CN107970540B - 一种车用动力电池试验辅助灭火装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车用动力电池试验辅助灭火装置，包括试验台、检测台、防爆罩、油缸和真空泵，在所述试验台上设有用于放置待测样品的检测台，在所述试验台的正上方设有防爆罩，所述油缸与防爆罩相连，带动防爆罩上下移动，在所述防爆罩的顶部设有抽取防爆罩内空气的真空泵，在所述防爆罩内设有温度传感器和压力传感器，在所述防爆罩的侧壁上设有行程开关。本辅助试验灭火装置可以很好的应用于电池单体、模组在试验过程中发生失效反应时能够迅速反应，安全环保，高效及时将燃烧的失效样品进行保护，便于后期对样品的分析研究，为相关部门进行工程研发试验、产品验证和标准法规的起草修订等提供充分的技术和数据支撑。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车试验领域，尤其是涉及一种车用动力电池试验辅助灭火装置。
背景技术
近年来，全球电动汽车市场正以更快的速度成长，电动汽车产销量均有明显提升，这主要依赖于各国政府相继发布电动汽车发展战略和国家计划，进一步为产业发展指明了方向；二是动力电池得到高度重视，研发投入急剧增加，电动汽车技术瓶颈突破的预期大大增强；三是各国政府加大政策支持力度，全力推进电动汽车产业化；四是纯电动汽车得益于高性能锂离子电池的发展应用，受到各国政府和各大汽车公司的重新重视，产业化步伐不断加快。而且国家也加大了对这方面的扶持力度，未来5年将是电动汽车从研发阶段向产业化阶段过渡的关键时期，也是中国将电动汽车产业做大做强的关键5年。
然而作为电动汽车关键零部件之一，锂离子电池的测试评价技术得到了越来越多的广泛，只有锂离子电池经过更严格的测试之后才可以保证锂离子电池的持续健康发展，那么在测试评价过程中一些针对锂离子电池单体以及模组的安全性测试试验由于电池自身结构特性，难免会发生起火爆炸的现象，那么如何更有效的更安全的实施灭火方法越来越引起检测机构的重视。
锂离子电池进行强制性检验时按照《GBT 31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》进行，在此标准中，例如单体模组的过充安全、过放安全、挤压、针刺、短路等等都有可能在试验中起火爆炸，那么对于电池在实验过程中起火爆炸后该如何安全快速的灭火是很有必要的。
目前在电动汽车用动力电池检测机构中，针对电池在试验过程中起火爆炸后的处理一般都采用埋沙、水喷淋、二氧化碳灭火器灭火等等，但是在应用过程中，以上几种处理方式存在很多缺陷，比如灭火过程中存在污染问题，对测试设备易造成安全风险，无法保存样品失效后形态，不利于后期对样品的分析研究等。因此，研发一种尽量保留失效样本以及快速安全有效的车用动力电池试验辅助灭火装置是个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种车用动力电池试验辅助灭火装置，用于电动汽车用动力电池安全性试验失效后快速灭火，降低样品测试失效后的风险，对测试机构的设备安全以及后期样品研发人员对失效样品的完整性分析具有重要的意义。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车用动力电池试验辅助灭火装置，包括试验台、检测台、防爆罩、油缸和真空泵，在所述试验台上设有用于放置待测样品的检测台，在所述试验台的正上方设有防爆罩，所述油缸的活塞杆与防爆罩相连，带动防爆罩上下移动，防爆罩与试验台接触时，防爆罩与试验台形成密闭空间，在所述防爆罩的顶部设有抽取防爆罩内空气的真空泵，在所述防爆罩内设有温度传感器和压力传感器，在所述防爆罩的侧壁上设有行程开关。当待测样品起火后，温度达到设定值时，温度传感器发出报警信号，此时油缸控制防爆罩下降，启动真空泵；当防爆罩下降到指定位置时，行程开关被触动，停止油缸及防爆罩下降；当防爆罩内压力大到设定值时，压力传感器发出报警信号，停止真空泵工作。
进一步的，本装置还可采用控制单元完成自动化控制。所述控制单元包括温度控制器和压力控制器，所述真空泵与压力控制器的端子17相连，所述限位开关串联在该回路中，所述压力控制器的端子22和端子23与电源线相连，所述压力传感器与压力控制器的端子1、端子2相连，所述油缸与压力控制器的端子17相连，所述压力控制器的端子17和端子16处于常闭状态，所述压力控制器的端子16与温度控制器的端子5相连，所述温度控制器的端子5和端子4处于常开状态，所述温度控制器的端子4与电源线L相连，所述温度控制器的端子1和端子2与电源线相连，所述温度传感器与温度控制器的端子11和端子12相连。通过温度传感器和压力传感器的反馈来实现防爆罩与油缸的联动效果。
