软包动力电池OCV测试设备论文和设计-曹骥

全文摘要

软包动力电池OCV测试设备，包括：机架；电池测试组件，设置在机架内；电池夹装运动机构；电池托盘；运动机构操控组件，用于控制电池夹装运动机构运动部的运动以带动夹持部夹紧或放开电池托盘夹持空间内的软包动力电池；安全保护传感器组件，用于采集机架内各个部件的信号并传输给电池OCV测试控制机构；以及电池OCV测试控制机构，用于控制电池夹装运动机构、运动机构操控组件以及安全保护传感器组件工作。本实用新型的有益效果体现在：该设备将软包锂电池OCV\/IR测试在同一机器内完成，也可以单独专门进行开路电压测试或电池内阻测试，兼容强。

主设计要求

1.软包动力电池OCV测试设备，其特征在于：包括：机架，设有多个安装工位，用于安装工作部件；电池测试组件，设置在机架内，其中电池测试组件的供电端与电池夹装运动机构的输电端电连接，用于对电池夹装运动机构内夹持的软包动力电池进行电池电压及内阻；电池夹装运动机构，设置在机架内，包括运动部和两相对布置的夹持部，所述夹持部安装在运动部，并随运动部的移动而移动；两夹持部之间留有电池托盘夹持空间，用于夹装置于电池托盘内的软包动力电池正负电极极耳；电池托盘，安装在电池托盘夹持空间内，设有用于放置软包动力电池的电池放置腔，电池放置腔的面向电池夹装运动机构夹持部的侧面设有用于暴露软包动力电池正负电极极耳的镂空孔；运动机构操控组件，设置在机架内，并且运动机构操控组件的信号输出端与所述的电池夹装运动机构的运动部信号输入端电连接，用于控制电池夹装运动机构运动部的运动以带动夹持部夹紧或放开电池托盘夹持空间内的软包动力电池；安全保护传感器组件，设置在机架内，用于采集机架内各个部件的信号并传输给电池OCV测试控制机构；以及电池OCV测试控制机构，设置在机架内，电池OCV测试控制机构的信号输入端与所述的安全保护传感器组件的信号输出端电连接，而电池OCV测试控制机构的信号输出端与所述的运动机构操控组件的信号输入端电连接，用于控制电池夹装运动机构、运动机构操控组件以及安全保护传感器组件工作。

设计方案

1.软包动力电池OCV测试设备，其特征在于：包括：

机架，设有多个安装工位，用于安装工作部件；

电池测试组件，设置在机架内，其中电池测试组件的供电端与电池夹装运动机构的输电端电连接，用于对电池夹装运动机构内夹持的软包动力电池进行电池电压及内阻；

电池夹装运动机构，设置在机架内，包括运动部和两相对布置的夹持部，所述夹持部安装在运动部，并随运动部的移动而移动；两夹持部之间留有电池托盘夹持空间，用于夹装置于电池托盘内的软包动力电池正负电极极耳；

电池托盘，安装在电池托盘夹持空间内，设有用于放置软包动力电池的电池放置腔，电池放置腔的面向电池夹装运动机构夹持部的侧面设有用于暴露软包动力电池正负电极极耳的镂空孔；

运动机构操控组件，设置在机架内，并且运动机构操控组件的信号输出端与所述的电池夹装运动机构的运动部信号输入端电连接，用于控制电池夹装运动机构运动部的运动以带动夹持部夹紧或放开电池托盘夹持空间内的软包动力电池；

安全保护传感器组件，设置在机架内，用于采集机架内各个部件的信号并传输给电池OCV测试控制机构；

以及电池OCV测试控制机构，设置在机架内，电池OCV测试控制机构的信号输入端与所述的安全保护传感器组件的信号输出端电连接，而电池OCV测试控制机构的信号输出端与所述的运动机构操控组件的信号输入端电连接，用于控制电池夹装运动机构、运动机构操控组件以及安全保护传感器组件工作。

