一种电池包冲击测试装置的制作方法

本发明涉及电动汽车电池碰撞安全性能测试领域，具体是一种电池包冲击测试装置。

背景技术：

伴随着电动汽车销量的增长，电动汽车由于电池受到机械损伤导致短路起火的事故时有发生。为提升电动汽车电池的安全性能，推动电动汽车行业健康发展，很多单位展开了电池冲击安全测试研究，并申报了多项专利。

如CN 102692308A公开的电池撞击测试装置及其测试方法，该装置包括冲击锤、导杆、测试棒和用于放置测试电池的测试平台，所述导杆设置在所述测试平台上，所述冲击锤设在所述导杆上且可沿导杆的轴向移动，还包括支架，所述测试平台上设有贯穿的限位孔，所述支架一端与所述测试棒固定在一起，所述支架的另一端穿入所述限位孔内，所述冲击锤沿所述导杆移动，所述冲击锤的下端可撞击所述测试棒。上述电池撞击测试棒装置及测试方法，通过将支架与测试棒固定在一起，并将支架限制在测试平台的限位孔内，使得电池撞击试验时测试棒不会移动，方便测试且测试结果较准确，测试棒不会移动，不需进行调整，提高了测试效率。

此外，类似的还有CN 202210022U公开的锂离子电池安全性能测试装置、CN 103575495A公开的一种电池冲击测试装置、CN 203572628U公开的电池耐冲击测试装置、CN 203616092U公开的一种电池包高空跌落测试装置等通过电池或重锤自重跌落对电池产生冲击；CN105181288A公开的一种电动汽车锂电池的冲击试验设备，其通过牵引装置拖动移动小车对电池产生冲击。

上述专利文献的缺点如下：第一、仅靠重力提供能量，在有限空间条件下，冲击能量有限，无法让电池包达到所需变形程度；第二、当需要获得较大冲击速度时，牵引装置需要更大的运动空间；第三、无灭火装置，电池短路起火后易对人员或设备造成安全风险；第四、无废气处理装置，在电池破坏后易产生大量危害人体和环境的有毒气体。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电池包冲击测试装置，其能够解决现有技术中冲击测试时电池包灭火的问题。

本发明的技术方案如下：

一种电池包冲击测试装置，包括用于放置电池包的碰撞壁障、具有冲击头的移动滑台、推动移动滑台滑动的液压动力装置以及与电池包内部的传感器通信连接的监控装置，所述移动滑台位于液压动力装置与碰撞壁障之间，移动滑台的冲击头朝向碰撞壁障侧面上放置电池包的支撑组件，所述监控装置控制所述液压动力装置启停；其还包括位于所述支撑组件正下方用于电池包灭火的溶液池，监控装置还控制所述支撑组件释放电池包落入所述溶液池中。

进一步的，所述碰撞壁障包括一固定的刚性墙，所述支撑组件包括一锁止块和两倾倒平板，所述两倾倒平板在同一平面上且端部对齐，两倾倒平板相邻的端部各设置有滚轮，两倾倒平板的另一端各与一个轴转动连接，所述轴垂直固定在所述刚性墙的侧面上，两倾倒平板上各固定有一个支撑架，所述支撑架用于支撑电池包；所述滚轮支撑在所述锁止块上，在所述监控装置控制锁止块下落的过程中，两倾倒平板转动使支撑架上的电池包下落至所述溶液池中。

进一步的，所述刚性墙内具有一个空腔，该空腔朝锁止块的侧壁上开设有纵向贯穿刚性墙底面的条形缺口；所述锁止块包括相互垂直的嵌入板、加强板和支撑平板，该嵌入板位于空腔中，该支撑平板位于所述滚轮下方用于支撑滚轮，该加强板穿插在条形缺口中且与条形缺口间隙配合，加强板的一边与嵌入板固定，加强板的另一边与支撑平板固定。

进一步的，所述刚性墙置放电池包的侧面上安装有缓冲器。

进一步的，所述溶液池采用混凝土制成，混凝土层内壁涂覆有绝缘涂层。

进一步的，所述溶液池为矩形池体，其内尺寸是4000mm×4000mm×3000mm，所述绝缘涂层的厚度为10mm。

进一步的，所述液压动力装置与碰撞壁障之间设置有一对导轨安装墙，两导轨安装墙相对的内侧面各设置有一条导轨；所述移动滑台包括位于两导轨安装墙之间的滑块，该滑块的两侧开设有与导轨匹配的滑槽，所述冲击头固定在滑块朝碰撞壁障的端面上。

