加速度试验装置及试验方法

本发明涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种加速度试验装置及试验方法。

背景技术：

电动汽车以电能为驱动能源，而动力电池安装的部位主要以底盘为主。对于动力电池在底盘的电动汽车而言。有些车企为尽可能地延长续驶里程，会增加电池包体积。当电动汽车发生碰撞事故时，电动汽车仅车体发生损伤，但动力电池无明显的外部损伤，但是无法判断动力电池的内部损伤情况。

若动力电池内部发生损伤，则会影响动力电池的使用性能，导致电动汽车存在安全隐患。所以需要对电动汽车发生碰撞事故时加速度冲击对动力电池的性能的影响。但是，目前并没有对电动汽车的动力电池进行加速度冲击试验的装置，不利于保证动力电池工作的可靠性。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前无法对电池包受到加速度冲击进行试验的问题，提供一种进行加速度冲击试验的加速度试验装置及试验方法。

一种加速度试验装置，包括：

试验台；

试验车，可运动设置于所述试验台，所述试验车包括车体以及设置于所述车体的安装座，所述安装座用于将电池包安装于所述车体的底部；以及

吸能组件，设置于所述试验台，所述吸能组件对应所述试验车的端部；

所述试验车沿所述试验台运动时，所述吸能组件能够与所述试验车接触，以模拟所述电池包加速度冲击试验。

在其中一个实施例中，所述吸能组件包括单个或多个吸能件，单个或多个所述吸能件对应所述试验车的端部；

多个所述吸能件沿水平方向间隔设置，或者，多个所述吸能件沿水平方向紧邻布置。

在其中一个实施例中，所述吸能件呈管状设置，或者，所述吸能件为实心结构；

所述吸能件的截面形状为圆形、多边形或不规则形状。

在其中一个实施例中，所述吸能组件的数量为单个或多个，当所述吸能组件为多个时，多个所述吸能组件沿竖直方向设置于所述试验台。

在其中一个实施例中，所述吸能组件还包括安装件，所述吸能件通过所述安装件可拆卸安装于所述试验台；

或者，所述试验台具有安装所述吸能件的安装孔，所述吸能件通过螺纹件固定于所述安装孔，所述吸能件通过胶粘、焊接或螺纹件方式固定于所述安装孔。

在其中一个实施例中，所述吸能件的长度方向平行于所述试验车的运动方向；

所述吸能件的数量、长度、厚度和/或材料能够调节加速度试验中所述电池包受到的冲击加速度的大小。

在其中一个实施例中，所述试验台包括运动平台以及设置于所述运动平台端部的限位墙，所述运动平台用于承载可运动的试验车，所述限位墙用于安装所述吸能组件；

所述试验台还包括控制器以及牵引件，所述控制器与所述牵引件电连接，所述牵引件设置于所述运动平台，并与所述试验车连接，所述控制器控制所述牵引件带动所述试验车运动。

在其中一个实施例中，所述加速度试验装置还包括监测组件，所述监测组件能够与试验后的所述电池包电连接，用于监测所述电池包的相关参数。

一种加速度试验方法，应用于如上述任一技术特征所述的加速度试验装置，所述加速度试验方法包括如下步骤：

将电池包固定于试验车的车体的顶部或底部；

将吸能组件固定于试验台，使所述吸能组件对应所述试验车的端部；

控制所述试验车沿所述试验台运动，并使所述试验车的端部与所述吸能组件接触；

通过吸能组件的缓冲使所述试验车停车。

在其中一个实施例中，所述加速度试验方法还包括如下步骤：

所述吸能组件中吸能件的数量、长度、厚度和/或材料能够调节加速度试验中所述电池包受到的冲击加速度的大小。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的加速度试验装置及试验方法，进行加速度冲击试验时，将电池包通过安装座安装在试验车的底部，并将吸能组件安装在试验台，使吸能组件对应试验车的端部。驱动试验车沿试验台运动，使得试验车的端部能够与吸能组件发生碰撞接触。在碰撞过程中，因试验车与吸能组件接触，电池包的外部并无损伤，实现电池包加速度冲击试验的模拟，以判断电池包在加速度冲击试验中的损坏情况。通过在试验台上设置吸能组件对试验车进行缓冲，有效的解决目前无法对电池包受到加速度冲击进行试验的问题，使得吸能组件与试验车接触，以模拟电池包进行加速度冲击试验时的损坏情况，为深入研究电动汽车动力电池遭受加速度冲击的试验方法和数据做积累，便于研究动力电池的性能，提高动力电池受到加速度冲击时的可靠性；同时，本发明的加速度试验采用试验车进行试验，降低试验成本。