2.如权利要求1所述的软包动力电池OCV测试设备，其特征在于：所述电池测试组件包括电压内阻测试组件、DSP控制板和继电器板，所述的电压内阻测试组件包括电压表及内阻仪，所述电压表及内阻仪的测试端口分别与所述的DSP控制板的第一信号连接端电连接，用于测试电池的电压和内阻；所述的DSP控制板的第二信号连接端与继电器板的第一信号连接端电连接，而继电器的第二信号连接端作为电池测试组件的供电端与电池夹装运动机构的输电端电连接，使得DSP控制板控制继电器板实现通道切换以及电池单双极耳切换。

3.如权利要求2所述的软包动力电池OCV测试设备，其特征在于：所述电池夹装运动机构包括底板、用于夹住锂离子电池的正负电极极耳的极耳夹具、用于将电池托盘抱入锁紧定位的电池托盘抱紧气缸部件、用于将电池极耳与极耳夹具接触连接的极耳夹具压紧气缸部件、用于支撑在电池托盘底部的电池托盘支撑架、用于将极耳夹具移动至电池极耳位置的极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件、导线束部件以及与所述的电池OCV测试控制机构连接的气动控制部件，所述底板上设有一水平布置的加工面，且加工面上对称设置两套水平移动电缸部件，并保持两套水平移动电缸部件的活动端相向或反向运动，每套所述水平移动电缸部件的活动端配装极耳夹具压紧气缸部件，极耳夹具压紧气缸部件的活动端移动方向与水平移动电缸部件的活动端移动方向垂直；极耳夹具压紧气缸部件朝向电池托盘一侧均安装极耳夹具，且极耳夹具可沿极耳夹具压紧气缸部件轴方向压缩或拉伸，以实现将电池极耳与极耳夹具接触连接的同时实现二者的压紧；所述电池托盘支撑架设置在电池托盘夹持空间下方的底板加工面上，并且所述电池托盘支撑架上设有电池托盘抱紧气缸部件；所述的极耳夹具、电池托盘抱紧气缸部件、极耳夹具压紧气缸部件、极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件、导线束部件均与所述的气动控制部件的信号输出端信号连接，而所述气动控制部件的信号输入端与所述电池OCV测试控制机构的相应信号输出端信号连接，实现气动控制部件对极耳夹具、电池托盘抱紧气缸部件、极耳夹具压紧气缸部件、极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件、导线束部件的控制；所述的导线束部件与所述的电压内阻测试组件的供电端电连接。

4.如权利要求1所述的软包动力电池OCV测试设备，其特征在于：所述的电池托盘包括底座、外框和托盘内衬，其中外框底部与底座固装，使得外框与底座围成用于盛放软包锂电池的电池放置腔；外框相对的两侧面设有供软包锂电池极耳伸出的镂空孔；托盘内衬铺设在底座表面，并且托盘内衬表面设有若干个用于放置软包动力电池并与软包动力电池的形状大小匹配的放置位，软包动力电池垂直放置在放置位上，并保持软包动力电池的极耳左右伸出后可与运动机构的极耳夹具相配合。

5.如权利要求4所述的软包动力电池OCV测试设备，其特征在于：所述外框上设有用以对软包动力电池进行流程管理的ID号码。

6.如权利要求2所述的软包动力电池OCV测试设备，其特征在于：所述运动机构操控组件包括接线端子、电子线路、PLC控制器、辅助工作电源、电路保护器、滤波器，中间继电器、信号处理器以及操作面板，所述接线端子、电子线路、PLC控制器、辅助工作电源、电路保护器、滤波器、中间继电器、操作面板、信号处理器均设置在机架内，所述电路保护器、中间继电器、PLC控制器的接线端均配有一个接线端子，并且所述的辅助工作电源的输电端通过相应的接线端子与所述DSP控制板的供电端电连接，所述的PLC控制器的第一信号传输端与所述的操作面板的第一信号传输端电连接，所述的电路保护器、滤波器和中间继电器均通过相应接线端子与所述的PLC控制器的第二信号传输端口电连接，所述的PLC控制器的第三信号传输端口与所述的信号处理器的第一信号传输端口信号连接，所述的信号处理器的信号输入端通过相应通讯接口与所述的电池OCV测试控制机构的信号通讯口信号连接，所述电池OCV测试控制机构信号输出端与所述的运动机构操控组件信号连接，所述的信号处理器的信号输出端与所述的电池夹装运动机构的电连接，用于实现对电池夹装运动机构的控制。

