绝缘，绝缘材料为胶膜或检测导线外壁的绝缘层。其中，绝缘材料用于确保检测导线511与防护板100之间的绝缘性，以防止电气接触或其他意外情况发生。
[0067] 此外，防护板100的各层之间通过热熔胶膜粘结，以确保防护板100的结构稳固和整体性能良好。这种粘结方式可以使各层之间紧密结合，防止它们在使用过程中发生松动或剥离。此外，热熔胶膜还可以提供额外的绝缘层，有助于防止电气故障或意外情况的发生。
[0068] 在本申请的一个实施例中，预设冲击能量阈值根据缓冲层的静压强度进行调整。具体的，当缓冲层的静压强度越高时，预设冲击能量阈值越低。这种设置可以确保防护板
100在受到高能冲击时，能够更有效地触发保护措施，即当防护板受到大于或等于预设冲击能量阈值的冲击时，冲击形成的冲击坑立即冲断检测导线511，从而使信号分析处理单元
513快速发出报警信号。
[0069] 在本申请的一个实施例中，缓冲层3开设有多个相间隔的缓冲孔31，缓冲孔31在厚度方向贯穿缓冲层3。
[0070] 其中，金属材料通常选用具有良好弹性和吸能特性的金属材料，例如钢材、铝材，或者钛合金、镍基合金等，有助于确保缓冲层3在受到冲击时能够发挥更佳的吸能和缓冲效果。
[0071] 在一个具体示例中，缓冲层3为由铝材制成的缓冲层3，缓冲层3开设有多个相间隔的缓冲孔31，如图4所示，为蜂窝结构的整体结构示意图。缓冲孔31的开设方向为缓冲层3的板面方向，缓冲孔31的开设深度为缓冲层3的厚度，多个相间隔的缓冲孔31形成了缓冲层3的蜂窝结构，蜂窝结构的制备工艺为将多个金属瓦楞片中的每两个金属瓦楞片按蜂窝结构的形状一一相对的方式相互粘结，从而形成具有空心结构的蜂窝，其中，金属瓦楞片可以是波纹片，波纹片厚度范围为0.02mm～0.50mm。
[0072] 具体的，蜂窝结构是由多片金属瓦楞片以预设平面为中心对称布置构成，其中，每两片金属瓦楞片朝向相互远离的方向凸伸，以使每两片金属瓦楞片相互靠近的表面上形成有蜂窝状的缓冲空间，该方式可以在两个金属瓦楞片之间形成类似于蜂窝的空心结构，从而增加缓冲层3的缓冲性能。
[0073] 需要说明的是，缓冲孔31的大小、形状和分布密度会影响缓冲层的整体强度、刚度和缓冲性能，进而影响缓冲层的静压强度范围。
[0074] 具体的，缓冲孔31的大小影响缓冲层的整体强度和刚度。其中，较小的缓冲孔31可以提供更密集的支撑结构，从而增加缓冲层3的整体强度和刚度。但是过小的缓冲孔31也会导致材料过于密集，进而导致缓冲性能更差。相反，较大的缓冲孔31虽然可以提供更好的缓冲性能，但可能会降低缓冲层的整体强度和刚度。
[0075] 缓冲孔31的形状影响缓冲层的抗压性能。其中，缓冲孔31的常见形状包括圆形、正六边形等，不同形状的缓冲孔31在承受由外部冲击产生的压力时，其应力分布和能量吸收方式会有所不同，例如，正六边形缓冲孔31可以提供更均匀的应力分布，从而提高缓冲层的抗压性能。
[0076] 缓冲孔31的分布密度影响缓冲层的稳定性和抗压性能，较密的缓冲孔31的分布可以提供更多的支撑点，进而增加缓冲层的稳定性和抗压能力，然后，过高的分布密度可能导致材料使用过多，增加防护板100的制作成本和重量。相反，较疏的缓冲孔31的分布可能导致缓冲层某些区域缺乏足够的支撑，降低缓冲层的稳定性和抗压能力。
