CN116380973B - 基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统 - Google Patents

基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及动力电池隔热棉测试技术领域。本发明涉及基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统。其包括温度保护单元、物料控制单元、温度收集系统和数据存储云盘系统；在动力电池隔热棉进行测试时，在动力电池隔热棉测试中，温度保护单元为物料控制单元提供一个温室环境，温室环境为可封闭空间；通过根据需要改变隔热棉需要检测的环境，针对不同的电池产品和应用场景，可以灵活设置多种温度和湿度条件，以更全面、准确地了解不同的电池隔热棉的性能，使动力电池隔热棉可处于多种温度情况下进行测试，而且通过设计的温室结构和隔热棉夹具。

Description

基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统
技术领域
本发明涉及动力电池隔热棉测试技术领域，具体地说，涉及基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统。
背景技术
随着全球可再生能源的发展，动力电池的需求越来越大。而动力电池隔热棉作为动力电池组的重要材料，其隔热作用对于动力电池的性能和寿命具有重要影响。因此，需要对动力电池隔热棉进行性能测试，评估其隔热效果和可靠性，目前，对于动力电池隔热棉的测试主要采用的是热传导测试和热阻测试，这些方法离线式测试，且只能测出隔热棉在恒温条件下的性能，无法模拟出实际情况中的多种温度场景，在动力电池长使用在汽车行驶中，汽车行驶中产生撞击会对动力电池产生碰撞，导致隔热棉出现变形，造成隔热棉质量变换，同时周边环境温度数据处于持续变化中，难以完整地测试和评估隔热棉的工作状态与性能，同时当受到动力电池受到冲击动力电池隔热棉也会随之产生变化，造成温度承受能力改变，提出基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统。
发明内容
本发明的目的在于提供基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，提供了基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统，包括温度保护单元、物料控制单元、温度收集系统和数据存储云盘系统；
在动力电池隔热棉测试中，所述温度保护单元为物料控制单元提供一个温室环境，温室环境为可封闭空间；
所述物料控制单元用于对动力电池隔热棉进行限位，使动力电池隔热棉固定在温度保护单元内部，同时物料控制单元可改变动力电池隔热棉表面结构；
所述温度收集系统根据动力电池隔热棉环境需要对温度保护单元内部温度进行调节；
所述温度收集系统根据温度保护单元内部湿度和空气流速进行收集，从而完成散热的分析数据，再根据散热的分析数据对温度收集系统加热覆盖进行评估数据，所述温度收集系统同时对动力电池隔热棉表面信息进行收集，结合加热覆盖评估数据和动力电池隔热棉表面信息，从而获取实时得出动力电池隔热棉处于不同环境中的状态数据；
所述数据存储云盘系统用于将动力电池隔热棉处于不同环境中的状态数据进行储存并进行记忆数据分析获取动力电池隔热棉的测试报告。
作为本技术方案的进一步改进，所述温度保护单元包括室内湿度控制模块和气流流动控制模块；
所述室内湿度控制模块根据测试环境需求对动力电池隔热棉处在可封闭空间内部时的湿度进行控制；
所述气流流动控制模块用于将外部气流输送进入可封闭空间内部，同时开设气流排出通道，气流在可封闭空间流动至气流排出通道时可其空间内部的湿气和杂质进行引导，随着气流排出可封闭空间内，同时并收集气流流速数据。
作为本技术方案的进一步改进，所述物料控制单元包括夹持稳固模块和冲击分散模块；
所述夹持稳固模块用于将动力电池隔热棉固定在可封闭空间内部；
