CN107991338A - 一种热冲击装置及生产辅助设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种热冲击装置及生产辅助设备，用于对电池进行热冲击，该装置包括支架、设置于支架上的高温环境箱、低温环境箱以及升降机构，升降机构上连接有传送带，传送带的另一端可连接电池。其中，高温环境箱开设有第一通道，低温环境箱开设有第二通道，传送带可在升降机构的带动下将连接的电池在高温环境箱的第一通道和低温环境箱的第二通道之间进行往复移动，从而实现对电池的热冲击试验。该热冲击装置可适用于多种不同类型的电池的热冲击试验，且在升降机构的带动下可使电池在两个环境箱之间快速移动，加快试验速度，提高热冲击试验准确度，并且整个装置结构简单，成本低、易搭建。

Description

一种热冲击装置及生产辅助设备

技术领域

本发明涉及电源技术领域，具体而言，涉及一种热冲击装置及生产辅助设备。

背景技术

锂电池是电动汽车的能源核心，为电动汽车行驶提供动力，然而在使用过程中锂电池会经历高低温循环，导致容量衰减、析锂等风险，从而严重影响锂电池的循环寿命及电动车的行驶里程。因此，通常需要对待投用的锂电池进行热冲击试验来检测锂电池的性能。传统的热冲击装置中，高低温循环箱从低温到高温或从高温到低温时间耗费较长，且设备体积大，价格昂贵。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种热冲击装置及生产辅助设备以解决上述问题。

本发明的较佳实施例提供一种热冲击装置，用于对电池进行热冲击，所述热冲击装置包括支架、高温环境箱、低温环境箱、升降机构以及传送带，所述高温环境箱、低温环境箱、升降机构设置于所述支架上；

所述传送带的一端连接在所述升降机构上、另一端连接电池，用于在所述升降机构的带动下移动所述电池；

所述高温环境箱开设有第一通道，所述低温环境箱开设有第二通道，所述高温环境箱和所述低温环境箱呈平行设置，所述传送带用于在所述升降机构带动下将所述电池在所述高温环境箱的第一通道和所述低温环境箱的第二通道之间进行往复移动，以实现对所述电池的热冲击。

在本发明的较佳实施例中，在上述热冲击装置中，所述高温环境箱内设置有温度检测仪，所述热冲击装置还包括温控仪，所述温度检测仪与所述温控仪连接，所述温度检测仪用于感测所述高温环境箱内的温度值，并将感测到的温度值发送至所述温控仪。

在本发明的较佳实施例中，在上述热冲击装置中，所述高温环境箱的第一通道的内壁设置有加热设备，所述热冲击装置还包括固态继电器，所述固态继电器分别与所述温控仪和所述加热设备连接，用于接收所述温控仪发送的温控指令，并根据所述温控指令控制所述加热设备加热或停止加热。

在本发明的较佳实施例中，在上述热冲击装置中，所述热冲击装置还包括隔热材料，所述隔热材料设置于所述高温环境箱的外壁。

在本发明的较佳实施例中，在上述热冲击装置中，所述升降机构包括电动马达、第一控制电路以及第二控制电路，所述电动马达分别与所述第一控制电路和所述第二控制电路连接，用于在所述第一控制电路的控制下顺时针转动或在所述第二控制电路的控制下逆时针转动。

在本发明的较佳实施例中，在上述热冲击装置中，所述第一控制电路包括第一三极管、第一转换器以及第一时控开关，所述第一三极管的一端与所述电动马达连接、另一端与所述第一转换器连接，所述第一转换器的另一端与所述第一时控开关连接。

在本发明的较佳实施例中，在上述热冲击装置中，所述第二控制电路包括第二三极管、第二转换器以及第二时控开关，所述第二三极管的一端与所述电动马达连接、另一端与所述第二转换器连接，所述第二转换器的另一端与所述第二时控开关连接。

