動力電池熱失控可視化測試分析系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及測試設備領域，具體涉及動力電池熱失控可視化測試分析系統。
【背景技術】
[0002]電池在進行充放電的過程中的發熱，有可能損壞電池，甚至發生燃燒、爆炸的安全隱患。因此需要對電池充放電過程中的熱失控情況進行分析，傳統方法為在盡可能密閉空間中進行充放電，最后根據密閉空間介質的比熱，以及空間中的溫度計算出電池的發熱量，傳統的密閉空間不具備溫度同步功能，密封空間會有一定的熱量損失，熱量損失后會直接影響到計算的結果，導致誤差較大，測試數據不準確。
[0003]傳統電池熱失控發生燃燒后，需要采用紋影攝影法對燃燒情況進行記錄，并通過氣體收集設備自動收集燃燒產生的有毒氣體，并用于分析以及集中處理，避免人員直接觀察。在傳統收集燃燒氣體的方法中，氣體收集不純，通常都會混合有一部分空氣，而且不能夠確定電池何時處于最佳燃燒狀態，另外傳統方法會把有毒氣體直接排放到車間實驗室的排風系統，這樣有可能會發生安全事故。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是解決以上缺陷，提供動力電池熱失控可視化測試分析系統，其可對動力電池進行熱力分析和熱失控(燃燒)分析，自動化程度高，測試數據精確。
[0005]本發明的目的是通過以下方式實現的:
動力電池熱失控可視化測試分析系統，包括方框形機架，機架的中端設有密封的環境倉，環境倉的前側面設有可打開與關閉的前門，環境倉的內部為用于進行試驗的密封腔室，在密封腔體內設有可調節高度的托盤，機架的頂端設有配電箱，配電箱內設有主控程序，配電箱的前端設有人機控制平臺。
[0006]機架的底端設有制冷機組，制冷機組的制冷蒸發器與密封腔室導通，環境倉內設有用于給密封腔室進行加溫的加熱器，制冷機組及加熱器均由配電箱的主控程序進行控制，環境倉的側面設有補空氣風扇和可拆卸的紋影攝影裝置，紋影攝影裝置用于拍攝放置在托盤上的電池樣品狀況，補空氣風扇與紋影攝影裝置均由配電箱的主控程序進行控制。
[0007]環境倉的表面還設有壓力傳感器、紅外傳感器、排氣組件和泄壓安全閥，壓力傳感器、紅外傳感器與泄壓安全閥均由配電箱的主控程序進行控制，壓力傳感器、紅外傳感器、排氣組件與泄壓安全閥的一端均延伸進入環境倉內且與密封腔室導通，壓力傳感器用于實時監控環境倉內的壓力，紅外傳感器用于監控電池樣品燃燒，泄壓安全閥用于防止環境倉內部壓力過高，排氣組件包括排氣閥、廢氣排放管、抽真空接口和樣品收集瓶，排氣閥用于控制廢氣排放管的通斷，抽真空接口及樣品收集瓶均與廢氣排放管導通。
[0008]上述說明中，作為優選的方案，所述環境倉的側面設有用于給電池樣品進行接線的透孔，并在透孔上設有硅膠密封塞。電池樣品的充放電導線均通過該透孔穿入環境倉內，同時貼合在電池樣品表面的溫度感應器的導線也是通過該透孔穿入環境倉內的，硅膠密封塞的密封性良好，即使穿入導線也具體良好的密封效果，確保環境倉內壓力及溫度不會外漏。
[0009]上述說明中，作為優選的方案，所述紋影攝影裝置包括紋影鏡頭和紋影光源，并在環境倉的側面設有分別與紋影鏡頭及紋影光源位置相對應的攝像窗口。
[0010]上述說明中，更優選的方案，所述紋影光源安裝于紋影鏡頭的正對面。
[0011]上述說明中，作為優選的方案，所述配電箱的主控程序包括充放電控制模塊、制冷控制模塊、加熱控制模塊、溫度感應模塊和收集與排放控制模塊。
[0012]上述說明中，作為優選的方案，配電箱的主控程序還包括溫度同步控制模塊、發熱量計算模塊和攝像記錄模塊。
