磕碰模拟测试系统的制作方法

1.本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种磕碰模拟测试系统。


背景技术：

2.电动汽车是汽车工业未来发展的主要方向之一，发展前景广阔。其中，动力电池作为电动汽车的关键部件，动力电池的安全问题倍受关注。一般情况下，动力电池通常设置在车身的底部，动力电池由电池箱体密封形成电池包。电动汽车在复杂路况上行驶时，难免磕碰到汽车底部的电池包，造成电池包的损坏，从而产生安全风险。
3.为了降低电池包因磕碰产生的安全风险，需要对电池包进行磕碰测试，以检测电池包可能面临的磕碰结果而做出对应的防护措施。然而，如果采用真实车辆进行电池包磕碰测试，尤其是在高速行驶的情况下，会存在一定的安全风险，而且测试成本高。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种磕碰模拟测试系统，该磕碰模拟测试系统，能够降低测试的安全风险和测试成本。
5.本申请第一方面提供一种磕碰模拟测试系统，其包括磕碰件、磕碰驱动机构、路面模拟控制模块及监测模块；其中：
6.所述路面模拟控制模块与所述磕碰驱动机构连接，所述路面模拟控制模块生成路面磕碰参数，发送包含所述路面磕碰参数的第一驱动控制命令至所述磕碰驱动机构；
7.所述磕碰驱动机构与所述磕碰件连接，根据从所述路面模拟控制模块接收的第一驱动控制命令，驱动所述磕碰件按照所述路面磕碰参数磕碰待测物；
8.所述磕碰件与所述磕碰驱动机构连接，在所述磕碰驱动机构的驱动下磕碰待测物；
9.所述监测模块，设于所述待测物，所述监测模块获得所述待测物被磕碰后的测试数据，并将所述测试数据发送至所述路面模拟控制模块。
10.在其中一个实施例中，所述磕碰模拟测试系统还包括前轮驱动机构和后轮驱动机构，所述前轮驱动机构和所述后轮驱动机构均与所述路面模拟控制模块连接；所述路面模拟控制模块生成路面行驶参数，分别发送包含所述路面行驶参数的第二驱动控制命令至所述前轮驱动机构和后轮驱动机构；所述前轮驱动机构和所述后轮驱动机构根据所述第二驱动控制命令，按照所述路面行驶参数驱动汽车车轮。
11.在其中一个实施例中，所述前轮驱动机构、所述后轮驱动机构及所述磕碰驱动机构相互独立设置。
12.在其中一个实施例中，所述路面模拟控制模块包括控制器，所述前轮驱动机构、所述后轮驱动机构及所述磕碰驱动机构均包括驱动电机，所述控制器分别控制所述前轮驱动机构、所述后轮驱动机构及所述磕碰驱动机构的驱动电机驱动。
13.在其中一个实施例中，所述路面模拟控制模块控制所述前轮驱动机构、所述后轮
驱动机构及所述磕碰驱动机构的驱动电机分别或依次动作。
14.在其中一个实施例中，所述前轮驱动机构的驱动电机根据所述路面模拟控制模块的所述第二驱动控制命令，顶起汽车前轮；所述磕碰驱动机构的驱动电机根据所述路面模拟控制模块的所述第一驱动控制命令，驱动所述磕碰件磕碰所述待测物；所述后轮驱动机构的驱动电机根据所述路面模拟控制模块的所述第二驱动控制命令，顶起汽车后轮。
15.在其中一个实施例中，所述前轮驱动机构和所述后轮驱动机构分别包括第一直线驱动组件，所述第一直线驱动组件用于驱动所述汽车车轮根据所述路面行驶参数沿与路面垂直的方向往复移动。
16.在其中一个实施例中，所述磕碰驱动机构包括第二直线驱动组件，所述第二直线驱动组件用于根据所述路面磕碰参数驱动所述磕碰件沿朝向所述待测物的方向往复移动。
17.在其中一个实施例中，所述磕碰驱动机构包括角度调节组件，所述角度调节组件用于根据所述路面磕碰参数驱动所述磕碰件转动。
18.在其中一个实施例中，所述待测物为电池包或电动汽车的车身。
19.本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
20.本申请的磕碰模拟测试系统中，通过路面模拟控制模块模拟实际路况中不同的路面磕碰参数，根据不同的路面磕碰参数，使磕碰驱动机构驱动磕碰件磕碰待测物并通过监测模块获得待测物被磕碰后的测试数据，从而避免发生实车测试的安全事故，降低安全风险以及测试成本；同时，通过本申请的测试系统，可以模拟更多复杂的路面场景，从而获得更全面的测试数据。
21.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
22.通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
23.图1是本申请一实施例所示的磕碰模拟测试系统的结构示意图；
24.图2是本申请一实施例示出的磕碰模拟测试系统的模块示意图；