在本发明的较佳实施例中，在上述热冲击装置中，所述温度检测仪为K型热电偶。

本发明的另一较佳实施例还提供一种生产辅助设备，所述生产辅助设备包括微控制器及上述的热冲击装置，所述微控制器与所述热冲击装置包括的升降机构连接，用于控制所述升降机构的工作状态。

在本发明的较佳实施例中，在上述生产辅助设备中，所述生产辅助设备还包括控制面板，所述控制面板与所述微控制器连接，用于将接收到的控制指令发送至所述微控制器，以使所述微控制器对所述升降机构进行控制。

本发明实施例提供的热冲击装置及生产辅助设备，包括支架、设置于支架上的高温环境箱、低温环境箱以及升降机构，升降机构上连接有传送带，传送带的另一端可连接电池。其中，高温环境箱开设有第一通道，低温环境箱开设有第二通道，传送带可在升降机构的带动下将连接的电池在高温环境箱的第一通道和低温环境箱的第二通道之间进行往复移动，从而实现对电池的热冲击试验。该热冲击装置可适用于多种不同类型的电池的热冲击试验，且在升降机构的带动下可使电池在两个环境箱之间快速移动，加快试验速度，提高热冲击试验准确度，并且整个装置结构简单，成本低、易搭建。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的一种热冲击装置的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例提供的热冲击装置的另一结构示意图。

图3为本发明较佳实施例提供的升降机构的结构框图。

图4为本发明较佳实施例提供的升降机构的示意性连接图。

图标：10-热冲击装置；100-支架；200-高温环境箱；210-第一通道；220-加热设备；230-温度检测仪；300-低温环境箱；310-第二通道；400-升降机构；410-电动马达；420-第一控制电路；421-第一三极管；422-第一转换器；423-第一时控开关；430-第二控制电路；431-第二三极管；432-第二转换器；433-第二时控开关；500-传送带；600-温控仪；700-固态继电器；800-电源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“平行”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

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“设置”、“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，也可以是电性连接。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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，为本发明实施例提供的热冲击装置10，该热冲击装置10可用于对电池进行热冲击试验。所述热冲击装置10包括支架100、高温环境箱200、低温环境箱300、升降机构400以及传送带500，所述高温环境箱200、低温环境箱300及升降机构400设置于所述支架100上。

所述传送带500的一端连接于所述升降机构400上、另一端可连接电池，例如圆柱型电池、软包电池或方形电池等，所述传送带500可在所述升降机构400的带动下移动所述电池。在本实施例中，所述高温环境箱200开设有第一通道210，所述低温环境箱300开设有第二通道310，所述高温环境箱200和所述低温环境箱300呈平行设置。所述传送带500用于在所述升降机构400的带动下将所述电池在所述高温环境箱200的第一通道210和所述低温环境箱300的第二通道310之间进行往复移动，以实现对所述电池的热冲击。

通过上述设置，则可通过升降机构400对传送带500的带动力，使得传送带500的一端可在高温环境箱200和低温环境箱300之间作往复运动，从而使得连接在所述传送带500的一端的电池在所述高温环境箱200和所述低温环境箱300之间进行往复移动。进而使得电池可快速地在高温环境和低温环境之间切换，以实现对电池的热冲击试验。

请参阅图2，在本实施例中，所述高温环境箱200内设置有加热设备220以及温度检测仪230，所述热冲击装置10还包括固态继电器700以及温控仪600。所述温度检测仪230和所述固态继电器700分别与所述温控仪600连接，所述固态继电器700还与所述加热设备220连接。所述温度检测仪230可用于检测所述高温环境箱200内的温度值，并将检测到的温度值发送至所述温控仪600。所述固态继电器700可用于接收所述温控仪600发送的温控指令，并根据所述温控指令控制所述加热设备220加热或停止加热。

在本实施例中，所述加热设备220和所述温度检测仪230可设置于所述高温环境箱200的第一通道210内。其中，所述温度检测仪230可采用热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器或IC温度传感器等，本实施例中不作限制，可根据需求进行选择。在本实施例中，所述温度检测仪230可选用K型热电偶，K型热电偶作为一种温度传感器可以直接用于测量各种生产中从0摄氏度到1300摄氏度范围内的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。可选地，所述K型热电偶可包括多个，多个K型热电偶分布设置于所述高温环境箱200的第一通道210的内壁以准确地检测所述高温环境箱200内的空气的温度值。

