50噸電(dian)池擠壓針刺壹體(ti)機(ji)技術方案

1.方案概(gai)述(shu)

試(shi)驗臺根據(ju)甲方要求(qiu)和相(xiang)關標準研制，能夠完成對(dui)汽(qi)車電(dian)池單(dan)體(ti)、電(dian)池包、電(dian)池模組的擠壓試驗(yan)。由(you)獨立液(ye)壓系統驅動大(da)行(xing)程(cheng)油(you)缸(gang)，由液(ye)壓缸(gang)驅動擠壓頭完成對(dui)電(dian)池的擠壓變形(xing)試(shi)驗(yan)，擠壓頭可(ke)橫(heng)向、縱向(xiang)安(an)裝，方便拆(chai)卸(xie)。最大(da)擠壓力50t，最大(da)擠壓速度(du)20mm/s，擠壓行程(cheng)1500mm。

試驗(yan)臺由液(ye)壓系統、機(ji)械系統和電(dian)控系統三(san)部分(fen)組成。試(shi)件(jian)放置(zhi)臺可(ke)電(dian)動上、下(xia)升(sheng)降(jiang)，以(yi)獲(huo)得最佳(jia)的試驗(yan)位置(zhi)。液(ye)壓伺服加(jia)載通道(dao)采(cai)用全閉(bi)環(huan)控(kong)制(zhi)，具有(you)力、位(wei)移兩種(zhong)控(kong)制方式，可(ke)實(shi)現等(deng)負荷(he)、等位(wei)移(yi)、定負荷(he)、定位(wei)移(yi)試驗(yan)、力和位(wei)移(yi)多階(jie)段保持(chi)試驗，加(jia)載、測(ce)量及(ji)定位(wei)均由系統自動完成。試(shi)驗(yan)臺可(ke)根據設置(zhi)的程(cheng)序，分(fen)段提(ti)供(gong)不同的擠壓變形(xing)及(ji)持(chi)續(xu)時(shi)間。試(shi)驗(yan)臺能按照設定程(cheng)序自(zi)動控制(zhi)試驗(yan)臺各參(can)數，試(shi)驗過程(cheng)中(zhong)實(shi)時(shi)顯(xian)示(shi)位移(yi)、載(zai)荷(he)、溫度(du)、電(dian)壓、速度(du)等(deng)曲線，自(zi)動記錄(lu)試驗(yan)相(xiang)關數(shu)據(ju)，可(ke)實(shi)現試(shi)驗(yan)的數據(ju)采(cai)集、顯示(shi)、存儲、查(zha)詢(xun)、打(da)印(yin)等功能。試驗臺可(ke)進行遠(yuan)距(ju)離(li)控(kong)制操(cao)作(zuo)，試(shi)驗過程(cheng)全程(cheng)高清(qing)監(jian)控(kong)，方便目(mu)擊(ji)試(shi)驗(yan)過程(cheng)，作(zuo)動器與(yu)試驗(yan)工(gong)位(wei)間設(she)有(you)阻(zu)燃(ran)和防(fang)爆裂隔(ge)板(ban)，試驗(yan)臺的電(dian)氣元(yuan)件(jian)的電(dian)線均設有(you)保(bao)護(hu)裝置(zhi)，試(shi)驗(yan)臺具有(you)吊裝、抽風排(pai)氣和滅(mie)火(huo)功能，且樣品(pin)空(kong)間電(dian)氣部分(fen)具有(you)防(fang)水功能。(補(bu)充說(shuo)明：甲方需要按(an)要求(qiu)做好地基(ji)，埋(mai)好地腳螺(luo)栓，做(zuo)好滅火(huo)水池(chi))

試驗臺采(cai)用工(gong)業(ye)控制(zhi)機(ji)，軟件基(ji)於WINDOWS環境(jing)，具備良好(hao)的人機(ji)交互(hu)界面，可(ke)實(shi)現試(shi)驗(yan)數(shu)據的采(cai)集、顯示(shi)、存儲、查(zha)詢(xun)、打(da)印(yin)等功能，具有(you)優(you)良的抗幹(gan)擾能力，優(you)良的重復性和可(ke)靠(kao)性。

2、電(dian)池擠壓試驗(yan)臺的整(zheng)體(ti)結(jie)構示意圖如下圖所示(shi)。

2.適用(yong)標準：

● QC/T743-2006：《電(dian)動汽(qi)車用鋰離(li)子蓄電(dian)池擠壓試驗(yan)》

● QC/T744-2006《電(dian)動汽(qi)車用金(jin)屬(shu)氫(qing)化物(wu)鎳(nie)蓄電(dian)池擠壓試驗(yan)》

● GB/T31485-2015《電(dian)動汽(qi)車用用(yong)蓄電(dian)池安(an)全要求(qiu)及試驗方法(fa)壹壹擠壓試驗(yan)》