7.如权利要求1所述的软包动力电池OCV测试设备，其特征在于：所述的安全保护传感器组件包括安装在电池夹装运动机构顶部上方的烟雾报警传感器、用于检测电池托盘放入状态并且当电池托盘到正确位置后指示电池托盘抱紧气缸部件动作的位置对射传感器、用于读取托盘信息的扫码器以及检测电池托盘抱紧气缸部件当前位置状态的磁性传感器，烟雾报警传感器、位置对射传感器均设置在夹装运动机构顶部的机架上，并且每个托盘对应两个烟雾报警传感器、位置对射传感器，并且位置对射传感器相对设置在同一水平线上，保持二者相互关联；磁性传感器安装在电池托盘抱紧气缸部件上，用以实时检测当前电池托盘抱紧气缸部件位置状态；扫码器安装在机架前部的缓存工位，当托盘流入机架前部时读取托盘ID信息以便将测试参数对应保存；所述烟雾报警传感器、位置对射传感器、磁性传感器以及扫码器的信号输出端分别与所述的电池OCV测试控制机构的信号输出端电连接或信号连接。

8.如权利要求1所述的软包动力电池OCV测试设备，其特征在于：所述安全保护传感器组件还包括检测极耳气缸状态的槽型光电传感器、检测抱手气缸状态及托盘方向状态的漫反射光电传感器以及检测设备当前气压状态的压力传感器，所述槽型光电传感器设置在极耳夹具的安装架上，用于检测夹具状态；所述的漫反射光电传感器设置在底板上，用于检测抱手气缸状态及托盘方向状态；所述的压力传感器设置在电池夹装运动机构的底部，用于检测底板所受的压力；所述的槽型光电传感器、漫反射光电传感器以及压力传感器的信号输出端分别与所述的电池OCV测试控制机构的信号输出端电连接或信号连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种软包动力电池OCV测试设备，属于锂离子电池制造的技术领域。

背景技术

软包动力电池是锂离子电池的一种，与液锂电池相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化，以及高安全性等多种明显优势，是一种新型电池。软包锂离子电池的生产工艺中，OCV测试是十分重要的工序。化成和分容工序后的电池在一段时间的静置后进行多次的开路电压测试，以测得的参数判定电池等级的重要参数之一。

发明内容

为了克服现有软包动力电池OCV测试工序中存在无法兼容多种电池尺寸、无法兼容单侧极耳与双侧极耳电池的生产、批量化生产效率低等缺点，本实用新型提供一种操作方便、安全性高、可同时兼容多种电池尺寸的软包动力电池OCV测试设备。

本实用新型所述的软包动力电池OCV测试设备，其特征在于：包括：

机架，设有多个安装工位，用于安装工作部件；

安全保护传感器组件，设置在机架内，用于采集机架内各个部件的信号并传输给电池OCV测试控制机构；

所述电池测试组件包括电压内阻测试组件、DSP控制板和继电器板，所述的电压内阻测试组件包括电压表及内阻仪，所述电压表及内阻仪的测试端口分别与所述的DSP控制板的第一信号连接端电连接，用于测试电池的电压和内阻；所述的DSP控制板的第二信号连接端与继电器板的第一信号连接端电连接，而继电器的第二信号连接端作为作为电池测试组件的供电端与电池夹装运动机构的输电端电连接，使得DSP控制板控制继电器板实现通道切换以及电池单双极耳切换。

