一种热电池电堆绝缘自动检测机构的制作方法

本发明涉及一种热电池电堆绝缘自动检测机构，属于自动化仪表与装置领域。

背景技术：

1、热电池作为一次贮备电池，其电性能输出的核心部件是电堆。电堆按照设计要求将一定数量热电池单体、石棉垫、石墨垫、集流片等按照顺序堆叠并且紧固而成，并通过引流条输出电能。相邻两个单体之间的绝缘性，是电堆电性能输出的关键因素。热电池单体电池由加热层、正极层、隔离层和负极层四部分组成，相邻两个单体之间的绝缘性通过测试相邻加热层之间的绝缘性得到。

2、就目前公开的资料而言，已报导的热电池电堆的绝缘检测方法仍为人工检测，人工检测方法为将检测探针依次放置在加热层位置进行检测，加热层位置以及绝缘检测结果靠人进行判断。人工电堆绝缘检测不足有：加热片位置依赖人工判断，加热层位置不可记录，不能实现对电堆装配顺序的数据化检验；人工长时间检测，可能会存在漏检单体，检测结果不全面；绝缘检测结果依靠人工判读，不能对每个相邻单体之间的绝缘性数据进行保存。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种热电池电堆自动绝缘检测机构，通过判定热电池加热层位置，实现了热电池电堆的自动化绝缘检测和热电池装配过程的数据化检验。

2、本发明的技术解决方案是：

3、一种热电池电堆绝缘自动检测机构，包括紧固工装、同步探针移动机构、绝缘检测探针移动机构、数据分析模块；紧固工装用于固定电堆；同步探针移动机构用于控制两个同步探针位于电堆相对两侧，且控制两个同步探针同步竖直移动，实时采集两个同步探针之间的电流值和同步探针位置，并将电流值和同步探针位置反馈至数据分析模块；数据分析模块根据电流值和同步探针位置，判断得到电堆的加热层的位置；根据加热层的位置，绝缘检测探针移动机构控制检测探针对电堆进行检测。

4、所述检测探针包括两个，检测探针对电堆进行检测时，两个检测探针在垂直方向距离为相邻两个加热层位置。

5、所述检测探针在垂直方向距离范围为0至3mm。

6、所述紧固工装采用绝缘材料，以使固定工装位于电堆两侧的部位之间相互绝缘。

7、所述同步探针采用浮动压紧式设计，探针上下移动时会根据电堆表面凹凸状态进行自动伸缩，实现探针与电堆紧密贴合，同时探针不会损伤电堆单体。

8、还包括装置自动控制模块，装置自动控制模块通过plc控制系统实现同步探针同步移动，以及检测探针在相邻两个加热层之间的移动。

9、所述紧固工装包括底座、两个滑动连接于底座表面的滑动块，每个滑动块的顶部连接两个夹紧秆。

10、所述底座上表面开设有t形槽，滑动块的底部位于t形槽内并与t形槽相适配，滑动块上螺纹连接有固定螺母。

11、所述同步探针移动机构设置两套，每套同步探针移动机构设置于电堆的两侧；每套同步探针移动机构包括竖直移动装置、同步电机、同步探针，同步电机通过竖直移动装置带动两个同步探针同步进行竖直上下移动。

12、所述绝缘检测探针机构设置两个，两个绝缘检测探针机构分设于电堆相对的两侧，每个绝缘检测探针机构包括竖直移动装置、驱动电机、检测探针，驱动电机通过竖直移动装置带动检测探针进行竖直上下移动。

13、通过两根同步探针在电堆两侧移动时电流的变化识别热电池电堆加热层位置，之后通过绝缘探针移动至相邻两个加热片位置处，测试相邻加热片之间的绝缘性，实现热电池电堆的自动绝缘检测。同时数据分析模块可以进一步通过加热层的相对位置判断热电池单体电池的装配顺序，实现对热电池装配过程的数据化检验。

14、综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

15、本发明与现有技术相比的有益效果是：

16、1)本发明通过同步探针电流变化判断电堆加热层位置之后进行自动绝缘检测，实现了热电池电堆的自动绝缘检测。

17、2)本发明通过同步探针电流变化判断电堆加热层位置，针对加热层位置与理论加热层位置进行对比，实现了热电池电堆装配的数据化检验。

18、3)本发明通过绝缘检测探针检测热电池电堆的绝缘性，实现了热电池电堆绝缘性能的电子采集，改变了以往纸质化记录的方式。

技术特征：

1.一种热电池电堆绝缘自动检测机构，其特征在于：包括紧固工装(1)、同步探针移动机构(2)、绝缘检测探针移动机构(3)、数据分析模块；

2.根据权利要求1所述的一种热电池电堆绝缘自动检测机构，其特征在于：所述检测探针包括两个，检测探针对电堆(6)进行检测时，两个检测探针在垂直方向距离为相邻两个加热层位置。

3.根据权利要求2所述的一种热电池电堆绝缘自动检测机构，其特征在于：所述检测探针在垂直方向距离范围为0至3mm。

4.根据权利要求1所述的一种热电池电堆绝缘自动检测机构，其特征在于：所述紧固工装(1)采用绝缘材料，以使固定工装位于电堆(6)两侧的部位之间相互绝缘。

5.根据权利要求1所述的一种热电池电堆绝缘自动检测机构，其特征在于：所述同步探针采用浮动压紧式设计，探针上下移动时会根据电堆(6)表面凹凸状态进行自动伸缩，实现探针与电堆(6)紧密贴合，同时探针不会损伤电堆(6)单体。

6.根据权利要求1所述的一种热电池电堆绝缘自动检测机构，其特征在于：还包括装置自动控制模块，装置自动控制模块通过plc控制系统实现同步探针同步移动，以及检测探针在相邻两个加热层之间的移动。

7.根据权利要求1所述的一种热电池电堆绝缘自动检测机构，其特征在于：所述紧固工装(1)包括底座、两个滑动连接于底座表面的滑动块，每个滑动块的顶部连接两个夹紧秆。

8.根据权利要求7所述的一种热电池电堆绝缘自动检测机构，其特征在于：所述底座上表面开设有t形槽，滑动块的底部位于t形槽内并与t形槽相适配，滑动块上螺纹连接有固定螺母。

9.根据权利要求1所述的一种热电池电堆绝缘自动检测机构，其特征在于：所述同步探针移动机构(2)设置两套，每套同步探针移动机构(2)设置于电堆(6)的两侧；每套同步探针移动机构(2)包括竖直移动装置、同步电机、同步探针，同步电机通过竖直移动装置带动两个同步探针同步进行竖直上下移动。

10.根据权利要求1所述的一种热电池电堆绝缘自动检测机构，其特征在于：所述绝缘检测探针机构设置两个，两个绝缘检测探针机构分设于电堆(6)相对的两侧，每个绝缘检测探针机构包括竖直移动装置、驱动电机、检测探针，驱动电机通过竖直移动装置带动检测探针进行竖直上下移动。

技术总结
一种热电池电堆绝缘自动检测机构，包括：紧固工装、同步探针移动机构、异步绝缘检测探针移动机构、装置自动控制模块、数据分析模块。其最大特点是通过同步探针在电堆两侧同步移动时电流的变化识别热电池电堆加热层位置，之后绝缘探针测试相邻加热片之间的绝缘性，实现热电池电堆的自动绝缘检测。在实现热电池电堆自动检测同时，可以进一步通过加热层的相对位置判断热电池单体电池的装配顺序，实现对热电池装配过程的数据化检验。

技术研发人员：王学良,孙晓慧,张迪,钱俊,冯炜敏,陈硕,沈思乐
受保护的技术使用者：上海空间电源研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13