本发明涉及电池包测试,具体地说,涉及一种电池包底部击打实验装置及方法。
背景技术:
1、在新能源汽车领域中,电池包的安全性是至关重要的。为了检测电池包在受到外部冲击时的性能表现,通常需要模拟真实环境中可能遇到的冲击情况。
2、例如现有技术中,公开号为cn116718340a的中国专利文献公开了一种电池包底部撞击测试系统及方法。电池包底部撞击测试系统包括汽车模拟单元、障碍物模拟单元和提升释放单元。该测试系统在完成撞击测试时,障碍物模拟单元的障碍物模拟件相对地面静止,汽车模拟单元的载体以自由落体的形式撞向障碍物模拟件,装载了电池包的载体模拟汽车,其以自由落体的形式撞向障碍物模拟件的过程,模拟的是汽车托底时,汽车底部被障碍物顶起后,回落砸向障碍物的过程,该种撞击形式模拟了汽车托底时电池包与障碍物之间撞击的真实工况,相比现有技术,工况模拟真实性提升,进而能够有效提升电池包的撞击测试结果精度。
3、然而,现有的电池包底部撞击测试方法需要依靠装载电池包的载体以自由落体的形式撞击障碍物,电池包底部受到的撞击强度被电池包载体自身的重量以及提升高度的限制,测试方法灵活性较差。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种电池包底部击打实验装置及方法,解决现有技术中电池包底部撞击测试时,电池包底部受到的撞击强度被电池包载体自身的重量和提升高度的限制,测试方法灵活性较差的问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供一种电池包底部击打实验装置,包括机架,所述机架用于承载电池包本体;
3、击打系统,所述击打系统击打电池包本体的底部;
4、所述击打系统包括摆臂、牵引绳、若干导向轮和配重块,所述摆臂的一端与机架活动连接,另一端为自由端且设有击打部;若干所述导向轮安装在机架上,所述牵引绳绕导向轮设置;所述牵引绳的一端连接摆臂,另一端连接配重块,所述配重块自由落体带动摆臂击打所述电池包本体的底部;所述配重块与驱动机构连接,所述驱动机构控制配重块自由落体的高度。
5、相对于现有技术,本发明结构新颖、操作流程简单,无需复杂的机械设备,结构精简且操作简单。通过配重块配合牵引绳、导向轮与摆臂连接,在配重块自由下落的时候可以带动摆臂击打电池包本体的底部。改变配重块的重量或者通过驱动机构改变配重块上升的高度,可实现对电池包本体不同能量级别的冲击测试,大大降低了操作难度和成本。
6、进一步的,所述击打部与摆臂的自由端可拆卸连接,所述击打部与电池包本体的接触端呈现为球状结构或半球状结构。
7、通过以上技术方案,击打部与摆臂可拆卸连接,能够便于更换不同规格、形状的击打部,从而模拟不同场景下对电池包的撞击,更加丰富实验数据。击打部呈现球状或半球状,可以符合击打形状、尺寸的要求,更加易于实验模拟。
8、进一步的,所述驱动机构包括电机,所述电机与配重块通过牵引绳连接,所述电机与配重块之间的牵引绳设有快拆装置,所述快拆装置用于配重块与电机快速分离。
9、快拆装置可以实现电机与配重块之间的牵引绳连接和分离,快拆装置使电机和配重块分离时,配重块能够自由落体从而带动摆臂击打电池包本体。
10、进一步的,所述快拆装置为组装连接器,所述组装连接器包括凸连接器和凹连接器,所述凸连接器包括凸头,所述凹连接器包括凹孔,所述凹孔的形状与凸头相匹配,所述凸头插入凹孔后旋转使凸连接器和凹连接器锁合。
11、通过以上技术方案,凸连接器将凸头插入形状相同的凹连接器的凹孔中,然后旋转凸连接器或凹连接器使得二者锁合,防止二者的牵引绳脱开。
12、进一步的,所述牵引绳连接在摆臂靠近击打部的一端。
13、牵引绳和摆臂的连接位置为力的传递点,在靠近击打部的一端设置力的传递点能够便于击打部发力,减少能量损耗。
14、进一步的,所述机架包括转轴,所述转轴的两端与机架转动连接;所述摆臂的一端与转轴固定设置,所述转轴安装有扭力传感器,用于实时记录扭力及转角信息。
15、摆臂通过转轴能够实现摆动从而实现对电池包本体的击打动作,扭力传感器可以实时记录扭力以及转角信息,从而能够实现实验的准确性。
16、进一步的,所述牵引绳上设置有拉力传感器,所述机架安装有显示屏,所述扭力传感器、拉力传感器与显示屏电性连接。
17、拉力传感器能够记录牵引绳上传递出的拉力,显示屏则可以实现扭力、拉力的可视化,实时显示实验装置的实验动态,保证实验数据的准确性和可靠性。
