一种电动汽车电池包冲压安全测试装置的制作方法

本发明涉及电动汽车电池包测试，特别涉及一种电动汽车电池包冲压安全测试装置。

背景技术：

1、电动汽车以动力电池包为核心储能与供能部件，电池包通常布置于车身底部，是整车离地间隙最小的区域之一。车辆在通过颠簸路面、上下路肩、碾过石块或施工路段时，电池包底部极易发生托底、刮擦及异物撞击等机械滥用工况。此类底部侵入载荷可能导致电池包壳体变形、密封失效、冷却系统破损，严重时可直接侵入电芯区域，引发内部短路、热失控甚至起火爆炸。因此，电池包底部防护性能的测试与评价已成为新能源汽车安全开发中的关键环节。

2、目前，行业内针对电池包底部安全测试的装置主要有以下几类：

3、第一类为万能试验机改装的平面挤压测试台。该类装置通过液压缸或丝杠驱动一个平面压头对电池包底面施加均匀压力，仅能模拟车辆托底时电池包与平整路面或规整障碍物接触的均匀挤压工况。其缺陷在于：压头为单一平面，无法模拟实际事故中碎石、突起物等离散障碍物对电池包底部的局部挤压和刮擦；加载过程为刚性接触，缺少实车底部防护结构（如护板弹性变形、悬架缓冲）带来的缓冲效应，冲击载荷峰值远高于实际工况，测试结果工程可用性受限。

4、第二类为固定式障碍物侵入测试装置。该类装置在压头上通过螺栓固定单个或多个形状固定的钢制障碍物（如半球头、圆锥体、楔形块等），以模拟特定异物对电池包底部的挤压和侵入。其缺陷在于：障碍物的形状、数量、位置均为预设固定，每次变更障碍物分布均需停机拆装，测试效率低；障碍物分布缺乏随机性，无法复现真实道路事故中不确定性的障碍物分布特征，难以暴露电池包在不同位置的抗侵入能力差异；且障碍物的尖锐程度不可实时调节，无法在同一装置上连续覆盖从钝性挤压到锐性穿刺的工况谱系。

5、现有电池包底部安全测试装置中，万能试验机改装的平面挤压测试台仅能施加均匀平面压力，无法模拟碎石、突起物等离散障碍物造成的局部挤压和刮擦，测试结果工程可用性受限；固定式障碍物侵入测试装置则需通过螺栓固定形状和数量预设的钢制障碍物，每次变更均需停机拆装，测试效率低，且障碍物分布缺乏随机性，无法复现真实道路中不确定性的障碍物分布特征，难以暴露电池包在不同位置的抗侵入能力差异。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种电动汽车电池包冲压安全测试装置。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种电动汽车电池包冲压安全测试装置，包括防爆机箱，所述防爆机架内设置有用于施压的汽缸和设置于汽缸延伸端并用于直接接触电池包端面的压座，所述压座底端设置有模拟地形模块，且模拟地形模块延伸出压座固定间距以形成连续块状凸起；