进一步的，在所述温度控制器的端子4与电源线L之间设有急停按钮，当设备发生故障时，按下急停按钮，停止设备工作。
进一步的，所述油缸由上升按钮和下降按钮控制油缸的升降，方便待测样品的取放。
进一步的，在所述防爆罩上还设有负压保险阀，保证实验安全。
进一步的，在所述防爆罩上与试验台相接触处设有密封胶垫，保证防爆罩与试验台形成密闭空间的密封性。
进一步的，所述试验台为U形台。
进一步的，所述检测台为T形台。
进一步的，所述油缸固定在试验台旁的机架上。
进一步的，所述压力传感器为RS485型扩散硅气压传感器。所述温度传感器为PT100型温度传感器。所述温度控制器为XMTG-7511型智能温控仪表。所述压力控制器为MPB-96型智能扩散硅压力控制仪表。
相对于现有技术，本发明车用动力电池试验辅助灭火装置具有以下优势：
(1)本辅助试验灭火装置采用自动控制，当爆炸物起火后第一时刻切断测试设备与电池的供电系统，避免引起触电危险，避免人员近距离灭火而造成不必要的伤害。
(2)本辅助试验灭火装置在起火后样品的最大能量释放后对防爆罩抽真空，隔绝氧气，具有快速灭火效果，且无污染。
(3)本辅助试验灭火装置可以很好的应用于电池单体、模组在试验过程中发生失效反应时能够迅速反应，安全环保，高效及时将燃烧的失效样品进行保护，便于后期对样品的分析研究，为相关部门进行工程研发试验、产品验证和标准法规的起草修订等提供充分的技术和数据支撑。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明控制单元的电路图。
附图标记说明：
1-油缸；2-负压保险阀；3-机架；4-真空泵；5-温度传感器；6-压力传感器；7-行程开关；8-密封胶垫；9-T形台；10-防爆罩；11-U形台；12-压力控制器；13-温度控制器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种车用动力电池试验辅助灭火装置，包括试验台、检测台、防爆罩10、油缸1和真空泵4，所述试验台为U形台11，所述检测台为T形台9。在所述U形台11上设有用于放置待测样品的T形台9，在所述U形台11的正上方设有防爆罩10，所述油缸1的活塞杆与防爆罩10相连，带动防爆罩10上下移动，所述油缸1固定在U形台11旁的机架3上。防爆罩10与U形台11接触时，防爆罩10与U形台11形成密闭空间，在所述防爆罩10上与U形台11相接触处设有密封胶垫8，保证防爆罩10与U形台11形成密闭空间的密封性。在所述防爆罩10的顶部设有抽取防爆罩10内空气的真空泵4，在所述防爆罩10内设有温度传感器5和压力传感器6，在所述防爆罩10的侧壁上设有行程开关7，在所述防爆罩10上还设有负压保险阀2，保证实验安全。所述压力传感器为RS485型扩散硅气压传感器，所述温度传感器为PT100型温度传感器，所述温度控制器为XMTG-7511型智能温控仪表，所述压力控制器为MPB-96型智能扩散硅压力控制仪表。
本装置还可采用控制单元完成自动化控制。如图2所示，所述控制单元包括温度控制器13和压力控制器12，所述真空泵4与压力控制器12的端子17相连，所述限位开关7串联在该回路中，所述压力控制器12的端子22和端子23与电源线相连，所述压力传感器6与压力控制器12的端子1、端子2相连，所述油缸1与压力控制器12的端子17相连，所述压力控制器12的端子17和端子16处于常闭状态，所述压力控制器12的端子16与温度控制器13的端子5相连，所述温度控制器13的端子5和端子4处于常开状态，所述温度控制器13的端子4与电源线L相连，所述温度控制器13的端子1和端子2与电源线相连，所述温度传感器5与温度控制器13的端子11和端子12相连。
当220V电路正常工作时，如果温度传感器5处于未激发状态，整个电路中没有电流流过，一旦温度传感器5激活，其会向温度控制器13的端子11、12发出信号，温度控制器13的端子11、12会使常开状态的端子4、5闭合，端子4、5闭合后，油缸1发出的电流会通过压力控制器12处于常闭状态的端子16、17，由该端子流向温度控制器13闭合状态的端子4、5，与电源形成回路，油缸1开始工作。此时与油缸1相并联的真空泵4也开始工作。油缸1下降到一定程度时，防爆罩10与U形台11形成密闭空间，行程开关与U形台11碰撞，处于常闭状态的限位开关7被断开，切断电路。真空泵4由于在回路中串联压力传感器6，当压力达到一定时，压力传感器6会触发压力控制器12的端子1、2，压力控制器12的端子1、2得到信号后会使常闭状态的端子16、17断开，此时真空泵4停止工作。通过温度传感器5和压力传感器6的反馈来实现防爆罩10与油缸1的联动效果。
