CN209069542U - 用于电池包的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池领域，提供一种用于电池包的试验装置，所述试验装置包括用于沿竖直方向对电池包进行加载的加载组件和支撑所述加载组件的支撑件，所述支撑件包括气囊，所述气囊设置为能够通过充放气来控制所述加载组件的加载速度。本实用新型所述的用于电池包的试验装置通过在加载组件上设置能够控制其加载速度的气囊，可使加载组件上下缓慢移动，实现对电池包的准静态加载，不会引入额外的冲击载荷，也不会出现加载组件倒落砸坏电池包的意外，同时还能保证加载组件与电池包接触面积的准确性。此外，所述试验装置还具有结构简单、操作方便、制作成本低的优点，适合作为电池包膝抵试验和踩踏试验的标准设备。

Description

用于电池包的试验装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种用于电池包的试验装置。

背景技术

动力电池包在开发过程中，需要通过仿真分析与试验验证的手段充分验证电池包的安全性与可靠性。常见仿真与试验工况包括静强度、模态、振动、挤压、底部球击、冲击和跌落，以及踩踏、膝抵等误作用工况。其中，膝抵试验是用于模拟膝盖压到电池包上壳体的情况，踩踏试验是用于模拟踩到电池包上壳体的情况。膝抵试验和踩踏试验并非强制性法规试验，没有统一的试验标准，目前仿真和试验主要是借鉴通用汽车标准GMW 16390《RESS-ADV电池包性能试验要求》相关条款。

对于膝抵试验，试验方法是：在电池包顶部所有可能的薄弱点100×100mm的区域内均匀分布1500N的负荷并保持1min；判定标准是：电池包上壳体不应出现裂纹或破损，膝抵区域最大位移不超过15mm，试验中上壳体有密封要求的位置不得分离，测试前后绝缘电阻无变化，电池包状态正常。对于踩踏试验，试验方法是：在电池包顶部所有可能的薄弱点50×50mm的区域内均匀分布890N的负荷并保持1min；判定标准是：电池包上壳体不应出现裂纹或破损，踩踏区域最大位移不超过10mm，试验中上壳体有密封要求的位置不得分离，测试前后绝缘电阻无变化，电池包状态正常。

目前，膝抵试验和踩踏试验并没有成熟的试验设备。现有膝抵试验主要是采用小配重块分层加载，由于每个小配重块只有10～20kg，通过逐层加载，电池包上壳体受力逐渐增大，因此不会产生冲击载荷，接近准静态加载，并且每个配重块质量较小，工人操作相对简单；但是该种方式存在以下缺点：在100mm×100mm的区域加载1500N，配重块最终高度h＝1500÷9.81÷7850÷0.01≈1.95m，高度太高，电池包上壳体一旦变形，加载块很容易倒落而砸在电池包的其他位置上，发生意外。而现有踩踏试验主要是找体重接近的工人站到电池包的上壳体上，这种方式试验简单，但加载不规范，受力面积很难保证刚好50mm×50mm。

为了克服上述缺点，保证试验的安全性以及试验装置与电池包上壳体接触面积的准确性，也有企业通过使用天车一次性加载来进行膝抵试验和踩踏试验，但是该种方式在加载过程中，天车下降的快慢和加载块有无摆动对试验结果影响较大，容易引入冲击载荷，造成试验样件损坏。

因此，有必要提出一种试验装置，能够保证试验的安全性以及试验装置与电池包上壳体接触面积的准确性，同时还能实现对电池包的准静态加载。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于电池包的试验装置，以解决上述问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于电池包的试验装置，所述试验装置包括用于沿竖直方向对电池包进行加载的加载组件和支撑所述加载组件的支撑件，所述支撑件包括气囊，所述气囊设置为能够通过充放气来控制所述加载组件的加载速度。

进一步的，所述加载组件包括支撑于所述气囊上方的第一加载件和从所述第一加载件的底部向下延伸穿过所述气囊的第二加载件，所述第二加载件的底面形成用于与所述电池包接触的加载面。

进一步的，所述第二加载件设置为高度可调的。

进一步的，所述第二加载件包括由上至下依次连接的第一配重块、第二配重块和第三配重块，所述第三配重块的底面为所述加载面，所述第一配重块与所述第二配重块相互套设，且所述第二配重块能够相对于所述第一配重块可锁止地沿所述第一配重块的高度方向上下移动。