在本实施例中，所述加热设备220可为加热管，所述加热管可包括多个，多个加热管可分布设置于所述高温环境箱200的第一通道210的内壁，以用于在所述温控仪600的控制下对所述高温环境箱200中的空气温度值进行加热或停止加热。

可选地，所述温控仪600中预存有设定值，该设定值可为工作人员预先输入至所述温控仪600中的。所述温控仪600在接收到所述温度检测仪230发送的温度值后，将该温度值与所述设定值进行比较。若所述温度值小于所述设定值，则所述温控仪600可控制所述固态继电器700闭合，从而控制所述加热设备220继续加热直到所述高温环境箱200中的温度值达到所述设定值为止。在高温环境箱200中的温度值达到所述设定值后，所述温控仪600控制所述固态继电器700断开，从而控制所述加热设备220停止加热。

在本实施例中，为了对电池进行良好的热冲击试验，可将所述高温环境箱200中的设定值设置在40摄氏度到80摄氏度之间。需要说明的是，在对高温环境箱200中的温度值进行设置时，需要注意的是，其设定值不能超过80摄氏度，因为在超过80摄氏度时，电池极易发生爆喷等现象。

在本实施例中，所述热冲击装置10还包括隔热装置(图中未示出)，所述隔热装置设置于所述高温环境箱200的外壁，以用于减少所述高温环境箱200的热散失。所述隔热装置可为隔热材料，通过在所述高温环境下的外壁设置隔热材料，以阻滞高温环境箱200内的热流向外传递。可选地，所述隔热材料可为玻璃纤维、石棉、岩棉或真空板等，本实施例对此不作具体限制。

在本实施例中，所述低温环境箱300通过制冷系统来实现对箱内的空气的制冷效果。其制冷系统主要由压缩机、膨胀阀、冷凝器、毛细管以及蒸发器等部件组成。所述制冷系统的制冷原理和电冰箱的制冷原理相同，例如所述压缩机可吸收来自所述蒸发器中的低温低压的制冷剂蒸汽，经过压缩机的绝热压缩之后最终变成高温高压的蒸汽。将所述压缩机中的高温高压蒸汽导入至所述冷凝器中，在同等的压力下进行制冷剂蒸汽的冷凝，同时向周围的介质进行散热，将其变高压低温的制冷剂冷液。再将高压低温的制冷剂冷液在毛细血管中等焓节流之后，将其转变成低温低压的制冷剂蒸汽，之后将制冷剂蒸汽送入至蒸发器中。在蒸发器中对通过毛细血管的低温低压的制冷剂蒸汽在蒸发器等压的条件下使其沸腾，制冷剂蒸汽在沸腾的过程中会吸收周围介质的热量，最终变成低温低压的制冷剂干饱和的蒸汽。

在本实施例中，为了对电池进行良好的热冲击试验，可将所述低温环境箱300中的温度值设置在零下40摄氏度和零下70摄氏度之间。从而可使得用于试验的电池可在所述高温环境箱200的较高温度和所述低温环境箱300中的较低温度之间切换，以实现对电池的热冲击。

请参阅图3，在本实施例中，通过所述升降机构400及所述传送带500来实现待试验电池的移动。可选地，所述升降机构400包括电动马达410、第一控制电路420以及第二控制电路430。所述电动马达410分别与所述第一控制电路420和所述第二控制电路430连接。所述电动马达410可用于在所述第一控制电路420的控制下实现顺时针转动，或在所述第二控制电路430的控制下实现逆时针转动。