所述电池夹装运动机构包括底板、用于夹住锂离子电池的正负电极极耳的极耳夹具、用于将电池托盘抱入锁紧定位的电池托盘抱紧气缸部件、用于将电池极耳与极耳夹具接触连接的极耳夹具压紧气缸部件、用于支撑在电池托盘底部的电池托盘支撑架、用于将极耳夹具移动至电池极耳位置的极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件、导线束部件以及与所述的电池控制机构连接的气动控制部件，所述底板上设有一水平布置的加工面，且加工面上对称设置两套水平移动电缸部件，并保持两套水平移动电缸部件的活动端相向或反向运动，每套所述水平移动电缸部件的活动端配装极耳夹具压紧气缸部件，极耳夹具压紧气缸部件的活动端移动方向与水平移动电缸部件的活动端移动方向垂直；极耳夹具压紧气缸部件朝向电池托盘一侧均安装极耳夹具，且极耳夹具可沿极耳夹具压紧气缸部件轴方向压缩或拉伸，以实现将电池极耳与极耳夹具接触连接的同时实现二者的压紧；所述电池托盘支撑架设置在电池托盘夹持空间下方的底板加工面上，并且所述电池托盘支撑架上设有电池托盘抱紧气缸部件；所述的极耳夹具、电池托盘抱紧气缸部件、极耳夹具压紧气缸部件、极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件、导线束部件均与所述的气动控制部件的信号输出端信号连接，而所述气动控制部件的信号输入端与所述电池OCV测试控制机构的相应信号输出端信号连接，实现气动控制部件对极耳夹具、电池托盘抱紧气缸部件、极耳夹具压紧气缸部件、极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件、导线束部件的控制；所述的导线束部件与所述的电压内阻测试组件的供电端电连接。

所述的电池托盘包括底座、外框和托盘内衬，其中外框底部与底座固装，使得外框与底座围成用于盛放软包锂电池的电池放置腔；外框相对的两侧面设有供软包锂电池极耳伸出的镂空孔；托盘内衬铺设在底座表面，并且托盘内衬表面设有若干个用于放置软包动力电池并与软包动力电池的形状大小匹配的放置位，软包动力电池垂直放置在放置位上，并保持软包动力电池的极耳左右伸出后可与运动机构的极耳夹具相配合。

所述外框上设有用以对软包动力电池进行流程管理的ID号码。

所述运动机构操控组件包括接线端子、电子线路、PLC控制器、辅助工作电源、电路保护器、滤波器，中间继电器、信号处理器以及操作面板，所述接线端子、电子线路、PLC控制器、辅助工作电源、电路保护器、滤波器、中间继电器、操作面板、信号处理器均设置在机架内，所述电路保护器、中间继电器、PLC控制器的接线端均配有一个接线端子，并且所述的辅助工作电源的输电端通过相应的接线端子与所述DSP控制板的供电端电连接，所述的PLC控制器的第一信号传输端与所述的操作面板的第一信号传输端电连接，所述的电路保护器、滤波器和中间继电器均通过相应接线端子与所述的PLC控制器的第二信号传输端口电连接，所述的PLC控制器的第三信号传输端口与所述的信号处理器的第一信号传输端口信号连接，所述的信号处理器的信号输入端通过相应通讯接口与所述的电池OCV测试控制机构的信号通讯口信号连接，所述电池OCV测试控制机构信号输出端与所述的运动机构操控组件信号连接，所述的信号处理器的信号输出端与所述的电池夹装运动机构的电连接，用于实现对电池夹装运动机构的控制。

所述的安全保护传感器组件包括安装在电池夹装运动机构顶部上方的烟雾报警传感器、用于检测电池托盘放入状态并且当电池托盘到正确位置后指示电池托盘抱紧气缸部件动作的位置对射传感器、用于读取托盘信息的扫码器以及检测电池托盘抱紧气缸部件当前位置状态的磁性传感器，烟雾报警传感器、位置对射传感器均设置在夹装运动机构顶部的机架上，并且每个托盘对应两个烟雾报警传感器、位置对射传感器，并且位置对射传感器相对设置在同一水平线上，保持二者相互关联；磁性传感器安装在电池托盘抱紧气缸部件上，用以实时检测当前电池托盘抱紧气缸部件位置状态；扫码器安装在机架前部的缓存工位，当托盘流入机架前部时读取托盘ID信息以便将测试参数对应保存。

