CN104019951B - 一种电池振动试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池振动试验装置及方法，属于车辆产品测试领域。该装置包括振动台和振动传导架，振动传导架包括底座、加强结构和承载板，底座、加强结构、承载板从下至上顺次连接，底座固定设置在振动台台面上，底座的边缘与振动台台面的边缘重合，电池设置在承载板上，承载板的尺寸不小于需要试验的最大的电池的尺寸。本发明通过在振动台台面上设置振动传导架，且振动传导架底座边缘与振动台台面边缘重合，并且设置振动传导架承载板尺寸不小于需要被试验的最大的电池尺寸，可保证在试验过程中，电池全部位于承载板上，不会出现由于电池伸出台面而产生局部共振的现象，保证了最终测得的电池的抗振动性能准确度较高。

Description

一种电池振动试验装置及方法

技术领域

本发明涉及车辆产品测试领域，特别涉及一种电动振动试验装置及方法。

背景技术

对于电动汽车来说，电池是为其提供动力的装置，而由于电动汽车在行驶过程中不可避免的会出现振动，所以为保证电动汽车的正常行驶，在将电池安装到电动汽车之前，需要采用电池振动试验装置对电池进行振动耐久性试验，来检测电池的抗振动性能。

现有的电池振动试验装置通常为振动台，试验时，将电池固定在振动台台面上，并对电池施加振动。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中由于振动台台面的尺寸为固定的，而不同的电动汽车的电池尺寸是不相同的，当电池的尺寸大于振动台台面时，会导致电池有一部分伸出振动台台面，在振动过程中电池伸出振动台台面的部分会产生局部共振现象，对试验结果造成干扰，使得最终测得的电池的抗振动性能准确度较差。

发明内容

为了解决现有技术电池尺寸有可能大于振动台台面的尺寸而导致测试结果不准确的问题，本发明实施例提供了一种电池振动试验装置及方法。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种电池振动试验装置，所述装置包括振动台和振动传导架，所述振动传导架包括底座、加强结构和承载板，所述底座、所述加强结构、所述承载板从下至上顺次连接，所述底座固定设置在所述振动台台面上，所述底座的边缘与所述振动台台面的边缘重合，电池设置在所述承载板上，所述承载板的尺寸不小于需要试验的最大的电池的尺寸。

进一步地，所述加强结构包括多根支撑柱和加强环，所述加强环位于所述底座与所述承载板之间，多根所述支撑柱均匀分布在所述加强环与所述底座之间、所述加强环与所述承载板之间，且位于所述加强环与所述底座之间的所述支撑柱两端分别与所述加强环、所述底座连接，位于所述加强环与所述承载板之间的所述支撑柱两端分别与所述加强环、所述承载板连接。

更进一步地，所述加强结构还包括多个加强板，所述加强环与所述底座之间的每两根相邻的所述支撑柱之间、所述加强环与所述承载板之间的每两根相邻的所述支撑柱之间均设置有所述加强板。

进一步地，所述装置还包括多组限位组件，多组所述限位组件均设置在所述承载板上，使用时，多组限位组件围绕设置在所述电池的四周，多组所述限位组件用于限制所述电池在所述承载板上的位置。

更进一步地，所述限位组件包括螺纹孔与螺栓，所述螺纹孔均匀分部在所述承载板上，所述螺纹孔用于容纳所述螺栓，且所述螺栓与所述螺纹孔相互配合。

作为优选，所述底座为圆环状，所述承载板为圆盘状。

作为优选，所述振动传导架由铝合金制成。

另一方面，提供了一种电池振动试验方法，所述方法包括：

将电池固定在振动传导架上，并保持振动台、所述振动传导架、所述电池的质心点位于同一条垂线上；

控制所述电池处于放电状态；

根据国际标准SAE_J2380-2009，设定所述振动台进行振动的参数；

启动振动台，使所述振动台按照三维空间中的X方向、Y方向、Z方向分别对所述电池施加振动；

振动结束后，对所述电池进行检测，并判断所述电池是否失效。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明通过在振动台台面上设置振动传导架，且振动传导架的底座的边缘与振动台台面的边缘重合，并且设置振动传导架的承载板的尺寸不小于需要被试验的最大的电池的尺寸，既可以将振动台的振动传递给电池，保证电池振动试验的正常进行，并且可以在不改变现有的振动台台面尺寸的情况下，增大了电池受到振动的面积，保证在振动试验过程中，电池全部位于承载板上，不会出现由于电池伸出台面而产生局部共振的现象，避免了对试验结果的干扰，保证了最终测得的电池的抗振动性能准确度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的电池振动试验装置结构示意图；