附图说明

图1为本发明一实施例的加速度试验装置的俯视图；

图2为图1所示的加速度试验装置的立体图；

图3为图1所示的加速度试验装置试验时的流程图。

其中：100、加速度试验装置；110、试验台；111、运动平台；112、限位墙；120、试验车；121、车体；122、安装座；130、吸能组件；131、吸能件；200、电池包。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参见图1和图2，本发明提供一种加速度试验装置100。该加速度试验装置100能够模拟电动汽车的动力电池的受到加速度冲击后情况，以判断电动汽车的动力电池受加速度冲击时的性能，保证动力电池使用时的安全性。

可以理解的，目前电动汽车发生加速度冲击碰撞时，若电动汽车仅车体发生损伤时，电动汽车的动力电池的外部没有明显损伤，但是无法判定动力电池的内部是否有损伤。若动力电池的内部有损伤，会影响动力电池的使用性能，存在安全隐患。但是目前并无对动力电池在加速度冲击试验下是否存在损伤的装置，无法保证动力电池工作的可靠性。

为此，本发明提供一种新型的加速度试验装置100。该加速度试验装置100能够降低加速度冲击试验的成本，同时，还能模拟电动汽车受到加速度冲击后，动力电池的内部是否存在损伤的研究，即能够实现动力电池在受到加速度冲击试验后是否存在损伤的性能研究，为深入研究电动汽车动力电池遭受加速度冲击的试验方法和数据做积累，便于研究动力电池的性能，提高动力电池受到加速度冲击时的可靠性。以下详细介绍加速度试验装置100的具体结构。

参见图1和图2，在一实施例中，加速度试验装置100包括试验台110、试验车120以及吸能组件130。试验车120可运动设置于试验台110，试验车120包括车体121以及设置于车体121的安装座122，安装座122用于将电池包200安装于车体121的底部。吸能组件130设置于试验台110，吸能组件130对应试验车120的端部。试验车120沿试验台110运动时，吸能组件130能够与试验车120接触，以模拟电池包200加速度冲击试验。

试验台110起承载作用，用于承载加速度试验装置100的各个部件，使得加速度试验装置100能够在试验台110上进行加速度冲击试验。可选地，试验台110可以设置在地面上，也可以设置于某个安装平台的表面，以便于进行试验。试验台110上设置试验车120以及吸能组件130，试验车120能够在试验台110上运动，吸能组件130在试验台110的位置固定。这样，试验车120沿试验台110运动时，试验车120与吸能组件130发生碰撞时，能够对试验车120底部的电池包200在受到加速度冲击力时的损伤情况进行研究，实现电池包200的加速度冲击试验的模拟。

试验车120为加速度冲击试验的试验主体，用于承载安装电池包200。并且，电池包200位于试验车120的底部，也就是说，电池包200位于试验车120的最低点。当试验车120模拟电动汽车发生碰撞事故进行加速度冲击试验时，能够不损坏电池包200的外包装，而对电池包200进行加速度冲击试验，以模拟电池包200受到加速度冲击后的性能，进而判断动力电池的使用性能。

可选地，试验车120包括车体121以及设置于车体121的安装座122，车体121可运动放置于试验台110上，安装座122可拆卸安装于车体121上。通过安装座122实现电池包200在试验车120上的拆装，以实现对不同型号的电池包200的模拟；并且，安装座122还能保证电池包200可靠的固定在车体121上，避免加速度冲击试验时电池包200脱落，保证试验的准确性。

吸能组件130设置在试验台110上，吸能组件130为加速度冲击试验的主要部件，通过吸能组件130与运动的试验车120的碰撞实现电池包200的加速度冲击模拟。而且，吸能组件130能够对应试验车120的端部，而且，吸能组件130能够缓冲冲击能量，进而调节试验车120在发生碰撞时受到的冲击加速度的大小。这样，试验车120沿试验台110运动时，试验车120的端部能够准确的与吸能组件130接触，避免吸能组件130接触不到试验车120的端部。而且，吸能组件130与试验车120的端部碰撞后，能够使得电池包200产生冲击加速度，以实现试验车120碰撞时加速度冲击试验的模拟，进而模拟电池包200受到加速度冲击情况下的损伤情况。