● GB/T31467.3-2015《電(dian)動汽(qi)車用鋰離(li)子動力蓄(xu)電(dian)池包和系統第3部分(fen)：安(an)全性要求(qiu)與(yu)測(ce)試方法(fa)——擠壓試驗(yan)》

3 .主(zhu)要功能

能夠完成對(dui)汽(qi)車大(da)型電(dian)池單(dan)體(ti)、電(dian)池包、電(dian)池模組進行大(da)變形(xing)量(liang)的擠壓試驗(yan)。可(ke)實(shi)現等(deng)負荷(he)、等位(wei)移(yi)、定負荷(he)、定位(wei)移(yi)試驗(yan)、力和位(wei)移(yi)多階(jie)段保持(chi)試驗，可(ke)按實(shi)際(ji)試驗要求(qiu)進行設(she)置(zhi)相(xiang)應的試驗(yan)方案並(bing)自動保存相(xiang)應方案，試(shi)驗(yan)時(shi)只(zhi)需(xu)選擇(ze)方案點(dian)擊(ji)鼠(shu)標即可(ke)，並(bing)且同步繪制相(xiang)應的曲線，生(sheng)成相(xiang)應的試驗(yan)報告(gao)。

4. 基(ji)本技術參(can)數

● 試(shi)驗機(ji)箱(xiang)外形(xing)尺寸(cun)(以(yi)實(shi)物為(wei)準(zhun))：1200mm(長(chang)) ×800mm(寬)×2600mm (高);

● 擠壓速度(du)：1mm/s~20mm/s(可(ke)調)；

● 擠壓頭位移(yi)行(xing)程(cheng)：500mm;

● 最大(da)樣(yang)品(pin)尺寸(cun)：500mm(長(chang))×420m(寬)×500mm(高);

● 最大(da)樣(yang)品(pin)質量：200kg;

● 擠壓頭中(zhong)心(xin)距電(dian)池放(fang)置(zhi)平(ping)面最大(da)距(ju)離(li)：550mm;

● 樣(yang)品(pin)放(fang)置(zhi)平(ping)臺空間尺寸(cun)：有(you)效尺寸(cun)520mm(長(chang))×450mm(寬);

● 擠壓頭型式：

1：R75半(ban)圓柱(zhu)體，長(chang)430mm;

● 針刺鋼(gang)針：材質：鎢(wu)鋼(gang)：Φ3、Φ5、Φ6、Φ7、Φ8、Φ10、各10支(zhi) 長(chang)度450mm

● 有(you)效測(ce)力範(fan)圍(wei)：1kN~500kN

● 力測(ce)量精(jing)度(du)：±0.5%以(yi)內(nei);

● 位(wei)移控制(zhi)精(jing)度(du)：±0.5%以(yi)內(nei);

● 速(su)度控制(zhi)精(jing)度(du)：±0.5%以(yi)內(nei);

輔(fu)助功能選項(xiang)：

● 8通(tong)道(dao)溫(wen)度采(cai)集功能(0℃~1200℃)

● 8通道電(dian)壓采(cai)集功能(0~100V)(可(ke)定制(zhi))

● 視頻(pin)監(jian)視功能(錄音、錄像)，視頻(pin)監(jian)控(kong)整(zheng)個實(shi)驗過程(cheng)。

● 抽風、排(pai)氣功能

● 防(fang)爆、阻燃(ran)、過載(zai)、過流(liu)、過位(wei)、過熱(re)、漏電(dian)的保護(hu)和報警(jing)功能

● 手(shou)動急(ji)停功能

4.試驗臺的基(ji)本構成

試(shi)驗(yan)臺由機(ji)械系統、液(ye)壓系統和電(dian)氣系統三(san)部分(fen)組成，其(qi)中(zhong)機(ji)械系統包括(kuo)試(shi)驗臺臺體、擠壓板(ban)、電(dian)池放(fang)置(zhi)平(ping)臺、擠壓頭等；液(ye)壓系統包括(kuo)液(ye)壓缸(gang)、伺服閥(fa)、液(ye)壓泵站等(deng);電(dian)控系統包括(kuo)配電(dian)櫃(gui)、計(ji)算(suan)機(ji)控制系統及采(cai)集測(ce)量系統。

5.1機(ji)械系統

5.1.1試驗臺臺體

整(zheng)體(ti)為(wei)封(feng)閉(bi)式(shi)機(ji)箱(xiang)：內存不銹鋼(gang)304 厚(hou)度1.5mm 中(zhong)間為(wei)方管(guan)框(kuang)架外層(ceng)為(wei)冷(leng)軋(zha)鋼(gang)板(ban) 厚(hou)度1.5mm 烤漆結(jie)構