图2是本发明又一实施例提供的振动传导架的结构示意图；

图3是本发明又一实施例提供的电池振动试验方法流程图；

其中，

1 振动台，

2 振动传导架，

21 底座，

22 承载板，

23 支撑柱，

24 加强环，

25 加强板，

3 限位组件，

31 螺纹孔，

32 螺栓，

4 电池。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种电池4振动试验装置，该装置包括振动台1和振动传导架2，振动传导架2包括底座21、加强结构和承载板22，底座21、加强结构、承载板22从下至上顺次连接，底座21固定设置在振动台1台面上，且底座21的边缘与振动台1台面的边缘重合，电池4设置在承载板22上，且承载板22的尺寸不小于需要试验的最大的电池4的尺寸。其中承载面的面积必须可以保证电动汽车中需要被试验的最大尺寸的电池4放置在上面时，电池4不会伸出承载面外部。并且在振动试验过程中应保证电池4、振动传导架2和振动台1的质心点位于同一条铅垂线上，并且在使用时，振动传导架2的底座21通过螺栓32等紧固件与振动台1台面固定连接，以保证在振动过程中，振动传导架2与振动台1之间出现相对运动，其中振动传导架2与振动台1台面默认设置为一个整体刚性结构。

需要说明的是：底座21与承载板22均水平设置。以保证振动试验过程中，电池4不会由于重力原因与振动传导架2产生相对位移。

本发明通过在振动台1台面上设置振动传导架2，且振动传导架2的底座21的边缘与振动台1台面的边缘重合，并且设置振动传导架2的承载板22的尺寸不小于需要被试验的最大的电池4的尺寸，既可以将振动台1的振动传递给电池4，保证电池4振动试验的正常进行，并且可以在不改变现有的振动台1台面尺寸的情况下，增大了电池4受到振动的面积，保证在振动试验过程中，电池4全部位于承载板22上，不会出现由于电池4伸出台面而产生局部共振的现象，避免了对试验结果的干扰，从最大程度上降低了振动试验的失真度，保证了最终测得的电池4的抗振动性能准确度较高，以及由于电池4过大，并且在振动试验时需要将电池4与振动传导架2的质心点对齐，而导致电池4伸出振动台1台面而产生干涉的问题。

进一步地，如图2所示，本发明实施例提供了一种电池4振动试验装置，其中，加强结构包括多根支撑柱23和加强环24，加强环24位于底座21与承载板22之间，加强环24水平设置，使加强环24与底座21、承载板22之间均为平行状态，多根支撑柱23均匀分布在加强环24与底座21之间、加强环24与承载板22之间，且位于加强环24与底座21之间的支撑柱23的一端与加强环24连接，另一端与底座21连接，位于加强环24与承载板22之间的支撑柱23的一端与加强环24连接，另一端与承载板22连接。

需要说明的是：作为优选应设置加强环24的直径小于振动台1台面的直径，使得振动传导架2形成一个沙漏的形状，如此设置可以防止在振动过程中，由于电池4较重而导致支撑柱23强度不够，最终使得支撑柱23向外侧变形的情况。

更进一步地，如图2所示，本发明实施例提供了一种电池4振动试验装置，其中，加强结构还包括加强板25，加强板25设置在加强环24与底座21之间的每两根相邻的支撑柱23之间、加强环24与承载板22之间的每两根相邻的支撑柱23之间。通过设置加强板25可以进一步加强支撑柱23之间的强度，避免出现支撑柱23变形的情况。

需要说明的是：通过设置加强结构可以提高振动传导架2的底座21与承载板22之间的距离，使得振动台1周围的其他设备或结构无法对承载板22造成影响，并且通过设置加强结构可以有效的增强底座21与承载板22之间的连接强度，保证振动试验过程中振动传导架2的稳定性。其中，加强环24、多根支撑柱23、多个加强板25之间采用采用整体铸造的方式铸造成为一个整体，从而保证振动传导架2的强度。

进一步地，如图2所示，本发明实施例提供了一种电池4振动试验装置，其中，该装置还包括多组限位组件3，多组限位组件3均设置在承载板22上，且多组限位组件3应均匀的分部在承载板22上，在对电池4进行固定时，确定电池4的位置后，通过围绕在电池4四周的多组限位组件3将电池4限制在承载板22上固定的位置处。通过设置限位组件3可以有效的保持在振动过程中电池4位于承载板22上的位置，从而保证在振动过程中，电池4的质心点可以始终与振动传导架2、振动台1的质心点为与同一条铅垂线上。

更进一步地，如图2所示，本发明实施例提供了一种电池4振动试验装置，其中，限位组件3包括螺纹孔31与螺栓32，螺纹孔31均匀的分部在承载板22上，螺纹孔31用于容纳螺栓32，螺栓32用于螺纹孔31相互配合。在不使用时，所有的螺纹孔31中均不拧入螺栓32，在使用时，首先确定电池4应摆放的位置，并将电池4周围与电池4接触的螺纹孔31中拧入螺栓32，通过螺栓32的阻挡作用将电池4固定在振动台1上。