25.图3是本申请一实施例示出的磕碰模拟测试系统的应用示意图。
26.附图标号：磕碰件100；磕碰驱动机构200；路面模拟控制模块300；监测模块400；前轮驱动机构500；后轮驱动机构600。
具体实施方式
27.下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
28.在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数
形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
29.应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
31.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
32.相关技术中，电池包一般设置于电动汽车的车身底部，在汽车行驶的过程中，存在被路面的障碍物磕碰的风险。因此，需要进行车身底部磕碰测试，收集磕碰数据以做出应对措施。然而，采用真实车辆在路面行驶进行测试，尤其在高速的情况下，电池包一旦被破坏可能存在安全风险。同时，在户外真实路面上测试需要更多的测试成本和测试时间。针对上述问题，本申请实施例提供一种磕碰模拟测试系统，该磕碰模拟测试系统，能够降低测试的安全风险和测试成本，提高测试效率。以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。在其中一个实施例中，一种磕碰模拟测试系统，其包括以下实施例的部分结构或全部结构；即，磕碰模拟测试系统包括以下的部分技术特征或全部技术特征。
33.参见图1，一实施例中，提供一种磕碰模拟测试系统，其包括磕碰件100、磕碰驱动机构200、路面模拟控制模块300及监测模块400。其中，路面模拟控制模块300与磕碰驱动机构200连接，路面模拟控制模块300生成路面磕碰参数，发送包含路面磕碰参数的第一驱动控制命令至磕碰驱动机构200；磕碰驱动机构200与磕碰件100连接，根据从路面模拟控制模块300接收的第一驱动控制命令，驱动磕碰件100按照路面磕碰参数磕碰待测物；磕碰件100与磕碰驱动机构200连接，在磕碰驱动机构200的驱动下磕碰待测物；监测模块400设于待测物，监测模块400获得待测物被磕碰后的测试数据，并将测试数据发送至路面模拟控制模块300。
34.具体地，参见图1，路面模拟控制模块300可以与磕碰驱动机构200通信连接，磕碰驱动机构200可以与磕碰件100机械连接，磕碰件100用于磕碰待测物。在其中一个实施例中，待测物可以是电动汽车的车身，也可以是电池包。在其中一个实施例中，电动汽车车身内设置有电池包，电池包位于车身底部。磕碰件100用于模拟真实路面上的障碍物，路面磕碰参数可以是磕碰件100磕碰待测物的磕碰力度、磕碰位移和磕碰角度，路面磕碰参数可以
通过测试者直接输入参数数据生成，或通过相关技术中的算法计算成。例如，磕碰件100用于磕碰汽车的车身底部，磕碰驱动机构200根据包含路面磕碰参数的第一驱动控制命令对汽车进行磕底测试，从而测试磕碰件100对车身底部及其底部的电池包所造成的损坏程度。当然，本申请的测试系统不仅限于对车身底部进行测试，亦可以对车身的其他方位进行测试。即本申请的测试系统可以对待测物的指定部位进行测试。在其中一个实施例中，可以将磕碰件100直接用于磕碰电池包，以测试电池包的质量。监测模块400设于待测物的测试部位，监测模块400与路面模拟控制模块300通信连接或电连接，并将待测物的测试数据发送至路面模拟控制模块300。
35.上述的磕碰模拟测试系统中，通过路面模拟控制模块300模拟实际路况中不同的路面磕碰参数，根据不同的路面磕碰参数，使磕碰驱动机构200驱动磕碰件100磕碰待测物，并通过监测模块400获得待测物被磕碰后的测试数据，从而避免发生实车测试的安全事故，降低安全风险以及测试成本。同时，相对于户外实地测试所耗费的时间，本申请通过模拟测试，可以提高测试效率；同时，通过本申请的测试系统，可以模拟更多复杂的路面场景，从而获得更全面的测试数据。
