一种用于电池模块测试的自动调节水冷装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池模块测试技术领域，具体涉及一种用于电池模块测试的自动调节水冷装置。


背景技术：

2.现阶段，锂离子电池组成的电池模块，做为一种低成本、高可靠性的能量源，在中小型机械、电子设备上应用广泛，在实际应用中，动力电池模块会连续充放电使用，如无人植保机作业时，每台无人机会配备多个动力电池模块轮流进行充放电，确保无人植保机的飞行时间，从而可连续完成大面积植保作业。由于连续的大倍率充放电，电池模块温度会较高，尤其是在充电过程中温度，甚至超过电池安全工作温度。因此，为降低电池模块温度，一般会在充电时将电池模组置于循环冷却水中强制水冷，放电时保持设备中的自冷、水冷状态。
3.在电池模块的产品开发过程中，需要对电池模块进行模拟工况的循环测试测试，即要求：水冷充电——制冷放电的周期性测试，根据电池本身性能不同进行几十到几百个周期的测试。
4.目前，一般采用人工操作的方式，或者根据时间周期定时来对水冷系统进行操作。人工操作无法实现无人值守，长周期测试时效率较低，会增加测试周期；时间周期定时操作，在电池性能发生变化后会导致充放电的周期变化，从而导致水冷启停时间与充放电周期不匹配，需要定期进行周期修正，也无法完全实现无人值守。
5.因此，本专利发明一种根据电池模块电压状态、水位状态自动进行水冷控制的装置，可满足电池模组充放电模拟工况试验。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种用于电池模块测试的自动调节水冷装置，用以解决现有技术中的不足。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.本实用新型的发明点为提供一种用于电池模块测试的自动调节水冷装置，包括水冷箱以及与水冷箱连接的集水控制箱，水冷箱与集水控制箱通过水管进行水冷箱内的水循环，在水冷箱的底部设有下水位传感器，在水冷箱的顶部设有上水位传感器；水冷箱内还设有用于连接电池的充放电装置，该充放电装置上还并联有电压测试装置，该电压测试装置用于采集与该充放电装置连接的电池在充、放电时的电压信号；上水位传感器、下水位传感器以及电压测试装置均与设置在集水控制箱内的控制模块连接。
9.进一步地，水冷箱底端设有进水口和出水口，该进水口和出水口通过水管与集水控制箱连通。
10.进一步地，集水控制箱包括：循环水冷组件、电压测试装置以及连接上述结构的控制模块。
11.进一步地，循环水冷组件包括：与水冷箱通过水管连接的进水泵、与水冷箱通过水管连接的出水泵、用于连接进水泵和出水泵的循环管路以及设置在循环管路之间的冷风系统。
12.进一步地，冷风系统为冷风机。
13.进一步地，循环管路设置为盘状。
14.进一步地，充放电装置包括：供电模块、放电模块、用于与电池连接的连接模块以及并联在连接模块上的电压测试装置；供电模块和放电模块均通过连接模块与待测试的电池连接，连接模块设置于水冷箱内。
15.进一步地，电压测试装置为电压表。
16.进一步地，控制模块包括：用于控制充放电的电力控制模块、用于控制水位高低的水位控制模块、用于控制水冷却的水冷控制模块、用于控制启停的开关以及用于示意工作状态的指示灯。
17.进一步地，水冷箱顶部还设有防溢口，用于防止水位过高淹没待测试电池。
18.本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置电压测试装置、水位传感器判定电池模块的充放电状态、水位状态，从而实现上下水的自动调节；将水冷启停时间与充放电周期进行匹配，能够更好地实现无人值守；水冷箱上部还设有防溢口，可防止水位过高淹没电池模块样品，避免造成样品水浸损坏。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。
20.图1为本实用新型的整体结构示意图；
21.图2为本实用新型的水冷箱示意图；
