CN207558995U - 电池系统热失控模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是有关一种电池系统热失控模拟装置，包括模组电芯，用于模拟待测电池，加热触发装置，与所述模组电芯紧密接触，用于加热所述模组电芯，模组外框，所述加热触发装置及模组电芯放置于所述模组外框内，加热控制装置，与所述加热触发装置电连接，信号采集装置，与所述模组电芯电连接，采集所述模组电芯上的信号。本实用新型克服现有的电池包热失控后乘客的逃生时间无法得知的问题，而提供一种电池系统热失控模拟装置，所要解决的技术问题是通过模拟准确获得电池包热失控后传导到乘员仓的时间，以降低因电池热失控造成的人员伤亡。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热失控模拟装置，特别是涉及一种电池系统热失控模拟装置。
背景技术
汽车碰撞后发生自燃造成人员伤亡及财产损失的问题，时刻触动着大众的神经，评估电池包热失控后传递到乘员仓的时间以给乘客预留足够的逃生时间已迫在眉睫，相应的测试标准也在制定中。因此设计一个简单有效的模拟电池实际热失控的发生装置尤其重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，克服现有的电池包热失控后乘客的逃生时间无法得知的问题，而提供一种电池系统热失控模拟装置，所要解决的技术问题是通过模拟准确获得电池包热失控后传导到乘员仓的时间，以降低因电池热失控造成的人员伤亡。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的电池系统热失控模拟装置，包括模组电芯，用于模拟待测电池，加热触发装置，与所述模组电芯紧密接触，用于加热所述模组电芯，模组外框，所述加热触发装置及模组电芯放置于所述模组外框内，加热控制装置，与所述加热触发装置电连接，信号采集装置，与所述模组电芯电连接，采集所述模组电芯上的信号。
本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的电池系统热失控模拟装置，其中所述模组电芯上设置有温度传感器及电压采样点，所述信号采集装置通过所述温度传感器获得所述模组电芯的温度信号,所述信号采集装置通过所述电压采样点获得所述模组电芯的电压信号。
前述的电池系统热失控模拟装置，其中所述模组电芯由多组电芯依次排列组成，每组电芯上表面分别固定一导电排，所述温度传感器设置于位于中间的所述电芯表面，所述电压采样点设置于所述每组电芯的正负极之间。
前述的电池系统热失控模拟装置，其中所述加热触发装置上设置有温度传感器，所述加热控制装置与所述加热触发装置上的温度传感器电连接。
前述的电池系统热失控模拟装置，其中所述温度传感器为耐高温的热敏电阻。
前述的电池系统热失控模拟装置，其中所述加热触发装置包括多个加热棒及触发装置壳体，各所述加热棒均固定于所述触发装置壳体内。
前述的电池系统热失控模拟装置，其中所述触发装置壳体上表面设置多个紧定螺钉，所述紧定螺钉的数量和所述加热棒的数量相等，每个所述紧定螺钉的头部分别抵靠在一个所述加热棒表面将所述加热棒锁紧。
前述的电池系统热失控模拟装置，还包括模组外框，其中所述触发装置壳体的尺寸规格和所述电芯的尺寸规格相同，所述加热触发装置及模组电芯放置于所述模组外框内。
前述的电池系统热失控模拟装置，其中所述加热控制装置包括电连接的中控板及变压器，所述信号采集装置为固定于所述模组电芯上的供电和信号采样电路板，所述供电和信号采样电路板一端与所述中控板电连接，另一端与所述模组电芯上的温度传感器及电压采样点电连接，所述供电和信号采样电路板将采集的各所述电芯的电压和各电芯的温度传输至所述中控板，各所述加热棒上的导线与所述变压器电连接。
借由上述技术方案，本实用新型至少具有下列优点及有益效果：
(1)本实用新型电池系统热失控模拟装置，包括模组电芯，加热触发装置，通过模组电芯模拟不同规格的待测电池，加热触发装置持续加热使模组电芯热失控，从模组电芯开始热失控至电池系统外部火焰窜出的时间即为乘员仓人员最小逃生时间，能真实模拟电池热失控的过程，获得准确的电池包热失控后乘员的逃生时间，以确认电池是否满足制定中的国家标准。
(2)本实用新型电池系统热失控模拟装置，其中，模组电芯上设置有温度传感器及电压采样点，信号采集装置实时采集模组电芯的温度及电压信号，以获得电池的工况，判断电池的工作状态。
