1.方案概述

試驗(yàn)臺(tái)根據(jù)甲方要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研制，能夠完成對(duì)汽車電池單體、電池包、電池模組的擠壓試驗(yàn)。由獨(dú)立液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)大行程油缸，由液壓缸驅(qū)動(dòng)擠壓頭完成對(duì)電池的擠壓變形試驗(yàn)，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(yàn)臺(tái)由液壓系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和電控系統(tǒng)三部分組成。試件放置臺(tái)可電動(dòng)上、下升降，以獲得最佳的試驗(yàn)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(xiàn)等負(fù)荷、等位移、定負(fù)荷、定位移試驗(yàn)、力和位移多階段保持試驗(yàn)，加載、測(cè)量及定位均由系統(tǒng)自動(dòng)完成。試驗(yàn)臺(tái)可根據(jù)設(shè)置的程序，分段提供不同的擠壓變形及持續(xù)時(shí)間。試驗(yàn)臺(tái)能按照設(shè)定程序自動(dòng)控制試驗(yàn)臺(tái)各參數(shù)，試驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示位移、載荷、溫度、電壓、速度等曲線，自動(dòng)記錄試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲(chǔ)、查詢、打印等功能。試驗(yàn)臺(tái)可進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制操作，試驗(yàn)過(guò)程全程高清監(jiān)控，方便目擊試驗(yàn)過(guò)程，作動(dòng)器與試驗(yàn)工位間設(shè)有阻燃和防爆裂隔板，試驗(yàn)臺(tái)的電氣元件的電線均設(shè)有保護(hù)裝置，試驗(yàn)臺(tái)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(bǔ)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(yàn)臺(tái)采用工業(yè)控制機(jī)，軟件基于WINDOWS環(huán)境，具備良好的人機(jī)交互界面，可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、顯示、存儲(chǔ)、查詢、打印等功能，具有優(yōu)良的抗干擾能力，優(yōu)良的重復(fù)性和可靠性。

2、電池?cái)D壓試驗(yàn)臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。

2.適用標(biāo)準(zhǔn)：

● QC/T743-2006：《電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池?cái)D壓試驗(yàn)》

● QC/T744-2006《電動(dòng)汽車用金屬氫化物鎳蓄電池?cái)D壓試驗(yàn)》

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

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

3 .主要功能

能夠完成對(duì)汽車大型電池單體、電池包、電池模組進(jìn)行大變形量的擠壓試驗(yàn)。可實(shí)現(xiàn)等負(fù)荷、等位移、定負(fù)荷、定位移試驗(yàn)、力和位移多階段保持試驗(yàn)，可按實(shí)際試驗(yàn)要求進(jìn)行設(shè)置相應(yīng)的試驗(yàn)方案并自動(dòng)保存相應(yīng)方案，試驗(yàn)時(shí)只需選擇方案點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可，并且同步繪制相應(yīng)的曲線，生成相應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告。

4. 基本技術(shù)參數(shù)

● 試驗(yàn)機(jī)箱外形尺寸(以實(shí)物為準(zhǔn))：1200mm(長(zhǎng)) ×800mm(寬)×2600mm (高);

● 擠壓速度：1mm/s~20mm/s(可調(diào))；

● 擠壓頭位移行程：500mm;

● 最大樣品尺寸：500mm(長(zhǎng))×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(tái)空間尺寸：有效尺寸520mm(長(zhǎng))×450mm(寬);

● 擠壓頭型式：

1：R75半圓柱體，長(zhǎng)430mm;

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

● 有效測(cè)力范圍：1kN~500kN

● 力測(cè)量精度：±0.5%以內(nèi);

● 位移控制精度：±0.5%以內(nèi);

● 速度控制精度：±0.5%以內(nèi);

輔助功能選項(xiàng)：

● 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(jiān)視功能(錄音、錄像)，視頻監(jiān)控整個(gè)實(shí)驗(yàn)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(hù)和報(bào)警功能

● 手動(dòng)急停功能

4.試驗(yàn)臺(tái)的基本構(gòu)成

試驗(yàn)臺(tái)由機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)三部分組成，其中機(jī)械系統(tǒng)包括試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)體、擠壓板、電池放置平臺(tái)、擠壓頭等；液壓系統(tǒng)包括液壓缸、伺服閥、液壓泵站等;電控系統(tǒng)包括配電柜、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及采集測(cè)量系統(tǒng)。

5.1機(jī)械系統(tǒng)

5.1.1試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)體

整體為封閉式機(jī)箱：內(nèi)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(jié)構(gòu)

內(nèi)置液壓缸 針刺 擠壓夾具、干粉滅火器 門帶雙層鋼化玻璃窗及防護(hù)網(wǎng)

位移控制用拉線編碼器

5.1.2伺服油缸加載通道

伺服油缸配有防轉(zhuǎn)導(dǎo)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(dǎo)致的傳感器測(cè)量誤差，從而保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。由于此液壓缸行程長(zhǎng)，為了防止活塞桿伸出長(zhǎng)行程時(shí)缸頭下垂，在缸頭上安裝了懸掛支架，兼有導(dǎo)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(tǒng)

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(nèi)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(tǒng)

電控系統(tǒng)主要包括油源控制系統(tǒng)、液壓伺服控制系統(tǒng)、感器采集系統(tǒng)、視頻采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。

5.3.1油源控制系統(tǒng)

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

5.3.2液壓伺服控制系統(tǒng)

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(xiàn)位移、載荷的高精度閉環(huán)控制，加載速度的自動(dòng)調(diào)整。對(duì)傳感器具有過(guò)載保護(hù)功能。

5.3.3傳感器采集系統(tǒng)

傳感器采集系統(tǒng)包括1路載荷、1路位移、8路溫度和8路電壓信號(hào)的采集。采用研華16路PCI多功能數(shù)據(jù)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(guó)NOVO電位計(jì)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(guó)產(chǎn)直流電壓變送器，精度等級(jí)0.5%。

5.3.4視頻采集系統(tǒng)

采用國(guó)產(chǎn)防爆變焦紅外攝像機(jī)，130萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)高清。防爆等級(jí)B級(jí)，紅外距離80米，18倍光學(xué)變焦。國(guó)產(chǎn)130萬(wàn)網(wǎng)絡(luò)機(jī)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(hù)等級(jí)IP66，內(nèi)置散熱裝置，AC110V-240V電源。含碳鋼防爆攝像機(jī)專用支架及防爆擾性連接管1200mm橡膠護(hù)套。

5.3.5計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

包括工控機(jī)、顯示器、電氣柜。其中工控機(jī)采用研祥IPC-820原裝工控機(jī)，E5300CPU，2G內(nèi)存，500G硬盤。顯示器采用三星22"液晶顯示器。電氣柜采用琴臺(tái)式非標(biāo)電氣柜，便于試驗(yàn)操作。

圖3：電器柜參考示意圖

6軟件功能

●傳感器標(biāo)定

●試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定

●報(bào)警上下限值設(shè)定

●試驗(yàn)信息設(shè)置，如試件型號(hào)，出廠編號(hào)，試驗(yàn)人員等信息

●其他參數(shù)設(shè)置

●分級(jí)操作管理功能：一般操作人員只能按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行操作：具有管理員權(quán)限(密碼認(rèn)定)的操作人員則可對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種靈活的高級(jí)操作活動(dòng)。

●手動(dòng)調(diào)試

●各種檢測(cè)數(shù)據(jù)均采集到計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)分析與處理。

●相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果可在計(jì)算機(jī)屏幕上以文字、表格或曲線的形式顯示。

●試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫(kù)方式管理，可進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果的檢索和試驗(yàn)曲線的調(diào)用。

●各種標(biāo)定與設(shè)定參數(shù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)結(jié)果可存盤、調(diào)用。

●可生成試驗(yàn)報(bào)告，具體報(bào)告內(nèi)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(bào)警，顯示故障原因

●具有超載、超位移等保護(hù)功能