內置(zhi)液(ye)壓缸(gang) 針刺 擠壓夾具、幹(gan)粉(fen)滅(mie)火(huo)器 門帶雙層鋼(gang)化玻璃(li)窗及(ji)防(fang)護網(wang)

位(wei)移(yi)控(kong)制(zhi)用拉線編(bian)碼器

5.1.2伺服油(you)缸(gang)加載(zai)通(tong)道(dao)

伺服油(you)缸(gang)配有(you)防(fang)轉導向桿(gan)，缸(gang)頭裝有(you)載(zai)荷(he)傳感器，且活塞桿(gan)與(yu)傳感器通過連(lian)接頭連(lian)接，以(yi)減(jian)小(xiao)因裝配、加工(gong)誤(wu)差導(dao)致的傳感器測(ce)量誤(wu)差，從(cong)而(er)保(bao)證實(shi)驗數(shu)據(ju)的準確(que)性。由(you)於此(ci)液(ye)壓缸(gang)行程(cheng)長(chang)，為(wei)了(le)防(fang)止活塞桿(gan)伸出(chu)長(chang)行程(cheng)時(shi)缸(gang)頭下垂(chui)，在缸(gang)頭上安(an)裝了(le)懸(xuan)掛支架，兼有(you)導(dao)向(xiang)作(zuo)用(yong)。

工(gong)作(zuo)時(shi)，活(huo)塞桿(gan)伸出(chu)推動擠壓頭水平(ping)擠壓電(dian)池，擠壓承重面為(wei)平(ping)面，擠壓頭安(an)裝板(ban)上布(bu)置(zhi)有(you)螺(luo)紋(wen)孔，擠壓頭可(ke)在擠壓安(an)裝板(ban)上橫(heng)向成豎(shu)向(xiang)放置(zhi)。

5.2液(ye)壓系統

5.2.1液(ye)壓缸(gang)和液(ye)壓站基(ji)本配置(zhi)

1.液(ye)壓缸(gang)推力50t，液(ye)壓缸(gang)內經(jing)200mm，活(huo)塞桿(gan)徑120mm，行(xing)程(cheng)600m，速度(du)20mm/s；

2.安(an)裝方式：前法(fa)蘭安(an)裝，活塞桿(gan)螺(luo)紋(wen)；

3.額定工(gong)作(zuo)壓力：最大(da)P=21MPa； 工(gong)作(zuo)壓力17MPA左右

4.額定流(liu)量(liang)：

5.工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態：油(you)缸(gang)垂(chui)直安(an)裝；

6.冷卻(que)方式：風冷。

5.3電(dian)控系統

電(dian)控系統主(zhu)要包括(kuo)油(you)源(yuan)控(kong)制(zhi)系統、液(ye)壓伺服控(kong)制系統、感器采(cai)集系統、視頻(pin)采(cai)集系統、計(ji)算(suan)機(ji)控制系統等。

5.3.1油(you)源(yuan)控(kong)制(zhi)系統

油(you)壓控制(zhi)系統用於油(you)源(yuan)的控制(zhi)和狀(zhuang)態(tai)監(jian)測(ce)，包括(kuo)啟(qi)停、調壓控制(zhi)，壓力、溫(wen)度、液(ye)位、過濾網(wang)等(deng)的異常(chang)狀(zhuang)態(tai)監(jian)測(ce)，可(ke)實(shi)時(shi)顯(xian)示(shi)油(you)源(yuan)壓力、溫(wen)度。具有(you)本地和遠(yuan)程(cheng)兩種(zhong)操(cao)作(zuo)模式。

5.3.2液(ye)壓伺服控(kong)制系統

油(you)缸(gang)的伺服控(kong)制采(cai)用自主(zhu)研發的多功能液(ye)壓伺服控(kong)制器，具有(you)位(wei)移(yi)、載荷(he)兩種(zhong)控(kong)制模式，可(ke)分別實(shi)現位(wei)移(yi)、載(zai)荷(he)的高精(jing)度(du)閉(bi)環(huan)控(kong)制(zhi)，加載速度的自動調整(zheng)。對(dui)傳(chuan)感器具有(you)過載(zai)保護(hu)功能。

5.3.3傳感器采(cai)集系統

傳感器采(cai)集系統包括(kuo)1路載荷(he)、1路位移(yi)、8路溫度(du)和8路電(dian)壓信(xin)號(hao)的采(cai)集。采(cai)用研華(hua)16路PCI多功能數據采(cai)集卡。

載(zai)荷(he)傳感器：采(cai)用進口輪(lun)輻式(shi)載荷(he)傳感器，量程(cheng)60t，精(jing)度(du)0.5%。

位(wei)移(yi)傳感器：采(cai)用德國(guo)NOVO電(dian)位計(ji)式TLH系列位移傳感器，量程(cheng)1500mm。

熱電(dian)偶：采(cai)用K型熱電(dian)偶，溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)0~1200℃，配研華(hua)熱電(dian)偶采(cai)集模塊。

電(dian)壓變送器：采(cai)用國產(chan)直流(liu)電(dian)壓變送器，精(jing)度(du)等(deng)級(ji)0.5%。

5.3.4視頻(pin)采(cai)集系統

采(cai)用國產(chan)防(fang)爆變焦紅(hong)外攝(she)像(xiang)機(ji)，130萬像素網(wang)絡高清(qing)。防(fang)爆等級(ji)B級，紅外距(ju)離(li)80米(mi)，18倍(bei)光學(xue)變焦。國(guo)產(chan)130萬網(wang)絡機(ji)芯(xin)，自動聚焦，支(zhi)持(chi)ONVIF協(xie)議，支(zhi)持(chi)海(hai)康(kang)大(da)華(hua)等各種(zhong)NVR，高(gao)硬度優(you)質304不銹鋼(gang)制(zhi)造，防(fang)護等級(ji)IP66，內置(zhi)散(san)熱(re)裝置(zhi)，AC110V-240V電(dian)源。含(han)碳(tan)鋼(gang)防(fang)爆攝像(xiang)機(ji)專(zhuan)用支架及防(fang)爆擾性連(lian)接管(guan)1200mm橡(xiang)膠護套。

5.3.5計(ji)算(suan)機(ji)控制系統

包括(kuo)工(gong)控(kong)機(ji)、顯示器、電(dian)氣櫃(gui)。其(qi)中(zhong)工(gong)控(kong)機(ji)采(cai)用研祥IPC-820原(yuan)裝工(gong)控(kong)機(ji)，E5300CPU，2G內存，500G硬盤(pan)。顯(xian)示器采(cai)用三(san)星(xing)22"液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)器。電(dian)氣櫃(gui)采(cai)用琴臺式非標電(dian)氣櫃(gui)，便於試驗(yan)操(cao)作(zuo)。

圖(tu)3：電(dian)器櫃(gui)參(can)考(kao)示意(yi)圖

6軟件功能

●傳感器標定

●試(shi)驗(yan)參(can)數設(she)定

●報警(jing)上(shang)下限(xian)值(zhi)設(she)定

●試(shi)驗(yan)信(xin)息設(she)置(zhi)，如試件型號，出廠(chang)編(bian)號，試驗人員(yuan)等(deng)信(xin)息

●其(qi)他(ta)參(can)數設(she)置(zhi)

●分(fen)級(ji)操(cao)作(zuo)管(guan)理(li)功能：壹般操(cao)作(zuo)人(ren)員只(zhi)能按照設定的參(can)數進行操(cao)作(zuo)：具有(you)管(guan)理(li)員權限(xian)(密碼認定)的操(cao)作(zuo)人(ren)員則(ze)可(ke)對(dui)設(she)備進行各種(zhong)靈活的高級(ji)操(cao)作(zuo)活(huo)動。

●手(shou)動調試(shi)

●各種(zhong)檢(jian)測(ce)數據(ju)均采(cai)集到計(ji)算(suan)機(ji)進行自(zi)動分析(xi)與(yu)處(chu)理(li)。

●相(xiang)關檢(jian)測(ce)數據(ju)及分(fen)析(xi)結(jie)果(guo)可(ke)在計(ji)算(suan)機(ji)屏幕上(shang)以(yi)文(wen)字(zi)、表格(ge)或曲(qu)線的形(xing)式(shi)顯(xian)示(shi)。

●試(shi)驗數據采(cai)用數據(ju)庫(ku)方式管(guan)理(li)，可(ke)進行試(shi)驗結(jie)果(guo)的檢(jian)索和試(shi)驗(yan)曲線的調用(yong)。

●各種(zhong)標定與(yu)設定參(can)數、試(shi)驗數(shu)據、試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)可(ke)存盤、調用(yong)。

●可(ke)生成試(shi)驗(yan)報告(gao)，具體報告(gao)內(nei)容、格(ge)式由甲方提供樣例。

6.1輔助功能

●提供手(shou)動急(ji)停功能

●自診斷及(ji)報警(jing)，顯(xian)示故(gu)障原(yuan)因

●具有(you)超載(zai)、超位(wei)移(yi)等(deng)保護功能