36.参见图2，为了便于测试汽车在模拟路面上的状态，在其中一个实施例中，磕碰模拟测试系统还包括前轮驱动机构500和后轮驱动机构600，前轮驱动机构500和后轮驱动机构600均与路面模拟控制模块300连接，路面模拟控制模块300生成路面行驶参数，分别发送包含路面行驶参数的第二驱动控制命令至前轮驱动机构500和后轮驱动机构600；前轮驱动机构500和后轮驱动机构600根据第二驱动控制命令，按照路面行驶参数驱动汽车车轮。具体地，汽车车轮包括前轮和后轮，汽车的前轮对应设置于前轮驱动机构500，汽车的后轮对应设置于后轮驱动机构600。路面行驶参数可以是汽车前轮和后轮先后经过障碍物时的位移参数。路面行驶参数可以通过测试者将位移参数输入路面模拟控制模块300中直接生成，或根据相关技术中的算法计算生成。可以理解，在实际路况中，当车轮滚过障碍物时，每一车轮会先后经过被顶起以及回落的过程。本实施例中，通过前轮驱动机构500及后轮驱动机构600先后将对应的车轮顶起，即可视为模拟车轮在压到障碍物时，车轮被垂直顶起。此时，车轮从初始位置被顶起至预设位置，初始位置和预设位置之间具有间距。具体地，为了模拟车轮被顶起的状态，在其中一个实施例中，前轮驱动机构500和后轮驱动机构600分别包括第一直线驱动组件，第一直线驱动组件用于驱动汽车车轮根据路面行驶参数沿与路面垂直的方向往复移动。即，前轮驱动机构500的第一直线驱动组件驱动汽车前轮垂直上下移动，后轮驱动机构600的第一直线驱动组件驱动汽车后轮垂直上下移动，从而模拟汽车车轮经过障碍物时发生的在垂直方向上的位置变化。为了确保汽车稳固设置于前轮驱动机构500和后轮驱动机构600，在其中一个图未示的实施例中，前轮驱动机构500和后轮驱动机构600还均包括固定座，固定座连接于第一直线驱动组件的动力输出端，车轮对应设置于固定座表面，通过固定座将车轮固定，防止汽车在测试过程中移位。
37.参见图2，在其中一个实施例中，磕碰驱动机构200包括第二直线驱动组件，第二直线驱动组件用于根据路面磕碰参数驱动磕碰件沿朝向待测物的方向往复移动。可以理解，在进行底部磕碰测试时，磕碰驱动机构200位于待测物的底部下方，例如位于汽车车身底部或电池包底部下方。第二直线驱动组件驱动磕碰件100垂直上下移动，使磕碰件100碰撞待测物底部。而当待测物的测试部位位于其侧面时，即测试部位不仅限于底部时，第二直线驱
动组件沿朝向待测物的测试部位的方向进行直线往复移动，从而驱动磕碰件100沿朝向待测物的测试部位的方向进行直线往复移动。也就是说，磕碰驱动机构200可以驱动磕碰件100沿垂直方向或水平方向进行直线往复移动。为了模拟不同角度的磕碰情景，在其中一个实施例中，磕碰驱动机构200可以包括角度调节组件，角度调节组件用于根据路面磕碰参数中的磕碰角度驱动磕碰件100转动预设角度。具体地，磕碰件100连接于角度调节组件的动力输出端，角度调节组件的动力输出端带动磕碰件100转动预设的磕碰角度，使磕碰件100在非垂直的角度对待测物进行磕碰。在其中一个实施例中，角度调节组件的动力输出端可以旋转多个不同的角度，以带动磕碰件100从不同的角度对待测物进行磕碰测试。在其中一个实施例中，磕碰驱动机构200包括第二直线驱动组件和/或角度调节组件。在其中一个实施例中，磕碰模拟测试系统还可以包括移送机构，磕碰驱动机构200的第二直线驱动组件和/或角度调节组件可以连接于移送机构。其中，移送机构包括水平移送组件和垂直移送组件，水平移送组件连接于垂直移送组件，水平移送组件及垂直移送组件的移送方向均平行于待测物的待测端面。通过移送机构，可以驱动第二直线驱动组件和/或角度调节组件相对于待测物移动，从而带动磕碰件100相对于待测物移动，继而可以磕碰待测物的任意位置，提供更全面的测试数据。
38.参见图1和图2，为了更真实地模拟磕碰场景，在其中一个实施例中，前轮驱动机构500、后轮驱动机构600及磕碰驱动机构200相互独立设置。在其中一个实施例中，路面模拟控制模块300包括控制器，前轮驱动机构500、后轮驱动机构600及磕碰驱动机构200均包括驱动电机，驱动电机用于输出动力，控制器分别控制前轮驱动机构500、后轮驱动机构600及磕碰驱动机构200的驱动电机驱动。即前轮驱动机构500、后轮驱动机构600及磕碰驱动机构200可以相互独立动作，互不干扰。控制器可以分别控制其中一个或多个动作，即三者可以于同一时间或不同时间动作。在其中一个实施例中，路面模拟控制模块300控制前轮驱动机构500、后轮驱动机构600及磕碰驱动机构200的驱动电机分别或依次动作。即，前轮驱动机构500、后轮驱动机构600及磕碰驱动机构200可以按照预设顺序逐个依次动作，或无序的分别各自动作。