作为优选，如图2所示，本发明实施例提供了一种电池4振动试验装置，其中，底座21为圆环状，承载板22为圆盘状。通过将底座21设置为圆环状，承载板22设置为圆盘状，并将振动传导架2设置为由支撑柱23、加强环24和加强板25组成的结构，相当于将整个振动传导架2设置为镂空的结构，如此设置可以有利于减少振动传导架2的重量，从而提高振动传导架2对振动传导的效果，避免由于振动传导架2过重而导致震动传导的效率过低。其中底座21、承载板22和振动传导架2之间均通过焊接连接成为一个整体。

作为优选，如图2所示，本发明实施例提供了一种电池4振动试验装置，其中，振动传导架2由铝合金制成。其中由于铝合金材料的比刚度较大，具有较大的刚度和非常小的密度，由此既可以避免振动传导架2过重而影响振动传导效果，同时还可以保证振动传导架2的尺寸。需要说明的是：振动传导架2还可以采用其他比刚度较大的材料制成，例如钛合金。

实施例二

如图3所示，本发明实施例提供了一种电池4振动试验方法，该方法包括：

步骤301：将电池4固定在振动传导架2上，并保持振动台1、振动传导架2、电池4的质心点位于同一条垂线上，使用时，将电池固定在振动传导架2的承载板22上，并通过保持电池4、承载板22、底座21和加强结构四者的质心点设置在同一条垂线上可以更好的避免振动台1、振动传导架2、电池4之间由于质心点不同而导致不必要的共振的情况，从根本上降低了振动试验的失真度；

步骤302：控制电池4处于放电状态，由于在汽车行驶过程中电池4始终处于放电状态，所以如此可以更好地模拟电池4在实际工作中的振动；

步骤303：根据国际标准SAE_J2380-2009，设定振动台1进行振动的参数；

步骤304：启动振动台1，使振动台1按照三维空间中的X方向、Y方向、Z方向分别对电池4施加振动；

步骤305：振动结束后，对电池4进行检测，并判断电池4是否失效。在振动结束后，将电池4从振动传导架2上取下，并对电池4进行检测，确定电池4内部结构是否产生松动以及电池4是否失活，从而判断电池4是否失效，若电池4可以正常供电则电池4未失效，若电池4无法正常供电，则电池4失效。

进一步地，振动的参数包括三维空间中从X方向、Y方向、Z方向分别对电池4施加振动的振动时间、振动幅度和振动速度。其中X方向、Y方向和Z方向的振动时间、振动幅度、振动速度各不相同，且三个方向上的振动依次进行。通过依次从三个方向对电池4施加振动，可以更好地模拟电池4在汽车行驶中受到的振动的多样性，并且避免每两个方向之间相互干扰。

本发明通过设置在振动台1上设置振动传导架2，并将电池4放置在振动传导架2上，使得振动台1的振动通过振动传导架2传导给电池4，可以保证电池4可以正常的进行振动试验，避免了电池4伸出振动台1外部而产生局部共振从而影响最终的试验结果的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电池振动试验装置，其特征在于，所述装置包括振动台和振动传导架，所述振动传导架包括底座、加强结构和承载板，所述底座、所述加强结构、所述承载板从下至上顺次连接，所述底座固定设置在所述振动台台面上，所述底座的边缘与所述振动台台面的边缘重合，电池设置在所述承载板上，所述承载板的尺寸不小于需要试验的最大的电池的尺寸;

所述加强结构包括多根支撑柱和加强环，所述加强环位于所述底座与所述承载板之间，多根所述支撑柱均匀分布在所述加强环与所述底座之间、所述加强环与所述承载板之间，且位于所述加强环与所述底座之间的所述支撑柱两端分别与所述加强环、所述底座连接，位于所述加强环与所述承载板之间的所述支撑柱两端分别与所述加强环、所述承载板连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加强结构还包括多个加强板，所述加强环与所述底座之间的每两根相邻的所述支撑柱之间、所述加强环与所述承载板之间的每两根相邻的所述支撑柱之间均设置有所述加强板。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括多组限位组件，多组所述限位组件均设置在所述承载板上，使用时，多组所述限位组件围绕设置在所述电池的四周，多组所述限位组件用于限制所述电池在所述承载板上的位置。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述限位组件包括螺纹孔与螺栓，所述螺纹孔均匀分部在所述承载板上，所述螺纹孔用于容纳所述螺栓，且所述螺栓与所述螺纹孔相互配合。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底座为圆环状，所述承载板为圆盘状。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述振动传导架由铝合金制 成。