所述冲击分散模块根据不同测试环境对动力电池隔热棉进行冲击，使动力电池隔热棉不同位置的质量进行改变。
作为本技术方案的进一步改进，所述温度收集系统包括环境检测模块和内部检测模块；
所述环境检测模块根据不同检测环境调节可封闭空间内部温度，所述环境检测模块同时并对室内湿度控制模块所控制可封闭空间内部的湿度信息进行收集；
所述内部检测模块用于对冲击分散模块改变的动力电池隔热棉质量信息进行收集，同时并实时检测动力电池隔热棉的状态信息。
作为本技术方案的进一步改进，所述环境检测模块包括热量散发模块和温度检测模块；
所述热量散发模块用于根据动力电池隔热棉周边环境温度和所需要检测时保持的环境温度差距，对可封闭空间内部进行加热；
所述温度检测模块根据室内湿度控制模块对可封闭空间内部环境湿度控制，从而实时收集动力电池隔热棉周边的湿度数据。
作为本技术方案的进一步改进，所述内部检测模块包括质量信息收集单元和物料温度单元；
所述质量信息收集单元用于将冲击分散模块对动力电池隔热棉冲击后，动力电池隔热棉不同位置质量指数进行收集并分类；
所述物料温度单元基于温度检测模块所收集动力电池隔热棉周边的湿度数据和气流流动控制模块所收集的气流流速数据，将两个信息数据结合分析得出热量散发模块热量覆盖可封闭空间的时间，从而控制动力电池隔热棉达到指定测试环境温度，并收集动力电池隔热棉处在不同温度下的数据，所述物料温度单元同时再将质量信息收集单元所收集动力电池隔热棉不同位置质量指数通过和动力电池隔热棉处在不同温度下的数据比对分析，获取不同环境中动力电池隔热棉的数据。
作为本技术方案的进一步改进，所述数据存储云盘系统包括云端数据采集模块和数据分析模块；
所述云端数据采集模块用于将动力电池隔热棉测试中环境以及动力电池隔热棉自身数据进行收集上传至云端；
所述数据分析模块用于将云端数据采集模块收集的数据进行分类，同时动力电池隔热棉多次测试结果进行数据分析。
作为本技术方案的进一步改进，所述云端数据采集模块包括数据上传模块和数据更新模块；
所述数据上传模块基于温度保护单元、物料控制单元、环境检测模块和内部检测模块产生的数据进行收集并上传至云端中；
所述数据更新模块用于将数据上传模块收集的数据在云端中更新。
作为本技术方案的进一步改进，所述数据分析模块包括数据分类模块和数据评估模块；
所述数据分类模块基于数据上传模块收集的数据将动力电池隔热棉每次测试结果进行分析归类，得出每次动力电池隔热棉测试总体数据；
所述数据评估模块用于将数据分类模块所收集的数据和云端数据进行比对分析，从而提高判断精准性，得到精准动力电池隔热棉测试结果数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
该基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统中，通过根据需要改变隔热棉需要检测的环境，针对不同的电池产品和应用场景，可以灵活设置多种温度和湿度条件，以更全面、准确地了解不同的电池隔热棉的性能，使动力电池隔热棉可处于多种温度情况下进行测试，而且通过设计的温室结构和隔热棉夹具，控制精度更高，可以更准确地测量和分析电池隔热棉，同时可以实现数据的集中记录和分析，并生成清晰的测试报告，增加性能测试数据的精准性。
附图说明
图1为本发明的整体流程框图；
图2为本发明的收集气流流速数据的流程框图；
图3为本发明的动力电池隔热棉进行冲击的流程框图；
图4为本发明的收集动力电池隔热棉周边的湿度数据的流程框图；
图5为本发明的获取不同环境中动力电池隔热棉的数据的流程框图；
图6为本发明的收集收据并上传至云端中的流程框图；
图7为本发明的精准动力电池隔热棉测试结果数据的流程框图。
图中各个标号意义为：
10、温度保护单元；11、室内湿度控制模块；12、气流流动控制模块；
20、物料控制单元；21、夹持稳固模块；22、冲击分散模块；
30、环境检测模块；31、热量散发模块；32、温度检测模块；
40、内部检测模块；41、质量信息收集单元；42、物料温度单元；
50、云端数据采集模块；51、数据上传模块；52、数据更新模块；
60、数据分析模块；61、数据分类模块；62、数据评估模块。