在本实施例中，所述高温环境箱200和所述低温环境箱300呈平行设置，以使所述高温环境箱200的第一通道210和所述低温环境箱300的第二通道310也能够呈平行设置。从而所述电池可在所述第一通道210和所述第二通道310之间往复移动。其中，所述高温环境箱200和低温环境箱300可在竖直方向上呈平行设置，例如，可将所述高温环境箱200设置于上方，所述低温环境箱300设置于所述高温环境箱200的下方。或者将低温环境箱300设置于上方，将高温环境箱200设置于所述低温环境箱300的下方。这种情况下，则所述第一通道210和所述第二通道310的开设方向为竖直方向，所述传送带500可为传送绳，所述传送绳的一端可栓住电池、另一端连接在所述升降机构400上，所述传送绳可在所述升降机构400的转动下带动所述电池在竖直方向上移动，从而使得电池在高温环境箱200和低温环境箱300之间往复。

此外，在本实施例中，所述高温环境箱200和所述低温环境箱300也可设置为在水平方向上呈平行设置，即可将所述高温环境箱200设置在所述低温环境箱300和所述升降机构400的中间，或者将所述低温环境箱300设置在所述高温环境箱200和所述升降机构400的中间，具体地本实施例不作限制。这种情况下，所述第一通道210和所述第二通道310的开设方向为水平方向，所述传送带500可为传送皮带之类的传送装置，以使得所述传送带500可带动放置于其上的电池在水平方向上作往复运动，以在高温环境箱200和低温环境箱300之间切换。

请参阅图4，在本实施例中，所述第一控制电路420包括第一三极管421、第一转换器422以及第一时控开关423。所述第一三极管421的一端与所述电动马达410连接、另一端与所述第一转换器422连接，所述第一转换器422的另一端与所述第一时控开关423连接。所述第一三极管421用于控制所述第一控制电路420中的电流反串。所述第一转换器422用于将交流电转换为直流电。所述第一时控开关423可用于接收外部控制器的控制指令，从而闭合或者断开。在所述第一时控开关423闭合时，所述第一控制电路420导通，从而所述电动马达410可实现顺时针转动。在电动马达410顺时针转动时，可控制所述传送带500将所述电池从所述高温环境箱200中移动到所述低温环境箱300中，或者是将所述电池从低温环境箱300中移动到所述高温环境箱200中。

在本实施例中，所述第二控制电路430包括第二三极管431、第二转换器432以及第二时控开关433，所述第二三极管431的一端与所述电动马达410连接，另一端与所述第二转换器432连接，所述第二转换器432的另一端与所述第二时控开关433。同理，所述第二三极管431用于控制所述第二控制电路430中的电流反串。所述第二转换器432用于将交流电转换为直流电。所述第二时控开关433可用于接收外部控制器的控制指令，从而闭合或者断开。在所述第二时控开关433闭合时，所述第二控制电路430导通，从而所述电动马达410可实现逆时针转动。在电动马达410逆时针转动时，可控制所述传送带500将所述电池从所述高温环境箱200中移动到所述低温环境箱300中，或者是将所述电池从低温环境箱300中移动到所述高温环境箱200中。

在本实施例中，所述热冲击装置10还包括电源800，所述电源800分别与上述的温控仪600、固态继电器700、第一时控开关423以第二时控开关433等连接，以为上述各设备提供电能。

在上述基础上，本发明的另一较佳实施例还提供一种生产辅助设备，所述生产辅助设备包括微控制器以及上述的热冲击装置10，所述微控制器与所述热冲击装置10包括的升降机构400连接，用于控制所述升降机构400的工作状态。

在本实施例中，所述微控制器与所述升降机构400中的第一时控开关423和第二时控开关433连接，所述第一时控开关423和所述第二时控开关433在所述微控制器的控制器下闭合或断开，从而实现所述电动马达410的启动、停止、正转或反转。

在本实施例中，所述生产辅助设备还包括控制面板，所述控制面板与所述微控制器连接。所述控制面板上可设置控制按键，例如启动、停止、速度设置以及定时等控制按键。在本实施例中，所述控制按键可为机械按键，也可以触摸按键，对此在本实施例中不作具体限制。操作人员可通过按动控制面板上的控制按键以通过微控制器向所述升降机构400发送相应的控制指令，以此来控制传送带500的运动，从而使用于试验的电池在所述高温环境箱200和所述低温环境箱300之间往复。