(3)本实用新型电池系统热失控模拟装置，其中，加热触发装置上设置有温度传感器，加热控制装置与加热触发装置上的温度传感器电连接，实时采集加热触发装置的温度信号，以根据需要准确控制加热触发装置的温度，使模拟结果更准确。
(4)本实用新型电池系统热失控模拟装置，其中，模组外框用于模拟实际使用中的模组外壳，使本实用新型电池系统热失控模拟装置和实际使用中的电池更接近，模拟结果更准确。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型电池系统热失控模拟装置的总装结构图；
图2是本实用新型电池系统热失控模拟装置的爆炸图。
【符号说明】
10：模组电芯 20：加热触发装置
11：导电排 21：加热棒
12：热敏电阻 22：触发装置壳体
13：电芯 23：导线
14：模组外框 30：加热控制装置
15：电芯电压采样线
16：供电和信号采样电路板
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的电池系统热失控模拟装置的具体实施方式、特征及其效果，详细说明如后。
请参阅图1、图2，本实用新型电池系统热失控模拟装置，包括模组电芯10，用于模拟待测电池，加热触发装置20，加热触发装置20的一侧壁与模组电芯10的一侧壁相互贴合从而与模组电芯10紧密接触，用于加热模组电芯10，模组外框14，加热触发装置20及模组电芯10放置于模组外框14内，模组外框14用于模拟实际使用中的模组外框，使本实用新型电池系统热失控模拟装置和实际使用中的电池更接近，模拟结果更准确。
加热控制装置30，与加热触发装置20电连接，用于为加热触发装置20提供电源使加热触发装置20升温，信号采集装置，与模组电芯10电连接，采集模组电芯10上的信号，据此信号判断模组电芯10是否热失控。开启加热控制装置30，确保加热触发装置20在5mi n内加热到300℃或者直到加热控制装置30的电芯达到热失控为止，从模组电芯10开始热失控至电池系统外部火焰窜出的时间即为乘员仓人员最小逃生时间。
在一种具体实施方式中，模组电芯10上设置有温度传感器及电压采样点，信号采集装置分别通过温度传感器、电压采样点获得模组电芯10的温度信号及电压信号。
在一种具体实施方式中，模组电芯10由多组电芯13依次排列组成，每组电芯13上表面分别焊接固定有一导电排11，温度传感器焊接于位于中间的电芯13表面的导电排11上，也可以是,温度传感器焊接固定于位于中间的电芯13表面,电压采样点设置于每组电芯13的正负极之间，具体的，导电排11选用铝排，也可以是，导电排11选用铜排或其他价格低、导电性能良好的金属排，温度传感器采用耐高温的热敏电阻，每组电芯13的正负极之间均设置电芯电压采样线15用于电压采样。
在一种具体实施方式中，加热触发装置20上设置有温度传感器，加热控制装置30与加热触发装置20上的温度传感器电连接，实时将加热触发装置20的温度传递给加热控制装置30，以判定是否继续使加热触发装置20升温。
在一种具体实施方式中，加热触发装置20包括多个加热棒21及触发装置壳体22，触发装置壳体22的尺寸规格和电芯13的尺寸规格相同，各加热棒21均固定于触发装置壳体22内，具体的，多个加热棒21在触发装置壳体22内依次排列，触发装置壳体22上表面设置多个紧定螺钉，紧定螺钉的数量和加热棒21的数量相等，每个紧定螺钉的头部分别抵靠在一个加热棒21表面将加热棒21锁紧，各加热棒21上的导线23相互并联后连接到加热控制装置30，温度传感器采用耐高温的热敏电阻12，热敏电阻12焊接固定于触发装置壳体22上，以实时传递加热触发装置20的温度。
在一种具体实施方式中，加热控制装置30包括电连接的中控板及变压器，上述信号采集装置为焊接固定于模组电芯10上的供电和信号采样电路板16，供电和信号采样电路板16与中控板电连接，供电和信号采样电路板16和各电芯电压采样线15及模组电芯10的温度传感器电连接，以采集各电芯的电压、各电芯的温度，将采集的上述信息传递至中控板，各加热棒21上的导线23相互并联后连接到变压器，在中控板的控制下变压器根据需要设定电压来达到预定的加热功率，变压器带有液晶显示面板，具有电流显示功能。
本实用新型电池系统热失控模拟方法，包括下述步骤：
将模组电芯10中的各电芯13充电至满电状态；