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。
实施例1：请参阅图1-图7所示，本实施例目的在于，提供了基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统，包括温度保护单元10、物料控制单元20、温度收集系统和数据存储云盘系统；
在动力电池隔热棉测试中，温度保护单元10为物料控制单元20提供一个温室环境，温室环境为可封闭空间，可封闭空间由外壳、加热器、通风装置、多组传感器等组成。温室的外壳具有良好的绝缘性能，内部加热器可通过传感器实时感知夹具内的温度，并进行调节，以实现对温室内的温度及其变化的严格控制，确保隔热棉夹具中隔热棉的温度逐渐升高到目标温度，呈现出多种温度情况；
温度收集系统根据动力电池隔热棉环境需要对温度保护单元10内部温度进行调节；
温度收集系统根据温度保护单元10内部湿度和空气流速进行收集，从而完成散热的分析数据，再根据散热的分析数据对温度收集系统加热覆盖进行评估数据，温度收集系统同时对动力电池隔热棉表面信息进行收集，结合加热覆盖评估数据和动力电池隔热棉表面信息，从而获取实时得出动力电池隔热棉处于不同环境中的状态数据；
数据存储云盘系统用于将动力电池隔热棉处于不同环境中的状态数据进行储存并进行记忆数据分析获取动力电池隔热棉的测试报告；
温度保护单元10包括室内湿度控制模块11和气流流动控制模块12；
室内湿度控制模块11根据测试环境需求对动力电池隔热棉处在可封闭空间内部时的湿度进行控制；
气流流动控制模块12用于将外部气流输送进入可封闭空间内部，同时开设气流排出通道，气流在可封闭空间流动至气流排出通道时可其空间内部的湿气和杂质进行引导，随着气流排出可封闭空间内，同时并收集气流流速数据，气流通过水表面时，会从水面蒸发水分，从而增加空气中的湿度，公式可以表示为：
；
其中，表示增加的湿度，/>表示气体流量，/>表示水的蒸发量，/>表示气体的比热，表示水的比热，/>表示水的温度，/>表示空气的温度。
物料控制单元20用于对动力电池隔热棉进行限位，使动力电池隔热棉固定在温度保护单元10内部，同时物料控制单元20可改变动力电池隔热棉表面结构；
物料控制单元20包括夹持稳固模块21和冲击分散模块22；
夹持稳固模块21用于将动力电池隔热棉固定在可封闭空间内部，夹具的主体框架通常为钢制材料，或用优质预制隔热材料组装而成，以保护隔热棉并最大程度地减少外部环境的影响；
冲击分散模块22根据不同测试环境对动力电池隔热棉进行冲击，使动力电池隔热棉不同位置的质量进行改变，在不同位置施加不同大小的冲击力，同样大小的冲击力在不同区域产生的应力可能是不同的，从而导致产生不同的质量变化。如果需要达到精细的质量控制，可以根据实际需要结合多点位的冲击，夹具内部配有物料控制单元20组隔热棉专用传感器，可精确地控制夹具内隔热棉的温度，减少外部环境的影响；
温度收集系统包括环境检测模块30和内部检测模块40；
环境检测模块30根据不同检测环境调节可封闭空间内部温度，环境检测模块30同时并对室内湿度控制模块11所控制可封闭空间内部的湿度信息进行收集；
内部检测模块40用于对冲击分散模块22改变的动力电池隔热棉质量信息进行收集，同时并实时检测动力电池隔热棉的状态信息，增加数据精准性；
环境检测模块30包括热量散发模块31和温度检测模块32；
热量散发模块31用于根据动力电池隔热棉周边环境温度和所需要检测时保持的环境温度差距，对可封闭空间内部进行加热；
温度检测模块32根据室内湿度控制模块11对可封闭空间内部环境湿度控制，从而实时收集动力电池隔热棉周边的湿度数据；
内部检测模块40包括质量信息收集单元41和物料温度单元42；
质量信息收集单元41用于将冲击分散模块22对动力电池隔热棉冲击后，动力电池隔热棉不同位置质量指数进行收集并分类；
物料温度单元42基于温度检测模块32所收集动力电池隔热棉周边的湿度数据和气流流动控制模块12所收集的气流流速数据，将两个信息数据结合分析得出热量散发模块31热量覆盖可封闭空间的时间，从而控制动力电池隔热棉达到指定测试环境温度，通过加热器、传感器、控制装置等组件对温室内的温度进行全面、多方位的控制。具体来说，确定测试所需的目标温度并通过数学建模公式：
