CN115060609A

CN115060609A - 一种汽车电池包撞击刺破试验设备

Info

Publication number: CN115060609A
Application number: CN202210661386.5A
Authority: CN
Inventors: 陈传禄; 胡忠芳
Original assignee: Dongguan Gaoxin Testing Equipment Co ltd
Current assignee: Dongguan Gaoxin Testing Equipment Co ltd
Priority date: 2022-06-13
Filing date: 2022-06-13
Publication date: 2022-09-16

Abstract

本发明公开了一种汽车电池包撞击刺破试验设备，涉及电池安全测试技术领域，实验室的内部分别设置有测试设备搭载平台、电池包搭载平台，测试设备搭载平台的上部活动设置有测试位调节单元，测试位调节单元的上部固定设置有测试设备单元，该汽车电池包撞击刺破试验设备，通过对测试设备的位置调节，能够快速调节至电池包底面的测试点，并且在测试设备上更换不同的测试零件，能够模拟电池包在实际使用时底部受到撞击及被刺破的工况，并配合电池包内置的各项传感器，实时监测电池包在受损后，各项数据的变化，并实时传输给控制柜，以便于工作人员实时了解到此时的电池包在受测时的状态。

Description

一种汽车电池包撞击刺破试验设备

技术领域

本发明涉及电池安全测试技术领域，具体为一种汽车电池包撞击刺破试验设备。

背景技术

目前，新能源汽车大幅度推广，作为新能源电池的动力源，电池包的安全性问题一直以来都受到高度重视，需要不断的对电池包进行试验测试，了解电池包在不同环境下的工况。

经检索，现有专利公开了电池包顶部挤压测试设备（公开号CN111707487B），该专利内容主要包括龙门架、伸缩机构和挤压头，伸缩机构上端与龙门架固定连接，伸缩机构下端与挤压头连接，伸缩机构用于带动挤压头在竖直方向上移动，对电池包进行挤压；还包括：控制模块，用于接收测试信息，基于测试信息向驱动模块发送挤压指令；驱动模块，用于接收挤压指令并控制伸缩机构竖直向下移动；采集模块，用于采集挤压头的压力信息并发送至控制模块；其中，控制模块还基于测试信息判断压力信息是否满足要求，如果满足，向驱动模块发送停止挤压指令；如果不满足，向驱动模块发送调整后的挤压指令。采用本发明的技术方案能够精确进行电池包的顶部挤压测试。

上述专利以及现有技术中针对电池挤压（撞击）的测试设备，通常是采用给予电池包顶部施加挤压力的方式，但实际汽车行驶工况下，大概率是电池包的底部受到冲击（撞击），并且上述专利仅仅只能够对电池包进行抗冲击（抗撞击）进行测试，无法模拟电池包被刺破状态下的使用工况；

综上所述，本领域的技术人员提出了一种汽车电池包撞击刺破试验设备。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车电池包撞击刺破试验设备，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种汽车电池包撞击刺破试验设备，包括实验室以及设置于实验室外部的控制柜，所述实验室的内部分别设置有测试设备搭载平台、电池包搭载平台，所述电池包搭载平台套设在测试设备搭载平台的外部，所述测试设备搭载平台、电池包搭载平台之间通过若干平台连接单元进行锁死固定，所述测试设备搭载平台的上部活动设置有测试位调节单元，所述测试位调节单元的上部固定设置有测试设备单元；

所述电池包搭载平台包括套设在测试设备搭载平台外部的移动架，所述移动架的上部通过若干组夹具夹持固定有电池包，所述移动架的底部设有若干组连接板；

所述电池包分别配套设置有电压传感器、电流传感器、温度传感器以及通讯接口A，其中所述电压传感器、电流传感器、温度传感器用于所述电池包在受测过程中，对电池包的电压、电流以及温度变化进行实时监测，且电压传感器、电流传感器、温度传感器将对应的实时数据通过通讯接口A和通讯线缆传输至控制柜中所设置的通讯接口B，进行数据交互，并实时通过控制柜进行显示。

进一步的，所述测试设备搭载平台包括板车，所述板车的顶端边缘开设有若干组与凵型框底部相适的阶梯槽，所述板车的顶端设有两组轨道，每组所述轨道的两端均连接有拦截板，所述板车的尾端连接有保护壳。

进一步的，所述平台连接单元包括凵型框、卡板和限位板，所述卡板的一端开设有卡槽，所述凵型框的内部设有卡件，且卡件的底部位于卡槽内部，所述卡件的顶端设有两组连接柱，两组所述连接柱的顶部穿过凵型框的顶部且共同连接有把手，所述卡件的顶端和凵型框的内部顶端之间且位于每组连接柱的外部共同连接有弹簧。