本实例的工作过程如下：
1.选择样品尺寸，尺寸切勿大于防爆罩的规格尺寸。
2.将样品放在T形台9上的合适位置，将充放电连接线连好；
3.检查温度传感器5、压力传感器6是否完好；
4.通过上升/下降按钮将防爆罩10调整到适合高度；
5.对样品进行实验；
6.当温度达到设定值时，温度传感器5被触发并向油缸1及真空泵4发出启动信号。此时油缸1下降，同时防爆罩10下降，真空泵4启动。当防爆罩10下降到指定位置时行程开关7被触动，油缸1及防爆罩10停止下降，当防爆罩10内压力大到设定值时，压力传感器6被触发并向真空泵4传递停止信号，等待样品火灭；
7.取出样品，试验结束。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (7)
1.一种车用动力电池试验辅助灭火装置，其特征在于：包括试验台、检测台、防爆罩、油缸和真空泵，在所述试验台上设有用于放置待测样品的检测台，在所述试验台的正上方设有防爆罩，所述油缸与防爆罩相连，带动防爆罩上下移动，在所述防爆罩的顶部设有抽取防爆罩内空气的真空泵，在所述防爆罩内设有温度传感器和压力传感器，在所述防爆罩的侧壁上设有行程开关，
本装置采用控制单元完成自动化控制，所述控制单元包括温度控制器和压力控制器，所述真空泵与压力控制器的端子(17)相连，所述行程开关串联在回路中，所述压力控制器的端子(22)和端子(23)与电源线相连，所述压力传感器与压力控制器的端子(1)、端子(2)相连，所述油缸与压力控制器的端子(17)相连，所述压力控制器的端子(17)和端子(16)处于常闭状态，所述压力控制器的端子(16)与温度控制器的端子(5)相连，所述温度控制器的端子(5)和端子(4)处于常开状态，所述温度控制器的端子(4)与电源线L相连，所述温度控制器的端子(1)和端子(2)与电源线相连，所述温度传感器与温度控制器的端子(11)和端子(12)相连，
在所述温度控制器的端子(4)与电源线L之间设有急停按钮，
所述油缸由上升按钮和下降按钮控制油缸的升降。
2.根据权利要求1所述的一种车用动力电池试验辅助灭火装置，其特征在于：在所述防爆罩上还设有负压保险阀。
3.根据权利要求1所述的一种车用动力电池试验辅助灭火装置，其特征在于：在所述防爆罩上与试验台相接触处设有密封胶垫。
4.根据权利要求1所述的一种车用动力电池试验辅助灭火装置，其特征在于：所述试验台为U形台。
5.根据权利要求1所述的一种车用动力电池试验辅助灭火装置，其特征在于：所述检测台为T形台。
6.根据权利要求1所述的一种车用动力电池试验辅助灭火装置，其特征在于：所述油缸固定在试验台旁的机架上。
7.根据权利要求1所述的一种车用动力电池试验辅助灭火装置，其特征在于：所述压力传感器为RS485型扩散硅气压传感器，所述温度传感器为PT100型温度传感器，所述温度控制器为XMTG-7511型智能温控仪表，所述压力控制器为MPB-96型智能扩散硅压力控制仪表。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 300300 Tianshan intersection of Cheng Linzhuang Road, Dongli District, Tianjin (south of Cheng Linzhuang Road) Patentee after: CHINA AUTOMOTIVE TECHNOLOGY AND RESEARCH CENTER Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 300300 Tianshan intersection of Cheng Linzhuang Road, Dongli District, Tianjin (south of Cheng Linzhuang Road) Patentee before: CHINA AUTOMOTIVE TECHNOLOGY & RESEARCH CENTER Country or region before: China |
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| CP03 | Change of name, title or address |