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电池模拟热失控试验机

产品型号:

更新时间:2020-08-07

简要描述:

电池模拟热失控试验机国家标准《GBT 31467.3-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第 3 部分:安全性要求与测试方法》。$nGB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。$nQC/T-743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池。$nBATSO 01-2008-03《轻型电动车辆(LEV)能源系统评价手册——二次锂电池》。$nIEC62133 含碱性或非酸性电解液的单

电池模拟热失控试验机

控制设计思路:

1、测试系统具备以下几个关键部分:

1)控制台:指集成测试系统控制软件的计算机,计算机通过软件控制各子系统并记录保存试验数据。

2)加热系统:加热系统由稳压源及发热部件构成;稳压源输出可设置的电压给发热部件使发热部件温度变化。

3)数据采集系统:数据采集系统主要记录测试对象试验过程中的电压温度信息及其他通过CAN通讯信息并发送给控制台主机。

4)过充系统:过充系统主要指恒流源,恒流源输出可设置电流对测试对象进行CC(恒流)充电使测试对象发生电压变化。

2、测试系统具备以下功能:

1)测试系统主机能够通过各种对应通讯接口与外设稳压源及恒流源进行实时交互通讯自动控制及数据传输。

2)测试系统软件可设置两种试验模式:

Ø 加热触发热失控:触发恒压源;

Ø 过充触发热失控:触发恒流源。

3)测试系统软件对试验设置以下参数:

Ø 恒压源参数,主要指输出电压;

Ø 恒流源参数,主要指输出电流;

Ø 试验截止条件:

a)测试对象产生的电压降速率MAX_dV/dt(绝对值)≥设定值(连续取两笔数据判断);

b)监测点温度值:电池厂商规定的温度MAX_T≥设定值;

c)监测点温升速率MAX_dT/dt≥设定值(连续取两笔数据判断);

d)监测点极限温度MAX_T(300℃);

e)试验时间。

其中:

a)、b)、c)为试验判定是否发生热失控的条件,当a)&c)或者b)&c)发生时,判定发生热失控,停止触发关闭电源,试验截止,c)为必选条件,a)与b)选其一,a)&c)或者b)&c)构成一个有效的截止条件;试验过程中d)发生时应停止触发关闭电源,试验提前截止;以上两种情况未发生,则等待e)条件发生,停止触发关闭电源,试验截止。

4)试验开始启动后,测试软件能够对整个试验过程自动控制,根据预先设置的条件及变量自动截止。

5)测试软件具备手动截止功能,保证在发生起火或者爆炸的情况下能够手动提前终止试验。

6)测试软件具备CAN通讯报文的编辑功能,能够根据报文收发CAN通讯数据。

7)测试软件能够对所有测试数据进行保存,各数据统一保存在同一张数据表格中;能够以100ms以内的时间间隔进行数据保存,保存时间间隔可设置;测试数据支持导出成EXCEL文件。

3、测试系统基本配置情况:

序号 产品名称 配置参数

1 工控机 CPU:I7四核处理器以上;内存:4GB以上;1个以上千兆LAN接口;4个以上USB接口;256GB以上固态硬盘。

2 可编程大功率电源 80V/120A 3KW

3 发热部件 额定功率可选

4 电压温度采集系统 量程:0-100V,-20-1000℃;精度:1‰电压精度, ±2℃温度精度;温度传感器尖端直径小于1mm;32路电压测量,32路温度测量。

5 PCI转CAN卡 4路CAN

    (六)有益效果

该电池热失控及热失控扩展测试系统成本较低,有利于在企业和测试机构推广应用。同时该系统具备测试评价需要采集的基础数据记录模块(电压、温度等),而且还具备了研发验证测试需要采集的更多的数据的采集功能(电池系统CAN信息、多通道电压/温度采集模块等)。同时该系统通过软件平台集成了试验控制和数据采集功能,能够实现整个测试过程的自动执行和数据记录及结果的初步分析。

该系统的应用将大大的提升动力电池的热失控及热失控扩展测试项目的工作效率,并且可以为测试、研发工作提供更加全面详实的数据资料。

电池模拟热失控试验机

专用测试软件

1 套

电压分辩率

1mV

触发方式

过充、 加热两种模式可选

加热通道数

2 通道

加热功率

大于3KW(单通道)

功率调节方式

可任意范围内调节不同功率

加热电压

AC220V,50Hz

过充

2 通道

过充柜

充放电电流范围:100mA-100000mA

时间单位/分辨率

1S(1S-9999H)任意设置

流程控制

循环功能单步 64 步, 循环步骤 9999 次, 可实现嵌套循环功能。

充放电截止条件

电压(mV、V)、 时间(S、min、H)、 容量(mAh、Ah)

充放电模式

恒流、 恒功率、恒压

过充电压

0-10V 和 0-100V 两档

过充电流

±100A

控制电压精度

±10mV

控制电流精度

±0.1%FS

电压采集通道

100 通道 0-10V,20 通道 0-100V,可用外置数采,可与控制通道独立。

电压采集精度

±10mV

电压采集频率

10ms

温度采集通道

40 通道,可使用外置数据采集仪。

温度采集范围

-40-1200℃

温度采集精度

±1℃

温度采集频率

10ms

控制方式

PLC+PC 机控制(pc 机与主机一体)

设计模式

人性化主机高度以及操作面的高度根据人体站立习惯操作而设计;电脑显示器和 PLC 一体设计,方便直观;防爆箱放到后部,防止电池失效爆炸伤到人,起到安全的作用。

可移动设计

整台设备底部安装可移动脚轮及脚杯,脚轮便于设备的移动,设备就位以后,脚杯将设备支撑固定起来,起调平固定的作用。

微机界面控制

试验系统采用 PLC+电脑控制相结合.可导出曲线图片与 EXCEL 文件,更加方便分析试验结果。

控制计算机:CPU 不低于 i5 系列,主频不低 2.5GHz,19 寸以上显示器, 分辨率不低于 1024×768, 独立显卡,512MB 以上显存,2GB以上内存,500GB 7200rpm 以上硬盘。

加热装置安全性

加热器采用高温陶瓷加热片,使加热更加高效与安全.加热电压采用直流 24V 代替传统交流 220V 电压,确保操作人员人身安全。

面板

采用人机界面,简化繁锁的按钮,只保留电源与急停,防止意外事故发生。同时配备面板声光蜂鸣器,起提醒作用。

防爆箱

放置电池测试的箱体为防爆型设计,防止电池测试失效爆炸伤及人员,

技术规格如下:

内箱尺寸: ≥W4000 × 4000 × H2000mm;

箱体材质 :单层 45#钢,厚 10mm,全开孔设计;

外箱尺寸 :≥W4200 × D4200 × H2200 mm;

防爆箱四周:四周开有小泄压孔, 可及时将压力释放出来;

箱门:透明防爆玻璃视窗门,方便观察箱体电池;门采用 3 套高强度合页固定,门上装 2 套防爆锁。

视频监控功能

测试局域装配高清摄像监控系统,并可远程控制, 确保数据无误; 画面清晰,像素>=420 万像素。

照明系统

亮度防爆 LED 灯带 1 组,照亮整个测试空间。

保护

1)故障报警及原因、处理提示功能;

2)故障显示及自诊断功能;

3)断电保护功能;

4)光栅传感器区域保护,当有人在此区域活动或者有异物当挡住时,

系统报警动作;

5)系统具有超限报警,安全保护,自动停机等功能;

6)电器安全保护;

7)漏电保护、过热保护;

8)自动断电:如发生火灾、 漏电、 短路等情况时, 设备能自动切断外部输入电源, 使得设备内部任何部分都不带电;

9)设备带有声光报警器显示报警信息。

10)设备具有一键紧急停止开关,急停开关按下,需经过两个动作才能将开关拔出复位;

烟雾及火焰检测

工作区域内有烟雾、火焰感知功能,在发现险情后可自动声光报警。

消防系统

1)试验机下部或者旁边设有防爆灭火水池,当发生起火时可通过吊装装置或者传动机构将电池包快速放置于水池中,移动时间不超过 1分钟。

2)设备排烟:当发生试验冒烟时,可启动排烟装置,将烟雾快速排出,排烟速率不应大于 5 分钟,排出气体需做基础净化,无黑烟,满足国家排放相关法规;对应的排烟管道涉及到建筑物施工,可由乙方提出式样,甲方预留接口,排烟设备及安装由乙方负责。

3)防火隔绝:试验台区域应设置防爆防火防护墙,防止火势蔓延至其他区域

出厂资料

提供随机技术资料、图纸、说明书、第三方计量报告,设备硬件配置清单。

计量报告

由乙方负责,计量单位为第三方计量报告。

其它说明

高效排烟净化系统,4 分钟排空烟雾达到国家排放 GB16297-1996标准(约 100 立方),过滤后排出气体无黑烟,评估时需要更换新过滤系统检测。

 

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