隨著電動汽車產業的快速發展,電池包(電動汽車的動力來源之一)的可靠性越來越被廣泛關注。電池包振動測試作為一種重要的可靠性測試手段,可以模擬電池在實際使用過程中可能遇到的各種振動場景,為電池的設計優化和質量把控提供關鍵依據。
VENZO 800系列振動控制器、振動臺、傳感器,可組成電池包振動測試系統,對電池包進行隨機、正弦等振動測試,以評估其在運輸、使用過程中的抗振能力。
Part 1 電池包振動測試的重要性
電池包振動測試可以模擬運輸振動、道路顛簸等,測試電池包結構是否發生變形、開裂等問題,以驗證復雜工況下的結構安全性。
此外,通過電池包振動測試,可以評估電池包在長期使用下的耐久性和可靠性,以保證車輛的安全行駛。
Part 2 電池包的安全要求
電池包進行振動測試后,應無泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現象,且不觸發異常終止條件。試驗后的絕緣電阻應不小于100Ω/V。
Part 3 電池包振動測試的步驟
1.準備測試樣品:選擇符合要求的電池包樣品,并進行必要的預處理。
2.設置測試條件:根據相關標準,確定振動測試的方向、量級等參數。
3.進行振動測試:將測試樣品放置在振動臺面上,按照設定的條件進行振動測試。
4.樣品分析與評估:針對振動測試后的測試樣品,檢查其外觀、結構,并對電池的絕緣電阻進行測量。
Part 4 電池包振動測試示例
根據GB 38031標準,對某電池包進行振動測試。
測試步驟:
1.工作狀態確認
正式開始測試前,電池包的電子部件或BCU應處于正常工作狀態。
2.預處理
電池包需要進行預處理循環,以確保測試時測試樣品的性能處于激活和穩定的狀態。具體步驟可參考GB 38031的7.2.1.1—7.2.2.3的說明。
測試開始前,將測試樣品的SOC狀態調至不低于制造商規定的正常 SOC工作范圍的 50%。
3.測試樣品和傳感器安裝
根據測試樣品車輛安裝位置和GB/T2423.43的要求,將工裝和測試樣品安裝在振動臺面上。電池包通過安裝點固定在剛性工裝上,剛性工裝固定在振動臺面上,振動信號通過振動臺面-工裝-電池包的傳遞方式作用在電池包上。傳感器安裝時,盡量靠近工裝和電池包的連接點,同時傳感器的輸出線纜接入振動控制器的輸入端。
每個方向分別施加隨機和定頻振動載荷,加載順序宜為z軸隨機、z軸定頻、y軸隨機、y軸定頻、x軸隨機、x軸定頻(汽車行駛方向為x軸方向,另一垂直于行駛方向的水平方向為y軸方向)。測試人員也可自行選擇順序,以縮短轉換時間。
4.振動控制軟件設置
◆ 輸入通道設置
選擇輸入模式,設置傳感器的靈敏度。
◆ 測試模塊選擇
測試模塊可選隨機、正弦,一般先進行該方向上的隨機測試、再進行正弦測試。
◆ 測試條件設置
根據GB 38031的要求,對于裝載在除M1、N1類以外的車輛上的電池包,振動測試參數按照表2進行。對于安裝在車輛頂部的電池包,按照制造商提供的不低于表2的振動測試參數開展振動測試。 對于裝載在M1、N1類車輛上的電池包,振動測試參數按照表3進行。
現對裝載在除M1、N1類以外的車輛上的電池包進行z向隨機、正弦測試。
隨機譜圖設置如圖:
試驗時間設置如圖:
正弦譜圖設置如圖:
試驗時間設置如圖:
5.設備連接檢查
振動臺、功放、振動控制器、傳感器的線纜連接,以及工裝、測試樣品的安裝,檢查一下是否正確、有無松動。確認無誤后,可開啟功放的增益。
6.正式振動測試
z向隨機振動測試過程如圖:
z向正弦定頻測試過程如圖:
測試過程中,監測測試樣品內部最小監控單元的狀態,如電壓和溫度等。
z向的隨機、正弦測試完成后,根據要求再進行y向的隨機、正弦測試以及x向的隨機、正弦測試。
7.安全性能評估
振動測試結束后,在測試環境溫度下觀察2h。觀察期間,測試樣品應無泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現象,且不觸發異常終止條件。測試后的樣品的絕緣電阻應不小于100Ω/V。