一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备的制作方法

本发明涉及电动汽车安全性能检测设备领域，具体涉及一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备。

背景技术：

1、电动汽车电池包作为电动汽车的主要动力来源，安装在电动汽车底部，部分车企为了延长汽车的行驶里程，往往通过减小汽车电池组的离地间隙，来获得更大的电池容量，当电动汽车以一定速度行驶在道路上，离地间隙的减小容易造成汽车与道路异物发生冲击碰撞，会造成电池组的变形，这些变形也许是肉眼不可见的，但可能会造成电池组的爆炸以及自燃，严重威胁到驾驶以及乘车人员的生命财产安全。为保证电动汽车安全，往往要对电池进行碰撞测试。

2、目前电动汽车在碰撞试验测试中一般有从正面、侧面和后面三个方向进行，没有对底部抗冲击能力进行相关测试。传统的测试方法，例如挤压、针刺等无法真实模拟异物对行驶中的汽车的冲击情况。为了提高汽车行驶的安全性，不同汽车制造企业均提出对电动汽车底部冲击实验的有关企业标准，自然需要相应的冲击测试设备。

3、现有的测试设备无法真实模拟实际道路异物冲击，也无法对冲击能量进行调节。而另一些设备装置采用气动加载。在实际测试过程中，由于气动装置的不稳定性，对冲击能量难以精准控制。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种良好地模拟各种角度与强度的撞击试验，再观察待测件的损伤情况，从而实现了能够更加良好地控制并模拟真实路况下的冲击条件，变量控制更加稳定与精准的有益效果的基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备。

2、本发明提供了一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，包括：

3、安装腔室，安装腔室上端开口，待测件位于开口的上方；

4、发射筒，发射筒的底部铰接于安装腔室的底部；

5、角度调整组件，角度调整组件设于安装腔室的底部与发射筒之间，角度调整组件用于调整发射筒相对于水平面的倾斜角度；

6、线圈组件，线圈组件包括加载线圈与斥力线圈，加载线圈设于发射筒内部，斥力线圈滑动连接于发射筒内，加载线圈通电时能够在加载线圈与斥力线圈二者之间产生相斥的电磁力；

7、弹体，弹体能够放入发射筒内，斥力线圈用于推动弹体将弹体发射出发射筒；

8、控制组件，控制组件用于控制线圈组件的启动/关闭以及通入线圈组件中的电流大小；

9、速度检测组件，速度检测组件设于安装腔室的开口处，速度检测组件用于检测弹体发射速度。

10、进一步地，发射筒包括：主筒体、线圈固定部与附重部，线圈固定部连接于主筒体与附重部之间，附重部的底端与安装腔室的底部相铰接，加载线圈设于线圈固定部上，斥力线圈滑动连接于主筒体内，加载线圈的上表面能够与斥力线圈的下表面相抵。

11、进一步地，主筒体包括：第一分筒体，第二分筒体以及第三分筒体，第三分筒体的底端可拆卸连接于线圈固定部、第二分筒体的下端可拆卸连接于第三分筒体的上端，第一分筒体的下端可拆卸连接于第二分筒体的上端，角度调整组件设于第三分筒体与安装腔室的底部之间，第一分筒体与第二分筒体的筒壁上开设有散热槽孔。

12、进一步地，弹体具有多个，且各弹体具有冲击端，冲击端用于撞击待测件，各弹体具有形状不同的冲击端。

13、进一步地，还包括：激光测距传感器以及俯仰角度传感器，激光测距传感器与俯仰角度传感器均设于附重部上，激光测距传感器用于测量发射筒与待测件之间的距离，俯仰角度传感器用于测量发射筒相对于水平面的倾斜角度。

14、进一步地，角度调整组件包括：滑轨、滑块、连接杆以及第一驱动件，滑轨与第一驱动件设于安装腔室的底部，滑块滑动连接于滑轨上，滑块与第一驱动件相连接，连接杆的一端铰接于滑块上，连接杆的另一端与发射筒相铰接，第一驱动件用于驱动滑块沿着滑轨运动以及固定滑块的位置。

