本发明专利技术涉及电池测试技术领域，公开了一种锂离子电池多维度感测装置及系统，包括底板，底板的顶部固定安装有测试台、充放电设备和恒温箱，底板的内部设置有与测试台、充放电设备、恒温箱电性连接的电路电线，底板内的电路电线前侧电性连接有电源线，电源线的前侧电性连接有控制器，单片机接收并检查串口接收数据的标志位，再检查输入信号的要求来对GPIO引脚电平进行控制，从而改变继电器的状态，导致接触器触点状态的变化，接触器的变化最终影响到测试电路的通断，另外由于接触器的承载能力强，其通常设计用于承载较大电流和电压，因此设计这种二级控制电路来适应外短路电池测试情况下的工况会更具合理性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池测试，具体为一种锂离子电池多维度感测装置及系统。
技术介绍
1、随着近年新能源行业的发展，各种电池的市场规模逐渐扩大。其中电池的安全性受到越来越多的关注，而电池事故对人民生命财产有着严重威胁。电池测试对于确保电池的性能、安全性和可靠性至关重要。电池在过度充电、过度放电、高温、外部短路等异常条件下可能会发生危险，导致火灾或爆炸。通过各种测试，特别是热失控和外短路测试，可以评估电池在极端条件下的安全性能，确保其不会对用户或环境造成危害。不同用途的电池需要满足不同的性能标准。电池测试可以评估电池的容量、循环寿命、充放电效率等性能参数，确保电池在实际应用中能够提供稳定、可靠的能量供应。同时，通过测试，研究人员可以了解电池的行为和性能特征，有助于优化设计、开发新技术，并推动电池领域的创新。测试数据还可以为研究人员提供更深入的了解，以改进电池材料和结构。
2、现有技术中，在对电池的测试中，至少还存在以下集中问题：一、常规电池的检测一般都采用继电器来控制电流电路，但是继电器对于大电流的电路可靠性存在一定的不足；二、常规的电池检测一般都是近距离人工操作，此过程中电池有可能发生爆炸，加上电池在检测时也有可能释放出有毒有害气体，若不加以监测控制，将对检测人员造成伤害；三、常规的电池检测都是在常温下进行的，但不同温度下电池的检测数据会发生变化，因此温度若不进行控制降影响检测结果。因此为了解决上述提到的相关问题，本专利技术提出一种锂离子电池多维度感测装置及系统。
技术实现思路
>1、本专利技术的目的在于：为了解决上述提出的问题，本专利技术提供一种锂离子电池多维度感测装置及系统。2、本专利技术采用的技术方案如下：一种锂离子电池多维度感测装置及系统，包括底板，所述底板的顶部罩设有保护罩，所述底板的顶部固定安装有测试台、充放电设备和恒温箱，所述底板的内部设置有与测试台、充放电设备、恒温箱电性连接的电路电线，所述底板内的电路电线前侧电性连接有电源线，所述电源线的前侧电性连接有控制器，所述控制器包括计算机，所述计算机通过串口电性连接有单片机，所述单片机上设置有继电器和接触器，且单片机与继电器的输入端电性连接，所述继电器的输出端与接触器电性连接，所述接触器的触点与电源线电性连接。
3、所述测试台的内腔底部开设有电池槽，所述电池槽上设置有一对电极头，所述电极头上电性连接有短路电阻和霍尔电流传感器，所述测试台的内腔底部前后侧分别放置有通过波纹管导线电性连接的爬点距离传感器和热电偶传感器，所述测试台的内壁左侧固定安装有传感器组件，所述测试台的内壁后侧固定安装有监控装置。
4、在一优选的专利技术方式中，所述保护罩的前壁设置有透明的钢化玻璃材质制作的观察窗，所述保护罩的两侧开设有指扣。
5、在一优选的专利技术方式中，所述恒温箱上设置有风机，且恒温箱通过管道与测试台的内腔相连通，所述测试台与充放电设备电性连接。
6、在一优选的专利技术方式中，所述单片机的型号为stm32f103c8t6，所述接触器为直流型接触器，且其内部包含一个可以闭合以及断开电路的可移动触点。
7、在一优选的专利技术方式中，所述测试台的前壁滑动安装有移门，且移门的前侧设置有凸把手。
8、在一优选的专利技术方式中，所述传感器组件上分别固定安装有氢气传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器以及可燃气体传感器。
9、在一优选的专利技术方式中，所述监控装置的前侧分别固定安装有摄像头和热成像仪，所述测试台的内腔顶部设置有照明灯。
10、在一优选的专利技术方式中，所述测试台的后侧贯穿连接有排气管，所述保护罩的后侧下方开设有与排气管相适配的卡槽，所述排气管的后端连接有气体处理装置。
11、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
12、1.本专利技术中，通过在底板的顶部设置保护罩，当电池在测试过程中可能因为质量、老化或者短路发热等问题而发生泄漏，释放有害化学物质，此时保护罩可以包裹整个实验装置，防止泄漏物质对实验室环境和人员造成危害，在一些极端情况下，电池可能会由于过度充电或短路而发生爆炸，保护罩则能够限制爆炸的影响，减缓释放的能量，降低伤害风险，另外通过设置恒温箱，可在电池测试实验中起到了关键的作用，恒温箱可维持一个稳定的温度环境，为实验提供恒定的温度条件，恒温箱能够将测试台内的温度保持在一个稳定的水平。在电池测试中，温度对电池性能有重要影响，因此需要在一定的温度条件下进行测试，以模拟实际使用环境，通过在不同温度下进行电池测试，可以评估充放电设备对电池进行充放电时在不同温度条件下的性能，包括电池的容量、电流输出、循环寿命等参数，因此在恒温箱的控制下可获取全面的数据。
13、2.本专利技术中，通过设置控制器，使用前可定义计算机和单片机之间的通信规则，包括命令的格式、功能等，计算机通过串口发送控制指令，单片机接收并检查串口接收数据的标志位，再检查输入信号的要求来对gpio引脚电平进行控制，从而改变继电器的状态，继电器的状态变化导致接触器触点状态的变化，接触器的状态变化最终影响到测试电路的通断，如果接触器闭合，电路连通，如果接触器断开，则电路断开，这种方式可以实现通过远程控制测试电路的通断状态，另外由于接触器的承载能力强，其通常设计用于承载较大电流和电压，因此在需要控制大电流电路时可靠性远高于继电器，因此设计这种二级控制电路来适应外短路电池测试情况下的工况会更具合理性。
14、3.本专利技术中，通过设置霍尔电流传感器、爬点距离传感器、热电偶传感器和传感器组件，使得在电池测试中，霍尔电流传感器可以监测电池的充电和短路放电过程中的电流变化，提供电流的实时数据，另外当将爬点距离传感器和热电偶传感器放置在测试电池上时，爬点距离传感器可用于测量电池再被检测时内部构件的膨胀或收缩，这对于了解电池在测试中的体积变化、膨胀系数等参数很有帮助，而热电偶传感器则用于测量温度，在电池测试中，热电偶传感器可以监测电池的温度变化，提供实时的温度数据。其他传感器组件上的各种气体传感器用于检测实验过程中锂电池泄露的气体种类及浓度，便于以后的分析。
15、4.本专利技术中，通过设置监控装置，其中摄像头用于实时监视电池实验的整个过程，通过摄像头实验者可以观察电池的外观、连接状态以及实验室环境的变化，确保实验过程中没有异常情况发生，同时摄像头也可以用于及时了解实验过程中可能出现的故障或异常情况，例如电池泄漏、外部连接松动、设备故障等，这有助于及时采取措施，防止实验中断或损坏设备，而热成像仪则用于记录电池表面的温度分布，电池在充电和放电过程中可能会发生温升，热成像仪能够实时显示电池表面的温度分布，帮助评估电池的热管理性能，通过设置排气管，排气管的作用主要涉及电池内部产生的气体释放、热量排放以及安全性的考虑，电池在实验测试过程中可能会产生气体，如氢气、一氧化碳等，特别是在一些化学反应较为活跃的电池中，此时排气管允许这些气体安全地释放到气体处理装置中进行处理，避免在电池内部积聚过多气体导致压力升高，降低电池本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂离子电池多维度感测装置及系统，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的顶部罩设有保护罩(2)，所述底板(1)的顶部固定安装有测试台(5)、充放电设备(6)和恒温箱(7)，所述底板(1)的内部设置有与测试台(5)、充放电设备(6)、恒温箱(7)电性连接的电路电线，所述底板(1)内的电路电线前侧电性连接有电源线(8)，所述电源线(8)的前侧电性连接有控制器(9)，所述控制器(9)包括计算机(10)，所述计算机(10)通过串口电性连接有单片机(11)，所述单片机(11)上设置有继电器(12)和接触器(13)，且单片机(11)与继电器(12)的输入端电性连接，所述继电器(12)的输出端与接触器(13)电性连接，所述接触器(13)的触点与电源线(8)电性连接；