对电池包200进行加速度冲击试验时，将吸能组件130安装在试验台110上，并将电池包200通过安装座122安装于试验车120的底部。随后，控制试验车120带动电池包200沿试验台110运动。当试验车120的端部与吸能组件130发生碰撞后，使电池包200产生若干冲击加速度，并通过吸能组件130耗散试验车120运动的动能，使试验车120停车。然后，检测电池包200受到加速度冲击后的性能，以判断电池包200在受到加速度冲击后对电池包200的影响，判断电池包200的使用性能。

上述实施例的加速度试验装置100，通过在试验台110上设置吸能组件130对试验车120进行缓冲，有效的解决目前无法对电池包受到加速度冲击进行试验的问题，使得吸能组件130与试验车120接触，以模拟电池包200进行加速度冲击试验时的损坏情况，为深入研究电动汽车动力电池遭受加速度冲击的试验方法和数据做积累，便于研究动力电池的性能，提高动力电池受到加速度冲击时的可靠性；同时，该加速度试验采用试验车120进行试验，降低试验成本。

参见图1和图2，在一实施例中，吸能组件130包括单个或多个吸能件131，单个或多个吸能件131对应试验车120的端部。单个或多个吸能件131设置在试验台110上，并伸出试验台110设置。这样，试验车120沿试验台110运动时，试验车120的端部能够与单个或多个吸能件131的端部接触，避免试验车120直接撞击到试验台110上。通过单个或多个吸能件131吸收试验车120碰撞时的缓冲冲击能量，以改变试验车120撞击时的冲击加速度大小。本发明仅以吸能件131的数量为多个为例进行说明。

在一实施例中，多个吸能件131沿水平方向间隔设置，或者，多个吸能件131沿水平方向紧邻布置。可以理解的，多个吸能件131的布局方式原则上不受限制，只要能够实现与试验车120的端部接触即可。可选地，吸能组件130中包括的吸能件131的数量可以根据冲击加速度的大小进行调节，以满足不同的加速度冲击试验。可选地，吸能组件130包括的吸能件131的数量可以为两个、三个、四个甚至更多个。

可选地，多个吸能件131能够图1所示的水平方向并排且间隔设置。也就是说，各吸能件131处于同一水平面，且相邻的吸能件131之间存在间距。可选地，多个吸能件131也可沿图1所示的水平方向并排且紧邻布置。也就是说，各吸能件131处于同一水平面，且相邻的吸能件131之间贴合设置。当然，在本发明的其他实施方式中，多个吸能件131也可不处于同一水平平面上，只要保证能够与试验车120的端部接触即可。

参见图1和图2，在一实施例中，吸能件131呈管状设置，或者，吸能件131为实心结构。吸能件131的形式原则上不受限制，只要能够缓冲试验车120的冲击能量即可。可选地，吸能件131为呈管状设置，通过空心管状的吸能件131实现试验车120的缓冲。可选地，吸能件131为实心结构，通过实心的吸能件131也能实现试验车120的缓冲。当然，在本发明的其他实施方式中，吸能件131的结构还可为其他能够实现缓冲吸能的部件。

在一实施例中，吸能件131的截面形状为圆形、多边形或不规则形状。可以理解的，吸能件131的截面形状原则上不受限制，只要能够实现缓冲吸能即可。可选地，吸能件131的截面形状为多边形，如四边形等。当然，在本发明的其他实施方式中，吸能件131的截面形状还可为圆形、椭圆形或不规则的形状等。

在一实施例中，吸能组件130的数量为单个或多个，当吸能组件130的数量为多个时，多个吸能组件130沿竖直方向设置于试验台110。多个吸能组件130设置于试验台110后，多个吸能件131能够改变试验车120受到的冲击加速度的大小，以实现对不同的加速度冲击试验进行模拟，进而实现电池包200在不同加速度冲击试验下的可靠性情况。