电池托盘由物流装载机构送入OCV设备，设备会自动检测是否有托盘进入，待确认托盘扫码进入后，启动托盘定位机构，待位置确认完毕后左右夹紧机构向中间靠近电池，待夹紧机构到位后夹具会自动夹紧电池极耳，待确认夹紧极耳后自动启动OCV测试流程，在这过程中每一步动作都装有传感器位置确认，待流程完毕由物流装载机自动送入下一工位。夹具夹紧机构朝向电池托盘架的一侧均安装有上下两层极耳夹具，用于同时兼容单侧极耳电池与双侧极耳电池。

所述的电池托盘的托盘内衬的表面设有与软包动力电池的形状大小匹配的、用于放置软包动力电池的若干放置位，通过更换托盘内衬可改变电池放置数量，分别是20个、25个、36个、48个、64个等，软包动力电池垂直放置在放置位，极耳伸出并且与夹装运动机构的极耳夹具相配合作用。电池托盘材质为阻燃材料的模具成型的可堆叠的周转箱，电池的极耳在托盘左右空档位置伸出并且与电池夹装运动机构的极耳夹具相配合作用。

软包动力电池OCV测试设备具有自动测试和手动测试两种模式。在自动模式下设备能自动完成托盘接收测试到排出托盘的整个流程。自动上传参数。无需人为干预测试保证测试数据的可靠性，并且解放了劳动力；在手动模式下。用户可自由控制运动机构的动作。实现手动测试，故障检测等工作。

本实用新型的有益效果体现在：该设备将软包锂电池OCV\/IR测试在同一机器内完成，也可以单独专门进行开路电压测试或电池内阻测试，可兼容多种电池尺寸，可兼容单侧极耳与双侧极耳电池的生产，简化设备品种，并且能够适应多层堆叠，既适应于堆垛机投放电池托盘也可于物流线投放电池托盘的模式下工作，提高自动化生产效率，设备可维修性好，兼容强的特点。

附图说明

图1a是本实用新型软包动力电池OCV设备的结构示意图。

图1b是本实用新型软包动力电池OCV设备正视图。

图1c是本实用新型软包动力电池OCV设备后视图。

图1d是本实用新型软包动力电池OCV设备俯视图。

图2a是本实用新型电池托盘夹装运动机构的结构图。

图2b是本实用新型电池托盘夹装运动机构两层极耳夹具的结构示意图。

图3a是本实用新型单侧极耳电池托盘的结构示意图。

图3b是本实用新型双侧极耳电池托盘的结构示意图。

图4是本实用新型控制运动机构的OCV机PLC底板布局示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

参照附图：

实施例1本实用新型所述的软包动力电池OCV测试设备，包括：

机架1，设有多个安装工位，用于安装工作部件；

电池测试组件2，设置在机架内，其中电池测试组件的供电端与电池夹装运动机构的输电端电连接，用于对电池夹装运动机构内夹持的软包动力电池进行电池电压及内阻；

电池夹装运动机构3，设置在机架内，包括运动部和两相对布置的夹持部，所述夹持部安装在运动部，并随运动部的移动而移动；两夹持部之间留有电池托盘夹持空间39，用于夹装置于电池托盘内的软包动力电池正负电极极耳；

电池托盘4，安装在电池托盘夹持空间内，设有用于放置软包动力电池的电池放置腔，电池放置腔的面向电池夹装运动机构夹持部的侧面设有用于暴露软包动力电池正负电极极耳的镂空孔；

运动机构操控组件5，设置在机架内，并且运动机构操控组件的信号输出端与所述的电池夹装运动机构的运动部信号输入端电连接，用于控制电池夹装运动机构运动部的运动以带动夹持部夹紧或放开电池托盘夹持空间内的软包动力电池；

安全保护传感器组件6，设置在机架内，用于采集机架内各个部件的信号并传输给电池OCV测试控制机构；

所述电池测试组件2包括电压内阻测试组件、DSP控制板和继电器板，所述的电压内阻测试组件包括电压表及内阻仪，所述电压表及内阻仪的测试端口分别与所述的DSP控制板的第一信号连接端电连接，用于测试电池的电压和内阻；所述的DSP控制板的第二信号连接端与继电器板的第一信号连接端电连接，而继电器的第二信号连接端作为作为电池测试组件的供电端与电池夹装运动机构的输电端电连接，使得DSP控制板控制继电器板实现通道切换以及电池单双极耳切换。

