动力电池振动疲劳测试方法、控制方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种动力电池振动疲劳测试方法、控制方法和系统，该系统包括环境仓、中央控制器和振动台，所述振动台置于所述环境仓中，所述振动台采用六自由度多轴振动台，所述环境仓内设有温度调节装置；所述振动台和温度调节装置均电气连接至中央控制器，所述中央控制器根据道路载荷谱对驱动振动台的振动方向和位移，并控制温度调节装置调节环境仓温度。本发明专利技术可以根据道路载荷图谱更加准确地模拟车辆在实际道路上运行时电池包的振动情况，同时借助温度调节系统调节环境仓的温度，借助与充电装置和放电模拟设备等装置的连接实现对电池包工作时实际工况的模拟，从而增加电池包振动疲劳测试的数据维度和准确度。疲劳测试的数据维度和准确度。疲劳测试的数据维度和准确度。

【技术实现步骤摘要】
动力电池振动疲劳测试方法、控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及动力电池测试
，具体涉及动力电池振动疲劳测试方法、控 制方法和系统。

技术介绍

[0002]动力电池的振动疲劳试验是电池包产品研发过程中极其重要的一项认证试验。 目前国内常用的振动疲劳测试方法为三轴正交依次进行随机振动试验，但没有考虑 到电池包在用户使用过程中的环境条件，比如高低温条件，充放电条件以及热管理 条件。由于电池包载荷条件相对复杂，常规振动疲劳测试方法与电池包实际工况存 在一定的差距，并不能客观反映电池包的真实受载情况。为此提出一种新的动力电 池振动试验方法，不仅考察了电池的振动工况，而且还考虑了电池包在用户实际使 用过程的环境工况。
[0003]目前国内常规的电池包振动疲劳测试方法为Z/Y/X三轴正交依次进行随机振动， 只考虑到电池包在单个轴向的平动，并没有考虑样件在空间上的转动，只能用来近 似模拟电池包的振动条件。由于动力电池在用户实际使用过程中，不仅有相对复杂 的振动受载条件，而且有比较复杂的环境工况。在该测试中，如果仅考虑电池包单个 轴向的振动，并不能客观地反馈电池包的真实振动工况。比如，电池包内部的一些部 件的振动敏感方向与测试设置的三轴正交方向不一致；随机振动一般都是采用两点 平均控制法，控制激励点与实车位置不一致，可能改变试件的振源和传递路径，导致 不真实的振动试验。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种新的动力电池振动疲劳测试方法、控制方法和 系统，其根据电池包的实际振动工况，将电池充放电、热管理、温度条件以及总线模 拟集成为带环境工况的动力电池多轴振动测试系统，可以更全面地模拟电池包实际 受载工况，提供更加全面的测试。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术首先提供一种动力电池振动疲劳测试方法，所述测试方法在温度可调的 环境仓中通过六自由度多轴振动台完成，动力电池的电池包固定在所述振动台上， 所述振动台根据中央控制器中设定的道路载荷谱进行振动。
[0006]进一步，该振动疲劳测试方法包括多元动态测试方法，所述多元动态测试方法 包括包括如下步骤S101、步骤S102、步骤S103和步骤S104中的一个或多个：
[0007]步骤S101：在电池包充电状态下进行测试的步骤；
[0008]步骤S102：在电池包放电状态下进行测试的步骤；
[0009]步骤S103：在多个温度条件下分别恒温测试的步骤；
[0010]步骤S104：在变化的温度条件下进行测试的步骤。
[0011]进一步，包括步骤S200：实时监控环境仓的环境数据，所述环境数据包括温度 监控数据、气体监控数据和动态视频监控数据中的一种或多种。
[0012]进一步，包括步骤S300：实时监控电池包参数信息，所述电池包参数信息包括 电
池包温度信息、电压信息。
[0013]进一步，所述振动疲劳测试方法包括预警方法，所述预警方法包括预警步骤W10： 由第一条件触发预警系统发出报警；所述第一条件包括环境数据和/或电池包参数超 过第一预设阈值。
[0014]进一步，所述振动疲劳测试方法包括应急处置方法，所述应急处置方法包括如 下步骤：
[0015]步骤P10：由第二条件触发应急处置系统启动；
[0016]步骤P11：将被测电池包撤离到应急处置仓；
[0017]步骤P12：在应急处置仓通过第一喷淋装置对电池包进行的应急喷淋；
[0018]所述第二条件包括环境数据和/或电池包参数超过第二预设阈值。
[0019]进一步，所述应急处置方法还包括步骤P13：由第三条件触发原位喷淋步骤，所 述原位喷淋步骤包括启动环境仓内第二喷淋装置对电池包进行原位喷淋的步骤；所 述第三条件包括步骤P11操作失败。
[0020]本专利技术进一步提供一种动力电池振动疲劳测试控制方法，其包括如下控制步骤：
[0021]步骤C100：调取预制好的道路载荷谱；
[0022]步骤C200：根据测试需求控制调节环境温度；
[0023]步骤C300：根据基本控制步骤C100中所调取的道路载荷谱控制六自由度多轴 振动台按设定方向和位移大小进行动作。
[0024]进一步，所述控制步骤C300包括如下步骤：
[0025]步骤C310：读取振动台所处环境仓内的监控系统所传输的环境数据；
[0026]步骤C320：读取电池包管理系统传输的电池包参数信息数据；
[0027]步骤C330：判断环境数据和电池包参数是否异常；
[0028]步骤C340：根据步骤330的判断结果决定是否触发预警系统报警；
[0029]步骤C350：根据步骤330的判断结果决定是否触发应急处置系统动作。