在本实施例中，吸能组件130的数量为一组，一组吸能组件130中的各吸能件131沿水平方向布置。而且，相邻的吸能件131之间存在间距。吸能件131呈中空的管状结构设置，吸能件131的截面形状为多边形。通过多个吸能件131对试验车120的缓冲吸能，实现加速度冲击试验的模拟。更进一步地，吸能件131为方管，材料为碳素结构钢。

本发明的加速度试验装置100使用时，将电池包200通过安装座122安装于试验车120，并将吸能组件130的多个吸能件131安装在试验台110。试验时，试验车120以初始速度沿试验台110运动，并碰撞到试验台110上的吸能件131。试验车120的端部与多个吸能件131发生碰撞后，能够使电池包200产生若干冲击加速度，并通过吸能件131缓冲试验车120，以耗散试验车120的初始动能，使得试验车120停车，完成此次加速度冲击试验。

在一实施例中，吸能组件130还包括安装件，吸能件131通过安装件可拆卸安装于试验台110。也就是说，吸能组件130通过安装件间接安装于试验台110上。当加速度冲击试验完成后，可以将安装件从试验台110上拆卸，更换吸能件131，以便于下一次加速度冲击试验的进行。可以理解的，安装架为安装架或其他能够实现吸能件131安装于试验台110的安装工装，只要能够实现吸能件131安装于试验台110即可。

当然，在本发明的其他实施方式中，试验台110具有安装吸能件131的安装孔，吸能件131通过螺纹件固定于安装孔。也就是说，吸能件131可以直接安装于安装孔中，并通过螺纹件等固定。通过此种方式也可实现吸能件131在试验台110的可拆卸连接。进一步地，吸能件131通过胶粘、焊接或螺纹件方式固定于安装孔。

参见图1和图2，在一实施例中，吸能件131的长度方向平行于试验车120的运动方向。这样能够使得吸能件131的端部对准试验车120的端部，保证吸能件131能够准确的与试验车120接触，实现试验车120的准确缓冲，使得试验车120的大部分初始动能被耗散。

在一实施例中，吸能件131的数量、长度、厚度和/或材料能够调节加速度试验中电池包200受到的冲击加速度的大小。进行加速度冲击试验时，可以通过吸能件131调节冲击加速度的大小，以模拟不同加速度冲击下电池包200的损伤情况。可以通过改变吸能件131的数量、长度、厚度以及材料中的至少一方式改变冲击加速度的大小。示例性地，可以通过吸能件131的厚度改变冲击加速度的大小。当然，也可通过改变吸能件131伸出试验台110的长度改变冲击加速度的大小。在本发明的其他实施方式中，也可通过吸能件131的数量、长度、厚度、材料中的一种或多种的组合改变冲击加速度的大小。

参见图1和图2，在一实施例中，试验台110包括运动平台111以及设置于运动平台111端部的限位墙112，运动平台111用于承载可运动的试验车120，限位墙112用于安装吸能组件130。运动平台111呈平板状设置，试验车120可运动设置在运动平台111上，限位墙112设置在运动平台111的端部，限位墙112上垂直安装吸能件131，通过限位墙112上的吸能件131与试验车120接触，实现加速度冲击试验的模拟，并使得试验车120停车。

吸能组件130设置在限位墙112的表面，并对应试验车120的端部，试验车120按照一定的速度沿运动平台111运动的过程中，试验车120的端部能够与吸能组件130接触，使电池包200产生若干冲击加速度。而且，吸能组件130与试验车120碰撞接触后，吸能组件130能够缓冲试验车120，以消耗试验车120的大部分初始动能，使得试验车120停车。

可选地，限位墙112为刚性墙。可选地，试验车120还包括缓冲板，缓冲板设置在车体121的端部，试验车120通过缓冲板与吸能件131接触，避免试验车120损坏，使得试验车120可以重复进行试验，降低试验成本。

在一实施例中，试验台110还包括控制器以及牵引件，控制器与牵引件电连接，牵引件设置于运动平台111，并与试验车120连接，控制器控制牵引件带动试验车120运动。控制器设置在试验台110中，用于实现牵引件的自动控制，使得牵引件能够控制试验车120运动，使得试验车120按照初始速度运动。

可选地，控制器为控制芯片、plc控制器或者其他能够实现自动控制的部件。可选地，牵引件为电机与钢丝绳的组合，钢丝绳连接电机的输出端与试验车120，电机运动时通过钢丝绳带动试验车120运动，使得试验车120具有初始速度。当然，在本发明的其他实施方式中，牵引件还可为其他能够实现试验车120运动驱动的部件。

