【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电池短路模拟测试系统，尤其是涉及一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统。
技术介绍
1、锂离子电池由于具有电压平台高、比能量高、循环使用次数长等优点，在智能手机、穿戴设备、电动自行车、新能源汽车等领域得到了广泛应用。但锂离子电池热失控引发安全事故也时有发生，而其诱因主要是电池过充电或外部短路导致，因此对锂离子电池的安全要求也越来越高。
2、外部短路试验是验证锂电池滥用安全性的一项重要测试，用于模拟实际电池短路情况的发生。试验时通常将达到某一稳定温度的满电电池正负极通过微小阻值的电阻进行短接，使电池本身存储的能量在短时间内迅速释放，电池本体快速升温，当电池因短路集聚的热量足以达到其热失控触发条件，会导致电池发生冒烟、燃烧、爆炸等现象。现有国内外标准中外短路试验条件有所不同，主要体现在试验环境温度、试验电池数量、试验电阻、试验结束条件等，目前常用的电池短路试验箱无法满足更灵活、更方便、更安全的高要求。
3、中国专利申请cn105974330a公开了一种电池短路试验装置，包括：防爆试验箱、用于调节防爆试验箱工作温度的调温装置、第一开关、可调电阻模块和数据采集与控制模块，待测电池设置在所述防爆试验箱中，所述待测电池、第一开关及可调电阻模块串联成短路回路，所述数据采集与控制模块连接在所述短路回路上，用于采集待测电池的数据，所述数据采集与控制模块还分别与所述防爆试验箱、第一开关及可调电阻模块连接，分别用于控制所述防爆试验箱的温度、控制第一开关的通断以及控制可调电阻模块的阻值。
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技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，集成了高温模拟、自动应急处置、数据采集和监控等多功能于一体，具有高效率、自动化、安全性和扩展性等特点，对于电池研究和开发具有重要的意义。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术提供一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，包括操作模块、数据采集模块、监控模块、应急模块、控制模块，其中具体地：
4、操作模块包括用于放置待测电池的高温试验箱，所述高温试验箱中设有多个独立的电池通道，还包括与每个电池通道依次连接电阻箱、分流器、直流空气开关断路器，所述直流空气开关断路器与电池通道连接，构成短路测试回路；
5、数据采集模块与所述操作模块连接，用于获取试验全过程的温度、电压、电流数据；
6、监控模块设于所述高温试验箱中，用于获取高温试验箱中的场景监控信息；
7、应急模块用于高温试验箱的应急灭火；
8、控制模块分别与所述直流空气开关断路器、数据采集模块、监控模块、应急模块连接，所述控制模块获取数据采集模块和监控模块对应的多个通道获得的电学信息和温度信息，当任意通道获取的信息超过预设阈值时，所述控制模块向直流空气开关断路器、应急模块发出应急处置决策指令，实现自动应急处置过程。
9、进一步地，所述多功能电池短路模拟测试系统还包括机柜，所述操作模块、数据采集模块、监控模块、应急模块均设于所述机柜中。
10、进一步地，所述高温试验箱中相邻的电池通道之间设有高温阻燃隔板；
11、各电池通道中均设有独立的连接线。
12、进一步地，所述数据采集模块包括用于检测待测电池温度的温度传感器、用于检测待测电池电压的电压传感器、用于检测待测电池电流的电流传感器。
13、进一步地，所述温度传感器设于电池通道中；
14、所述电流传感器与所述分流器连接；
15、所述电压传感器的两个测试电极设于所述电池通道中，且使得两个测试电极与待测电池的正负极接触。
16、进一步地，所述监控模块包括摄像头和红外热成像仪，所述摄像头和红外热成像仪分别与所述控制模块连接。
17、进一步地，所述应急模块为灭火装置，所述灭火装置的灭火剂输出口与所述高温试验箱连接，所述灭火剂输出口上设有电磁阀，所述电磁阀与所述控制模块连接。
18、进一步地，所述控制模块为用户操作端的pc，所述控制模块包括cpu、gpu、ram、rom，所述cpu将采集短路试验过程中获取的温度、电压、电流数据信号生成实时的时间-温度曲线、时间-电压曲线、时间-电流曲线并存入rom中作为测试数据存档；
19、所述rom中预存储有不同电池型号对应的温度预警值、电流预警值、电压预警值，当红外热成像仪获得的温度值大于温度预警值，或温度传感器获得的温度值大于温度预警值，或电压传感器获得的电压值电压预警值大于电压预警值，cpu指令向直流空气开关断路器断开，同时指令应急模块进行灭火。
20、进一步地，所述gpu获取红外热成像仪输出的图像信息后可计算得到电池位置的平均温度信息；
21、同时所述gpu获取摄像头输出的图像信息，基于yolo v8目标检测算法实现对电池型号进行识别，得到电池型号信息。
22、进一步地，所述高温试验箱上有观察窗，还设有泄压孔和排气通道；
23、所述多功能电池短路模拟测试系统还包括与控制模块连接的急停按钮，急停按钮按下后控制模块指令直流空气开关断路器断开。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下技术优势：