[0013]上述說明中，作為優選的方案，所述環境倉的內側面設有兩對以上豎向設置的定位條，定位條上設有三個以上用于固定托盤的定位部。托盤的兩側末端直接固定在定位部上，可直接選擇不同高度的定位部進行安裝，從而實現托盤的高度調節，以適應不同大小的電池樣品進行測試。
[0014]上述說明中，作為優選的方案，所述壓力傳感器、紅外傳感器、排氣組件與泄壓安全閥均設置在環境倉的頂面。
[0015]上述說明中，更優選的方案，所述廢氣排放管、樣品收集瓶與排氣閥均往外延伸至配電箱的側面。
[0016]上述說明中，作為優選的方案，所述前門的中端設有帶防爆玻璃的觀察窗。
[0017]根據同步熱補償的原理，本本發明采用加速絕熱量熱儀(ARC)的方法，同步補充損失的熱量，避免電池熱量的直接損失，計算出準確的電池發熱量。
[0018]本發明所產生的有益效果如下:
1)可對動力電池進行熱力分析，通過在電池樣品表面貼上溫度感應器，并接好電池樣品充放電導線即可進行熱力分析，主控程序會自動根據所檢測到的電池樣品的發熱量而自動調節環境倉內的溫度，調節環境倉內的溫度與電池樣品表面溫度同步，確保電池樣品發熱過程中不會有任何熱流失，電池樣品發出的熱量無法擴散至環境中，再根據電池樣品溫度及比熱來計算出電池樣品的發熱量；
2)可對動力電池進行熱失控(燃燒)分析，直接接好電池樣品充放電導線，并安裝上紋影攝影裝置，當電池樣品開始充放電時，通過紅外傳感器來監控電池樣品的燃燒，確定進入燃燒狀態后打開補空氣風扇，并通過紋影攝影裝置對燃燒情況進行攝像，最后通過抽真空接口抽完真空后再通過樣品收集瓶收集燃燒氣體，可直接把收集到的氣體用于分析；
3)本發明的測試分析系統可分別進行熱力分析和熱失控(燃燒)分析，設置的環境倉內密封性良好，同時主控程序可根據電池樣品的表面溫度而自動同步環境倉內的溫度，整體自動化程度高，確保測試數據的精確性，誤差極小，同時環境倉可適應進行熱失控(燃燒)分析，安全性高，紋影攝影裝置對燃燒現象進行觀察拍攝，能夠精確測試出燃燒狀態的數據，同時可收集并分析燃燒后的氣體。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例的結構分解示意圖；
圖2為本發明實施例的組合狀態示意圖； 圖3為本發明實施例另一角度的組合狀態示意圖；
圖中，1為環境倉，2為配電箱，3為制冷機組，4為前門，5為觀察窗，6為托盤，7為定位條，8為冷卻風扇，9為紋影鏡頭，10為紋影光源，11為壓力傳感器，12為紅外傳感器，13為泄壓安全閥，14為排氣閥，15為廢氣排放管，16為抽真空接口，17為樣品收集瓶，18為人機控制平臺ο
[0020]
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述。
[0022]本實施例，參照圖1?圖3，其具體實施的動力電池熱失控可視化測試分析系統包括方框形機架，機架的中端設有密封的環境倉1，環境倉1的前側面設有可打開與關閉的前門4，本實施例的前門4密封效果良好，打開前門4后可放置用于進行測試的電池樣品，前門4的中端設有帶防爆玻璃的觀察窗5。環境倉1的內部為用于進行試驗的密封腔室，在密封腔體內設有可調節高度的托盤6，環境倉1的左右內側面設有兩對豎向設置的定位條7，本實施例的定位條7上設有七個用于固定托盤6的定位部，托盤6的兩側末端直接固定在定位部上，可直接選擇不同高度的定位部進行安裝，從而實現托盤6的高度調節。環境倉1的底部設有冷凝水排放口，環境倉1的側面設有用于給電池樣品進行接線的透孔，并在透孔上設有硅膠密封塞。電池樣品的充放電導線均通過該透孔穿入環境倉1內，同時貼合在電池樣品表面的溫度感應器的導線也是通過該透孔穿入環境倉1內的，硅膠密封塞的密封性良好，即