在一实施例中，加速度试验装置100还包括监测组件，监测组件能够与试验后的电池包200电连接，用于监测电池包200的相关参数。监测组件能够对试验后的电池包200进行实时电压检测，将实时电压作为电池包200是否失效的判定依据，以确定电池包200进行加速度冲击试验后的可靠性，为深入研究电动汽车的动力电池遭受加速度冲击的试验方法和数据做积累，便于研究动力电池的性能，提高动力电池加速度冲击时的可靠性。

可选地，监测组件可以采用目前的电压监测设备。可以理解的，电池包200安装于试验车120后，电池包200为密封状态，无法对电池包200的电压进行监测。当电池包200进行加速度冲击试验后，试验车120上的电池包200可以通过监测组件进行实施电压检测。

参见图1和图2，利用本发明的加速度试验装置100对电池包200进行加速度冲击试验时，将电池包200通过安装座122安装于试验车120，并将吸能组件130的多个吸能件131安装在试验台110的限位墙112。试验时，控制器通过牵引件带动试验车120沿试验台110运动，使得试验车120以初始速度运动，并碰撞到试验台110上的吸能件131。试验车120的端部与多个吸能件131发生碰撞后，能够使电池包200产生若干冲击加速度，并通过吸能件131缓冲试验车120，以耗散试验车120的大部分初始动能，并通过试验车120运动的阻力等耗散试验车120的剩余部分初始动能，使得试验车120停车，完成此次加速度冲击试验。

本发明的加速度冲试验装置100，以道路交通中电动汽车的动力电池发生碰撞事故作为场景，对电池包200收到加速度冲击的清洁进行试验模拟，为深入研究电动汽车的动力电池遭加速度冲击的试验方法和数据做积累，便于研究动力电池的性能，提高动力电池受到加速度冲击时的可靠性。而且，本发明的加速度试验装置100具有可重复性的特点，并通过调整调整吸能件131的数量、长度、材料、厚度等方式调节冲击加速度的大小，完成不同试验工况的模拟。

并且，本发明的加速度试验装置100采用试验车120进行模拟，各部件能够重复利用，降低试验前、试验中以及试验后的各项成本；同时，还容易安装数据采集设备如监测组件等，对于开发项目或学术研究皆能采集所需数据。

参见图1和图3，本发明还提供一种加速度试验方法，应用于如上述任一技术特征的加速度试验装置100，加速度试验方法包括如下步骤：

将电池包200固定于试验车120的车体121的顶部或底部；

将吸能组件130固定于试验台110，使吸能组件130对应试验车120的端部；

控制试验车120沿试验台110运动，并使试验车120的端部与吸能组件130接触；

通过吸能组件130的缓冲试验车120停车。

对电池包200进行加速度冲击试验时，将吸能组件130安装在试验台110上，并将电池包200通过安装座122安装于试验车120的底部。随后，控制试验车120带动电池包200沿试验台110运动。当试验车120的端部与吸能组件130发生碰撞后，使电池包200产生若干冲击加速度，并通过吸能组件130耗散试验车120运动的大部分初始动能，以及试验车120运动的摩擦阻力等耗散试验车120的剩余初始动能，使试验车120停车，完成加速度冲击试验。然后，检测电池包200受到加速度冲击后的性能，以判断电池包200在受到加速度冲击后对电池包200的影响，判断电池包200的使用性能。

在一实施例中，加速度试验方法还包括如下步骤：

吸能组件130中吸能件131的数量、长度、厚度和/或材料能够调节加速度试验中电池包200受到的加速度冲击的大小。

进行加速度冲击试验时，可以通过吸能件131调节冲击加速度的大小，以模拟不同加速度冲击下电池包200的损伤情况。可以通过改变吸能件131的数量、长度、厚度以及材料中的至少一方式改变冲击加速度的大小。示例性地，可以通过吸能件131的厚度改变冲击加速度的大小。当然，也可通过改变吸能件131伸出试验台110的长度改变冲击加速度的大小。在本发明的其他实施方式中，也可通过吸能件131的数量、长度、厚度、材料中的一种或多种的组合改变冲击加速度的大小。

以上所述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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。