39.在进行汽车底部磕碰测试时，为了更贴近真实磕碰场景，在其中一个实施例中，前轮驱动机构500的驱动电机根据路面模拟控制模块300的第二驱动控制命令，顶起汽车前轮；磕碰驱动机构200的驱动电机根据路面模拟控制模块300的第一驱动控制命令，驱动磕碰件100磕碰待测物；后轮驱动机构600的驱动电机根据路面模拟控制模块300的第二驱动控制命令，顶起汽车后轮。具体地，前轮驱动机构500接收控制器发出的包括路面行驶参数的第二驱动控制命令，使前轮驱动机构500预先动作，前轮驱动机构500的驱动电机的动力输出端垂直向上驱动，顶起汽车前轮。接着磕碰驱动机构200接收控制器发出的包括路面磕碰参数的第一驱动控制命令，磕碰驱动机构200的驱动电机的动力输出端驱动磕碰件100按照预设的磕碰位移做垂直直线运动，磕碰件100垂直由下至上磕碰车身底部，或磕碰驱动机构200的驱动电机的动力输出端通过转动预设的磕碰角度转动磕碰件100，使磕碰件100以非垂直的角度由下至上磕碰车身底部。最后，后轮驱动机构600接收控制器发出的包括路面行驶参数的第二驱动控制命令，后轮驱动机构600的驱动电机的动力输出端垂直向上驱动，顶起汽车后轮。通过控制器控制前轮驱动机构500、后轮驱动机构600及磕碰驱动机构200的驱动电机分别或依次动作，模拟实际路况中汽车的前轮、车身及后轮先后经过障碍物时的
先后次序。在其中一个实施例中，控制器可以为相关技术中的控制单元，前轮驱动机构500、后轮驱动机构600及磕碰驱动机构200也可以通过相关技术实现上述动作，于此不再赘述。
40.参见图1，为了更加真实的模拟磕碰场景，在其中一个实施例中，磕碰件100的数量为多个，磕碰件100为石块型结构、台阶型结构或减速带型结构。每一磕碰件100可拆卸连接于磕碰驱动机构200，可通过测试者人工更换或机械自动更换。磕碰驱动机构200可同时连接一个以上的磕碰件100，模拟路面同时存在一个以上的障碍物对待测物进行磕碰。本实施例通过设置多种不同结构形态的磕碰件100，从而模拟真实路况中存在的障碍物，继而获得更全面的测试结果。具体地，磕碰件100可拆卸连接于磕碰驱动机构200的动力输出端，从而便于测试者更换不同结构形态的磕碰件100。
41.参见图2和图3，为了及时获取测试结果，在其中一个实施例中，磕碰模拟测试系统还包括监测模块400，监测模块400设置于待测物，监测模块400可以电连接或通信连接路面模拟控制模块300，监测模块400获取待测物的测试数据，并将测试数据发送至路面模拟控制模块300。在其中一个实施例中，监测模块400为传感器。监测模块400与路面模拟控制模块300电连接或通信连接，待测物的测试数据包括但不限于俯角角速度、垂直加速度、外壳应变状态等。在其中一个实施例中，监测模块400获得待测物被磕碰后的俯角角速度、垂向加速度及外壳应变数据中的至少一种测试数据，并将测试数据发送至路面模拟控制模块300。当待测物为电池包时，监测模块400获得待测物被磕碰后的外壳应变数据，并将外壳应变数据发送至路面模拟控制模块300。当待测物为电动汽车的车身时，监测模块400获得待测物被磕碰后电动汽车的俯角角速度、垂向加速度及外壳应变数据，并将俯角角速度、垂向加速度及外壳应变数据发送至路面模拟控制模块300。当然，可根据需要，选择需要的测试数据的类型进行对应的测试。具体地，例如，通过将传感器设置于待测物表面，从而直接监测待测物的磕碰后的状态。例如，通过设置角速度传感器，可以获得待测物的俯角角速度。通过设置加速度传感器，可以获得待测物的垂直加速度。通过设置应变式传感器，可以获得外壳应变状态。例如，将应变式传感器设置于电池包外壳的外表面，即可以测量电池包受力变形所产生的应变。在其中一个实施例中，路面模拟控制模块300还可以包括显示器，监测模块400将测得的测试数据发送至路面模拟控制模块300，显示器显示监测模块400测得的测试数据。通过路面模拟控制模块300的显示器显示，从而便于测试者查看。在其中一个实施例中，当待测物为汽车时，汽车本身具有ecu(electronic control unit，电子控制单元)和传感器。当汽车被磕碰时，汽车本身的传感器可以获得测试数据，并将测试数据发送至ecu。本申请的路面模拟控制模块300连接于待测物的ecu，ecu将测试数据发送至路面模拟控制模块300，磕碰模拟测试系统即可获得测试数据。可以理解，监测模块400与路面模拟控制模块300间的参数传输可以通过相关技术手段实现，于此不再赘述。
42.需要说明的是，本申请的其它实施例还包括上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的磕碰模拟测试系统。
43.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这
些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。
44.以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。