一种可自发热且表面温度均匀的模拟电池的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电池热安全技术领域，尤其涉及一种可自发热且表面温度均匀的模拟电池。


背景技术：

2.随着新能源汽车的不断发展，新能源电池也在更新迭代，为了快速有效的检测新能源电池的性能及安全性，通常会将电池放入环境试验箱内进行测试，在实际测试过程中，发现因环境试验箱自身的问题，导致被测试电池表面的温度差比较大，温差甚至达到20℃，严重影响到了试验准确性。所以，对环境试验箱在放入电池后的对电池表面的影响的均匀程度有了更高的要求，在研究、开发、验证这种高要求的环境试验箱过程中，我们通常是用铝锭作为电池进行测试，发现用铝锭作为电池进行测试ok的环境试验箱，投入到实际测试中，效果并不理想。
3.传统使用铝锭代替电池进行环境试验带载电池表面均匀性测试，有以下问题：
4.1.铝锭本身不发热，当环境试验箱温度到达设定温度并恒定后，普通环境试验也可以满足铝锭表面温度的均匀性，无法准确的测试出高要求环境试验的带载表面均匀性。
5.2.铝锭本身不发放，而实际电池是发热的，两者产生的热量不同，对环境试验箱的带载能力要求也不同，无法准确的测试出环境试验箱的带载能力。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种可自发热且表面温度均匀的模拟电池，以替代现有技术中由于铝锭模拟电池本身不发热，无法准确的测试出高要求环境试验下模拟电池的带载表面均匀性以及环境试验箱带载能力的技术问题。
7.第一方面，本实用新型实施例提供了一种模拟电池，包括壳体、加热丝、导线和电压调节器；所述加热丝设置于所述壳体内；
8.所述电压调节器设置于所述壳体外；
9.所述壳体包括出线孔，所述导线穿过所述出线孔，分别与所述加热丝和所述电压调节器电连接；所述电压调节器与外部供电单元电连接，以调节所述加热丝的温度。
10.可选的，所述模拟电池还包括绝缘板，所述绝缘板设置于所述壳体内，且所述加热丝缠绕在所述绝缘板上。
11.可选的，所述加热丝等间隔均匀缠绕在所述绝缘板上。
12.可选的，所述绝缘板设置于所述壳体的内部中央。
13.可选的，所述导线包括耐高温导线。
14.可选的，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体分别包括多个内六角圆柱螺孔；
15.所述模拟电池还包括内六角圆柱螺丝，所述内六角圆柱螺丝设置于所述内六角圆柱螺孔内，实现所述第一壳体和所述第二壳体之间的机械连接。
16.可选的，所述第一壳体和所述第二壳体通过硅胶密封。
17.可选的，所述壳体的形状包括立方体、圆柱、圆台、棱柱、棱台、圆锥和棱锥中的任意一种。
18.可选的，所述绝缘板的形状包括正方形、长方形、三角形、四边形、平行四边形、菱形、梯形和圆形中的任意一种。
19.本实用新型实施例提供的模拟电池，该模拟电池包括壳体、加热丝、导线和电压调节器，设置加热丝设置于壳体内，电压调节器设置于壳体外，壳体包括出线孔，导线穿过出线孔分别与加热丝和电压调节器电连接，电压调节器与外部供电单元电连接，通过电压调节器的电压以调节流经加热丝的电流产生热量，从而改变加热丝的温度，实现由壳体内部到壳体外部均匀热扩散，形成表面发热均匀度极高的模拟电池，解决现有技术中由于铝锭模拟电池本身不发热，在高要求环境试验中无法准确的测试出模拟电池的带载表面均匀性以及环境试验箱带载能力的技术问题。
附图说明
20.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
21.图1为本实用新型实施例提供的一种模拟电池的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的一种模拟电池壳体的俯视图；
23.图3为本实用新型实施例提供的一种工频交流高压电源的侧视图
24.图4为本实用新型实施例提供的另一种工频交流高压电源的俯视图。
25.以下为附图标记说明：
26.1-壳体
27.2-加热丝
28.3-导线
29.4-电压调节器
30.5-绝缘板
31.11-出线孔
32.12-第一壳体
33.13-第二壳体
34.14-内六角圆柱螺孔
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本实用新型实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本实用新型的技术方案。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本实用新型的保护范围之内。
36.实施例
37.本实用新型实施例提供了一种模拟电池，可代替电池进行环境试验带载电池表面
均匀性测试。图1为本实用新型实施例提供的一种模拟电池的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的一种模拟电池壳体的俯视图；图3为本实用新型实施例提供的一种工频交流高压电源的侧视图。如图1-3所示，本实用新型实施例提供的模拟电池包括壳体1、加热丝2、导线3和电压调节器4；加热丝2设置于壳体1内；电压调节器4设置于壳体1外；壳体1包括出线孔11，导线3穿过出线孔11，分别与加热丝2和电压调节器4电连接；电压调节器4与外部供电单元(图中未示出)电连接，以调节加热丝2的温度。