进一步的，所述加载组件包括能够将所述第二配重块可释放地锁定于所述第一配重块的锁定结构，所述锁定结构包括相配合的锁定孔和锁定件，所述第一配重块和所述第二配重块中的一者上设置有沿所述高度方向间隔排布的多个所述锁定孔，所述第一配重块和所述第二配重块中的另一者上设置有至少一个所述锁定孔，所述锁定件能够通过所述锁定孔穿设在所述第一配重块和所述第二配重块上。

进一步的，所述第一加载件上设置有吊耳。

进一步的，所述试验装置包括用于对所述气囊进行充放气的气泵；和/或所述试验装置包括设置于所述加载组件底部的缓冲垫。

进一步的，所述支撑件包括支架，所述气囊支撑于所述支架上，所述支架上开设有供所述第二加载件穿过的避让口。

进一步的，所述支架设置为可移动的。

进一步的，所述支架包括支架主体和用于支撑所述气囊的底座，所述避让口开设在所述底座上，所述支架主体上设置有沿所述支架主体的长度方向延伸的导轨，所述底座设置为能够沿所述导轨往复移动。

相对于现有技术，本实用新型所述的用于电池包的试验装置具有以下优势：

本实用新型所述的用于电池包的试验装置通过在加载组件上设置能够控制其加载速度的气囊，可使加载组件上下缓慢移动，实现对电池包的准静态加载，不会引入额外的冲击载荷，也不会出现加载组件倒落砸坏电池包的意外，同时还能保证加载组件与电池包接触面积的准确性。此外，所述试验装置还具有结构简单、操作方便、制作成本低的优点，适合作为电池包膝抵试验和踩踏试验的标准设备。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施方式所述的试验装置与电池包配合的示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中支架的结构示意图；

图4为本实用新型实施方式所述的加载组件的结构示意图。

附图标记说明：

10 试验装置 11 气囊

12 第一加载件 121 吊耳

13 第一配重块 131 侧壁

132 锁定孔 14 第二配重块

15 第三配重块 16 缓冲垫

17 支架 171 避让口

172 滚轮 18 电池包

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

另外，在本实用新型的实施方式中所提到的方位词如“上、下、顶、底”，是指所述试验装置在安装使用状态下的方位。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

本实用新型提供一种用于电池包的试验装置，所述试验装置10包括用于沿竖直方向对电池包18进行加载的加载组件和支撑所述加载组件的支撑件，所述支撑件包括气囊11，所述气囊11设置为能够通过充放气来控制所述加载组件的加载速度。

本实用新型所述的用于电池包的试验装置通过在加载组件上设置能够控制其加载速度的气囊11，可使加载组件上下缓慢移动，实现对电池包18的准静态加载，不会引入额外的冲击载荷，也不会出现加载组件倒落砸坏电池包的意外，同时还能保证加载组件与电池包接触面积的准确性。此外，所述试验装置还具有结构简单、操作方便、制作成本低的优点，适合作为电池包膝抵试验和踩踏试验的标准设备。

上述中，可以理解的是，所述加载组件的重量满足进行膝抵试验或踩踏试验所需的重量，即当所述试验装置10应用在膝抵试验中时，所述加载组件的重量(例如大于或等于150kg)能够对电池包18加载1500N的载荷；当所述试验装置10应用在踩踏试验中时，所述加载组件的重量(例如大于或等于90.75kg)能够对电池包18加载890N的载荷。当然，所述加载组件也可以根据其他试验需要而改变其重量，以实现不同的加载载荷。此外，由于所述加载组件为一体件，其底面积固定，因此能够保证其与电池包18接触面积的准确性。例如按照目前的标准，当所述试验装置10应用在膝抵试验中时，使所述加载组件的底面尺寸为100mm×100mm；当所述试验装置10应用在踩踏试验中时，使所述加载组件的底面尺寸为50mm×50mm。