；
其中，表示测试物体所处的/>个不同位置的温度，/>表示测试环境的温度，/>表示测试设备本身的温度，/>为一个需要确定的函数，预测目标温度下各个时间点夹具内的温度变化情况，继而可以通过加热器控制内部温度，以保证隔热棉夹具中隔热棉的温度逐渐升高到目标温度，呈现出多种温度情况，并收集动力电池隔热棉处在不同温度下的数据，物料温度单元42同时再将质量信息收集单元41所收集动力电池隔热棉不同位置质量指数通过和动力电池隔热棉处在不同温度下的数据比对分析，获取不同环境中动力电池隔热棉的数据，动力电池隔热棉的质量和温度之间的关系可以通过以下公式来描述：
；
其中，表示隔热棉的质量，/>表示具有一定质量的隔热棉在某个参考温度下的质量，/>是隔热棉所处的温度与参考温度之间的温度差，/>是指数；
数据存储云盘系统包括云端数据采集模块50和数据分析模块60；
云端数据采集模块50用于将动力电池隔热棉测试中环境以及动力电池隔热棉自身数据进行收集上传至云端；
数据分析模块60用于将云端数据采集模块50收集的数据进行分类，同时动力电池隔热棉多次测试结果进行数据分析；
云端数据采集模块50包括数据上传模块51和数据更新模块52；
数据上传模块51基于温度保护单元10、物料控制单元20、环境检测模块30和内部检测模块40产生的数据进行收集并上传至云端中；
数据更新模块52用于将数据上传模块51收集的数据在云端中更新；
数据分析模块60包括数据分类模块61和数据评估模块62；
数据分类模块61基于数据上传模块51收集的数据将动力电池隔热棉每次测试结果进行分析归类，得出每次动力电池隔热棉测试总体数据，总结多种数据，从而提高判断数据精准性；
数据评估模块62用于将数据分类模块61所收集的数据和云端数据进行比对分析，动力电池隔热棉多次测试结果的数据分析主要目的是确定隔热棉在不同测试条件下的性能变化和稳定性，可以采用以下的数学公式对数据进行分析和处理：
平均值公式：
；
其中，表示n次测试结果，/>为平均结果值。该公式可以用于确定隔热棉在多次测试中的平均性能表现。
标准差公式：
；
其中，表示n次测试结果，/>为平均结果值，/>为标准差。标准差用于描述隔热棉多次测试结果的离散程度，越小表示测试结果越稳定；
方差公式：
；
其中，表示n次测试结果，/>为平均结果值，/>为方差，方差和标准差的作用类似，都用于描述多组数据之间的差异，但方差的计算和标准差的计算方法不同。通过对动力电池隔热棉多次测试结果进行平均、标准差、方差等分析，就可以对隔热棉性能变化和稳定性进行评估，并针对实际需要进行后续的优化和调整，从而提高判断精准性，得到精准动力电池隔热棉测试结果数据。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统，其特征在于：包括温度保护单元（10）、物料控制单元（20）、温度收集系统和数据存储云盘系统；
在动力电池隔热棉测试中，所述温度保护单元（10）为物料控制单元（20）提供一个温室环境，温室环境为可封闭空间；
所述物料控制单元（20）用于对动力电池隔热棉进行限位，使动力电池隔热棉固定在温度保护单元（10）内部，同时物料控制单元（20）可改变动力电池隔热棉表面结构；
所述温度收集系统根据动力电池隔热棉环境需要对温度保护单元（10）内部温度进行调节；
所述温度收集系统根据温度保护单元（10）收集的内部湿度和空气流速进行散热分析，从而完成散热的分析数据，再根据散热的分析数据对温度收集系统加热覆盖的所需时间进行评估，所述温度收集系统同时对动力电池隔热棉表面信息进行收集，结合加热覆盖评估数据和动力电池隔热棉表面信息，从而获取实时得出动力电池隔热棉处于不同环境中的状态数据；
所述数据存储云盘系统用于将动力电池隔热棉处于不同环境中的状态数据进行储存并进行记忆数据分析获取动力电池隔热棉的测试报告；
所述温度保护单元（10）包括室内湿度控制模块（11）和气流流动控制模块（12）；
所述室内湿度控制模块（11）根据测试环境需求对动力电池隔热棉处在可封闭空间内部时的湿度进行控制；