所述电池夹装运动机构3包括底板31、用于夹住锂离子电池的正负电极极耳的极耳夹具38、用于将电池托盘抱入锁紧定位的电池托盘抱紧气缸部件32、用于将电池极耳与极耳夹具接触连接的极耳夹具压紧气缸部件33、用于支撑在电池托盘底部的电池托盘支撑架 34、用于将极耳夹具移动至电池极耳位置的极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件35、导线束部件37以及与所述的电池控制机构连接的气动控制部件37，所述底板31上设有一水平布置的加工面，且加工面上对称设置两套水平移动电缸部件35，并保持两套水平移动电缸部件35的活动端相向或反向运动，每套所述水平移动电缸部件35的活动端配装极耳夹具压紧气缸部件33，极耳夹具压紧气缸部件33的活动端移动方向与水平移动电缸部件35的活动端移动方向垂直；极耳夹具压紧气缸部件33朝向电池托盘4一侧均安装极耳夹具38，且极耳夹具38可沿极耳夹具压紧气缸部件33轴方向压缩或拉伸，以实现将电池极耳与极耳夹具接触连接的同时实现二者的压紧；所述电池托盘支撑架34设置在电池托盘夹持空间39下方的底板加工面上，并且所述电池托盘支撑架34上设有电池托盘抱紧气缸部件32；所述的极耳夹具38、电池托盘抱紧气缸部件32、极耳夹具压紧气缸部件33、极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件35、导线束部件36均与所述的气动控制部件37的信号输出端信号连接，而所述气动控制部件37 的信号输入端与所述电池OCV测试控制机构的相应信号输出端信号连接，实现气动控制部件对极耳夹具、电池托盘抱紧气缸部件、极耳夹具压紧气缸部件、极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件、导线束部件的控制；所述的导线束部件与所述的电压内阻测试组件的供电端电连接。

所述的电池托盘4包括底座41、外框45和托盘内衬42，其中外框45底部与底座41固装，使得外框45与底座41围成用于盛放软包锂电池43的电池放置腔；外框相对的两侧面设有供软包锂电池极耳 44伸出的镂空孔451；托盘内衬42铺设在底座表面，并且托盘内衬42表面设有若干个用于放置软包动力电池并与软包动力电池的形状大小匹配的放置位，软包动力电池垂直放置在放置位上，并保持软包动力电池的极耳左右伸出后可与运动机构的极耳夹具相配合。

所述外框45上设有用以对软包动力电池进行流程管理的ID号码。

所述运动机构操控组件5包括接线端子21、电子线路、PLC控制器22、辅助工作电源23、电路保护器24、滤波器25，中间继电器 26、信号处理器27以及操作面板28，所述接线端子、电子线路、PLC 控制器、辅助工作电源、电路保护器、滤波器、中间继电器、操作面板、信号处理器均设置在机架内，所述电路保护器、中间继电器、PLC 控制器的接线端均配有一个接线端子，并且所述的辅助工作电源的输电端通过相应的接线端子与所述DSP控制板的供电端电连接，所述的PLC控制器的第一信号传输端与所述的操作面板的第一信号传输端电连接，所述的电路保护器、滤波器和中间继电器均通过相应接线端子与所述的PLC控制器的第二信号传输端口电连接，所述的PLC 控制器的第三信号传输端口与所述的信号处理器的第一信号传输端口信号连接，所述的信号处理器的信号输入端通过相应通讯接口与所述的电池OCV测试控制机构的信号通讯口信号连接，所述电池OCV 测试控制机构信号输出端与所述的运动机构操控组件信号连接，所述的信号处理器的信号输出端与所述的电池夹装运动机构的电连接，用于实现对电池夹装运动机构的控制。