具体地，根据本实用新型的一种实施方式，如图2所示，所述加载组件包括支撑于所述气囊11上方的第一加载件12和从所述第一加载件12的底部向下延伸穿过所述气囊11的第二加载件，所述第二加载件的底面形成用于与所述电池包18接触的加载面。其中，应当理解的是，第一加载件12与第二加载件固定连接，气囊11的形状(例如圆环状)应保证使第二加载件穿过而与电池包18接触，通过气囊11对第一加载件12的支撑，随着气囊11的充放气，所述加载组件能够缓慢地沿其加载方向(即竖直方向)上下移动，从而实现对电池包18的准静态加载。

在实际使用过程中，由于电池包18的上表面不都是平面，而且不同类型的电池包其高度也不相同，因此，为了使所述试验装置10适应电池包18的不同高度，可将所述第二加载件设置为高度可调的，即所述第二加载件自身的高度可变。

上述中，所述第二加载件的高度可调可通过任意方式来实现，本实用新型并不做限制。根据本实用新型的一种实施方式，如图4所示，所述第二加载件可包括由上至下依次连接的第一配重块13、第二配重块14和第三配重块15，所述第三配重块15的底面为所述加载面，所述第一配重块13与所述第二配重块14相互套设，且所述第二配重块14能够相对于所述第一配重块13可锁止地沿所述第一配重块13的高度方向上下移动。

其中，第一配重块13和第二配重块14的具体结构不做限制，其可以是相互配合的筒状和柱状；也可以使第一配重块13形成开口向下的凹形，第二配重块14经所述开口部分地插设于第一配重块13内；还可以是例如图4所示的，第一配重块13包括沿水平方向间隔且平行设置的两个侧壁131，第二配重块14夹设在两个侧壁131之间。

本实用新型中，为了实现第二配重块14的上述可锁止移动，所述加载组件包括能够将所述第二配重块14可释放地锁定于所述第一配重块13的锁定结构。其中，所述锁定结构可以为任意能够将第二配重块14锁定于第一配重块13的结构。为了便于操作，降低制作成本，根据本实用新型的一种实施方式，所述锁定结构可包括相配合的锁定孔132和锁定件，其中所述第一配重块13和所述第二配重块14中的一者上可设置有沿所述高度方向间隔排布的多个所述锁定孔132，所述第一配重块13和所述第二配重块14中的另一者上可设置有至少一个所述锁定孔132，所述锁定件能够通过所述锁定孔132穿设在所述第一配重块13和所述第二配重块14上。

具体地，例如图4所示的一种实施方式，第一配重块13的两个侧壁131上以及第二配重块14上均设置有沿所述加载组件的高度方向间隔排布的多个所述锁定孔132，当将第一配重块13与第二配重块14的相对位置调整好之后，可将所述锁定件通过所述锁定孔132穿设在第一配重块13和第二配重块14上以将两者固定。当然，为了加强第一配重块13和第二配重块14的连接，可在第一配重块13与第二配重块14的相对应的锁定孔内均插设所述锁定件。所述锁定件可以是螺栓等杆状件。

此外，需要说明的是，在本实用新型中，第一加载件12、第一配重块13、第二配重块14以及第三配重块15可以具有任意适当的结构(可参见图4)，其重量分布也不做限制，例如可以使位于最下方的第三配重块15的重量大些，以加强所述加载组件在加载过程中的稳定性。另外，第二配重块14和第三配重块15可通过螺栓连接，这样方便根据试验标准的变化对第三配重块15进行相应的加载面尺寸的调整或更换。按照目前的标准，在膝抵试验中，所述加载面的尺寸为100mm×100mm；在踩踏试验中，所述加载面的尺寸为50mm×50mm。

本实用新型中，所述第一加载件12上可设置有吊耳121，以便于对所述加载组件进行吊装。另外，所述试验装置10可包括用于对所述气囊11进行充放气的气泵。此外，所述试验装置10还可包括设置于所述加载组件底部的缓冲垫16，即将缓冲垫16覆盖在所述加载面上，起到缓冲作用，防止冲击载荷过大造成电池包上壳体损坏。

本实用新型中，如图1所示，所述支撑件可包括支架17，所述气囊11支撑于所述支架17上，所述支架17上开设有供所述第二加载件穿过的避让口171(参见图3)。在使用时，可先将支架17架设在电池包的上方，然后将气囊11放置于支架17上，再将所述加载组件吊装至使得所述第二加载件依次穿过所述气囊11和避让口171而与电池包的上表面接触，同时第一加载件12支撑在气囊11上方；通过使气囊11逐步放气，所述加载组件可以缓慢地下降，实现对电池包的准静态加载，不会引入额外的冲击载荷。而且由于所述支撑件的支撑，所述加载组件不会出现倒落砸坏电池包的意外。此外，由于所述加载组件只沿竖直方向移动，且所述加载面尺寸固定，能够保证加载组件与电池包接触面积的准确性。

为了保证在试验时，所述试验装置可以从电池包的一端加载到另一端，根据本实用新型的一种实施方式，可将所述支架17设置为可移动的。例如图3所示，在所述支架17的下方设置滚轮172。为了保证试验进行的稳定性，滚轮172最好设置为可锁止的。

根据本实用新型的另一种实施方式，所述支架17可包括支架主体和用于支撑所述气囊11的底座，所述避让口171开设在所述底座上，所述支架主体上设置有沿所述支架主体的长度方向延伸的导轨，所述底座设置为能够沿所述导轨往复移动。可以理解的是，所述加载组件以及所述气囊11能够跟随所述底座移动，随着所述底座的移动，所述加载组件可以从电池包的一端加载到另一端。在这种情况下，所述导轨应具有足够的长度，以适应电池包的长度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电池包的试验装置，其特征在于，所述试验装置(10)包括用于沿竖直方向对电池包(18)进行加载的加载组件和支撑所述加载组件的支撑件，所述支撑件包括气囊(11)，所述气囊(11)设置为能够通过充放气来控制所述加载组件的加载速度。

2.根据权利要求1所述的用于电池包的试验装置，其特征在于，所述加载组件包括支撑于所述气囊(11)上方的第一加载件(12)和从所述第一加载件(12)的底部向下延伸穿过所述气囊(11)的第二加载件，所述第二加载件的底面形成用于与所述电池包(18)接触的加载面。

3.根据权利要求2所述的用于电池包的试验装置，其特征在于，所述第二加载件设置为高度可调的。

4.根据权利要求3所述的用于电池包的试验装置，其特征在于，所述第二加载件包括由上至下依次连接的第一配重块(13)、第二配重块(14)和第三配重块(15)，所述第三配重块(15)的底面为所述加载面，所述第一配重块(13)与所述第二配重块(14)相互套设，且所述第二配重块(14)能够相对于所述第一配重块(13)可锁止地沿所述第一配重块(13)的高度方向上下移动。

5.根据权利要求4所述的用于电池包的试验装置，其特征在于，所述加载组件包括能够将所述第二配重块(14)可释放地锁定于所述第一配重块(13)的锁定结构，所述锁定结构包括相配合的锁定孔(132)和锁定件，所述第一配重块(13)和所述第二配重块(14)中的一者上设置有沿所述高度方向间隔排布的多个所述锁定孔(132)，所述第一配重块(13)和所述第二配重块(14)中的另一者上设置有至少一个所述锁定孔(132)，所述锁定件能够通过所述锁定孔(132)穿设在所述第一配重块(13)和所述第二配重块(14)上。

6.根据权利要求2所述的用于电池包的试验装置，其特征在于，所述第一加载件(12)上设置有吊耳(121)。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的用于电池包的试验装置，其特征在于，所述试验装置(10)包括用于对所述气囊(11)进行充放气的气泵；和/或所述试验装置(10)包括设置于所述加载组件底部的缓冲垫(16)。

8.根据权利要求2-6中任意一项所述的用于电池包的试验装置，其特征在于，所述支撑件包括支架(17)，所述气囊(11)支撑于所述支架(17)上，所述支架(17)上开设有供所述第二加载件穿过的避让口(171)。

9.根据权利要求8所述的用于电池包的试验装置，其特征在于，所述支架(17)设置为可移动的。

10.根据权利要求8所述的用于电池包的试验装置，其特征在于，所述支架(17)包括支架主体和用于支撑所述气囊(11)的底座，所述避让口(171)开设在所述底座上，所述支架主体上设置有沿所述支架主体的长度方向延伸的导轨，所述底座设置为能够沿所述导轨往复移动。