CN107402136B - 一种用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，包括装置本体，装置本体包括碰撞小车、电池包固定座，其特征在于：还包括与碰撞小车的前端部连接的撞击构件、位于电池包下方的坡道、纵向设置在地面上的小车牵引轨道、设在碰撞小车与电池包固定座之间并位于小车牵引轨道中部两侧的小车缓冲构件。其能够更加真实、准确的模拟实车运动过程中，电池包底部受到来自车辆底部撞击的过程；能够满足不同尺寸大小电池包的固定，还能够针对实验要求对电池包底部不同位置进行撞击试验，适应性和通用性更好；不需要复杂的控制系统，运行稳定可靠，且整个装置能够重复拆装，易于改造和维护、强度高；相对实车碰撞而言，成本和风险低。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车，具体涉及一种用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置。
背景技术
电动汽车作为新能源汽车的重要组成部分，已经成为新能源汽车领域的重要产品。电池作为电动汽车关键部件之一，其安全性能直接影响着电动汽车整车安全性能。为了满足续航里程要求，同时受限于结构布置，电动汽车电池包一般安装于车辆底部。随着电动汽车保有量逐渐增加，其使用工况越来越复杂，已发生多起由于车辆底部撞击导致的电动汽车起火事故。为了提升电动汽车底部碰撞安全性能，有必要对电池包底部撞击工况进行研究。
CN201610177037.0公开的《纯电动汽车的动力电池碰撞测试装置以及测试方法》是通过控制系统控制实车沿轨道运动至碰撞位置，让电池与碰撞元件发生撞击；所需的控制系统较复杂；且采用实车进行试验，成本高；若电池包不是车辆最低点，在试验时与碰撞元件发生接触的可能不是电池包，从而无法模拟电池托底情况。CN201620502316.5公开的《电池系统的托底测试系统》是将电池包装在载车上，并通过拖车将载车牵引至碰撞位置，使电池与障碍物发生撞击。通过载车前后大小轮胎不同，让载车发生一定的俯仰角度以实现障碍物撞击电池包底部，若要实现电池包底部不同位置的撞击，则需要调整前后轮胎大小不同，从而导致该装置的通用性较差。因此需对现有的试验装置进行改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，其能够更加真实、准确的模拟实车运动过程中，电池包底部受到来自车辆底部撞击的过程；能够满足不同尺寸大小电池包的固定，还能够针对实验要求对电池包底部不同位置进行撞击试验，适应性和通用性更好。
本发明所述的一种用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，包括装置本体，所述装置本体包括碰撞小车、位于所述碰撞小车正前方的用于固定电池包的电池包固定座，其特征在于：还包括与所述碰撞小车的前端部连接的撞击构件、位于所述电池包下方的坡道、纵向设置在地面上的小车牵引轨道，该小车牵引轨道的后部位于所述碰撞小车的下方中部、前部纵向穿过所述坡道的底部；所述装置本体还包括设在所述碰撞小车与电池包固定座之间并位于所述小车牵引轨道中部两侧的小车缓冲构件。
进一步，所述撞击构件包括与碰撞小车的前端部转动连接的撞击头支架、与该撞击头支架前端上部配合连接的撞击头、设在所述撞击头支架前端下部的两个滚轮，所述两个滚轮分别位于所述小车牵引轨道的左侧和右侧。
进一步，所述碰撞小车的前端部设有固定板，所述撞击头支架的后端通过转轴与所述固定板配合连接。
进一步，所述电池包固定座包括刚性壁障、与该刚性壁障前端部配合连接的左支架固定板和右支架固定板、固定连接在所述左支架固定板上的左安装支架、固定在所述右支架固定板上的右安装支架，所述电池包的左部与所述左安装支架固定、右部与所述右安装支架固定。
进一步，所述左安装支架包括前端部与所述左支架固定板的左下角焊接的第一左支撑件、前端部与所述左支架固定板的右下角焊接的第二左支撑件、前端部与所述左支架固定板的右上角焊接的第三左支撑件；所述第二左支撑件垂直于所述左支架固定板，且所述第一左支撑件、第二左支撑件、第三左支撑件的后端部焊接成一体。
进一步，所述右安装支架包括前端部与所述右支架固定板的右下角焊接的第一右支撑件、前端部与所述右支架固定板的左下角焊接的第二右支撑件(552)、前端部与所述右支架固定板的左上角焊接的第二右支撑件；所述第二右支撑件垂直于所述右支架固定板，且所述第一右支撑件、第二右支撑件、第二右支撑件的后端部焊接成一体。
进一步，所述第一左支撑件与第二左支撑件之间、第二左支撑件与第三左支撑件之间、第一右支撑件与第二右支撑件之间、第二右支撑件与第二右支撑件之间均设有加强梁。