15、进一步地，第一驱动件包括：丝杆与电机，电机设于安装腔室的底部，丝杆的长度方向与滑轨的方向一致，丝杆转动连接于滑轨内，滑块上开设有螺纹孔，丝杆螺纹连接于螺纹孔内部。

16、进一步地，还包括：防护组件，防护组件包括：安装板、防护盖板、第二驱动件以及弹体检测组件，安装板固定连接于安装腔室的上端边缘处，防护盖板沿着左右方向与防护盖板滑动连接，第二驱动件设于安装板上，且第二驱动件与防护盖板相连接，弹体检测组件设于安装腔室内壁上端，且弹体检测组件与第二驱动件信号连接，防护盖板能够覆盖住安装腔室的上端的开口，第二驱动件用于驱动防护盖板沿着左右方向运动从而覆盖/开放安装腔室上端的开口，弹体检测组件用于检测弹体与防护盖板之间的距离是否小于等于预设距离，弹体检测组件还用于检测到弹体与防护盖板之间的距离小于等于预设距离时，弹体检测组件能够使第二驱动件启动并带动防护盖板来开放安装腔室上端的开口。

17、进一步地，弹体检测组件包括光电开关输出器与光电开关接收器，光电开关输出器设于安装腔室的一侧内壁上，光电开关接收器设于安装腔室的另一侧的内壁上，光电开关输出器与光电开关接收器二者位于相对的两面安装腔室的内壁的上部。

18、进一步地，速度检测组件包括：光幕传感器。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：在使用时，待测件为电动汽车的底部电池组以及相关结构，待测件的预设位置位于安装腔室的开口上方，此时通过角度调整组件来调节发射筒的角度，该角度作为第一个实验初始参数，以此作为能够记录下的发射出的弹体撞击到待测件时撞击力的角度，在不同的实验设计中可以多次调整角度来获得不同发射筒角度下的实验结果，然后将弹体放入发射筒的内部，对控制组件进行操作，确定并记录该次实验中所使用的电压电流，以此确定通入线圈组件中的电流大小作为第二个实验初始参数，确定好两个实验初始参数后，使用控制组件控制线圈组件，启动线圈组件，电流进入加载线圈中从而与斥力线圈形成相互作用力，斥力线圈在发射筒内部被推动且运动距离被限制于发射筒内部，从而使得自由的弹体能够被推出发射筒并按照预设角度射向待测件完成一次撞击试验，当弹体飞行时，速度检测组件能够检测到弹体的发射速度，从而能够获得弹体运动速度作为第三个实验参数，多次试验后便能够获得弹体速度、发射筒角度以及线圈组件电流这三个参数相互关系的数学模型，从而良好地模拟各种角度与强度的撞击试验，再观察待测件的损伤情况，从而实现了能够更加良好地控制并模拟真实路况下的冲击条件，变量控制更加稳定与精准的有益效果。

技术特征：

1.一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，其特征在于，所述发射筒(2)包括：主筒体(21)、线圈固定部(22)与附重部(23)，所述线圈固定部(22)连接于所述主筒体(21)与所述附重部(23)之间，所述附重部(23)的底端与所述安装腔室(1)的底部相铰接，所述加载线圈(41)设于所述线圈固定部(22)上，所述斥力线圈(42)滑动连接于所述主筒体(21)内，所述加载线圈(41)的上表面能够与所述斥力线圈(42)的下表面相抵。

3.如权利要求2所述的一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，其特征在于，所述主筒体(21)包括：第一分筒体(211)，第二分筒体(212)以及第三分筒体(213)，所述第三分筒体(213)的底端可拆卸连接于所述线圈固定部(22)、所述第二分筒体(212)的下端可拆卸连接于所述第三分筒体(213)的上端，所述第一分筒体(211)的下端可拆卸连接于所述第二分筒体(212)的上端，所述角度调整组件(3)设于所述第三分筒体(213)与所述安装腔室(1)的底部之间，所述第一分筒体(211)与第二分筒体(212)的筒壁上开设有散热槽孔(214)。

4.如权利要求1所述的一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，其特征在于，所述弹体具有多个，且各弹体具有冲击端，所述冲击端用于撞击待测件，各弹体具有形状不同的冲击端。