进一步的，所述凵型框的侧面开设有第一通槽，所述第一通槽的内部设有支撑板，所述限位板的侧面开设有第二通槽，所述限位板位于第一通槽内部，所述支撑板位于第二通槽内部，每组所述连接板的顶端分别与每组卡板的底端相连。

进一步的，所述测试位调节单元包括下移动板和机壳，所述下移动板的底端拐角均设有连接框，四组所述连接框的内部共同连接有两组连杆，每组所述连杆的两端且位于两组连接框的内部均连接有滚轮，所述下移动板的顶部一端连接有第一伺服电机和第二伺服电机。

进一步的，所述第一伺服电机的输出端和一组连杆的外部共同连接有第一同步轮组，两组所述连接框的外部共同连接有第二同步轮组，所述下移动板的顶部另一端设有两组轴承座，两组所述轴承座的内部共同连接有丝杆，所述丝杆的外部螺纹转动连接有上移动板，所述第二伺服电机的输出端和丝杆的外部共同连接有第三同步轮组。

进一步的，四组所述滚轮分别位于两组轨道的外部，所述下移动板的顶端且位于丝杆的两侧设有两组滑条，每组所述滑条的外部均滑动连接有两组滑块，四组所述滑块的顶端与上移动板的顶部相连。

进一步的，所述测试设备单元包括机箱，所述机箱的内部底端设有底座，所述底座的顶端设有第三伺服电机和下固定板，所述下固定板的中心通过轴承连接有螺纹杆，所述第三伺服电机的输出端和螺纹杆的底部、底座的内部共同连接有第四同步轮组。

进一步的，所述螺纹杆的顶部通过螺纹转动连接有空心筒，所述空心筒的底部设有延伸板，所述下固定板的顶端设有两组导柱，两组所述导柱的顶部穿过延伸板的两端，且共同连接有上固定板，所述上固定板的顶部连接有顶座，所述顶座的顶端通过螺栓连接有气动爪盘或撞击件，所述气动爪盘的内部连接有顶针，所述机箱的底部与上移动板的顶部相连，所述空心筒的顶部穿过机箱的顶部。

有益效果

本发明提供了一种汽车电池包撞击刺破试验设备。与现有技术相比具备以下有益效果：

1、一种汽车电池包撞击刺破试验设备，电池包搭载平台套设在测试设备搭载平台的外部，在实际使用时，通过对测试设备的位置调节，能够快速调节至电池包底面的测试点，并且在测试设备上更换不同的测试零件，能够模拟电池包在实际使用时底部受到撞击及被刺破的工况，并配合电池包内置的各项传感器，实时监测电池包在受损后，各项数据的变化，并实时传输给控制柜，以便于工作人员实时了解到此时的电池包在受测时的状态。

2、一种汽车电池包撞击刺破试验设备，在刺破实验中，顶针刺破电池包从而引发着火时，向上拉动把手带动两组连接柱向上移动，进而使卡件向上移动对两组弹簧进行挤压，进而卡件的底部移出卡槽，接着推动限位板的尾端，使限位板向前移动，进而限位板的前端移动至卡件的底部，进而松开把手，则卡板处于活动状态，进而可快速使测试设备搭载平台和电池包搭载平台分离，从而可将电池包搭载平台推出实验室，避免火情扩散对实验室造成更大的损失。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的部分结构示意图；