进一步，所述刚性壁障的前端部沿竖直方向均布有十字槽，所述左支架固定板通过螺栓与所述刚性壁障左部的十字槽配合，所述右支架固定板通过螺栓与所述刚性壁障右部的十字槽配合。
进一步，所述小车牵引轨道上配合有牵引小车，所述碰撞小车通过挂缆与该牵引小车连接，所述牵引小车通过钢缆与设在所述刚性壁障内的电机的输出端连接。
进一步，所述坡道的底部纵向设有一凹槽，所述小车牵引轨道的前部位于所述凹槽内；所述坡道的右端与所述电池包固定座的下端部配合连接。
本发明与现有技术相比，具有如下效果：
(1)由于设计了小车牵引轨道、撞击构件、碰撞小车、电池包固定座，且在电池包安装部位的下方设计坡道，使撞击构件能够在小车牵引轨道上水平运动后再沿着坡道斜向上运动来撞击电池包，更加真实、准确的模拟了实车运动过程中，电池包底部受到来自车辆底部撞击的过程。
(2)由于左安装支架和右安装支架能够进行上下方向和左右方向的调节，满足了不同尺寸大小电池包的固定，还能够针对实验要求对电池包底部不同位置进行撞击试验，适应性和通用性更好。
(3)由于牵引小车带动碰撞小车进而带动撞击构件向前运动撞击电池包，不需要复杂的控制系统，运行稳定可靠，且整个装置能够重复拆装，易于改造和维护、强度高。
(4)通过对电池包单独进行试验来模拟实车运动过程中电池包底部受到来自车辆底部的撞击过程，相对实车碰撞而言，其成本和风险低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是撞击构件与坡道的结构示意图；
图3是碰撞小车与小车牵引轨道的结构示意图；
图4是电池包固定座的结构示意图。
图中：1-碰撞小车，2-撞击构件，3-小车缓冲构件，4-坡道，5-电池包固定座，6-电池包，7-小车牵引轨道，8-地面，9-转轴；
11-固定板；21-撞击头支架，22-撞击头，23-滚轮；41-凹槽；51-刚性壁障，52-左支架固定板，53-右支架固定板，54-左安装支架，55-右安装支架，56-加强梁；
71-牵引小车，72-挂缆，73-钢缆；
511-十字槽；541-第一左支撑件，542-第二左支撑件，543-第三左支撑件；551-第一右支撑件，552-第二右支撑件，553-第三右支撑件。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做详细说明。
参见图1至图4所述的一种用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，包括装置本体，所述装置本体包括碰撞小车1、位于所述碰撞小车1正前方的用于固定电池包6的电池包固定座5，其特征在于：还包括与所述碰撞小车1的前端部连接的撞击构件2、位于所述电池包6下方的坡道4、纵向设置在地面8上的小车牵引轨道7，该小车牵引轨道7的后部位于所述碰撞小车1的下方中部、前部纵向穿过所述坡道4的底部；所述装置本体还包括设在所述碰撞小车1与电池包固定座5之间并位于所述小车牵引轨道7中部两侧的小车缓冲构件3。撞击构件2在碰撞小车1的带动下向前运动，撞击构件2沿小车牵引轨道7、坡道4运动，然后撞击固定在电池包固定座5上的电池包6的底部。撞击构件2沿坡道4运动过程中，可以分解为竖直向上和水平向前两个方向的运动，能够有效的对电池包6的底部进行碰撞试验。小车缓冲构件3对称的布置在小车牵引轨道7的中部两侧，当小车缓冲构件3与电池包6的底部撞击后，碰撞小车1与小车缓冲构件3碰撞，以达到减速缓冲的目的。
所述撞击构件2包括与碰撞小车1的前端部转动连接的撞击头支架21、与该撞击头支架21前端上部配合连接的撞击头22、设在所述撞击头支架21前端下部的两个滚轮23，所述两个滚轮23分别位于所述小车牵引轨道7的左侧和右侧。两个滚轮23分别位于小车牵引轨道7的左侧和右侧，能够使得撞击构件2沿着小车牵引轨道7运动，避免撞击构件2在运动过程中与小车牵引轨道7发生摩擦和碰撞或者脱轨情况。撞击头22的形状和类型根据不同撞击要求进行更换。
所述碰撞小车1的前端部设有固定板11，所述撞击头支架21的后端通过转轴9与所述固定板11配合连接。当撞击构件2沿坡道4运动时，撞击头支架21能够绕碰撞小车1转动，避免碰撞小车1离地。
所述电池包固定座5包括刚性壁障51、与该刚性壁障51前端部配合连接的左支架固定板52和右支架固定板53、固定连接在所述左支架固定板52上的左安装支架54、固定在所述右支架固定板53上的右安装支架55，所述电池包6的左部与所述左安装支架54固定、右部与所述右安装支架55固定。左安装支架54和右安装支架55可以是方钢焊接而成，也可以是其他材质。电池包6通过螺栓固定在左安装支架54和右安装支架55上。
所述左安装支架54包括前端部与所述左支架固定板52的左下角焊接的第一左支撑件541、前端部与所述左支架固定板52的右下角焊接的第二左支撑件542、前端部与所述左支架固定板52的右上角焊接的第三左支撑件543；所述第二左支撑件542垂直于所述左支架固定板52，且所述第一左支撑件541、第二左支撑件542、第三左支撑件543的后端部焊接成一体。