[0077] 需要说明的是，设计人员可以根据本申请实施例中缓冲层的静压强度范围为1MPa～50MPa设计缓冲孔31的大小、形状和分布密度，在此不对缓冲孔31的大小、形状和分布密度的具体设计进行限定。
[0078] 在本申请的一个实施例中，检测层5设置于上蒙皮1与抗冲层2之间。
[0079] 具体地，由于抗冲层2用于为防护板100提供强大的支撑以及阻挡和分散冲击能量，因此，抗冲层2必须位于缓冲层3上方。在不考虑检测层5的情况下，防护板100的层结构从上到下依次包括上蒙皮1、抗冲层2、缓冲层3和下蒙皮4。当检测层5加入到防护板100中，且检测层5被设置在上蒙皮1和抗冲层2之间时，由于抗冲层2只能位于缓冲层3的上方，因此检测层5也会位于缓冲层3的上方，此时，防护板100的层结构从上到下依次包括上蒙皮1、检测层5、抗冲层2、缓冲层3和下蒙皮4。
[0080] 本申请实施例通过将检测层5设置于上蒙皮1与抗冲层2之间，能够迅速检测到防护板100遭受外部冲击的情况；抗冲层2为防护板100的整体结构提供了强大的支撑，抗冲层2具有的高强度和刚性的特性能够有效地阻挡和分散冲击能量；通过缓冲层3采用蜂窝结构的方式，能够将冲击能量沿着蜂窝结构的棱边均匀传递；通过抗冲层2和缓冲层3的相互配合，能够提高缓冲层的抗压能力和静压强度，进而提高防护板100的抗压能力和静压强度。
[0081] 在本申请的一个实施例中，缓冲孔31沿上蒙皮1到下蒙皮4的方向延伸，并贯通缓冲层3。
[0082] 在一个具体示例中，如图5所示，缓冲孔31的形状为正六边形，缓冲孔31的开设方向与缓冲层3的板面方向垂直，缓冲孔31在缓冲层的板面方向贯穿缓冲层3，即缓冲孔31的沿孔深方向贯穿整个缓冲层3的板面，此时，缓冲层3的结构为双层瓦楞结构。双层瓦楞结构的缓冲层3的静压强度低于蜂窝结构的缓冲层3的静压强度。
[0083] 在本申请的一个实施例中，缓冲层3包括多个沿厚度方向层叠设置的瓦楞板，瓦楞板呈齿状弯折，相邻两瓦楞板共同围设形成多个相间隔的缓冲孔31。
[0084] 在一个具体示例中，缓冲层3包括两个沿厚度方向层叠设置的瓦楞板，瓦楞板呈齿状弯折，其中，厚度方向即沿上蒙皮1到下蒙皮4的方向，此时缓冲层3的结构为多层(双层以上)瓦楞结构，相邻两瓦楞板共同围设形成多个相间隔的缓冲孔31。多层瓦楞结构缓冲层3的静压强度高于双层瓦楞结构的缓冲层3的静压强度。在其他实施例中，瓦楞板也可层叠设置三个或以上，此处不做限制。
[0085] 在本申请的一个实施例中，缓冲层3还包括至少一个设置于相邻两瓦楞板之间的水平加强板，瓦楞板及与瓦楞板相连的水平加强板共同围设形成多个相间隔的缓冲孔31。
[0086] 在一个具体示例中，对于瓦楞结构的缓冲层3来说，由于缓冲孔31的孔深较深，当外部冲击冲击防护板100时，瓦楞结构的缓冲层3相比蜂窝结构的缓冲层3更容易产生变形，即瓦楞结构的缓冲层3的抗压性能和静压强度小于蜂窝结构的缓冲层3的抗压性能和静压强度，因此，为了提高瓦楞结构的缓冲层3的抗压性能和静压强度，可以考虑在蜂窝结构中加入水平加强板以提高缓冲层3的抗压性能和静压强度。
[0087] 水平加强板的数量可以设计为1个或多个，当水平加强板的数量为1个时，如图6所示，将水平加强板水平放置在单层瓦楞板的中间位置，形成了类似蜂窝的结构。
