CN109683090A - 一种锂电池充放电模拟平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池充放电模拟平台，主要涉及锂电池领域，应用于锂电池性能的测试，解决了现有技术中锂电池测试平台测试环境失真的问题，其技术要点是：包括平台、灭火器、变频振动器、空调、加湿器、电脑和供电单元，灭火器设置在平台外部，变频振动器固定在平台内，空调设置在平台外部，且空调的出风管路设置在平台内，加湿器固定安装在平台内，电脑设置在平台外，且电脑的数据采集机构设置在平台内，供电单元连接市电网，且供电单元与平台、变频振动器、空调、加湿器和电脑电性连接；本发明通过振动平台、空调和加湿器模拟真实工作环境，更具有实际应用意义。

Description

一种锂电池充放电模拟平台

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体是一种锂电池充放电模拟平台。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料和使用非水电解质溶液的电池，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。

目前对于大型的锂电池组装公司的锂电池元件测试都是散装测试，没有模拟任何实际工作状态，测试数据和实际使用数据不吻合，所以需要设计一种更具有实际模拟效果的锂电池元件及成品测试平台，可以使锂电池的测试更准确，以保证成批量的锂电池在应用时就可以安全的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池充放电模拟平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锂电池充放电模拟平台，包括平台、灭火器、变频振动器、空调、加湿器、电脑和供电单元，灭火器设置在平台外部，变频振动器固定在平台内，空调设置在平台外部，且空调的出风管路设置在平台内，加湿器固定安装在平台内，电脑设置在平台外，且电脑的数据采集机构设置在平台内，供电单元连接市电网，且供电单元与平台、变频振动器、空调、加湿器和电脑电性连接，空调、加湿器和变频振动器用来模拟真实工作环境，灭火器用来防止测试过程中产生火灾，电脑用来测试锂电池工作参数。

作为本发明进一步的方案：所述平台包括平台基板和透明隔温罩，透明隔温罩固定安装在平台基板上，透明隔温罩顶壁设有网络摄像头，平台基板上固定安装有弹簧，弹簧上端固定有震动模拟板，且震动模拟板通过四个弹簧设置在平台基板。

作为本发明再进一步的方案：所述灭火器包括干粉罐、喷头、万向管和电控阀，干粉罐设在平台外部，喷头固定安装在透明隔温罩上，喷头通过万向管和干粉罐连接，电控阀设在万向管上。

作为本发明再进一步的方案：所述变频振动器包括偏心振子和电机，偏心振子固定在电机的输出轴上，电机固定连接在震动模拟板的下侧面。

作为本发明再进一步的方案：所述空调设置在透明隔温罩外侧，且空调通过通风管与透明隔温罩连通。

作为本发明再进一步的方案：所述加湿器固定安装在平台基板上。

作为本发明再进一步的方案：所述电脑通过数据线连接有数据采集卡、工控扩展卡、温度传感器阵列、湿度传感器、电压电流传感器、振动传感器和网络摄像头，数据采集卡为电脑用传感器数据采集PCI插卡，温度传感器阵列是由温度传感器排列成的阵列，温度传感器阵列安装在锂电池上，湿度传感器固定安装在平台基板上，电压电流传感器安装在供电单元内，电脑上设有网口和USB插口，网络摄像头通过数据线和网口连接。

作为本发明再进一步的方案：所述供电单元通过电力电路和灭火器、变频振动器、空调、加湿器和电脑电性连接，供电单元上设有远程控制继电器、稳压器、电容和二极管，远程控制继电器设置在电力电路的源头，稳压器与远程控制继电器电性连接，电容和二极管设置在电力电路上。

一种采用上述锂电池充放电模拟平台的锂电池测试系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过振动平台、空调和加湿器模拟真实工作环境，更具有实际应用意义。