3、所述模拟地形模块包括装配板，其上阵列、滑动设置有凸块；

4、还包括设置于压座内并用于抵推随机凸块以形成特殊地形的随机组件，所述随机组件包括活动块，还包括转动设置于压座内并用于供活动块滑动的螺旋轨道盘；

5、以及固定设置于压座底端的环状液压缸，其内滑动设置有活塞板，且所述活塞板与装配板固定连接以使凸块与活动块相抵。

6、作为优选地，还包括转动设置于压座内的十字轨道盘，其与螺旋轨道盘配合以限定活动块位置。

7、作为优选地，所述活动块内开设有浮动腔，所述浮动腔内滑动设置有滑板，且滑板朝向楔孔位置固定设置有楔块，所述楔块端部设置有半球件；

8、所述凸块顶端开设有与楔块配合设置的楔孔。

9、作为优选地，所述滑板和楔块之间连接有连接管，所述连接管与半球件滑动设置以使半球件具有一最低工位；

10、所述凸块内滑动设置有与半球件配合的窄径延伸部，以在半球件最低工位下形成朝向电池包的凸起。

11、作为优选地，所述螺旋轨道盘内沿竖向滑动设置有异形垫块，且异形垫块的间距小于凸块内切圆直径。

12、作为优选地，所述异形垫块和螺旋轨道盘之间围合形成缓冲液腔，且缓冲液腔与环状液压缸连通；

13、所述螺旋轨道盘的转动轴心上连通有连通液腔，所述连通液腔与环状液压缸连通，且通路上设置有循环泵。

14、作为优选地，还包括设置于压座上的调节液腔，其上设置有用于连接外部液压源的进液管，所述调节液腔用于择一地连通连接管。

15、作为优选地，所述调节液腔内转动设置有挡块，且调节液腔和挡块的相邻面分别固定设置有锯齿边和锁块。

16、作为优选地，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有传动轴，且传动轴上固定设置有分别用于驱动十字轨道盘和螺旋轨道盘的复合齿轮。

17、本发明的有益效果：

18、本发明在同一装置内集成了连续块面冲压、离散多点凸面冲压、离散尖锐凸点穿刺三种模式，通过液压回路充排硅油和独立液压油驱动即可在线切换，无需拆卸任何硬件，单台设备即可覆盖从平面托底到尖锐碎石穿刺的全部底部安全测试需求；

19、现有装置中障碍物的位置和形态是预设固定的，无法反映真实道路事故中尖锐障碍物分布的随机不确定性。本发明通过螺旋轨道盘与十字轨道盘的差动旋转，配合控制器内预置的随机位置生成程序，能够将活动块驱动至任意凸块上方，从而在每次测试中形成位置、数量均可随机变化的离散凸点或尖锐凸点；

20、传统平面挤压和固定障碍物测试多为刚性加载，压头与电池包之间缺乏缓冲环节，冲击载荷峰值远高于实际车辆托底时通过轮胎、悬架和底部护板弹性变形所吸收后的传递力。本发明在连续块面模式下，通过异形垫块、缓冲液腔与循环泵构成的液压缓冲系统，使凸块在受压时以可控阻尼缓慢上移，真实模拟了底部防护结构的弹性缓冲效应，测试载荷更加贴近实车工况，提高了试验数据的工程可用性。

1.一种电动汽车电池包冲压安全测试装置，包括防爆机箱（1），所述防爆机架内设置有用于施压的汽缸（2）和设置于汽缸延伸端并用于直接接触电池包端面的压座（3），其特征在于：所述压座（3）底端设置有模拟地形模块，且模拟地形模块延伸出压座固定间距以形成连续块状凸起；

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池包冲压安全测试装置，其特征在于：还包括转动设置于压座（3）内的十字轨道盘（6），其与螺旋轨道盘（7）配合以限定活动块（8）位置。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池包冲压安全测试装置，其特征在于：所述活动块（8）内开设有浮动腔（81），所述浮动腔（81）内滑动设置有滑板（86），且滑板（86）朝向楔孔位置固定设置有楔块（88），所述楔块（88）端部设置有半球件（89）；

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车电池包冲压安全测试装置，其特征在于：所述滑板（86）和楔块（88）之间连接有连接管（82），所述连接管（82）与半球件（89）滑动设置以使半球件（89）具有一最低工位；

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池包冲压安全测试装置，其特征在于：所述螺旋轨道盘（7）内沿竖向滑动设置有异形垫块（72），且异形垫块（72）的间距小于凸块（5）内切圆直径。

6.根据权利要求5所述的一种电动汽车电池包冲压安全测试装置，其特征在于：所述异形垫块（72）和螺旋轨道盘（7）之间围合形成缓冲液腔（73），且缓冲液腔（73）与环状液压缸（31）连通；

7.根据权利要求4所述的一种电动汽车电池包冲压安全测试装置，其特征在于：还包括设置于压座（3）上的调节液腔（32），其上设置有用于连接部液压源的进液管（35），所述调节液腔（32）用于择一地连通连接管（82）。

8.根据权利要求7所述的一种电动汽车电池包冲压安全测试装置，其特征在于：所述调节液腔（32）内转动设置有挡块（352），且调节液腔（32）和挡块（352）的相邻面分别固定设置有锯齿边（351）和锁块（321）。

9.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池包冲压安全测试装置，其特征在于：还包括驱动组件，所述驱动组件包括驱动电机（9），所述驱动电机（9）的输出轴上设置有传动轴（92），且传动轴（92）上固定设置有分别用于驱动十字轨道盘（6）和螺旋轨道盘（7）的复合齿轮（91）。