所述的安全保护传感器组件6包括安装在电池夹装运动机构顶部上方的烟雾报警传感器61、用于检测电池托盘放入状态并且当电池托盘到正确位置后指示电池托盘抱紧气缸部件动作的位置对射传感器62、用于读取托盘信息的扫码器66以及检测电池托盘抱紧气缸部件当前位置状态的磁性传感器65，烟雾报警传感器61、位置对射传感器62均设置在夹装运动机构顶部的机架上，并且每个托盘对应两个烟雾报警传感器61、位置对射传感器62，并且位置对射传感器 62相对设置在同一水平线上，保持二者相互关联；磁性传感器65安装在电池托盘抱紧气缸部件上，用以实时检测当前电池托盘抱紧气缸部件位置状态；扫码器66安装在机架前部的缓存工位，当托盘流入机架前部时读取托盘ID信息以便将测试参数对应保存。

电池托盘4由物流装载机构送入OCV设备，设备会自动检测是否有托盘进入，待确认托盘扫码进入后，启动托盘定位机构，待位置确认完毕后左右夹紧机构向中间靠近电池，待夹紧机构到位后夹具会自动夹紧电池极耳，待确认夹紧极耳后自动启动OCV测试流程，在这过程中每一步动作都装有传感器位置确认，待流程完毕由物流装载机自动送入下一工位。夹具夹紧机构朝向电池托盘架的一侧均安装有上下两层极耳夹具，用于同时兼容单侧极耳电池与双侧极耳电池。

所述的电池托盘4的托盘内衬的表面设有与软包动力电池的形状大小匹配的、用于放置软包动力电池的若干放置位，通过更换托盘内衬可改变电池放置数量，分别是20个、25个、36个、48个、64 个等，软包动力电池垂直放置在放置位，极耳伸出并且与夹装运动机构的极耳夹具相配合作用。电池托盘材质为阻燃材料的模具成型的可堆叠的周转箱，电池的极耳在托盘左右空档位置伸出并且与电池夹装运动机构的极耳夹具相配合作用。

实施例2本实用新型所述的软包动力电池OCV测试设备，包括机架1、用于测试电池电压及内阻的电池测试组件2、夹装软包动力电池正负电极极耳的电池夹装运动机构3、用于放置软包动力电池的电池托盘4、用于控制电池夹装运动机构运动的运动机构操控组件5、安全保护传感器组件6以及电池OCV测试控制机构，所述的电池夹装运动机构3、电池托盘4、运动机构操控组件5以及安全保护传感器组件6均与所述电池OCV控制机构信号连接；所述的电池电压及内阻的电池测试组件2与电池夹装运动机构3的输电端电连接。

所述电池测试组件2包括HP表，继电器板，DSP控制板等部件，并且DSP控制板通过电连接实现通道切换以及电池单双极耳切换功能。

所述运动机构操控组件5包括接线端子21、电子线路、一套PLC 系统22、、辅助工作电源23、电路保护器24、滤波器25，中间继电器26、信号处理器27、操作面板28，所述运动机构操控组件控制并处理机构运动产生的所有电信号。特殊信号通过TCP协议转由信号处理器27处理。

所述的电池OCV夹装运动机构3包括底板31和设置在平面铝板上的用于夹住锂离子电池的正负电极极耳的极耳夹具38、用于将电池托盘抱入锁紧定位的电池托盘抱紧气缸部件32、用于将电池极耳与极耳夹具接触连接的极耳夹具压紧气缸部件33、用于支撑电池托盘的电池托盘支撑架34、用于将极耳夹具移动至电池极耳位置的极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件35、导线束部件36以及与所述的电池OCV控制机构连接的气动控制部件37，所述底板31水平架装在机架上，且底板31上对称设置两套水平移动电缸部件35，并保持两套水平移动电缸部件的活动端相向或反向运动，每套所述水平移动电缸部件35的活动端配装极耳夹具压紧气缸部件，极耳夹具压紧气缸部件33的活动端移动方向与水平移动电缸部件的活动端移动方向垂直；极耳夹具压紧气缸部件33朝向电池托盘架一侧均安装极耳夹具，且极耳夹具38可沿极耳夹具压紧气缸部件轴向压缩或拉伸，以实现将电池极耳与极耳夹具接触连接的同时实现二者的压紧；所述电池托盘支撑架34设置在两套极耳夹具之间的底板31上，并且所述电池托盘支撑架34上设有电池托盘抱紧气缸部件32；所述的极耳夹具38、电池托盘抱紧气缸部件32、极耳夹具压紧气缸部件33、极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件35、导线束部件36均与所述的气动控制部件37的信号输出端信号连接，而所述气动控制部件37的信号输入端与所述电池OCV控制机构的相应信号输出端信号连接，实现气动控制部件对极耳夹具38、电池托盘抱紧气缸部件32、极耳夹具压紧气缸部件33、极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件35、导线束部件36的控制；所述的导线束部件与所述的电压测试组件电连接。