2、本发明检测的锂电池参数可导出，并与公司的锂电池管理系统数据交互，使测试获得的数据更准确。

3、本发明测试过程由摄像头与温度及电压电流传感器进行监测，当发生燃烧时可以控制干粉灭火器及时进行灭火，不需要24小时不间断有人值守，节省了人力。

4、本发明使用隔温罩来保持测试平台的空间温度平衡，可以最大化的减少热量传递造成的电能浪费。

附图说明

图1为锂电池充放电模拟平台的传感器线路连接示意图。

图2为锂电池充放电模拟平台的供电电路连接示意图。

图3为锂电池充放电模拟平台的温度传感器阵列示意图。

图4为锂电池充放电模拟平台的底部示意图。

图5为锂电池充放电模拟平台中电脑连接示意图。

图6为锂电池充放电模拟平台的控制电路中的电流方向示意图。

图中，1-平台，101-平台基板，102-透明隔温罩，103-网络摄像头，104-弹簧，105-振动模拟板，2-灭火器，201-干粉罐，202-喷头，203-万向管，204-电控阀，3-变频振动器，301-偏心振子，302-电机，4-空调，401-通风管，5-加湿器，6-电脑，601-数据采集卡，602-工控扩展卡，603-温度传感器，6031-温度传感器阵列，604-湿度传感器，605-电压电流传感器，606-振动传感器，607-数据线，608-网口，609-USB插口，7-供电单元，701-远程控制继电器，702-稳压器，703-电容，704-二极管，705-电力线路，8-锂电池。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

请参阅图1-6，一种锂电池充放电模拟平台，包括平台1、灭火器2、变频振动器3、空调4、加湿器5、电脑6和供电单元7，灭火器2设置在平台1外部，变频振动器3固定在平台1内，空调4设置在平台1外部，且空调4的出风管路设置在平台1内，加湿器5固定安装在平台1内，电脑6设置在平台1外，且电脑6的数据采集机构设置在平台1内，供电单元7连接市电网，且供电单元7与变频振动器3、空调4、加湿器5和电脑6电性连接；

所述平台1包括平台基板101和透明隔温罩102，透明隔温罩102固定安装在平台基板101上，透明隔温罩102具有隔温作用，透明隔温罩102顶壁设有网络摄像头103，平台基板101上固定安装有弹簧104，弹簧104具有减震的作用，弹簧104上端固定有震动模拟板105，震动模拟板105用于模拟行车时的振动，震动模拟板105通过四个弹簧104设置在平台基板101，平台基板101用于固定所有设备；

所述灭火器2的作用是防止平台测试过程起火，灭火器2包括干粉罐201、喷头202、万向管203和电控阀204，干粉罐201设在平台1外部，喷头202固定安装在透明隔温罩102上，喷头202通过万向管203和干粉罐201连接，电控阀204设在万向管203上，用于控制万向管203的连通；

所述变频振动器3通过电机302带动偏心振子301以不同的速度进行运转，就会形成不同振幅和频率的振动，用于模拟行车状态，偏心振子301固定在电机302的输出轴上，电机302固定连接在震动模拟板105的下侧面；

所述空调4用于保持透明隔温罩102内的温度，为测试提供合适的温度，空调4设置在透明隔温罩102外侧，且空调4通过通风管401与透明隔温罩102连通；

所述加湿器5固定安装在平台基板101上，用于增加罩内的空气湿度，模拟真实环境；

所述电脑6用于采集测试数据和分析数据，电脑6通过数据线607连接数据采集卡601、工控扩展卡602、温度传感器阵列6031、湿度传感器604、电压电流传感器605、振动传感器606和网络摄像头103，数据采集卡601为电脑用传感器数据采集PCI插卡，工控扩展卡602用于将电脑指令转换成工控指令，从而控制远程控制继电器701、变频振动器3和空调4，温度传感器阵列6031是由温度传感器603排列成的阵列，温度传感器阵列6031安装在锂电池8上，从而精确的检测出锂电池8的温度，湿度传感器604固定安装在平台基板101上，用于检测透明隔温罩102内湿度，电压电流传感器605安装在供电单元7内，用于测电路中的电压电流，所述电脑6上设有网口608和USB插口609，网络摄像头103通过数据线607和网口608连接，USB插口609用于导入和导出数据；

所述供电单元7用于向整个电力系统进行供电，供电单元7通过电力电路705和灭火器2、变频振动器3、空调4、加湿器5和电脑6电性连接，供电单元7上设有远程控制继电器701、稳压器702、电容703和二极管704，远程控制继电器701设置在电力电路705的源头，远程控制继电器701通过接收到的控制数据来控制内部多个继电器组的通断，稳压器702与远程控制继电器701电性连接，用于使锂电池8放电时输出更稳定的电压的电流，同时稳压器702为电机302和空调4供电，电容703和二极管704设置在电力电路705上，用于稳定电力系统的电流，减小电压电流波动。