进一步的，所述液压动力装置通过一活塞杆推动所述移动滑台沿所述导轨滑行。

进一步的，所述滑块的顶面上阵列分布有安装孔，所述移动滑台通过在安装孔中螺栓固定配重块来调节滑块的重量。

进一步的，还包括废气处理装置，该废气处理装置包括抽吸机、管道和吸附反应室，所述抽吸机与吸附反应室通过管道连接，所述抽吸机位于电池包正上方且朝向电池包。

本发明的测试装置能够模拟电动车发生碰撞过程中电池包可能受到的冲击破坏，其通过液压动力装置推动移动滑台滑行，使移动滑台的冲击头对电池包进行冲击，所述监控装置可以通过布置在电池包内部的传感器观测电池包状态，时时监测电池包在碰撞过程中的电压和温度变化以做好灭火准备，为车辆设计提供准确数据。所述碰撞壁障给碰撞过程中的电池包提供支撑，并且，当电池包短路起火后，监控装置能够控制支撑组件释放电池包，让短路起火的电池包顺利落入溶液池，实现有效的灭火处理。相对于手持式或喷淋式灭火装置，本发明采用溶液池灭火，电池包沉入溶液池中，可以有效隔绝空气，降温更加充分，同时溶液可与电池包泄漏物质反应，保证了灭火的安全可靠性。本装置采用液压动力装置提供冲击能量，使整个装置能够布置在较小的封闭房间内，并产生足够大的撞击能量，有效避免了试验对环境的影响。

本发明通过对支撑组件的设计，在支撑组件释放电池包的过程中，监控装置控制锁止块坠落，支撑架和倾倒平板会在重力作用下绕轴朝下转动，且倾倒平板与锁止块之间通过滚动结构尽可能减少两者之间的干涉，保证电池包顺利落入溶液池中，避免试验设备与起火电池包的接触，保证了试验设备的安全。

本发明的缓冲器能够防止滑块对电池包产生过渡变形或者直接撞击到刚性墙上。

为了扑灭电池包在碰撞过程中短路产生的火情，所述溶液池的内尺寸大小能够容纳常规冲击测试的电池包，使用时池内盛满溶液，池壁布设绝缘涂层来防止电池包的高电压对外围人员造成伤害。当短路起火的电池包落入溶液池中时，溶液可以给电池包降温，并与泄漏出的有害物质反应。

本发明将导轨安装到导轨安装墙的内侧面，在冲击头的冲击过程中，保证滑块不会因为受到冲击而跳出导轨，避免滑块倾倒，保证测试的安全有效。

本发明的冲击头在活塞杆的推动下可以按照设定速度撞击电池包，准确模拟电动车碰撞事故中，电池包受到的冲击破坏，满足不同电池包的碰撞能量需求。

为了满足不同结构强度的电池包都能产生足够的变形，所述移动滑台通过安装孔增减配重块，让移动滑台质量在100kg-200kg范围内变化，以调整撞击能量,同时可以更改冲击头的形状对电池包造成不同类型的损坏。

废气处理装置吸收有害气体，并将气体运输至吸附反应室进行处理，防止电池包在落入溶液池前后泄漏出的部分有害气体对环境造成影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的移动滑台的结构示意图；

图3为图2所示结构在A-A方向上的剖视图；

图4为本发明中废气处理装置的结构示意图；

图5为本发明中碰撞壁障的结构示意图；

图6为图5的局部爆炸视图；

图7为图6的局部剖视图；

图8为本发明碰撞壁障中锁止块的左视图；

图9为本发明溶液池的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

一种电池包冲击测试装置，如图1所示，其包括用于放置电池包的碰撞壁障4、具有冲击头14的移动滑台2、推动移动滑台2滑动的液压动力装置1以及与电池包7内部的传感器通信连接的监控装置5。所述移动滑台2位于液压动力装置1与碰撞壁障4之间，液压动力装置1可采用已有的加速台车试验设备，移动滑台2的冲击头14朝向碰撞壁障4侧面上放置电池包7的支撑组件，所述监控装置5控制所述液压动力装置1启停。本测试装置还包括位于所述支撑组件正下方用于电池包灭火的溶液池6，监控装置5还控制所述支撑组件释放电池包7落入所述溶液池6中。