22.图3为本实用新型的控制原理示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
24.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。
25.实施例1
26.根据图1至图3所示的一种用于电池模块测试的自动调节水冷装置，包括水冷箱2以及与水冷箱2连接的集水控制箱1，水冷箱2与集水控制箱1通过水管进行水冷箱2内的水循环，在水冷箱2的底部设有下水位传感器s1，在水冷箱2的顶部设有上水位传感器s2；水冷箱2内还设有用于连接电池的充放电装置3，该充放电装置3上还并联有电压测试装置，该电压测试装置用于采集与该充放电装置3连接的电池在充、放电时的电压信号；上水位传感器s2、下水位传感器s1以及电压测试装置均与设置在集水控制箱1内的控制模块连接。电压测试装置检测在充、放电时电池的电压后，反馈给控制模块，该控制模块预设有一个高位电压值和低位电压值，放电电压低于低位电压值时，则控制水冷箱2进水，当电池充电到一定电
压后超过高位电压值则控制出水；而在进水过程中当水位达到上水位传感器s2的位置时，则进水和出水同时进行，实现水冷箱2内的水循环。
27.集水控制箱1包括：循环水冷组件(图未示)、电压测试装置(图未示)以及连接上述结构的控制模块(图未示)。
28.优选地，水冷箱2底端设有进水口21和出水口22，该进水口21和出水口22分别通过水管与集水控制箱1中的循环水冷组件连通，该循环水冷组件包括：与水冷箱2的进水口21通过水管连接的进水泵(图未示)、与水冷箱2的出水口22通过水管连接的出水泵(图未示)、用于连接进水泵和出水泵的循环管路(图未示)以及设置在循环管路之间的冷风系统。其中，冷风系统优选为冷风机，循环管路优选为盘状结构。通过进水泵工作可以将水注入水冷箱2中，通过出水泵工作则可以将水冷箱2的水抽出；而设置在进水泵和出水泵之间的盘状的循环管路配合设置在循环管路上的至少一个冷风机则可以对水进行快速冷却。
29.优选地，充放电装置3包括：供电模块(图未示)、放电模块(图未示)、用于与电池连接的连接模块以及并联在连接模块上的电压测试装置；供电模块和放电模块均通过连接模块与待测试的电池连接，连接模块设置于水冷箱2内，其中，电压测试装置优选为电压表。
30.优选地，水冷箱2顶部还设有防溢口23，用于防止水位过高淹没待测试电池。
31.参照图3优选地，控制模块包括：用于控制充放电的电力控制模块131、用于控制水位高低的水位控制模块132、用于控制水冷却的水冷控制模块133、用于控制启停的开关134以及用于示意工作状态的指示灯135。
32.优选地，控制模块为单片机、mcu或者cpu。
33.本实用新型的工作原理如下：
34.(1)电池模块装入冷水箱2，并连接与充放电装置3的连接模块装配好；
35.(2)按下启动按钮，默认进入放电工步，集水箱开始放水；
36.(3)电池放电电压低于预设低位电压值时，触发电压表欠压信号kv1，继电器kz1吸合，标志电池放电工步结束(开始静置、充电)，出水泵m2停机，进水泵m1开始工作，开始上水；
37.(4)上水状态持续到水位达到高位，此时触发上水位传感器s2信号，出水泵m2开始工作，进水泵m1依旧保持工作，上下水同时进行，确保水箱内冷却水维持循环，持续到充电结束；
38.(5)电池充电到一定电压后，触发电压表过压信号kv2，继电器kz2吸合，标志电池充电工步结束(开始静置、放电)，进水泵m1停机，出水泵m2开始工作，水冷装置开始下水；
39.(6)下水状态持续到水位达到低位，此时触发下水位传感器s1信号，出水泵m2停止工作，此时两水泵均不工作，持续到放电结束；
40.(7)进入下一次循环，重复步骤(3)，直至整个测试结束。
41.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
42.需要要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间
存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。