实施例2

一种锂电池测试系统，包括实施例1所述的锂电池充放电模拟平台。

综上所述，本发明的工作原理是：

本发明通过收集锂电池在高寒、高温、山地等国家标准规定的车辆实验环境的参数，然后将该参数输入电脑6，通过电脑6控制变频振动器3、空调4和加湿器5模拟锂电池测试环境，然后按照国家标准规定的实验时间进行锂电池测试，有效的模拟锂电池实际工作环境，使得锂电池的测试结果更精确，同时将测试结果导入车辆运行系统中，更新车辆电池管理数据，使得锂电池在车辆运行过程中更加稳定的工作。

通过透明隔温罩102和空调4使测试平台以一个恒定的温度进行充放电，通过电机302和偏心振子301使锂电池模拟车辆过程中的震动，测试锂电池在车辆运行当中的放电安全性；使用网络摄像头103可以全面的观察测试过程，使用温度传感器604则可以获取锂电池在良放电过程中的温度升降状况；使用电控阀204控制灭火器2则可以在锂电池发生燃烧时及时的进行扑灭；使用稳压器702，则可以将锂电池8检测时的放电电能应用在空调4和电机302上，以达到更高的电能利用效率。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种锂电池充放电模拟平台，包括平台（1）、灭火器（2）、电脑（6）和供电单元（7），灭火器（2）设置在平台（1）外部，电脑（6）设置在平台（1）外，且电脑（6）的数据采集机构设置在平台（1）内，供电单元（7）连接市电网，其特征在于，还包括变频振动器（3）、空调（4）和加湿器（5），变频振动器（3）固定在平台（1）内，空调（4）设置在平台（1）外部，且空调（4）的出风管路设置在平台（1）内，加湿器（5）固定安装在平台（1）内，供电单元（7）与变频振动器（3）、空调（4）、加湿器（5）和电脑（6）电性连接。

2.根据权利要求1所述的锂电池充放电模拟平台，其特征在于，所述平台（1）包括平台基板（101）和透明隔温罩（102），透明隔温罩（102）固定安装在平台基板（101）上，透明隔温罩（102）顶壁设有网络摄像头（103），平台基板（101）上固定安装有弹簧（104），弹簧（104）上端固定有震动模拟板（105），且震动模拟板（105）通过四个弹簧（104）设置在平台基板（101）。

3.根据权利要求2所述的锂电池充放电模拟平台，其特征在于，所述灭火器（2）包括干粉罐（201）、喷头（202）、万向管（203）和电控阀（204），干粉罐（201）设在平台（1）外部，喷头（202）固定安装在透明隔温罩（102）上，喷头（202）通过万向管（203）和干粉罐（201）连接，电控阀（204）设在万向管（203）上。

4.根据权利要求3所述的锂电池充放电模拟平台，其特征在于，所述变频振动器（3）包括偏心振子（301）和电机（302），偏心振子（301）固定在电机（302）的输出轴上，电机（302）固定连接在震动模拟板（105）的下侧面。

5.根据权利要求4所述的锂电池充放电模拟平台，其特征在于，所述空调（4）设置在透明隔温罩（102）外侧，且空调（4）通过通风管（401）与透明隔温罩（102）连通。

6.根据权利要求5所述的锂电池充放电模拟平台，其特征在于，所述加湿器（5）固定安装在平台基板（101）上。

7.根据权利要求6所述的锂电池充放电模拟平台，其特征在于，所述电脑（6）通过数据线（607）连接有数据采集卡（601）、工控扩展卡（602）、温度传感器阵列（6031）、湿度传感器（604）、电压电流传感器（605）、振动传感器（606）和网络摄像头（103），数据采集卡（601）为电脑用传感器数据采集PCI插卡，温度传感器阵列（6031）是由温度传感器（603）排列成的阵列，温度传感器阵列（6031）安装在锂电池上，湿度传感器（604）固定安装在平台基板（101）上，电压电流传感器（605）安装在供电单元（7）内，电脑（6）上设有网口（608）和USB插口（609），网络摄像头（103）通过数据线（607）和网口（608）连接。

8.根据权利要求7所述的锂电池充放电模拟平台，其特征在于，所述供电单元（7）通过电力电路（705）和灭火器（2）、变频振动器（3）、空调（4）、加湿器（5）和电脑（6）电性连接，供电单元（7）上设有远程控制继电器（701）、稳压器（702）、电容（703）和二极管（704），远程控制继电器（701）设置在电力电路（705）的源头，稳压器（702）与远程控制继电器（701）电性连接，电容（703）和二极管（704）设置在电力电路（705）上。

9.一种采用权利要求1-8任一所述锂电池充放电模拟平台的锂电池测试系统。