18、进一步的,所述机架的承载面设置有移动轨道,所述电池包本体与移动轨道接触。
19、电池包本体通过移动轨道可以较为轻松地调节自身在机架上的位置,在不改变摆臂位置的情况下可以实现对电池包本体不同位置的击打,提高实验数据的多样性,从而更加接近实际工作过程中电池包本体的碰撞,提高实验数据的真实性。
20、进一步的,所述摆臂设置有可伸缩机构,所述可伸缩机构用于调节摆臂的长度。
21、通过伸缩机构可以改变摆臂的长度,在电池包本体安放在机架的位置不变的情况下,改变摆臂长度实现击打部位置的改变,从而改变击打电池包本体的位置。
22、本发明还提供一种电池包底部击打实验方法,包括以下步骤:
23、置配重块于地面,抬举摆臂至其击打部刚刚接触电池包本体底部位置;
24、安装牵引绳,使其一端连接摆臂,另一端绕过导向轮后与配重块连接,使得拉力传感器呈受力状态;
25、通过牵引绳连接配重块与电机,调整牵引绳的长度使得拉力传感器呈受力状态;启动电机将配重块举升至高度h2,h2可由公式计算得出:
26、
27、其中,m2为配重块的质量,m1为摆臂的质量,h1为摆臂的最大摆臂高度,e为击打能量,v为击打速度;g为重力加速度。
28、采用本发明提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下有益效果:
29、(1)本发明的一种电池包底部击打实验装置,通过配重块配合牵引绳、导向轮与摆臂连接,在配重块自由下落的时候可以带动摆臂击打电池包本体的底部。改变配重块的重量或者通过驱动机构改变配重块上升的高度,可实现对电池包本体不同能量级别的冲击测试,大大降低了操作难度和成本。而且,相对于现有设计本发明无需复杂的机械设备以及操作程序,结构精简且操作简单。
30、(2)本发明的一种电池包底部击打实验方法,通过传感器获得摆臂击打电池包底部时的数据,可以精准控制冲击头的力量和速度,能够模拟实际使用场景中电池包可能遭受的各种冲击情况,使测试结果更加准确可靠。
31、显而易见,在以上单个实施方式中描述的元件或特征可以在其它实施方式中单独或组合使用。
1.一种电池包底部击打实验装置,包括
2.根据权利要求1所述的一种电池包底部击打实验装置,其特征在于,所述击打部与摆臂(12)的自由端可拆卸连接,所述击打部与电池包本体(1)的接触端呈现为球状结构或半球状结构。
3.根据权利要求1所述的一种电池包底部击打实验装置,其特征在于,所述驱动机构包括电机(10),所述电机(10)与配重块(8)通过牵引绳(4)连接,所述电机(10)与配重块(8)之间的牵引绳(4)设有快拆装置,所述快拆装置用于配重块(8)与电机(10)快速分离。
4.根据权利要求3所述的一种电池包底部击打实验装置,其特征在于,所述快拆装置为组装连接器(9),所述组装连接器(9)包括凸连接器(13)和凹连接器(14),所述凸连接器(13)包括凸头(131),所述凹连接器(14)包括凹孔(141),所述凹孔(141)的形状与凸头(131)相匹配,所述凸头(131)插入凹孔(141)后旋转使凸连接器(13)和凹连接器(14)锁合。
5.根据权利要求1所述的一种电池包底部击打实验装置,其特征在于,所述牵引绳(4)连接在摆臂(12)靠近击打部的一端。
6.根据权利要求1所述的一种电池包底部击打实验装置,其特征在于,所述机架(3)包括转轴(15),所述转轴(15)的两端与机架(3)转动连接;所述摆臂(12)的一端与转轴(15)固定设置,所述转轴(15)安装有扭力传感器(11),用于实时记录扭力及转角信息。
7.根据权利要求6所述的一种电池包底部击打实验装置,其特征在于,所述牵引绳(4)上设置有拉力传感器(6),所述机架(3)安装有显示屏(7),所述扭力传感器(11)、拉力传感器(6)与显示屏(7)电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种电池包底部击打实验装置,其特征在于,所述机架(3)的承载面设置有移动轨道,所述电池包本体(1)与移动轨道接触。
9.根据权利要求1所述的一种电池包底部击打实验装置,其特征在于,所述摆臂(12)设置有可伸缩机构,所述可伸缩机构用于调节摆臂(12)的长度。
10.一种电池包底部击打实验方法,其特征在于,包括以下步骤: