1.方案概述

試驗臺根據甲方要求和相關(guān)標準研制，能夠完成對汽車(chē)電池單體、電池包、電池模組的擠壓試驗。由獨立液壓系統驅動(dòng)大行程油缸，由液壓缸驅動(dòng)擠壓頭完成對電池的擠壓變形試驗，擠壓頭可橫向、縱向安裝，方便拆卸。最大擠壓力50t，最大擠壓速度20mm/s，擠壓行程1500mm。

試驗臺由液壓系統、機械系統和電控系統三部分組成。試件放置臺可電動(dòng)上、下升降，以獲得最佳的試驗位置。液壓伺服加載通道采用全閉環(huán)控制，具有力、位移兩種控制方式，可實(shí)現等負荷、等位移、定負荷、定位移試驗、力和位移多階段保持試驗，加載、測量及定位均由系統自動(dòng)完成。試驗臺可根據設置的程序，分段提供不同的擠壓變形及持續時(shí)間。試驗臺能按照設定程序自動(dòng)控制試驗臺各參數，試驗過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示位移、載荷、溫度、電壓、速度等曲線(xiàn)，自動(dòng)記錄試驗相關(guān)數據，可實(shí)現試驗的數據采集、顯示、存儲、查詢(xún)、打印等功能。試驗臺可進(jìn)行遠距離控制操作，試驗過(guò)程全程高清監控，方便目擊試驗過(guò)程，作動(dòng)器與試驗工位間設有阻燃和防爆裂隔板，試驗臺的電氣元件的電線(xiàn)均設有保護裝置，試驗臺具有吊裝、抽風(fēng)排氣和滅火功能，且樣品空間電氣部分具有防水功能。(補充說(shuō)明：甲方需要按要求做好地基，埋好地腳螺栓，做好滅火水池)

試驗臺采用工業(yè)控制機，軟件基于WINDOWS環(huán)境，具備良好的人機交互界面，可實(shí)現試驗數據的采集、顯示、存儲、查詢(xún)、打印等功能，具有優(yōu)良的抗干擾能力，優(yōu)良的重復性和可靠性。

2、電池擠壓試驗臺的整體結構示意圖如下圖所示。

2.適用標準：

● QC/T743-2006：《電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子蓄電池擠壓試驗》

● QC/T744-2006《電動(dòng)汽車(chē)用金屬氫化物鎳蓄電池擠壓試驗》

● GB/T31485-2015《電動(dòng)汽車(chē)用用蓄電池安全要求及試驗方法一一擠壓試驗》

● GB/T31467.3-2015《電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統第3部分：安全性要求與測試方法——擠壓試驗》

3 .主要功能

能夠完成對汽車(chē)大型電池單體、電池包、電池模組進(jìn)行大變形量的擠壓試驗。可實(shí)現等負荷、等位移、定負荷、定位移試驗、力和位移多階段保持試驗，可按實(shí)際試驗要求進(jìn)行設置相應的試驗方案并自動(dòng)保存相應方案，試驗時(shí)只需選擇方案點(diǎn)擊鼠標即可，并且同步繪制相應的曲線(xiàn)，生成相應的試驗報告。

4. 基本技術(shù)參數

● 試驗機箱外形尺寸(以實(shí)物為準)：1200mm(長(cháng)) ×800mm(寬)×2600mm (高);

● 擠壓速度：1mm/s~20mm/s(可調)；

● 擠壓頭位移行程：500mm;

● 最大樣品尺寸：500mm(長(cháng))×420m(寬)×500mm(高);

● 最大樣品質(zhì)量：200kg;

● 擠壓頭中心距電池放置平面最大距離：550mm;

● 樣品放置平臺空間尺寸：有效尺寸520mm(長(cháng))×450mm(寬);

● 擠壓頭型式：

1：R75半圓柱體，長(cháng)430mm;

● 針刺鋼針：材質(zhì)：鎢鋼：Φ3、Φ5、Φ6、Φ7、Φ8、Φ10、各10支 長(cháng)度450mm

● 有效測力范圍：1kN~500kN

● 力測量精度：±0.5%以?xún)?

● 位移控制精度：±0.5%以?xún)?

● 速度控制精度：±0.5%以?xún)?

輔助功能選項：

● 8通道溫度采集功能(0℃~1200℃)

● 8通道電壓采集功能(0~100V)(可定制)

● 視頻監視功能(錄音、錄像)，視頻監控整個(gè)實(shí)驗過(guò)程。

● 抽風(fēng)、排氣功能

● 防爆、阻燃、過(guò)載、過(guò)流、過(guò)位、過(guò)熱、漏電的保護和報警功能

● 手動(dòng)急停功能

4.試驗臺的基本構成

試驗臺由機械系統、液壓系統和電氣系統三部分組成，其中機械系統包括試驗臺臺體、擠壓板、電池放置平臺、擠壓頭等；液壓系統包括液壓缸、伺服閥、液壓泵站等;電控系統包括配電柜、計算機控制系統及采集測量系統。

5.1機械系統

5.1.1試驗臺臺體

整體為封閉式機箱：內存不銹鋼304 厚度1.5mm 中間為方管框架外層為冷軋鋼板 厚度1.5mm 烤漆結構

內置液壓缸 針刺 擠壓夾具、干粉滅火器 門(mén)帶雙層鋼化玻璃窗及防護網(wǎng)

位移控制用拉線(xiàn)編碼器

5.1.2伺服油缸加載通道

伺服油缸配有防轉導向桿，缸頭裝有載荷傳感器，且活塞桿與傳感器通過(guò)連接頭連接，以減小因裝配、加工誤差導致的傳感器測量誤差，從而保證實(shí)驗數據的準確性。由于此液壓缸行程長(cháng)，為了防止活塞桿伸出長(cháng)行程時(shí)缸頭下垂，在缸頭上安裝了懸掛支架，兼有導向作用。

工作時(shí)，活塞桿伸出推動(dòng)擠壓頭水平擠壓電池，擠壓承重面為平面，擠壓頭安裝板上布置有螺紋孔，擠壓頭可在擠壓安裝板上橫向成豎向放置。

5.2液壓系統

5.2.1液壓缸和液壓站基本配置

1.液壓缸推力50t，液壓缸內經(jīng)200mm，活塞桿徑120mm，行程600m，速度20mm/s；

2.安裝方式：前法蘭安裝，活塞桿螺紋；

3.額定工作壓力：最大P=21MPa； 工作壓力17MPA左右

4.額定流量：

5.工作狀態(tài)：油缸垂直安裝；

6.冷卻方式：風(fēng)冷。

5.3電控系統

電控系統主要包括油源控制系統、液壓伺服控制系統、感器采集系統、視頻采集系統、計算機控制系統等。

5.3.1油源控制系統

油壓控制系統用于油源的控制和狀態(tài)監測，包括啟停、調壓控制，壓力、溫度、液位、過(guò)濾網(wǎng)等的異常狀態(tài)監測，可實(shí)時(shí)顯示油源壓力、溫度。具有本地和遠程兩種操作模式。

5.3.2液壓伺服控制系統

油缸的伺服控制采用自主研發(fā)的多功能液壓伺服控制器，具有位移、載荷兩種控制模式，可分別實(shí)現位移、載荷的高精度閉環(huán)控制，加載速度的自動(dòng)調整。對傳感器具有過(guò)載保護功能。

5.3.3傳感器采集系統

傳感器采集系統包括1路載荷、1路位移、8路溫度和8路電壓信號的采集。采用研華16路PCI多功能數據采集卡。

載荷傳感器：采用進(jìn)口輪輻式載荷傳感器，量程60t，精度0.5%。

位移傳感器：采用德國NOVO電位計式TLH系列位移傳感器，量程1500mm。

熱電偶：采用K型熱電偶，溫度范圍0~1200℃，配研華熱電偶采集模塊。

電壓變送器：采用國產(chǎn)直流電壓變送器，精度等級0.5%。

5.3.4視頻采集系統

采用國產(chǎn)防爆變焦紅外攝像機，130萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò )高清。防爆等級B級，紅外距離80米，18倍光學(xué)變焦。國產(chǎn)130萬(wàn)網(wǎng)絡(luò )機芯，自動(dòng)聚焦，支持ONVIF協(xié)議，支持海康大華等各種NVR，高硬度優(yōu)質(zhì)304不銹鋼制造，防護等級IP66，內置散熱裝置，AC110V-240V電源。含碳鋼防爆攝像機專(zhuān)用支架及防爆擾性連接管1200mm橡膠護套。

5.3.5計算機控制系統

包括工控機、顯示器、電氣柜。其中工控機采用研祥IPC-820原裝工控機，E5300CPU，2G內存，500G硬盤(pán)。顯示器采用三星22"液晶顯示器。電氣柜采用琴臺式非標電氣柜，便于試驗操作。

圖3：電器柜參考示意圖

6軟件功能

●傳感器標定

●試驗參數設定

●報警上下限值設定

●試驗信息設置，如試件型號，出廠(chǎng)編號，試驗人員等信息

●其他參數設置

●分級操作管理功能：一般操作人員只能按照設定的參數進(jìn)行操作：具有管理員權限(密碼認定)的操作人員則可對設備進(jìn)行各種靈活的高級操作活動(dòng)。

●手動(dòng)調試

●各種檢測數據均采集到計算機進(jìn)行自動(dòng)分析與處理。

●相關(guān)檢測數據及分析結果可在計算機屏幕上以文字、表格或曲線(xiàn)的形式顯示。

●試驗數據采用數據庫方式管理，可進(jìn)行試驗結果的檢索和試驗曲線(xiàn)的調用。

●各種標定與設定參數、試驗數據、試驗結果可存盤(pán)、調用。

●可生成試驗報告，具體報告內容、格式由甲方提供樣例。

6.1輔助功能

●提供手動(dòng)急停功能

●自診斷及報警，顯示故障原因

●具有超載、超位移等保護功能