一种电池系统振动测试固定工装的制作方法

本实用新型涉及一种振动工装,特别是一种电池系统振动测试固定工装。

背景技术：

为了测试车用电池系统在使用中忍受环境振动的能力，需要将车用电池系统安装到振动台上对电池系统进行测试。中国专利方形电池系统的振动工装,申请号：201210081730.X，公开了台体和固定支架，在固定支架上设置有至少一个可容置方形电池系统，固定支架安装在台体上。但是此固定支架只能固定不同规格的方形电池系统，无法根据不同大小和形状的电池系统进行调节，适用性较差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可用来固定不同规格、形状和大小的电池系统的振动测试固定工装。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种电池系统振动测试固定工装，电池系统上具有电池系统安装孔,包括基板和两个以上的电池系统固定卡爪，所述电池系统固定卡爪可拆卸的安装在所述基板上；所述电池系统固定卡爪上设有与所述电池系统安装孔位置对应的电池系统固定孔。

本实用新型的有益效果是：通过电池系统固定卡爪将待测试电池系统固定安装在基板上；由于电池系统固定卡爪是独立的结构、且是可拆卸安装在基板上的，可以随意变化电池系统固定卡爪的安装位置；在实际使用中，电池系统固定卡爪可以做出多种形状、结构和大小，可以用来固定不同规格、形状和大小的电池系统，使固定工装兼容不同的电池系统，最大化的实现工装的功能。电池系统通过振动测试固定工装安全、可靠的固定住，能够完成电池系统振动、冲击三个轴向的所有试验。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，电池系统固定孔的数量大于等于所述电池系统安装孔的数量。

采用上述进一步方案的有益效果是，每个电池系统固定卡爪上可以设置一个电池系统固定孔，那么电池系统固定卡爪的数量与电池系统安装孔的数量相同；也可以是每个电池系统固定卡爪上设置多个电池系统固定孔，这样可以实现降低电池系统固定卡爪的数量，或者是实现方便与电池系统安装孔的对应适配。

进一步，还包括垫板，所述垫板可拆卸的安装在所述基板上，所述电池系统固定卡爪可拆卸的分别安装在所述垫板和所述基板。

采用上述进一步方案的有益效果是，基板上的第一固定孔间距较大，大概在200毫米左右，而如果将电池系统固定卡爪都直接安装在基板上，势必会增大电池系统固定卡爪的体积；现在将电池系统固定卡爪安装在垫板上，垫板不是振动台上的固有部件，因此可以做成任意形状；在实际应用时，垫板设置有多块，在每块垫板上都设置有用于固定电池系统固定卡爪的卡爪固定孔，两个卡爪固定孔之间的距离要小于基板上的两个相邻固定孔之间的距离，因此可以减少电池系统固定卡爪的体积。

进一步，所述垫板通过第一螺栓与所述基板固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用螺栓连接，结构简单，安装拆卸方便；在实际使用时，垫板上设置有至少两个垫板安装孔，而在基板上密布有多个第一固定孔，垫板安装孔与第一固定孔适配，这样就可以随意的变化安装位置，进而也可以实现本固定工装能够固定不同规格、形状和大小的电池系统；与通过焊接方式将电池系统固定卡爪固定在基板上相比有效减小了焊接变形，增强了夹具抗振性。

进一步,所述电池系统固定卡爪包括前电池系统固定卡爪、后电池系统固定卡爪和侧电池系统固定卡爪；所述前电池系统固定卡爪和所述侧电池系统固定卡爪通过第二螺栓与所述垫板固定连接，所述后电池系统固定卡爪通过第三螺栓与所述基板固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，在使用时，前电池系统固定卡爪、后电池系统固定卡爪和侧电池系统固定卡爪每种都有多个，分布在基板上，围成一个由于固定电池系统的区域。

进一步,所述后电池系统固定卡爪包括一体依次连接的卡爪安装段、连接段及电池系统固定段，所述卡爪安装段通过第三螺栓与所述基板固定连接，所述电池系统固定孔设置在所述卡爪安装段上。