所述右安装支架55包括前端部与所述右支架固定板53的右下角焊接的第一右支撑件551、前端部与所述右支架固定板53的左下角焊接的第二右支撑件552、前端部与所述右支架固定板53的左上角焊接的第二右支撑件553；所述第二右支撑件552垂直于所述右支架固定板53，且所述第一右支撑件551、第二右支撑件552、第二右支撑件553的后端部焊接成一体。
所述第一左支撑件541与第二左支撑件542之间、第二左支撑件542与第三左支撑件543之间、第一右支撑件551与第二右支撑件552之间、第二右支撑件552与第二右支撑件553之间均设有加强梁56。加强梁56能够对左安装支架54和右安装支架55起到加强作用，提高整个结构的强度和稳定性。
所述刚性壁障51的前端部沿竖直方向均布有十字槽511，所述左支架固定板52通过螺栓与所述刚性壁障51左部的十字槽511配合，所述右支架固定板53通过螺栓与所述刚性壁障51右部的十字槽511配合。刚性壁障51上设有多个十字槽511，且沿竖直方向均匀分布。左支架固定板52和右支架固定板53通过螺栓固定在刚性壁障51上，且左支架固定板52和右支架固定板53可以通过螺栓在刚性壁障51上进行上下左右方向的调节，不仅能够满足不同尺寸大小的电池包6的固定，还能够对电池包6底部各个位置进行撞击试验。
所述小车牵引轨道7上配合有牵引小车71，所述碰撞小车1通过挂缆72与该牵引小车71连接，所述牵引小车71通过钢缆73与设在所述刚性壁障51内的电机的输出端连接。在电机的带动下，钢缆73带动牵引小车71向前运动，牵引小车71通过挂缆72带动碰撞小车1向前运动。
所述坡道4的底部纵向设有一凹槽41，所述小车牵引轨道7的前部位于所述凹槽41内；所述坡道4的右端与所述电池包固定座5的下端部配合连接。凹槽41用于避让小车牵引轨道7和牵引小车71。
工作过程：先将左安装支架54和右安装支架55固定在电池包固定座5上，再将电池包6与左安装支架54和右安装支架55固定，调整至所需位置后，启动电机，电机通过钢缆73带动牵引小车71沿小车牵引轨道7向前运动，牵引小车71通过挂缆72带动碰撞小车1向前运动，从而带动撞击构件2向前运动；当撞击构件2运动一定距离后，沿坡道4斜向上撞击电池包6的底部。
本发明能够更加真实、准确的模拟实车运动过程中，电池包底部受到来自车辆底部撞击的过程；能够满足不同尺寸大小电池包的固定，还能够针对实验要求对电池包底部不同位置进行撞击试验，适应性和通用性更好；不需要复杂的控制系统，运行稳定可靠，且整个装置能够重复拆装，易于改造和维护、强度高；相对实车碰撞而言，成本和风险低。
Claims (10)
1.一种用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，包括装置本体，所述装置本体包括碰撞小车（1）、位于所述碰撞小车（1）正前方的用于固定电池包（6）的电池包固定座（5）、与所述碰撞小车（1）的前端部连接的撞击构件（2），其特征在于：还包括位于所述电池包（6）下方的坡道（4）、纵向设置在地面（8）上的小车牵引轨道（7），该小车牵引轨道（7）的后部位于所述碰撞小车（1）的下方中部、前部纵向穿过所述坡道（4）的底部；所述装置本体还包括设在所述碰撞小车（1）与电池包固定座（5）之间并位于所述小车牵引轨道（7）中部两侧的小车缓冲构件（3）。
2.根据权利要求1所述的用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，其特征在于：所述撞击构件（2）包括与碰撞小车（1）的前端部转动连接的撞击头支架（21）、与该撞击头支架（21）前端上部配合连接的撞击头（22）、设在所述撞击头支架（21）前端下部的两个滚轮（23），所述两个滚轮（23）分别位于所述小车牵引轨道（7）的左侧和右侧。
3.根据权利要求2所述的用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，其特征在于：所述碰撞小车（1）的前端部设有固定板（11），所述撞击头支架（21）的后端通过转轴（9）与所述固定板（11）配合连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，其特征在于：所述电池包固定座（5）包括刚性壁障（51）、与该刚性壁障（51）前端部配合连接的左支架固定板（52）和右支架固定板（53）、固定连接在所述左支架固定板（52）上的左安装支架（54）、固定在所述右支架固定板（53）上的右安装支架（55），所述电池包（6）的左部与所述左安装支架（54）固定、右部与所述右安装支架（55）固定。