图3为本发明中测试设备搭载平台的结构示意图；

图4为本发明中电池包搭载平台的结构示意图；

图5为本发明中平台连接单元的结构示意图；

图6为本发明中平台连接单元的拆分结构示意图；

图7为本发明中测试位调节单元的结构示意图；

图8为本发明中测试位调节单元的部分结构示意图；

图9为图8的底部结构示意图；

图10为本发明中测试设备单元的刺破形态的结构示意图；

图11为本发明中测试设备单元的撞击形态的结构示意图；

图12为本发明中测试设备单元的部分结构示意图；

图13为本发明中电池包在受测时电压、电流以及温度实时监测原理框图。

图中：1、控制柜；101、通讯接口B；2、测试设备搭载平台；21、板车；22、阶梯槽；23、轨道；24、拦截板；25、保护壳；3、电池包搭载平台；31、移动架；32、连接板；33、夹具；34、电池包；341、电压传感器；342、电流传感器；343、温度传感器；344、通讯接口A；4、平台连接单元；41、凵型框；42、卡板；43、限位板；44、卡槽；45、卡件；46、连接柱；47、弹簧；48、把手；49、第一通槽；410、支撑板；411、第二通槽；5、测试位调节单元；51、下移动板；52、机壳；53、连接框；54、连杆；55、滚轮；56、第一伺服电机；57、第二伺服电机；58、第一同步轮组；59、第二同步轮组；510、轴承座；511、丝杆；512、滑条；513、滑块；514、上移动板；515、第三同步轮组；6、测试设备单元；61、机箱；62、底座；63、第三伺服电机；64、下固定板；65、螺纹杆；66、第四同步轮组；67、空心筒；68、延伸板；69、导柱；610、上固定板；611、顶座；612、气动爪盘；613、撞击件；614、顶针；7、实验室。

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做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。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种汽车电池包撞击刺破试验设备，包括实验室7以及设置于实验室7外部的控制柜1，实验室7的内部分别设置有测试设备搭载平台2、电池包搭载平台3，电池包搭载平台3套设在测试设备搭载平台2的外部，测试设备搭载平台2、电池包搭载平台3之间通过若干平台连接单元4进行锁死固定，测试设备搭载平台2的上部活动设置有测试位调节单元5，测试位调节单元5的上部固定设置有测试设备单元6。

请参阅图4，电池包搭载平台3包括套设在测试设备搭载平台2外部的移动架31，移动架31的上部通过若干组夹具33夹持固定有电池包34，移动架31的底部设有若干组连接板32。

请参阅图13，电池包34分别配套设置有电压传感器341、电流传感器342、温度传感器343以及通讯接口A344，其中电压传感器341、电流传感器342、温度传感器343用于电池包34在受测过程中，对电池包34的电压、电流以及温度变化进行实时监测，且电压传感器341、电流传感器342、温度传感器343将对应的实时数据通过通讯接口A344和通讯线缆传输至控制柜1中所设置的通讯接口B101，进行数据交互，并实时通过控制柜1进行显示。

请参阅图5-6，平台连接单元4包括凵型框41、卡板42和限位板43，卡板42的一端开设有卡槽44，凵型框41的内部设有卡件45，且卡件45的底部位于卡槽44内部，卡件45的顶端设有两组连接柱46，两组连接柱46的顶部穿过凵型框41的顶部且共同连接有把手48，卡件45的顶端和凵型框41的内部顶端之间且位于每组连接柱46的外部共同连接有弹簧47，凵型框41的侧面开设有第一通槽49，第一通槽49的内部设有支撑板410，限位板43的侧面开设有第二通槽411，限位板43位于第一通槽49内部，支撑板410位于第二通槽411内部。

平台连接单元4在实际使用中，通过向上拉动把手48带动两组连接柱46向上移动，进而使卡件45向上移动对两组弹簧47进行挤压，进而卡件45的底部移出卡槽44，接着推动限位板43的尾端，使限位板43向前移动，由支撑板410在第二通槽411内部，对限位板43的移动距离进行限定，进而限位板43的前端移动至卡件45的底部，进而松开把手48，则卡板42处于活动状态。

请参阅图3，测试设备搭载平台2包括板车21，板车21的顶端边缘开设有若干组与凵型框41底部相适的阶梯槽22，板车21的顶端设有两组轨道23，每组轨道23的两端均连接有拦截板24，板车21的尾端连接有保护壳25。

请参阅图7-9，测试位调节单元5包括下移动板51和机壳52，下移动板51的底端拐角均设有连接框53，四组连接框53的内部共同连接有两组连杆54，每组连杆54的两端且位于两组连接框53的内部均连接有滚轮55，下移动板51的顶部一端连接有第一伺服电机56和第二伺服电机57，第一伺服电机56的输出端和一组连杆54的外部共同连接有第一同步轮组58，两组连接框53的外部共同连接有第二同步轮组59，下移动板51的顶部另一端设有两组轴承座510，两组轴承座510的内部共同连接有丝杆511，丝杆511的外部螺纹转动连接有上移动板514，第二伺服电机57的输出端和丝杆511的外部共同连接有第三同步轮组515，四组滚轮55分别位于两组轨道23的外部，下移动板51的顶端且位于丝杆511的两侧设有两组滑条512，每组滑条512的外部均滑动连接有两组滑块513，四组滑块513的顶端与上移动板514的顶部相连。

测试位调节单元5在实际使用中，第一伺服电机56通过第一同步轮组58带动一组连杆54正向或反向转动，进而通过第二同步轮组59使两组连杆54同步正向或反向转动，进而四组滚轮55分别在两组轨道23的外部向前或先后滚动，从而带动下移动板51在板车21上前移或后移；第二伺服电机57通过第三同步轮组515带动丝杆511正向或反向转动，进而四组滑块513和上移动板514沿着两组滑条512向左或向右移动。

请参阅图10-12，测试设备单元6包括机箱61，机箱61的内部底端设有底座62，底座62的顶端设有第三伺服电机63和下固定板64，下固定板64的中心通过轴承连接有螺纹杆65，第三伺服电机63的输出端和螺纹杆65的底部且为结余底座62的内部共同连接有第四同步轮组66，螺纹杆65的顶部通过螺纹转动连接有空心筒67，空心筒67的底部设有延伸板68，下固定板64的顶端设有两组导柱69，两组导柱69的顶部穿过延伸板68的两端，且共同连接有上固定板610，上固定板610的顶部连接有顶座611，顶座611的顶端通过螺栓连接有气动爪盘612或撞击件613，气动爪盘612的内部连接有顶针614机箱61的底部与上移动板514的顶部相连，空心筒67的顶部穿过机箱61的顶部。

测试设备单元6在实际使用中，根据撞击实验或刺破实验在顶座611的顶部安装撞击件613或气动爪盘612，第三伺服电机63通过第四同步轮组66带动螺纹杆65做往复运动，进而空心筒67和延伸板68在两组导柱69的外部做升降运动，从而顶座611带动撞击件613或顶针614对电池包34进行撞击实验或刺破实验。

使用时，首先将电池包34放置在移动架31的顶部，并通过若干组夹具33进行固定，根据所进行的撞击实验或刺破实验在顶座611的顶部安装撞击件613或气动爪盘612；

接着第一伺服电机56通过第一同步轮组58带动一组连杆54正向或反向转动，进而通过第二同步轮组59使两组连杆54同步正向或反向转动，进而四组滚轮55分别在两组轨道23的外部向前或先后滚动，从而带动下移动板51在板车21上前移或后移；第二伺服电机57通过第三同步轮组515带动丝杆511正向或反向转动，进而四组滑块513和上移动板514沿着两组滑条512向左或向右移动，从而根据所需对电池包34所需实验的位置，对测试设备单元6的位置进行调节；

调节完毕后，第三伺服电机63通过第四同步轮组66带动螺纹杆65做往复运动，进而空心筒67和延伸板68在两组导柱69的外部做升降运动，从而顶座611带动撞击件613或顶针614对电池包34进行撞击实验或刺破实验；

如在刺破实验中，顶针614刺破电池包34从而引发着火时，向上拉动把手48带动两组连接柱46向上移动，进而使卡件45向上移动对两组弹簧47进行挤压，进而卡件45的底部移出卡槽44，接着推动限位板43的尾端，使限位板43向前移动，由支撑板410在第二通槽411内部，对限位板43的移动距离进行限定，进而限位板43的前端移动至卡件45的底部，进而松开把手48，则卡板42处于活动状态，进而可快速使测试设备搭载平台2和电池包搭载平台3分离，从而可将电池包搭载平台3推出实验室，避免火情扩散对实验室造成更大的损失；

另外，在电池包34被测试设备单元6测试过程中，电池包34通过内置的电压传感器341、电流传感器342、温度传感器343，进行实时状态监测，并通过通讯接口A343和通讯接口B101，实时传递至控制柜1上进行显示，以便于工作人员实时了解到此时的电池包在受测时的状态。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种汽车电池包撞击刺破试验设备，包括实验室（7）以及设置于实验室（7）外部的控制柜（1），其特征在于，所述实验室（7）的内部分别设置有测试设备搭载平台（2）、电池包搭载平台（3），所述电池包搭载平台（3）套设在测试设备搭载平台（2）的外部，所述测试设备搭载平台（2）、电池包搭载平台（3）之间通过若干平台连接单元（4）进行锁死固定，所述测试设备搭载平台（2）的上部活动设置有测试位调节单元（5），所述测试位调节单元（5）的上部固定设置有测试设备单元（6）；

所述电池包搭载平台（3）包括套设在测试设备搭载平台（2）外部的移动架（31），所述移动架（31）的上部通过若干组夹具（33）夹持固定有电池包（34），所述移动架（31）的底部设有若干组连接板（32）；

所述电池包（34）分别配套设置有电压传感器（341）、电流传感器（342）、温度传感器（343）以及通讯接口A（344），其中所述电压传感器（341）、电流传感器（342）、温度传感器（343）用于所述电池包（34）在受测过程中，对电池包（34）的电压、电流以及温度变化进行实时监测，且电压传感器（341）、电流传感器（342）、温度传感器（343）将对应的实时数据通过通讯接口A（344）和通讯线缆传输至控制柜（1）中所设置的通讯接口B（101），进行数据交互，并实时通过控制柜（1）进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电池包撞击刺破试验设备，其特征在于，所述测试设备搭载平台（2）包括板车（21），所述板车（21）的顶端边缘开设有若干组与凵型框（41）底部相适的阶梯槽（22），所述板车（21）的顶端设有两组轨道（23），每组所述轨道（23）的两端均连接有拦截板（24），所述板车（21）的尾端连接有保护壳（25）。

3.根据权利要求1所述的一种汽车电池包撞击刺破试验设备，其特征在于，所述平台连接单元（4）包括凵型框（41）、卡板（42）和限位板（43），所述卡板（42）的一端开设有卡槽（44），所述凵型框（41）的内部设有卡件（45），且卡件（45）的底部位于卡槽（44）内部，所述卡件（45）的顶端设有两组连接柱（46），两组所述连接柱（46）的顶部穿过凵型框（41）的顶部且共同连接有把手（48），所述卡件（45）的顶端和凵型框（41）的内部顶端之间且位于每组连接柱（46）的外部共同连接有弹簧（47）。

4.根据权利要求3所述的一种汽车电池包撞击刺破试验设备，其特征在于，所述凵型框（41）的侧面开设有第一通槽（49），所述第一通槽（49）的内部设有支撑板（410），所述限位板（43）的侧面开设有第二通槽（411），所述限位板（43）位于第一通槽（49）内部，所述支撑板（410）位于第二通槽（411）内部，每组所述连接板（32）的顶端分别与每组卡板（42）的底端相连。

5.根据权利要求1所述的一种汽车电池包撞击刺破试验设备，其特征在于，所述测试位调节单元（5）包括下移动板（51）和机壳（52），所述下移动板（51）的底端拐角均设有连接框（53），四组所述连接框（53）的内部共同连接有两组连杆（54），每组所述连杆（54）的两端且位于两组连接框（53）的内部均连接有滚轮（55），所述下移动板（51）的顶部一端连接有第一伺服电机（56）和第二伺服电机（57）。

6.根据权利要求5所述的一种汽车电池包撞击刺破试验设备，其特征在于，所述第一伺服电机（56）的输出端和一组连杆（54）的外部共同连接有第一同步轮组（58），两组所述连接框（53）的外部共同连接有第二同步轮组（59），所述下移动板（51）的顶部另一端设有两组轴承座（510），两组所述轴承座（510）的内部共同连接有丝杆（511），所述丝杆（511）的外部螺纹转动连接有上移动板（514），所述第二伺服电机（57）的输出端和丝杆（511）的外部共同连接有第三同步轮组（515）。

7.根据权利要求6所述的一种汽车电池包撞击刺破试验设备，其特征在于，四组所述滚轮（55）分别位于两组轨道（23）的外部，所述下移动板（51）的顶端且位于丝杆（511）的两侧设有两组滑条（512），每组所述滑条（512）的外部均滑动连接有两组滑块（513），四组所述滑块（513）的顶端与上移动板（514）的顶部相连。

8.根据权利要求1所述的一种汽车电池包撞击刺破试验设备，其特征在于，所述测试设备单元（6）包括机箱（61），所述机箱（61）的内部底端设有底座（62），所述底座（62）的顶端设有第三伺服电机（63）和下固定板（64），所述下固定板（64）的中心通过轴承连接有螺纹杆（65），所述第三伺服电机（63）的输出端和螺纹杆（65）的底部、底座（62）的内部共同连接有第四同步轮组（66）。

9.根据权利要求8所述的一种汽车电池包撞击刺破试验设备，其特征在于，所述螺纹杆（65）的顶部通过螺纹转动连接有空心筒（67），所述空心筒（67）的底部设有延伸板（68），所述下固定板（64）的顶端设有两组导柱（69），两组所述导柱（69）的顶部穿过延伸板（68）的两端，且共同连接有上固定板（610），所述上固定板（610）的顶部连接有顶座（611），所述顶座（611）的顶端通过螺栓连接有气动爪盘（612）或撞击件（613），所述气动爪盘（612）的内部连接有顶针（614），所述机箱（61）的底部与上移动板（514）的顶部相连，所述空心筒（67）的顶部穿过机箱（61）的顶部。