采用上述进一步方案的有益效果是，卡爪安装段设置有至少两个贯穿卡爪安装段上下表面的通孔，该通孔即为卡爪安装孔，而在实际应用中，基本采用设置两个卡爪安装孔，这样在与基板上的固定孔配合固定起来更加方便，而且固定后的结构也稳定；并且一体式的电池系统固定卡爪的刚性强，在振动的过程中不易变形损坏，延长电池系统固定卡爪的使用寿命，保证振动测试安全有效的进行。

进一步，所述卡爪安装段的长度大于所述电池系统固定段的长度。

采用上述进一步方案的有益效果是，基板是振动台上的固有部件，其上设置的第一固定孔也是固有的，第一固定孔的间距在200毫米左右；因此要将卡爪安装段设置的长一些，使其能够同时与两个固定孔适配；而电池系统安装孔是设置在电池系统侧边延伸出来的一小块凸起上，因此电池系统安装孔距离这凸起边沿的距离较小，因此将电池系统固定段设置的短一些；这样既能将电池系统固定卡爪稳定的固定安装在基板上，也能够将电池系统稳定的固定安装在电池系统固定卡爪上，最终实现将电池系统稳定的固定安装在基板上，保证振动测试过程中电池系统被工装稳定的固定在测试台上；而且卡爪安装段设置的长一些，在安装时可以将其一部分探出基板外，进而也能够实现在有限的基板的面积下固定更大的电池系统。

进一步，所述电池系统固定孔位于所述电池系统安装孔上方，所述电池系统通过第二螺栓依次穿过电池系统固定孔和电池系统安装孔与所述卡爪安装段固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，这种固定方式与电池系统使用状态时与车体的固定方式一致，因此能够保证测试的环境更加接近电池系统的实际使用状态，测试结果更加的精确。

进一步，所述卡爪安装段及电池系统固定段位于所述连接段的同侧且所述卡爪安装段位于所述电池系统固定段的下方。

采用上述进一步方案的有益效果是，这种结构的电池系统固定卡爪结构紧凑，占用空间小；在实际应用中，基板的形状基本是固定的，而采用此结构的电池系统固定卡爪能在有限的基板的面积下固定更大的电池系统。

进一步，所述电池系统与所述卡爪安装段之间的最小距离大于所述第三螺栓的长度。

采用上述进一步方案的有益效果是，在实际安装时，首先将后电池系统固定卡爪与电池系统连接，然后通过吊装将电池系统放置与基板上；这时需要通过第一螺栓穿过卡爪安装孔并拧入固定孔内；而由于基板不便移动，一般情况下都是固定在振动台上的，因此只能从基板的上向插入螺栓将后电池系统固定卡爪固定在基板上，那么必须保证电池系统与卡爪安装段之间的最小距离大于第三螺栓的长度才能将第三螺栓穿过卡爪安装孔。

进一步，所述垫板的顶部设置有与前电池系统固定卡爪和所述侧电池系统固定卡爪底部形状相适配的凹槽，所述前电池系统固定卡爪和所述侧电池系统固定卡爪的底部分别插接在所述凹槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是，在实际应用时，在凹槽的底部设置有卡爪固定孔，而在前电池系统固定卡爪和侧电池系统固定卡爪上设置有与之相适配的卡爪安装孔，并通过第二螺栓固定连接；通过凹槽和螺栓的卡双重固定来实现前电池系统固定卡爪和侧电池系统固定卡爪稳定的固定在垫板上。由于振动测试过程中的振动较大，因此通过上述结构能够保证在测试过程中前电池系统固定卡爪和侧电池系统固定卡爪能够稳定的固定在垫板上。