在本实施例中，由于所述生产辅助设备包括所述热冲击装置10，因此所述生产辅助设备具备所述热冲击装置10相应的技术特征，在此不再一一赘述。

综上所述，本发明实施例提供一种热冲击装置10及生产辅助设备，包括支架100、设置于支架100上的高温环境箱200、低温环境箱300以及升降机构400，升降机构400上连接有传送带500，传送带500的另一端可连接电池。其中，高温环境箱200开设有第一通道210，低温环境箱300开设有第二通道310，传送带500可在升降机构400的带动下将连接的电池在高温环境箱200的第一通道210和低温环境箱300的第二通道310之间进行往复移动，从而实现对电池的热冲击试验。该热冲击装置10可适用于多种不同类型的电池的热冲击试验，且在升降机构400的带动下可使电池在两个环境箱之间快速移动，加快试验速度，提高热冲击试验准确度，并且整个装置结构简单，成本低、易搭建。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种热冲击装置，用于对电池进行热冲击，其特征在于，所述热冲击装置包括支架、高温环境箱、低温环境箱、升降机构以及传送带，所述高温环境箱、低温环境箱、升降机构设置于所述支架上；

所述传送带的一端连接在所述升降机构上、另一端连接电池，用于在所述升降机构的带动下移动所述电池；

所述高温环境箱开设有第一通道，所述低温环境箱开设有第二通道，所述高温环境箱和所述低温环境箱呈平行设置，所述传送带用于在所述升降机构带动下将所述电池在所述高温环境箱的第一通道和所述低温环境箱的第二通道之间进行往复移动，以实现对所述电池的热冲击。

2.根据权利要求1所述的热冲击装置，其特征在于，所述高温环境箱内设置有温度检测仪，所述热冲击装置还包括温控仪，所述温度检测仪与所述温控仪连接，所述温度检测仪用于感测所述高温环境箱内的温度值，并将感测到的温度值发送至所述温控仪。

3.根据权利要求2所述的热冲击装置，其特征在于，所述高温环境箱的第一通道的内壁设置有加热设备，所述热冲击装置还包括固态继电器，所述固态继电器分别与所述温控仪和所述加热设备连接，用于接收所述温控仪发送的温控指令，并根据所述温控指令控制所述加热设备加热或停止加热。

4.根据权利要求1所述的热冲击装置，其特征在于，所述热冲击装置还包括隔热材料，所述隔热材料设置于所述高温环境箱的外壁。

5.根据权利要求1所述的热冲击装置，其特征在于，所述升降机构包括电动马达、第一控制电路以及第二控制电路，所述电动马达分别与所述第一控制电路和所述第二控制电路连接，用于在所述第一控制电路的控制下顺时针转动或在所述第二控制电路的控制下逆时针转动。

6.根据权利要求5所述的热冲击装置，其特征在于，所述第一控制电路包括第一三极管、第一转换器以及第一时控开关，所述第一三极管的一端与所述电动马达连接、另一端与所述第一转换器连接，所述第一转换器的另一端与所述第一时控开关连接。

7.根据权利要求5所述的热冲击装置，其特征在于，所述第二控制电路包括第二三极管、第二转换器以及第二时控开关，所述第二三极管的一端与所述电动马达连接、另一端与所述第二转换器连接，所述第二转换器的另一端与所述第二时控开关连接。

8.根据权利要求2所述的热冲击装置，其特征在于，所述温度检测仪为K型热电偶。

9.一种生产辅助设备，其特征在于，包括微控制器以及权利要求1-8任意一项所述的热冲击装置，所述微控制器与所述热冲击装置包括的升降机构连接，用于控制所述升降机构的工作状态。

10.根据权利要求9所述的生产辅助设备，其特征在于，所述生产辅助设备还包括控制面板，所述控制面板与所述微控制器连接，用于将接收到的控制指令发送至所述微控制器，以使所述微控制器对所述升降机构进行控制。