所述气流流动控制模块（12）用于将外部气流输送进入可封闭空间内部，同时开设气流排出通道，气流在可封闭空间流动至气流排出通道时，可将可封闭空间内部的湿气和杂质进行引导，随着气流排出可封闭空间，同时气流流动控制模块（12）收集气流流速数据；
所述物料控制单元（20）包括夹持稳固模块（21）和冲击分散模块（22）；
所述夹持稳固模块（21）用于将动力电池隔热棉固定在可封闭空间内部；
所述冲击分散模块（22）根据不同测试环境对动力电池隔热棉进行冲击，使动力电池隔热棉不同位置的质量进行改变；
所述温度收集系统包括环境检测模块（30）和内部检测模块（40）；
所述环境检测模块（30）根据不同检测环境调节可封闭空间内部温度，所述环境检测模块（30）同时并对室内湿度控制模块（11）所控制可封闭空间内部的湿度信息进行收集；
所述内部检测模块（40）用于对冲击分散模块（22）改变的动力电池隔热棉质量信息进行收集，同时并实时检测动力电池隔热棉的状态信息。
2.根据权利要求1所述的基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统，其特征在于：所述环境检测模块（30）包括热量散发模块（31）和温度检测模块（32）；
所述热量散发模块（31）用于根据动力电池隔热棉周边环境温度和所需要检测时保持的环境温度差距，对可封闭空间内部进行加热；
所述温度检测模块（32）根据室内湿度控制模块（11）对可封闭空间内部环境湿度控制，从而实时收集动力电池隔热棉周边的湿度数据。
3.根据权利要求2所述的基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统，其特征在于：所述内部检测模块（40）包括质量信息收集单元（41）和物料温度单元（42）；
所述质量信息收集单元（41）用于将冲击分散模块（22）对动力电池隔热棉冲击后，动力电池隔热棉不同位置质量指数进行收集并分类；
所述物料温度单元（42）基于温度检测模块（32）所收集动力电池隔热棉周边的湿度数据和气流流动控制模块（12）所收集的气流流速数据，将两个信息数据结合分析得出热量散发模块（31）热量覆盖可封闭空间的时间，从而控制动力电池隔热棉达到指定测试环境温度，并收集动力电池隔热棉处在不同温度下的数据，所述物料温度单元（42）同时再将质量信息收集单元（41）所收集动力电池隔热棉不同位置质量指数通过和动力电池隔热棉处在不同温度下的数据比对分析，获取不同环境中动力电池隔热棉的数据。
4.根据权利要求3所述的基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统，其特征在于：所述数据存储云盘系统包括云端数据采集模块（50）和数据分析模块（60）；
所述云端数据采集模块（50）用于将动力电池隔热棉测试中环境以及动力电池隔热棉自身数据进行收集上传至云端；
所述数据分析模块（60）用于将云端数据采集模块（50）收集的数据进行分类，同时动力电池隔热棉多次测试结果进行数据分析。
5.根据权利要求4所述的基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统，其特征在于：所述云端数据采集模块（50）包括数据上传模块（51）和数据更新模块（52）；
所述数据上传模块（51）基于温度保护单元（10）、物料控制单元（20）、环境检测模块（30）和内部检测模块（40）产生的数据进行收集并上传至云端中；
所述数据更新模块（52）用于将数据上传模块（51）收集的数据在云端中更新。
6.根据权利要求5所述的基于多种温度情况的动力电池隔热棉测试系统，其特征在于：所述数据分析模块（60）包括数据分类模块（61）和数据评估模块（62）；
所述数据分类模块（61）基于数据上传模块（51）收集的数据将动力电池隔热棉每次测试结果进行分析归类，得出每次动力电池隔热棉测试总体数据；
所述数据评估模块（62）用于将数据分类模块（61）所收集的数据和云端数据进行比对分析，从而提高判断精准性，得到精准动力电池隔热棉测试结果数据。
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