5.根据权利要求4所述的用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，其特征在于：所述左安装支架（54）包括前端部与所述左支架固定板（52）的左下角焊接的第一左支撑件（541）、前端部与所述左支架固定板（52）的右下角焊接的第二左支撑件（542）、前端部与所述左支架固定板（52）的右上角焊接的第三左支撑件（543）；所述第二左支撑件（542）垂直于所述左支架固定板（52），且所述第一左支撑件（541）、第二左支撑件（542）、第三左支撑件（543）的后端部焊接成一体。
6.根据权利要求5所述的用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，其特征在于：所述右安装支架（55）包括前端部与所述右支架固定板（53）的右下角焊接的第一右支撑件（551）、前端部与所述右支架固定板（53）的左下角焊接的第二右支撑件（552）、前端部与所述右支架固定板（53）的左上角焊接的第二右支撑件（553）；所述第二右支撑件（552）垂直于所述右支架固定板（53），且所述第一右支撑件（551）、第二右支撑件（552）、第二右支撑件（553）的后端部焊接成一体。
7.根据权利要求6所述的用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，其特征在于：所述第一左支撑件（541）与第二左支撑件（542）之间、第二左支撑件（542）与第三左支撑件（543）之间、第一右支撑件（551）与第二右支撑件（552）之间、第二右支撑件（552）与第二右支撑件（553）之间均设有加强梁（56）。
8.根据权利要求4所述的用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，其特征在于：所述刚性壁障（51）的前端部沿竖直方向均布有十字槽（511），所述左支架固定板（52）通过螺栓与所述刚性壁障（51）左部的十字槽（511）配合，所述右支架固定板（53）通过螺栓与所述刚性壁障（51）右部的十字槽（511）配合。
9.根据权利要求4所述的用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，其特征在于：所述小车牵引轨道（7）上配合有牵引小车（71），所述碰撞小车（1）通过挂缆（72）与该牵引小车（71）连接，所述牵引小车（71）通过钢缆（73）与设在所述刚性壁障（51）内的电机的输出端连接。
10.根据权利要求1所述的用于模拟电动汽车电池包底部碰撞的试验装置，其特征在于：所述坡道（4）的底部纵向设有一凹槽（41），所述小车牵引轨道（7）的前部位于所述凹槽（41）内；所述坡道（4）的右端与所述电池包固定座（5）的下端部配合连接。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Effective date of registration: 20181017 Address after: 401133 room 208, 2 house, 39 Yonghe Road, Yu Zui Town, Jiangbei District, Chongqing Applicant after: CHONGQING CHANGAN NEW ENERGY AUTOMOBILE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 400023, No. 260, Jianxin East Road, Jiangbei District, Chongqing Applicant before: Chongqing Changan Automobile Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 401133 room 208, 2 house, 39 Yonghe Road, Yu Zui Town, Jiangbei District, Chongqing Patentee after: Deep Blue Automotive Technology Co.,Ltd. Address before: 401133 room 208, 2 house, 39 Yonghe Road, Yu Zui Town, Jiangbei District, Chongqing Patentee before: CHONGQING CHANGAN NEW ENERGY AUTOMOBILE TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |