CN113514777A - 紧凑型电池外部短路试验机及试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池短路试验机技术领域，公开了一种紧凑型电池外部短路试验机及电池短路试验方法，通过大电流短路开关装置对电池包进行短路试验，省去体积庞大的真空箱，无需每次都抽真空，节能且成本降低，大大缩短试验准备时间，且大电流短路开关装置的主触头由镀金制成，触点接触电阻低，反应速度快，接触器动作可靠，安全，寿命长，并装有串联磁吹纵隔板陶土灭弧罩，且大电流短路开关装置功率小，节能环保，带双重保护系统，并且有智能温度保护，灭弧防锈等功能，可靠性大大提高，本发明具有远程PC、现场触摸屏以及远程遥控3种相对独立的控制方式，电流电压温度等参数能够显示记录，电池短路试验方便可靠、安全、数测量据准确可靠。
Description
技术领域
本发明涉及电池短路试验机技术领域，特别涉及一种紧凑型电池外部短路试验机及电池短路试验方法。
背景技术
电池短路有可能带来不同程度的后果，如：电解液温度升，内部气压升高等，气压值如果超过电池盖帽耐压值，电池将漏液，这种情况将损坏电池。如果安全阀失效，将导致电池存在安全隐患，因此电池外部短路测试尤其重要。
然而，目前传统的电池短路试验机采用真空箱作为短路装置，真空箱体积大，且需要通过真空泵抽出真空箱内的空气，导致试验准备时间长，且真空箱因为有密封需要，时间长了，密封件容易失效，影响真空箱内的真空度。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种紧凑型电池外部短路试验机及电池短路试验方法，旨在解决现有的电池短路试验机采用真空箱作为短路装置，体积较大，试验准备时间长，且密封件容易失效的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出的紧凑型电池外部短路试验机，包括箱体，所述箱体内设有大电流短路开关装置、控制主板、数据采集系统、分流器、正极接线铜排以及负极接线铜排，所述分流器设置于所述箱体的内底壁上，所述箱体的内底壁设有一支架，所述大电流短路开关装置设置于所述支架的上端部，所述大电流短路开关装置设有正极接线端子和负极接线端子，所述正极接线铜排与所述正极接线端子电连接，所述分流器的一端与所述负极接线端子端子电连接，所述分流器的另一端与所述负极接线铜排电连接，且所述正极接线铜排和负极接线铜排的后端部分别伸出所述箱体的后端壁设置，所述正极接线铜排和负极接线铜排的后端部分别凹设有多个接线孔，所述箱体的顶部设有触摸显示屏、状态指示灯、电源开关、启动开关、停止开关以及急停开关，所述数据采集系统包括电流采集模块、电压采集模块以及温度采集模块，所述电流采集模块与所述分流器电连接，所述箱体的侧壁设有通讯接口，所述通讯接口、数据采集系统、触摸显示屏以及大电流短路开关装置分别与所述控制主板电连接，所述通讯接口与上位机数据连接。
进一步地，还包括第一绝缘支架、第二绝缘支架以及紧固螺栓，所述第一绝缘支架和第二绝缘支架分别通过螺栓设置于所述箱体的背侧壁上，所述第一绝缘支架和第二绝缘支架的两端分别通过所述紧固螺栓可拆卸固定连接，所述第一绝缘支架和第二绝缘支架分别相对的凹设有一卡槽，所述正极接线铜排和负极接线铜排分别卡固于所述卡槽内设置。
进一步地，还包括绝缘支撑柱，所述绝缘支撑柱的下端部分别通过螺栓与所述箱体的内底壁可拆卸固定连接，所述绝缘支撑柱的上端部分别与所述分流器的下端部固定连接。
进一步地，所述箱体的两侧壁分别设有一散热器。
进一步地，还包括电阻箱，所述电阻箱的一端与所述负极接线铜排电连接，所述电阻箱的另一端与电池包的负极电连接。
进一步地，还包括移动脚轮，所述移动脚轮分别设置于所述箱体的四个底角上。
进一步地，所述分流器采用锰铜合金材质形成。
本发明还提出一种电池短路试验方法，采用上述的紧凑型电池外部短路试验机进行，包括如下步骤：
将电阻箱的电阻值设置为预设短路电阻值，将待测电池包的正负极分别通过线缆与正极接线铜排和电阻箱连接，将电阻箱与极接线铜排电连接；
接通电源，打开电源开关，通过触摸显示屏操作界面设置采样速率、电池电压、温度以及短路时间等参数，按照不同试验标准设定试验结束条件；
按动启动开关，设备开始运行，大电流短路开关装置的短路操作采取手动或遥控两种方式进行操作控，通过大电流短路开关装置对电池包进行短路试验，并通过数据采集系统采集待测电池包的电流、电压以及温度数据；
当所采集的电池数据达到预设的试验结束条件之一时，则试验结束，自动记录、保存试验数据，同时将采集的数据上传至上位机存储，并通过上位机分别显示短路电流、电压、以及温度与时间的曲线图；
根据电池短路试验结果判定标准判断电池是否合格。
进一步地，所述接通电源，打开电源开关，通过触摸显示屏操作界面设置采样速率、电池电压、温度以及短路时间等参数，按照不同试验标准设定试验结束条件，包括：
外部短路电阻＜5mΩ，短路时间设置为10分钟，断开后观察1小时；
设置测试温度57℃，外部短路电阻＜100mΩ，短路至电池包温度稳定在测试温度57℃，测试时间＞2h；
外部短路电阻＜20mΩ，短路时间设为10分钟，断开后观察2小时。
进一步地，所述电池短路试验结果判定标准为：电池包不起火、不爆炸为合格。
采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
1、本发明通过大电流短路开关装置对电池包进行短路试验，省去体积庞大的真空箱，取消了真空泵，无需每次都抽真空，节能且成本降低，大大缩短试验准备时间，且大电流短路开关装置的主触头由镀金制成，触点接触电阻低，反应速度快，接触器动作可靠，安全，寿命长，并装有串联磁吹纵隔板陶土灭弧罩，且大电流短路开关装置功率小，节能环保，带双重保护系统,并且有智能温度保护，灭弧防锈等功能，可靠性大大提高；
2、本发明具有远程PC、现场触摸屏以及远程遥控3种相对独立的控制方式，电流电压温度等参数能够显示记录，电池短路试验方便可靠、安全、数测量据准确可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的一种紧凑型电池外部短路试验机的整体结构示意图；
图2为本发明一实施例的一种紧凑型电池外部短路试验机的另一视角的整体结构示意图；
图3为本发明一实施例的一种紧凑型电池外部短路试验机的部分分解结构示意图；
图4为本发明一实施例的一种紧凑型电池外部短路试验机的另一部分分解结构示意图；
图5为本发明一实施例的一种紧凑型电池外部短路试验机的原理图；
图6为本发明提出的一种电池短路试验方法的框架流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种紧凑型电池外部短路试验机。
如图1至图6所示，在本发明一实施例中，该紧凑型电池外部短路试验机，包括箱体100，所述箱体100内设有大电流短路开关装置101、控制主板(未图示)、数据采集系统(未图示)、分流器102、正极接线铜排103以及负极接线铜排104，所述分流器102设置于所述箱体100的内底壁上，所述箱体100的内底壁设有一支架105，所述大电流短路开关装置101设置于所述支架105的上端部，所述大电流短路开关装置101设有正极接线端子和负极接线端子，所述正极接线铜排103与所述正极接线端子电连接，所述分流器102的一端与所述负极接线端子端子电连接，所述分流器102的另一端与所述负极接线铜排104电连接，且所述正极接线铜排103和负极接线铜排104的后端部分别伸出所述箱体100的后端壁设置，所述正极接线铜排103和负极接线铜排104的后端部分别凹设有多个接线孔106，所述箱体100的顶部设有触摸显示屏107、状态指示灯108、电源开关109、启动开关110、停止开关111以及急停开关112，所述数据采集系统包括电流采集模块、电压采集模块以及温度采集模块，所述电流采集模块与所述分流器102电连接，所述箱体100的侧壁设有通讯接口113，所述通讯接口113、数据采集系统、触摸显示屏107以及大电流短路开关装置101分别与所述控制主板电连接，所述通讯接口113与上位机数据连接。
具体地，通过分流器串接在直流电路里，直流电流过分流器，分流器两端产生毫伏级直流电压信号，使并接在该分流器两端的计量表指针摆动，该读数就是该直流电路里的电流值。所谓分流，即分一小的电流去推动表指示，该小电流(mA)与大回路里的电流(1A～几十A)比例越小，电流表指示读数的线性就越好，也更精确。
具体地，还包括第一绝缘支架114、第二绝缘支架115以及紧固螺栓116，所述第一绝缘支架114和第二绝缘支架115分别通过螺栓设置于所述箱体100的背侧壁上，所述第一绝缘支架114和第二绝缘支架115的两端分别通过所述紧固螺栓116可拆卸固定连接，所述第一绝缘支架114和第二绝缘支架115分别相对的凹设有一卡槽120，所述正极接线铜排103和负极接线铜排104分别卡固于所述卡槽120内设置。
具体地，还包括绝缘支撑柱117，所述绝缘支撑柱117的下端部分别通过螺栓与所述箱体100的内底壁可拆卸固定连接，所述绝缘支撑柱117的上端部分别与所述分流器102的下端部固定连接。
具体地，所述箱体100的两侧壁分别设有一散热器118。
具体地，还包括电阻箱(未图示)，所述电阻箱的一端与所述负极接线铜排104电连接，所述电阻箱的另一端与电池包的负极电连接。
具体地，还包括移动脚轮119，所述移动脚轮119分别设置于所述箱体100的四个底角上，方便试验过程中移动。
具体地，所述分流器102采用锰铜合金材质形成。
如图6所示，本发明还提出一种电池短路试验方法，采用上述的紧凑型电池外部短路试验机进行，包括如下步骤：
S100：将电阻箱的电阻值设置为预设短路电阻值，将待测电池包的正负极分别通过线缆与正极接线铜排和电阻箱连接，将电阻箱与极接线铜排电连接；
S200：接通电源，打开电源开关，通过触摸显示屏操作界面设置采样速率、电池电压、温度以及短路时间等参数，按照不同试验标准设定试验结束条件；
S300：按动启动开关，设备开始运行，大电流短路开关装置的短路操作采取手动或遥控两种方式进行操作控，通过大电流短路开关装置对电池包进行短路试验，并通过数据采集系统采集待测电池包的电流、电压以及温度数据；
S400：当所采集的电池数据达到预设的试验结束条件之一时，则试验结束，自动记录、保存试验数据，同时将采集的数据上传至上位机存储，并通过上位机分别显示短路电流、电压、以及温度与时间的曲线图；
S500：根据电池短路试验结果判定标准判断电池是否合格。
具体地，所述接通电源，打开电源开关，通过触摸显示屏操作界面设置采样速率、电池电压、温度以及短路时间等参数，按照不同试验标准设定试验结束条件，包括：
外部短路电阻＜5mΩ，短路时间设置为10分钟，断开后观察1小时；
设置测试温度57℃，外部短路电阻＜100mΩ，短路至电池包温度稳定在测试温度57℃，测试时间＞2h；
外部短路电阻＜20mΩ，短路时间设为10分钟，断开后观察2小时。
具体地，所述电池短路试验结果判定标准为：电池包不起火、不爆炸为合格。
具体地，相比于现有技术，本发明技术以下有益效果：
1、本发明通过大电流短路开关装置对电池包进行短路试验，省去体积庞大的真空箱，取消了真空泵，无需每次都抽真空，节能且成本降低，大大缩短试验准备时间，且大电流短路开关装置的主触头由镀金制成，触点接触电阻低，反应速度快，接触器动作可靠，安全，寿命长，并装有串联磁吹纵隔板陶土灭弧罩，且大电流短路开关装置功率小，节能环保，带双重保护系统,并且有智能温度保护，灭弧防锈等功能，可靠性大大提高；
2、本发明具有远程PC、现场触摸屏以及远程遥控3种相对独立的控制方式，电流电压温度等参数能够显示记录，电池短路试验方便可靠、安全、数测量据准确可靠。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种紧凑型电池外部短路试验机，其特征在于，包括箱体，所述箱体内设有大电流短路开关装置、控制主板、数据采集系统、分流器、正极接线铜排以及负极接线铜排，所述分流器设置于所述箱体的内底壁上，所述箱体的内底壁设有一支架，所述大电流短路开关装置设置于所述支架的上端部，所述大电流短路开关装置设有正极接线端子和负极接线端子，所述正极接线铜排与所述正极接线端子电连接，所述分流器的一端与所述负极接线端子端子电连接，所述分流器的另一端与所述负极接线铜排电连接，且所述正极接线铜排和负极接线铜排的后端部分别伸出所述箱体的后端壁设置，所述正极接线铜排和负极接线铜排的后端部分别凹设有多个接线孔，所述箱体的顶部设有触摸显示屏、状态指示灯、电源开关、启动开关、停止开关以及急停开关，所述数据采集系统包括电流采集模块、电压采集模块以及温度采集模块，所述电流采集模块与所述分流器电连接，所述箱体的侧壁设有通讯接口，所述通讯接口、数据采集系统、触摸显示屏以及大电流短路开关装置分别与所述控制主板电连接，所述通讯接口与上位机数据连接。
2.根据权利要求1所述的紧凑型电池外部短路试验机，其特征在于，还包括第一绝缘支架、第二绝缘支架以及紧固螺栓，所述第一绝缘支架和第二绝缘支架分别通过螺栓设置于所述箱体的背侧壁上，所述第一绝缘支架和第二绝缘支架的两端分别通过所述紧固螺栓可拆卸固定连接，所述第一绝缘支架和第二绝缘支架分别相对的凹设有一卡槽，所述正极接线铜排和负极接线铜排分别卡固于所述卡槽内设置。
3.根据权利要求1所述的紧凑型电池外部短路试验机，其特征在于，还包括绝缘支撑柱，所述绝缘支撑柱的下端部分别通过螺栓与所述箱体的内底壁可拆卸固定连接，所述绝缘支撑柱的上端部分别与所述分流器的下端部固定连接。
4.根据权利要求1所述的紧凑型电池外部短路试验机，其特征在于，所述箱体的两侧壁分别设有一散热器。
5.根据权利要求1所述的紧凑型电池外部短路试验机，其特征在于，还包括电阻箱，所述电阻箱的一端与所述负极接线铜排电连接，所述电阻箱的另一端与电池包的负极电连接。
6.根据权利要求1所述的紧凑型电池外部短路试验机，其特征在于，还包括移动脚轮，所述移动脚轮分别设置于所述箱体的四个底角上。
7.根据权利要求1所述的紧凑型电池外部短路试验机，其特征在于，所述分流器采用锰铜合金材质形成。
8.一种电池短路试验方法，采用如权利要求1～7中任意一项所述的紧凑型电池外部短路试验机进行，其特征在于，包括如下步骤：
将电阻箱的电阻值设置为预设短路电阻值，将待测电池包的正负极分别通过线缆与正极接线铜排和电阻箱连接，将电阻箱与极接线铜排电连接；
接通电源，打开电源开关，通过触摸显示屏操作界面设置采样速率、电池电压、温度以及短路时间等参数，按照不同试验标准设定试验结束条件；
按动启动开关，设备开始运行，大电流短路开关装置的短路操作采取手动或遥控两种方式进行操作控，通过大电流短路开关装置对电池包进行短路试验，并通过数据采集系统采集待测电池包的电流、电压以及温度数据；
当所采集的电池数据达到预设的试验结束条件之一时，则试验结束，自动记录、保存试验数据，同时将采集的数据上传至上位机存储，并通过上位机分别显示短路电流、电压、以及温度与时间的曲线图；
根据电池短路试验结果判定标准判断电池是否合格。
9.根据权利要求8所述的紧凑型电池外部短路试验机，其特征在于，所述接通电源，打开电源开关，通过触摸显示屏操作界面设置采样速率、电池电压、温度以及短路时间等参数，按照不同试验标准设定试验结束条件，包括：
外部短路电阻＜5mΩ，短路时间设置为10分钟，断开后观察1小时；
设置测试温度57℃，外部短路电阻＜100mΩ，短路至电池包温度稳定在测试温度57℃，测试时间＞2h；
外部短路电阻＜20mΩ，短路时间设为10分钟，断开后观察2小时。
10.根据权利要求8所述的紧凑型电池外部短路试验机，其特征在于，所述电池短路试验结果判定标准为：电池包不起火、不爆炸为合格。
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