[發明專利]一種動力電池組環境模擬測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201210554878.0
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103064029A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 胡道中;佟玉琦;高洪波;張躍強;陳芬;佟蕾;王子冬;張京偉;徐春常;房寶元
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉東升

技術領域

本發明涉及一種動力電池組環境模擬測試裝置，用于模擬動力電池成組應用的實際環境條件(包括溫度、濕度、振動、沖擊、搖擺等)和坦克裝甲車輛實際運行工況(含各種氣候條件及路面狀況)而設計的測試平臺。還涉及上述動力電池組環境模擬測試裝置的控制方法。

背景技術

隨著新能源汽車行業示范運營范圍的擴大，新能源汽車示范運營培育了多個具有新能源汽車核心技術的整車及零部件企業，形成了專業化的人才隊伍，積累了大量的實際運行數據、成功的經驗，同時也存在諸如電池性能衰減快、使用壽命短、使用環境有局限性、可靠性有待提高等問題。動力電池系統的環境適應性成為評價其性能優劣的重要指標。通過模擬動力電池系統實際使用的環境和不同的使用工況，建成動力電池成組應用測試平臺，

然而，現有動力電池系統環境模擬有諸多不足，只進行單一環境模擬試驗，如振動、濕熱、高溫、低溫等，不能完全模擬電池系統真實工作環境，在試驗階段不能對電池系統有效考核，導致電池系統在實際運行時存在安全隱患。本發明可同時模擬動力電池使用中的六個自由度的運動、溫度變化、濕度變化，對動力電池系統和其他車輛零部件的綜合環境適應性考核。

發明內容

針對現有的不足，本發明提供一種用于動力電池組的環境模擬測試裝置及其測試方法。測試裝置包括用來放置被測電池的測試室，帶動測試室運動的六自由度運動臺體，向測試室傳送經溫濕度處理后的氣體的溫濕度交變試驗箱，以及實現測試室和溫濕度交變試驗箱氣流相通的風道。

本發明中風道可以被若干個多角度運動支架支撐，六自由度運動臺體可以被六臺電動缸驅動。

本發明的測試室內可設有溫濕度傳感器；溫濕度交變試驗箱設有制冷系統、加熱系統、加濕系統、除濕及排水系統，以及空氣循環系統，由空氣循環系統將經溫濕度處理后的氣體經風道送入測試室。

本發明的動力電池組環境模擬測試裝置還設有控制系統，包括發送測試室運動模式命令和/或測試室溫濕度環境指令的主控制器；接收主控制器運動模式指令，驅動六自由度運動臺體運動，并能實現六自由度運動臺體運動模式監測-調整閉環控制的六自由度運動平臺控制系統；接收主控制器溫濕度環境指令，驅動溫濕度交變試驗箱傳送溫濕度處理后的氣體，并能實現測試室內溫濕度監測-調整閉環控制的溫濕度交變試驗箱控制系統。

本發明的六自由度運動平臺控制系統可以包括六自由度運動平臺控制器，伺服驅動器，旋轉編碼器和霍爾原件。其中，六自由度運動平臺控制器接收主控制器運動模式指令，進而向伺服驅動器發出控制指令，接收由旋轉編碼器和/或霍爾元件反饋的運動數據，將其和主控制器運動模式指令相比較，繼而向伺服驅動器發出調整指令；同時六自由度運動平臺控制器將運動數據向主控制器反饋，需要時，該數據作為測試觸發信號。

伺服驅動器接收控制或調整指令，驅動伺服電機旋轉，并帶動滾珠絲杠轉動，滾珠絲杠與滾珠螺母配合，將轉動變換為缸筒的直線運動。旋轉編碼器測量伺服電機或滾珠絲杠運動數據并將數據反饋。霍爾原件測量缸桶位置，從而測量出六自由度運動平臺運動曲線，并將數據反饋。

本發明的溫濕度交變試驗箱控制系統包括溫濕度交變試驗箱控制器和溫濕度傳感器。溫濕度交變試驗箱控制器接受主控制器溫濕度環境指令，并接收設在測試室內的溫濕度傳感器的溫濕度數據，將其和主控制器溫濕度環境指令相比較，驅動或調整溫濕度交變試驗箱空氣循環系統，制冷系統，加熱系統，加濕系統和/或除濕及排水系統；同時溫濕度交變試驗箱控制器將溫濕度數據向主控制器反饋，需要時，該數據作為測試觸發信號；溫濕度傳感器測量測試室內溫濕度，并將測得的數據反饋給溫濕度交變試驗箱控制器。

本發明的動力電池環境模擬測試方法，包括第一步，將被測電池固定在測試室中；

第二步，主控制器發送測試室運動模式指令和/或測試室溫濕度環境指令；

第三步，六自由度運動平臺控制系統接收主控制器運動模式指令，驅動六自由度運動臺體運動，并實現六自由度運動臺體運動模式監測-調整閉環控制；和/或

溫濕度交變試驗箱控制系統接收主控制器溫濕度環境指令，驅動溫濕度交變試驗箱傳送溫濕度處理后的氣體，并實現測試室內溫濕度監測-調整閉環控制；

第四步，主控制器發出測試電池性能指令，測試數據反饋至主控制器。

本發明的測試方法能夠準確模擬電池系統的使用環境，有效測試新型動力電池系統在復現路面譜及特定的溫濕度或溫濕度變化等動態環境下的電性能、可靠性以及安全性。

附圖說明

圖1為本發明的動力電池組環境模擬測試裝置的示意圖；