进一步，还包括配重块，所述配重块通过第五螺栓与所述基板和/或所述垫板固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于电池系统的形状不规则，那么其重心也不在中心位置处；当将电池系统固定在固定工装上以后，必定导致固定工装和电池系统整体的重心不在其中心位置处；通过配重块来调节固定工装和电池系统整体的重心，使重心尽量接近中心，提高振动测试过程中安装有电池系统的固定工装结构的稳定性，进而也是为了保证振动测试结果的准确性。

进一步，所述基板和/或所述垫板和/或电池系统固定卡爪由铝合金制成。

采用上述进一步方案的有益效果是，铝合金的比强度和比刚度高，质量小，易于加工，工艺性好。而且振动测试工装一阶固有频率远高于电池系统一阶固有频率，振动工装阻尼大，避免了振动测试工装与电池系统的共振耦合，提高了振动测试工装可靠性和安全性。夹具传递特性符合试验要求，波形失真小；能够将振动台产生的振动刚性不衰减的传递给电池系统。

附图说明

图1为本实用新型一种电池系统振动测试固定工装的结构示意图；

图2为本实用新型一种电池系统振动测试固定工装的分解图；

图3为本实用新型中后电池系统固定卡爪的结构示意图；

图4为本实用新型中侧电池系统固定卡爪的结构示意图；

图5为本实用新型中前电池系统固定卡爪的结构示意图；

图6为电池系统安装于本实用新型电池系统振动测试固定工装后的结构示意图；

图7为电池系统安装于本实用新型电池系统振动测试固定工装后的侧视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、基板，2、垫板，3、前电池系统固定卡爪，4、第一固定孔，5、凹槽，6、卡爪安装段，7、连接段，8、电池系统固定段，9、电池系统固定孔，10、卡爪安装孔，11、电池系统，12后电池系统固定卡爪，13、侧电池系统固定卡爪，H、电池系统与卡爪安装段之间的最小距离。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图7所示，一种电池系统振动测试固定工装，电池系统11上具有电池系统安装孔，包括基板1和两个以上的电池系统固定卡爪，电池系统固定卡爪可拆卸的安装在基板1上；电池系统固定卡爪上设有与电池系统安装孔位置对应的电池系统固定孔9。电池系统固定卡爪固定在基板1上，而电池系统11通过第四螺栓依次穿过电池系统固定孔9和电池系统安装孔与基板1固定连接，最终实现将电池系统固定在振动测试平台上，并且由于电池系统固定卡爪是独立的结构，在制作和生产时可以根据实际需求变化电池系统固定卡爪的形状，因此可以用来固定不同规格、形状和大小的电池系统11，使固定工装兼容不同的电池系统11，最大化的实现工装的功能。

在本实用新型的另一个实施例中，电池系统固定孔9的数量大于等于电池系统安装孔的数量。

当每个电池系统固定卡爪上设置一个电池系统固定孔9时，那么电池系统固定卡爪的数量要与电池系统安装孔的数量相同。

当每个电池系统固定卡爪上设置两个甚至更过个电池系统固定孔时，那么电池系统固定卡爪的数量就可以与电池系统安装孔的数量相同，也可以不同；当电池系统固定卡爪的数量与电池系统安装孔的数量相同时，那么可以在一个电池系统固定卡爪上的多个电池系统固定孔9中选择一个与电池系统安装孔适配，选择性大，通过一个电池系统固定卡爪上的多个电池系统固定孔9来适配电池系统安装孔，也可实现固定不同规格、形状和大小的电池系统11；当电池系统固定卡爪的数量与电池系统安装孔的数量不相同时，可以用一个电池系统卡爪上的多个电池系统固定孔9与多个电池安装孔适配进行安装电池系统11；减少电池系统固定卡爪的数量。优选的，电池系统固定卡爪的数量与电池系统安装孔的数量相同，每个电池系统固定卡爪上设置一个电池系统固定孔9。

在又一个实施例中，还包括垫板2，垫板2可拆卸的安装在基板1上，电池系统固定卡爪可拆卸的分别安装在基板1和垫板2。电池系统固定卡爪为两个以上，有一部分是直接固定在基板1上的，另一部分是通过垫板2间接固定在基板1上的。可以减小固定在垫板2上的电池系统固定卡爪的体积。

在这个实施例中，垫板2通过第一螺栓与基板1固定连接。在垫板2上设置多个贯穿垫板2上下表面的通孔，一般情况是设置四个，这个通过为垫板安装孔；而在基板1上密布很多第一固定孔4，最好是呈矩阵型。每块垫板2上的相邻两个垫板安装孔之间的距离与相邻两个第一固定孔4之间的距离相同。可以根据需求，调节垫板2在基板1上的位置。而且采用螺栓连接，结构简单，安装拆卸方便。

在本实施例中，电池系统固定卡爪包括前电池系统固定卡爪3、后电池系统固定卡爪12和侧电池系统固定卡爪13。在使用时，前电池系统固定卡爪3、后电池系统固定卡爪12和侧电池系统固定卡爪13每种都有多个，分布在基板1上，围成一个由于固定电池系统11的区域。

前电池系统固定卡爪3和侧电池系统固定卡爪13通过第二螺栓与垫板2固定连接，在使用时，他们是先安装在垫板2上，然后垫板2在安装在基板1上，最后在将电池系统安装在前电池系统固定卡爪3和侧电池系统固定卡爪13上。后电池系统固定卡爪12通过第三螺栓与基板1固定连接，在使用时，先将后电池系统固定卡爪12固定在电池系统11上，在将后电池系统固定卡爪12安装在基板1上。不同安装方式的电池系统固定卡爪的形状不同，安装方式不同，固定的电池系统11的位置不同。

在这个实施例中，后电池系统固定卡爪12包括一体依次连接的卡爪安装段6、连接段7及电池系统固定段8。连接段7竖直设置，卡爪安装段6及电池系统固定段8位于连接段7的同侧且卡爪安装段6位于电池系统固定段8的下方。卡爪安装段6的长度大于电池系统固定段8的长度。电池系统固定孔9设置在卡爪安装段6上。

卡爪固定段6上设有卡爪安装孔10，卡爪固定段6通过第三螺栓穿过卡爪安装孔10和第一固定孔4与基板1固定连接；卡爪固定段6一端与连接段7一端垂直连接，连接段7另一端与电池固定段8垂直连接，卡爪固定段6和电池固定段8位于连接段7的同侧。

电池系统固定孔9位于电池系统安装孔10上方，电池系统11通过第二螺栓依次穿过电池系统固定孔9和电池系统安装孔10与卡爪安装段6固定连接。

电池系统11与卡爪安装段6之间的最小距离为H，H大于第三螺栓的长度。

由于在使用中，后电池系统固定卡爪12是直接安装在基板1上的，而基板1上的第一固定孔4间距较大，因此需要将卡爪安装段6设置的较长，并在其上设置两个卡爪安装孔10，两个卡爪安装孔10的间距与第一固定孔4的间距相同，这样就可以通过第三螺栓将卡爪安装段6固定在基板1上了。

这种结构的后电池系统固定卡爪12结构紧凑，占用空间小；在实际应用中，基板1的形状基本是固定的，而采用此结构的后电池系统固定卡爪12能在有限的基板1的面积下固定更大的电池系统11；而且电池系统11与卡爪安装段6之间的最小距离大于第三螺栓的长度是将后电池系统固定卡爪12固定在基板1上的关键。

在这个实施例中，侧电池系统固定卡爪13为水平方式的U形，且使开口朝向基板1的中部；在其底部设置至少两个卡爪安装孔10，顶部设置有电池系统固定孔9。

前电池系统固定卡爪13为板状，底面设置有盲孔，这个盲孔的中心轴线垂直底面，这个盲孔就是卡爪安装孔10。电池固定孔9为贯穿两端面的通孔。

在本实施例中，为了将侧电池系统固定卡爪13和前电池系统固定卡爪3稳定的固定在垫板2上，在垫板2的顶部设置有与前电池系统固定卡爪和侧电池系统固定卡爪13底部形状相适配的凹槽5，将前电池系统固定卡爪3和侧电池系统固定卡爪13的底部分别插接在所述凹槽5内；在凹槽5的底部设置有卡爪固定孔，通过第二螺栓从垫板2的底部穿过卡爪固定孔后插入卡爪安装孔10内，将前电池系统固定卡爪3和侧电池系统固定卡爪13固定在凹槽5内。