将加热触发装置20安装在模组外框14内；
将耐高温温度传感器焊接于电芯13表面的导电排11上，并在电芯13正负极之间布置电压采集点；
将模组外框14连同模组电芯10、加热触发装置20放置于电池包内，并盖好电池包上壳体；
将电池包放置在热扩散实验室内，开启视频采集系统，并做好灭火及相关安全防护措施；
开启加热控制装置30，确保加热触发装置在5mi n内加热到300℃或者直到电芯达到热失控为止，观察温度变化，或继续加热直至模组电芯10热失控；
记录加热时间、模组电芯10失控时间及温度变化，电池包外烟雾及火焰的变化；
从模组电芯开始热失控至电池包外部火焰窜出的时间即为乘员仓人员最小逃生时间。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种电池系统热失控模拟装置，其特征在于：
包括模组电芯，用于模拟待测电池，
加热触发装置，与所述模组电芯紧密接触，用于加热所述模组电芯，
加热控制装置，与所述加热触发装置电连接，
信号采集装置，与所述模组电芯电连接，采集所述模组电芯上的信号。
2.根据权利要求1所述的电池系统热失控模拟装置，其特征在于：
所述模组电芯上设置有温度传感器及电压采样点，所述信号采集装置通过所述温度传感器获得所述模组电芯的温度信号,所述信号采集装置通过所述电压采样点获得所述模组电芯的电压信号。
3.根据权利要求2所述的电池系统热失控模拟装置，其特征在于：
所述模组电芯由多组电芯依次排列组成，每组电芯上表面分别固定一导电排，所述温度传感器设置于位于中间的所述电芯表面，所述电压采样点设置于所述每组电芯的正负极之间。
4.根据权利要求1所述的电池系统热失控模拟装置，其特征在于：
所述加热触发装置上设置有温度传感器，所述加热控制装置与所述加热触发装置上的温度传感器电连接。
5.根据权利要求3或4所述的电池系统热失控模拟装置，其特征在于：所述温度传感器为耐高温的热敏电阻。
6.根据权利要求2所述的电池系统热失控模拟装置，其特征在于：
所述加热触发装置包括多个加热棒及触发装置壳体，各所述加热棒均固定于所述触发装置壳体内。
7.根据权利要求6所述的电池系统热失控模拟装置，其特征在于：
所述触发装置壳体上表面设置多个紧定螺钉，所述紧定螺钉的数量和所述加热棒的数量相等，每个所述紧定螺钉的头部分别抵靠在一个所述加热棒表面将所述加热棒锁紧。
8.根据权利要求6所述的电池系统热失控模拟装置，其特征在于：
还包括模组外框，所述触发装置壳体的尺寸规格和所述电芯的尺寸规格相同，所述加热触发装置及模组电芯放置于所述模组外框内。
9.根据权利要求6所述的电池系统热失控模拟装置，其特征在于：
所述加热控制装置包括电连接的中控板及变压器，所述信号采集装置为固定于所述模组电芯上的供电和信号采样电路板，所述供电和信号采样电路板一端与所述中控板电连接，另一端与所述模组电芯上的温度传感器及电压采样点电连接，所述供电和信号采样电路板将采集的各所述电芯的电压和各所述电芯的温度传输至所述中控板，各所述加热棒上的导线与所述变压器电连接。
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| CN108872877A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-23 | 清华大学 | 电池热失控实验装置及其系统 |
| CN109888412A (zh) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 蔚来汽车有限公司 | 电池系统热失控模拟装置及模拟方法 |
| CN109916454A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-21 | 福建易动力电子科技股份有限公司 | 一种电池系统热失控模拟装置 |
| CN112198437A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-01-08 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 模拟锂离子电池内短路热失控的刺片、样品电芯及方法 |
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