[0030]进一步，所述步骤C330的判断过程为：当环境数据和电池包参数均位于预设阈值范 围内时不触发步骤C340和C350；当环境数据和电池包参数中有任一数据超出第一 预设阈值时，执行第一输出，触发步骤C340使预警系统报警；当环境数据和电池包 参数中有任一数据超出第二阈值时，执行第二输出，触发步骤C350使应急处置系统 动作。
[0031]进一步，所述步骤C350包括如下步骤：
[0032]步骤C351：解除环境仓和应急处置仓之间的隔离机构；
[0033]步骤C352：驱动应急转运装置将电池包转移到应急处置仓；
[0034]步骤C353：判断电池包是否位于应急处置仓，若判断结果为是，则再次通过隔 离机构封闭应急处置仓，并触发步骤C354；如果判断结果为否，则触发步骤C355；
[0035]步骤C354：启动设于应急处置仓的第一喷淋装置对电池包进行应急喷淋使电池 包降温灭火；
[0036]步骤C355：启动设于环境仓的第二喷淋装置对电池包进行原位喷淋使电池包降 温灭火。
[0037]本专利技术的第三个方面在于提供一种动力电池振动疲劳测试系统，该系统包括环 境仓、中央控制器和振动台，所述振动台置于所述环境仓中，所述振动台采用六自由 度多
法、控制方法和系统的优选实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述 的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施 例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本专利技术保护的范围。
[0053]实施例1：
[0054]本实施例提供一种动力电池振动疲劳测试系统，其包括中央控制器300、环境仓 R1和置于环境仓R1中的振动台110，电池包120固定在所述振动台110上完成测 试过程；所述振动台110采用六自由度多轴振动台，如图1所示，采用这种六自由 度多轴振动台可以实现在三个方向的同时振动，并且还能够实现在空间上的旋转， 相较于三轴正交依次随机振动，更接近于电池包120的实际振动工况；环境仓R1内 设有温度调节装置140以便对不同温度下的振动疲劳性能进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.动力电池振动疲劳测试方法，其特征在于，所述测试方法在温度可调的环境仓中通过六自由度多轴振动台完成，动力电池的电池包固定在所述振动台上，所述振动台根据中央控制器中设定的道路载荷谱进行振动。2.根据权利要求1所述的动力电池振动疲劳测试方法，其特征在于，所述振动疲劳测试方法包括多元动态测试方法，所述多元动态测试方法包括包括如下步骤S101、步骤S102、步骤S103和步骤S104中的一个或多个：步骤S101：在电池包充电状态下进行测试的步骤；步骤S102：在电池包放电状态下进行测试的步骤；步骤S103：在多个温度条件下分别恒温测试的步骤；步骤S104：在变化的温度条件下进行测试的步骤。3.根据权利要求1所述的动力电池振动疲劳测试方法，其特征在于，包括步骤S200：实时监控环境仓的环境数据，所述环境数据包括温度监控数据、气体监控数据和动态视频监控数据中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的动力电池振动疲劳测试方法，其特征在于，包括步骤S300：实时监控电池包参数信息，所述电池包参数信息包括电池包温度信息、电压信息。5.根据权利要求4所述的动力电池振动疲劳测试方法，其特征在于，所述振动疲劳测试方法包括预警方法：所述预警方法包括预警步骤W10：由第一条件触发预警系统发出报警；所述第一条件包括环境数据和/或电池包参数超过第一预设阈值。6.根据权利要求5所述的动力电池振动疲劳测试方法，其特征在于，所述振动疲劳测试方法包括应急处置方法，所述应急处置方法包括如下步骤：步骤P10：由第二条件触发应急处置系统启动；步骤P11：将被测电池包撤离到应急处置仓；步骤P12：在应急处置仓通过第一喷淋装置对电池包进行的应急喷淋；所述第二条件包括环境数据和/或电池包参数超过第二预设阈值。7.根据权利要求5所述的动力电池振动疲劳测试方法，其特征在于，所述应急处置方法还包括步骤P13：由第三条件触发原位喷淋步骤，所述原位喷淋步骤包括启动环境仓内第二喷淋装置对电池包进行原位喷淋的步骤；所述第三条件包括步骤P11操作失败。8.动力电池振动疲劳测试控制方法，其特征在于，包括如下控制步骤：步骤C100：调取预制好的道路载荷谱；步骤C200：根据测试需求控制调节环境温度；步骤C300：根据基本控制步骤C100中所调取的道路载荷谱控制六自由度多轴振动台按设定方向和位移大小进行动作。9.根据权利要求8所述的动力电池振动疲劳测试控制方法，其特征在于，所述控制步骤C300包括如下步骤：步骤C310：读取振动台所处环境仓内的监控系统所传输的环境数据；步骤C320：读取电池包管理系统传输的电池包参数信息数据；步骤C330：判断环境数据和电池包参数是否异常；步骤C340：根据步骤330的判断结果决定是否触发预警系统报警；步骤C350：根据步骤330的判断结果决定是否触发应急处置系统动作。
10.根据权利要求8所述的动力电池振动疲劳测试控制方法，其特征在于，所述步骤C330的判断过程为：当环境数据和电池包参数均位于预设阈值范围内时不触发步骤C340和C350；当环境数据和电池包参数中有任一数据超出第一预设阈值...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏高亮，蒋凌山，唐朋，
申请(专利权)人：一汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：