由于电池系统11的形状不规则，那么其重心也不在中心位置处；当将电池系统11固定在固定工装上以后，必定导致固定工装和电池系统11整体的重心不在其中心位置处。为了使固定工装和电池系统11整体的重心尽量接近中心，在基板1上通过第五螺栓固定有配重块，提高振动测试过程中安装有电池系统11的固定工装结构的稳定性，进而也是为了保证振动测试结果的准确性。配重块也可以是通过第五螺栓固定在垫板2上，或者配重块为多块，同时在基板1和垫板2上都固定有配重块。

在这个实施例中，基板1、垫板2、前电池系统固定卡爪3、后电池系统固定卡爪12和侧电池系统固定卡爪13都是由铝合金制成。铝合金的比强度和比刚度高，质量小，易于加工，工艺性好。而且振动测试工装一阶固有频率远高于电池系统11一阶固有频率，振动工装阻尼大，避免了振动测试工装与电池系统11的共振耦合，提高了振动测试工装可靠性和安全性。夹具传递特性符合试验要求，波形失真小；能够将振动台产生的振动刚性不衰减的传递给电池系统11。

在本实施例公开了一种电池系统振动测试固定工装，包括一块基板1、六块垫板2、三个前电池系统固定卡爪3、八个后电池系统固定卡爪12和三个侧电池系统固定卡爪13。垫板2分别设置在基板1的两侧和前端；在左右两侧的垫板2上各均匀的设置四个后电池系统固定卡爪12。通过十三个电池系统固定卡爪3能够安全、可靠、牢固的将电池系统11固定在振动测试固定工装。

垫板2可以为任何形状，板状或者是块状都可以，最只要的是底面和顶面是平面，这样是为了保证固定后的稳定性。如果其他形状也能保证固定的稳定性，那也是可以的。

在基板1上设置多个中心轴线垂直于基板1上表面的第一固定孔4，多个第一固定孔4成矩阵型。第一固定孔4的疏密成都可以自己决定；当然，在保证基板1强度的前提下，密度越高越能提供更多的固定位置。

在垫板2上设置有贯穿垫板2上下表面的垫板安装孔，垫板安装孔的数量为四个，且与第一固定孔4适配。垫板2通过第一螺栓穿过垫板安装孔并穿入第一固定孔4与基板1固定连接。

后电池系统固定卡爪12直接安装在基板1上；前电池系统固定卡爪3安装在垫板2上；侧电池系统固定卡爪13安装在垫板2上。

在将电池系统11安装在基板1上时，采用下述步骤：

步骤S1、将前电池系统固定卡爪3和侧电池系统固定卡爪13通过第二螺栓安装在垫板2上；

步骤S2、根据电池系统11的大小，将垫板2安装在基板1的合适位置；

步骤S3、将后电池系统固定卡12与电池系统11连接；

步骤S4、吊装电池系统11到基板1上方，并与前电池系统固定卡爪3和侧电池系统固定卡爪13连接；

步骤S5、通过第三螺栓从卡爪安装段6的上面拧入直至拧入第一固定孔4内。

本实用新型的重点在于通过本测试工装与电池系统11固定方式与电池系统11在使用状态时的固定方式一致，即测试工装与电池系统11的固定点与电池系统11在车体中的固定点相同，能够真实反映电池系统11在实际使用中的受力情况；这样测试的环境更加接近实际使用状态，测试结果更加的精准。

本实施例中的所有孔，都采用内螺纹孔，而采用的螺栓螺栓均为沉头螺栓。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。