如图5所示，所述碰撞壁障4包括一固定的刚性墙47，所述支撑组件包括一锁止块42和两倾倒平板41、48，所述两倾倒平板41、48在同一平面上且端部对齐，两倾倒平板41、48相邻的端部各设置有3个滚轮43，两倾倒平板41、48的另一端各与一个轴44转动连接，该两个轴沿冲击头14的直线轨迹对称布置。所述轴44的一端垂直固定在所述刚性墙47的侧面上。两倾倒平板41、48绕轴44沿图5中箭头所示方向自由旋转。两倾倒平板41、48上各焊接有一个支撑架46，所述两支撑架46用于支撑电池包7，电池包7则放置在支撑架46上。所述滚轮43支撑在所述锁止块42上，在所述监控装置5控制锁止块42下落的过程中，两倾倒平板41、48转动使支撑架46上的电池包7下落至所述溶液池6中。

如图6所示，所述刚性墙47内具有一个空腔472，该空腔472朝锁止块42的侧壁上开设有纵向贯穿刚性墙47底面的条形缺口471。如图7、8所示，锁止块42由嵌入板421、加强板422和支撑平板423组成。该嵌入板421位于空腔472中，该支撑平板423位于所述滚轮43下方用于支撑滚轮43，该加强板422穿插在条形缺口471中且与条形缺口471间隙配合，加强板422的一边与嵌入板421固定，加强板422的另一边与支撑平板423固定。嵌入板421插入到刚性墙47的空腔472中，支撑平板423和嵌入板421之间形成的水平间隙a，可以让加强板422插入到刚性墙47的缺口471中。两倾倒平板41、48带滚轮43的一端搁置在锁止块42的支撑平板423上。

所述刚性墙47置放电池包7的侧面上安装有两个缓冲器45，两个缓冲器45也沿冲击头的直线轨迹对称分布，防止滑块13对电池包7产生过渡变形或者直接撞击到刚性墙47上。

如图9所示，所述溶液池6采用混凝土制成，混凝土层61内壁涂覆有绝缘涂层62。溶液63盛满整个池体，保证能够完全淹没电池包7。所述溶液池6采用矩形池体，其内尺寸是4000mm×4000mm×3000mm，所述绝缘涂层62的厚度为10mm。

所述液压动力装置1与碰撞壁障4之间设置有一对导轨安装墙11，如图2、3所示，两导轨安装墙11左右对称固定于地面上，轴44的两端固定在刚性墙47和导轨安装墙11上。两导轨安装墙11相对的内侧面各设置有一条导轨12，导轨12左右对称用螺栓固定于导轨安装墙11内侧侧壁上。所述移动滑台2包括位于两导轨安装墙11之间的滑块13，该滑块13的两侧开设有与导轨12匹配的滑槽，所述冲击头14固定在滑块13朝碰撞壁障4的端面上。滑块13冲击电池包7时所受的反力可以均匀的分担到导轨12上。滑块13顶面上阵列分布有安装孔131，可根据实际需要采用螺栓固定配重块以改变滑块13的重量。滑块13的前端采用螺栓安装冲击头14，可根据不同需要更换不同形状的冲击头。

所述液压动力装置1通过一活塞杆15推动所述移动滑台2沿所述导轨12滑行，为了使移动滑台2产生足够的速度，所述液压动力装置1可以在100ms内通过活塞杆15将移动滑台2速度由0km/h推动至100km/h。。

本测试装置还包括废气处理装置3，该废气处理装置3包括抽吸机31、管道32和吸附反应室33，如图4所示，所述抽吸机31与吸附反应室33通过管道32连接，所述抽吸机31位于电池包7正上方且朝向电池包7。当电池包7在碰撞过程中泄漏有害气体，抽吸机31启动，将有害气体通过管道32运送至吸附反应室33进行处理。