25、快速响应：由于控制模块持续监控试验过程中的电学信息和温度信息，一旦超过预设阈值，就会立即向应急模块发出应急处置决策指令，整体系统可以快速响应并采取相应的应急措施，防止情况进一步恶化。
26、智能决策：控制模块根据收集到的信息进行智能决策，判断是否需要向应急模块发出应急处置决策指令。这使得系统能够根据实际情况做出自主判断，采取最合适的应急措施。
27、一体化高：操作模块、数据采集模块、监控模块和应急模块集成设置为一体化机柜。
28、适用性强：电阻可以拆卸更换，满足整个短路回路中的外部阻值在各类标准范围内；系统可以控制单通道，也可以控制多个组合通道，电池通道数量可根据实际试验需求增减，每个通道电阻可单独控制。
29、实时性强：数据采集模块可以实现时间-温度、时间-电压、时间-电流曲线的实时记录。
30、安全性好：实现试验区域与人员操控区域的有效分隔；监控模块一旦探测到电池起火，应急模块立即启动自动灭火程序，可减少对设备和操作人员的伤害。
31、测试效率高：可实现多通道同时进行电池短路测试，以满足批量试验需求。
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1.一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述多功能电池短路模拟测试系统还包括机柜，所述操作模块(1)、数据采集模块(2)、监控模块(4)、应急模块(5)均设于所述机柜中。
3.根据权利要求1所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述高温试验箱(6)中相邻的电池通道(7)之间设有高温阻燃隔板(22)；
4.根据权利要求1所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述数据采集模块(2)包括用于检测待测电池温度的温度传感器(11)、用于检测待测电池电压的电压传感器(12)、用于检测待测电池电流的电流传感器(13)。
5.根据权利要求4所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述温度传感器(11)设于电池通道(7)中；
6.根据权利要求1所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述监控模块(4)包括摄像头(16)
7.根据权利要求1所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述应急模块(5)为灭火装置(18)，所述灭火装置(18)的灭火剂输出口与所述高温试验箱(6)连接，所述灭火剂输出口上设有电磁阀，所述电磁阀与所述控制模块(3)连接。
8.根据权利要求1所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述控制模块(3)为用户操作端的PC，所述控制模块(3)包括CPU、GPU、RAM、ROM，所述CPU将采集短路试验过程中获取的温度、电压、电流数据信号生成实时的时间-温度曲线、时间-电压曲线、时间-电流曲线并存入ROM中作为测试数据存档；
9.根据权利要求8所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述GPU获取红外热成像仪(17)输出的图像信息后可计算得到电池位置的平均温度信息；
10.根据权利要求1所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述高温试验箱(6)上有观察窗(20)，还设有泄压孔和排气通道(21)；
...【技术特征摘要】
1.一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述多功能电池短路模拟测试系统还包括机柜，所述操作模块(1)、数据采集模块(2)、监控模块(4)、应急模块(5)均设于所述机柜中。
3.根据权利要求1所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述高温试验箱(6)中相邻的电池通道(7)之间设有高温阻燃隔板(22)；
4.根据权利要求1所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述数据采集模块(2)包括用于检测待测电池温度的温度传感器(11)、用于检测待测电池电压的电压传感器(12)、用于检测待测电池电流的电流传感器(13)。
5.根据权利要求4所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述温度传感器(11)设于电池通道(7)中；
6.根据权利要求1所述的一种带自动应急处置的多功能电池短路模拟测试系统，其特征在于，所述监控模块(4)包括摄像头(16)和红外热成像仪(17)，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁吕龙，王寅，汤旭旭，许铤，郭文翔，朱丽娜，
申请(专利权)人：上海化工院检测有限公司，
类型：发明
国别省市：
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