[0088] 当水平加强板的数量为多个时，可以通过不同方式设计类似蜂窝的结构。一种设计方式为，将水平加强片夹在两层瓦楞板之间，循环重复这种结构形成了类似蜂窝的多层复合结构。另一种设计方式为，将水平加强片直接放置在单层瓦楞板上，循环重复这种结构形成了类似蜂窝的结构。
[0089] 在本申请的一个实施例中，缓冲层还包括填充于缓冲孔31内的功能性材料。
[0090] 在一个具体示例中，对于缓冲层3，蜂窝结构也存在一定的空隙，即蜂窝芯的高度，该空隙可能导致蜂窝结构更容易产生变形。为了进一步提高蜂窝结构的缓冲层3的抗压性能和静压强度，可以在蜂窝结构的缓冲孔31内填充功能性材料，以提升蜂窝结构的缓冲层3的抗压性能和静压强度。如图7所示，在蜂窝结构的缓冲孔31内填充非牛顿流体或者填充树脂胶水能提高蜂窝结构整体的抗压性能和静压强度。
[0091] 本申请实施例通过在瓦楞结构的缓冲层3中添加水平加强片、或者选用静压强度更高的蜂窝结构的缓冲层3、或者在缓冲结构缓冲孔31内填充功能性材料等方式，能够实现将冲击能力更好地聚焦于冲击区域内，进而提高了防护板100受压情况下的检测灵敏度。
[0092] 下面通过实施例1到实施例6对防护板100的抗压性能和静压强度进行说明。
[0093] 实施例1
[0094] 如图1所示，防护板100的层结构从上而下依次包括上蒙皮1、检测层5、抗冲层2、铝蜂窝缓冲层3和下蒙皮4，其中，铝蜂窝缓冲层3的缓冲孔31的形状为正六边形，缓冲孔31的壁厚为0.18mm。
[0095] 实施例2
[0096] 如图1所示，防护板100的层结构从上而下依次包括上蒙皮1、检测层5、抗冲层2、铝蜂窝缓冲层3和下蒙皮4，其中，铝蜂窝缓冲层3的缓冲孔31的形状为正六边形，缓冲孔31的壁厚为0.21mm。
[0097] 实施例3
[0098] 如图5所示，防护板100的层结构从上而下依次包括上蒙皮1、检测层5、抗冲层2、瓦楞板缓冲层3和下蒙皮4，其中，瓦楞板缓冲层3的波纹片壁厚为0.18mm。
[0099] 实施例4
[0100] 如图5所示，防护板100的层结构从上而下依次包括上蒙皮1、检测层5、抗冲层2、瓦楞板缓冲层3和下蒙皮4，其中，瓦楞板缓冲层3的波纹片壁厚为0.21mm。
[0101] 实施例5
[0102] 如图6所示，防护板100的层结构从上而下依次包括上蒙皮1、检测层5、抗冲层2、含铝箔平板加强片的瓦楞板缓冲层3和下蒙皮4，其中，波纹片壁厚为0.21mm。
[0103] 实施例6
[0104] 防护板100的层结构从上而下依次包括上蒙皮1、检测层5、抗冲层2、塑料PP蜂窝缓冲层3和下蒙皮4，塑料PP蜂窝缓冲层3的缓冲孔31的形状为近似六边形，缓冲孔31的厚度为0.21mm。
[0105] 经过申请人的大量实验验证，得到下列表格中的实验数据。
[0106]
[0107]
[0108] 需要说明的是，在缓冲层的抗压性能越好，静压强度越高的情况下，触发预警的能量阈值越低，即越容易使得信号分析处理单元513输出报警信号。
[0109] 经实施例1到实施例6的比较得到，实施例2的防护板的静压强度＞实施例1的防护板的静压强度＞实施例5的防护板的静压强度＞实施例4的防护板的静压强度＞实施例3的防护板的静压强度＞实施例6的防护板的静压强度。
[0110] 以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