5.如权利要求3所述的一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，其特征在于，还包括：激光测距传感器(61)以及俯仰角度传感器(62)，所述激光测距传感器(61)与俯仰角度传感器(62)均设于所述附重部(23)上，所述激光测距传感器(61)用于测量所述发射筒(2)与待测件之间的距离，所述俯仰角度传感器(62)用于测量发射筒(2)相对于水平面的倾斜角度。

6.如权利要求1所述的一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，其特征在于，所述角度调整组件(3)包括：滑轨(31)、滑块(32)、连接杆(33)以及第一驱动件，所述滑轨(31)与所述第一驱动件设于所述安装腔室(1)的底部，所述滑块(32)滑动连接于所述滑轨(31)上，所述滑块(32)与所述第一驱动件相连接，所述连接杆(33)的一端铰接于所述滑块(32)上，所述连接杆(33)的另一端与所述发射筒(2)相铰接，所述第一驱动件用于驱动所述滑块(32)沿着所述滑轨(31)运动以及固定所述滑块(32)的位置。

7.如权利要求6所述的一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，其特征在于，所述第一驱动件包括：丝杆(34)与电机(35)，所述电机(35)设于所述安装腔室(1)的底部，所述丝杆(34)的长度方向与所述滑轨(31)的方向一致，所述丝杆(34)转动连接于所述滑轨(31)内，所述滑块(32)上开设有螺纹孔，所述丝杆(34)螺纹连接于所述螺纹孔内部。

8.如权利要求1所述的一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，其特征在于，还包括：防护组件，所述防护组件包括：安装板(71)、防护盖板(72)、第二驱动件(73)以及弹体检测组件，所述安装板(71)固定连接于所述安装腔室(1)的上端边缘处，所述防护盖板(72)沿着左右方向与所述防护盖板(72)滑动连接，所述第二驱动件(73)设于所述安装板(71)上，且所述第二驱动件(73)与所述防护盖板(72)相连接，所述弹体检测组件设于所述安装腔室(1)内壁上端，且所述弹体检测组件与所述第二驱动件(73)信号连接，所述防护盖板(72)能够覆盖住所述安装腔室(1)的上端的开口，所述第二驱动件(73)用于驱动所述防护盖板(72)沿着左右方向运动从而覆盖/开放所述安装腔室(1)上端的开口，所述弹体检测组件用于检测弹体与所述防护盖板(72)之间的距离是否小于等于预设距离，所述弹体检测组件还用于检测到弹体与所述防护盖板(72)之间的距离小于等于预设距离时，弹体检测组件能够使所述第二驱动件(73)启动并带动防护盖板(72)来开放所述安装腔室(1)上端的开口。

9.如权利要求8所述的一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，其特征在于，所述弹体检测组件包括光电开关输出器(81)与光电开关接收器(82)，所述光电开关输出器(81)设于所述安装腔室(1)的一侧内壁上，所述光电开关接收器(82)设于所述安装腔室(1)的另一侧的内壁上，光电开关输出器(81)与光电开关接收器(82)二者位于相对的两面安装腔室(1)的内壁的上部。

10.如权利要求1所述的一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，其特征在于，所述速度检测组件包括：光幕传感器(9)。

技术总结
本发明公开了一种基于电磁加载的电动汽车电池冲击试验设备，包括：安装腔室、发射筒、角度调整组件、线圈组件、弹体、控制组件、速度检测组件等在磁场驱动下，通过角度调整组件来调节发射筒的角度，对控制组件进行操作，确定并记录该次实验中所使用的电压电流，当弹体飞行时，速度检测组件能够检测到弹体的发射速度，从而能够获得弹体运动速度作为第三个实验参数，多次试验后便能够获得弹体速度、发射筒角度以及线圈组件电流这三个参数相互关系的数学模型，从而良好地模拟各种角度与强度的撞击试验，再观察待测件的损伤情况，从而实现了能够更加良好地控制并模拟真实路况下的冲击条件，变量控制更加稳定与精准的有益效果。

技术研发人员：曹增强,龚兴隆,胡琪,张铭豪,王晓荷,郑国,杜振飞,李亮,王玥浩轩,郭映江,袁昕宇,李想,杜蒙,杨博,程思儒,郭程翔
受保护的技术使用者：陕西大工旭航电磁科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15