2.如权利要求1所述的一种锂离子电池多维度感测装置及系统，其特征在于：所述保护罩(2)的前壁设置有透明的钢化玻璃材质制作的观察窗(3)，所述保护罩(2)的两侧开设有指扣(4)。
3.如权利要求1所述的一种锂离子电池多维度感测装置及系统，其特征在于：所述恒温箱(7)上设置有风机，且恒温箱(7)通过管道与测试台(5)的内腔相连通，所述测试台(5)与充放电设备(6)电性连接。
4.如权利要求1所述的一种锂离子电池多维度感测装置及系统，其特征在于：所述单片机(11)的型号为STM32F103C8T6，所述接触器(13)为直流型接触器，且其内部包含一个可以闭合以及断开电路的可移动触点。
5.如权利要求1所述的一种锂离子电池多维度感测装置及系统，其特征在于：所述测试台(5)的前壁滑动安装有移门(14)，且移门(14)的前侧设置有凸把手。
6.如权利要求1所述的一种锂离子电池多维度感测装置及系统，其特征在于：所述传感器组件(21)上分别固定安装有氢气传感器(22)、甲烷传感器(23)、一氧化碳传感器(24)以及可燃气体传感器(25)。
7.如权利要求1所述的一种锂离子电池多维度感测装置及系统，其特征在于：所述监控装置(26)的前侧分别固定安装有摄像头(27)和热成像仪(28)，所述测试台(5)的内腔顶部设置有照明灯。
8.如权利要求1所述的一种锂离子电池多维度感测装置及系统，其特征在于：所述测试台(5)的后侧贯穿连接有排气管(29)，所述保护罩(2)的后侧下方开设有与排气管(29)相适配的卡槽(30)，所述排气管(29)的后端连接有气体处理装置。
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【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池多维度感测装置及系统，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的顶部罩设有保护罩(2)，所述底板(1)的顶部固定安装有测试台(5)、充放电设备(6)和恒温箱(7)，所述底板(1)的内部设置有与测试台(5)、充放电设备(6)、恒温箱(7)电性连接的电路电线，所述底板(1)内的电路电线前侧电性连接有电源线(8)，所述电源线(8)的前侧电性连接有控制器(9)，所述控制器(9)包括计算机(10)，所述计算机(10)通过串口电性连接有单片机(11)，所述单片机(11)上设置有继电器(12)和接触器(13)，且单片机(11)与继电器(12)的输入端电性连接，所述继电器(12)的输出端与接触器(13)电性连接，所述接触器(13)的触点与电源线(8)电性连接；
2.如权利要求1所述的一种锂离子电池多维度感测装置及系统，其特征在于：所述保护罩(2)的前壁设置有透明的钢化玻璃材质制作的观察窗(3)，所述保护罩(2)的两侧开设有指扣(4)。
3.如权利要求1所述的一种锂离子电池多维度感测装置及系统，其特征在于：所述恒温箱(7)上设置有风机，且恒温箱(7)通过管道与测试台(5)的内腔相连通，所述测试台(5)与充放电设备(...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪玉洁，洪钟申，吴言，邹帆，蒋孝来，
申请(专利权)人：合肥综合性国家科学中心人工智能研究院安徽省人工智能实验室，
类型：发明
国别省市：
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