38.示例性的，结合图1-图3所示，设置模拟电池包括壳体1、加热丝2、导线3和电压调节器4，壳体1采用导热性较好的铝框材料，根据客户需求或常用电池的外形确定出模拟电池外形尺寸，再通过重量的计算以及热传导计算确定壳体内腔尺寸，以达到模拟待测电池的要求。加热丝2的材料包括镍铬加热丝，也可以为其他的导热性好的金属材料，根据已确定的壳体1的尺寸和发热需求量计算出镍铬加热丝的规格和长度，将加热丝固定于壳体1的内腔，导线3穿过壳体1的出线孔11，分别与加热丝2和电压调节器4电连接；电压调节器4与外部供电单元(图中未示出)电连接，通过调节电压调节器4的电压以调节流经加热丝2的电流产生热量，改变加热丝2的温度，实现由壳体1内部到壳体1外部均匀热扩散，形成自发热可调且表面发热均匀度极高的模拟电池。
39.需要说明的是，图1-3仅仅示出了一种可行的模拟电池的样式，根据实际待测电池的规格、重量等，制备最接近的模拟电池，连接好电压调节器等电器元件后，一个恒温恒湿且密闭空间内，进行模拟电池的性能、表面均匀度测试以及环境试验箱带载能力的测试。
40.综上，本实用新型实施例提供的模拟电池，将加热丝设置于壳体内，电压调节器设置于壳体外，导线穿过出线孔分别与加热丝和电压调节器电连接，电压调节器与外部供电单元电连接，通过调节电压调节器的电压以调节流经加热丝的电流产生热量，改变加热丝的温度，实现由壳体内部到壳体外部均匀热扩散，形成表面发热均匀度极高的模拟电池，解决了现有技术中由于铝锭模拟电池本身不发热，在高要求环境试验中无法准确的测试出模拟电池的带载表面均匀性以及环境试验箱带载能力的技术问题。
41.在上述实施例的基础上，图4为本实用新型实施例提供的另一种工频交流高压电源的俯视图。如图4所示，可选的，模拟电池还包括绝缘板5，绝缘板5设置于壳体1内，且加热丝2缠绕在绝缘板5上。
42.示例性的，如图4所示，为了进一步起到固定和分隔相邻两个加热丝2，避免加热丝在加电过程中短路，造成局部热量过热，在壳体1内设置绝缘板5，例如云母绝缘版，加热丝2有规律的等间距的分布且缠绕在绝缘板5上，可以有效避免模拟电池表面热不均匀。
43.在上述实施例的基础上，为了进一步避免加时加热丝短路和提高模拟电池表面热均匀性，继续参考图4，可选的，加热丝2等间隔均匀缠绕在绝缘板5上。通过此结构设置，便于检测环境试验箱对带发热电池的表面均匀度的性能的检测。
44.在上述实施例的基础上，为了进一步避免加热时加热丝短路和提高模拟电池表面热均匀性，继续参考图4，可选的，绝缘板5设置于壳体1的内部中央。通过此结构设置，便于检测环境试验箱对带发热电池的表面均匀度的性能的检测。
45.在上述实施例的基础上，可选的，绝缘板的形状包括正方形、长方形、三角形、四边形、平行四边形、菱形、梯形和圆形中的任意一种。根据不同规格的模拟电池可以选用不能规格的绝缘板，起到支撑加热丝、避免加热丝短路的作用。
46.在上述实施例的基础上，继续参照图1所示，为了提高模拟电池的温度调节能力，可选的，导线3包括耐高温导线，例如，导线最大承载温度为200
°
。
47.在上述实施例的基础上，可选的，壳体1包括第一壳体12和第二壳体13，第一壳体12和第二壳体13分别包括多个内六角圆柱螺孔14；模拟电池还包括内六角圆柱螺丝，内六角圆柱螺丝设置于内六角圆柱螺14孔内，实现第一壳体12和第二壳体13之间的机械连接。
48.示例性的，为了方便模拟电池的壳体1制备，以如图3为例，设置壳体1至少包括第一壳体12和第二壳体13，在第一壳体12和第二壳体13对应位置处打孔，例如内六角圆柱螺孔14，将内六角圆柱螺丝固定在设置于内六角圆柱螺14孔内，实现第一壳体12和第二壳体13之间的机械连接，内六角圆柱螺孔14的数量根据壳体1的大小确定。
49.在上述实施例的基础上，继续参考图3所示，可选的，第一壳体12和第二壳体13通过硅胶密封。考虑到第一壳体12和第二壳体13存在密封不严，可以在第一壳体12和第二壳体13之间进行硅胶密封，提高模拟电池表面的密封性，进而提高模拟电池表面的热均匀性。
50.在上述实施例的基础上，可选的，壳体的形状包括立方体、圆柱、圆台、棱柱、棱台、圆锥和棱锥中的任意一种。
51.示例性的，图1-图4仅仅示例性的给出了一种立方体的规格，模拟电池的壳体形状可根据待测试的电池规格设置，不仅仅局限于图1-图4所示，更多的形状包括圆柱、圆台、棱柱、棱台、圆锥和棱锥中的任意一种。
52.示例性的，提供一个具体的实施例，继续参考图1和图4所示，设置模拟电池的规格为220x100x42mm，该模拟电池可自发热(可调)且表面热均匀。对该模拟电池进行环境试验，效果如下：
53.1、将此模拟电池分别放入普通环境试验箱和高要求的带载均匀度环境试验箱内进行测试，发现：普通环境试验箱内的模拟电池的壳体表面温度均匀度高达10℃以上；高要求的带载均匀度环境试验箱内的模拟电池表面温度均匀度≤2℃，由此可得，本实用新型的模拟电池可以准确的测量及判断高要求的环境试验箱均匀性的性能，从而大幅度提高了生产效率、产品质量，同时赢得了客户的高度认可。
54.2、对该模拟电池进行模拟待发热电池的负载能力测试，通过此模拟电池发热量的调节能够准确模拟实际被测物的发热负载，可以准确的测量及判断环境试验箱的带负载能力，从而大幅度提高了生产效率、产品质量以及赢得了客户的高度认可。
55.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，本实用新型的各个实施方式的特征可以部分地或者全部地彼此耦合或组合，并且可以以各种方式彼此协作并在技术上被驱动。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。