底板为平面铝板，电池OCV夹装运动机构可以设置两块底板，也可以共用一块底板。

所述的电池托盘4包括底座41、外框45和托盘内衬42，其中外框45底部与底座41固装，使得外框45与底座41围成用于盛放软包锂电池的容腔；外框45相对的两侧面设有供软包锂电池43极耳44 伸出的镂空孔；托盘内衬42铺设在底座41表面，并且托盘内衬42 表面设有若干个用于放置软包动力电池并与软包动力电池的形状大小匹配的放置位，软包动力电池43垂直放置在放置位上，并保持软包动力电池的极耳左右伸出后可与电池OCV运动机构的极耳夹具相配合。

所述的电池托盘底座41上有用以对软包动力电池进行流程管理的ID号码。

所述的安全保护传感器组件6包括安装在电池OCV夹装运动机构顶部的烟雾报警传感器61、用于检测电池托盘放入状态并且当电池托盘到正确位置后指示电池托盘抱紧气缸部件动作的位置对射传感器62、检测极耳气缸状态的槽型光电传感器63、检测抱手气缸状态及托盘方向状态的的漫反射光电传感器64、检测气缸状态的磁性传感器65、检测托盘ID信息的扫码器66、检测设备当前气压状态的压力传感器67以及检测设备外部供电状态的中间继电器26，其中烟雾报警传感器61、位置对射传感器运动机构顶部的机架上；所述烟雾报警传感器的信号输出端以及所述位置对射传感器的信号输出端分别与所述电池OCV控制机构相应的信号输出端信号连接；所述槽型光电传感器设置在极耳夹具的安装架上，用于检测夹具状态；所述的漫反射光电传感器设置在底板上，用于检测抱手气缸状态及托盘方向状态；所述的压力传感器设置在电池夹装运动机构的底部，用于检测底板所受的压力；所述的槽型光电传感器、漫反射光电传感器以及压力传感器的信号输出端分别与所述的电池OCV测试控制机构的信号输出端电连接或信号连接；所述槽型光电传感器63检测夹具状态、磁性传感器实时检测当前气缸状态。其中烟雾传感器61、压力传感器67、检测设备外部供电的中间继电器信号异常时机构打开，不允许设备动作以防安全事故的发生。

电池托盘由物流装载机构送入OCV测试设备，设备会自动检测是否有托盘进入，待确认托盘扫码进入后，启动托盘定位机构，待位置确认完毕后左右夹紧机构向中间靠近电池，待夹紧机构到位后夹具会自动夹紧电池极耳，待确认夹紧极耳后自动启动测试，在这过程中每一步动作都装有传感器位置确认，待测试完毕设备发送信号提醒物流装载机自动送入下一工位。夹具夹紧机构朝向电池托盘架的一侧均安装有上下两层极耳夹具，用于同时兼容单侧极耳电池与双侧极耳电池。

电池OCV控制机构通过特定的通讯接口与PLC控制器进行传输，系统是主从方式工作的，适合于集散控制网络系统。

OCV测试装置具备手动测试生产模式和自动生产模式两种状态。手动模式下可人为干预生产测试。该测试需要操作人员对OCV 测试有一定的了解。自动模式下设备可全自动进行测试工作。系统自带故障检测功能，绝大部分的设备异常状态都能自动显示异常点，方便维护。

实施例3参照图1至图4，软包动力电池OCV测试设备，包括机架1、用于测试电池电压及内阻的电池测试组件2、用于夹装软包动力电池的正负电极极耳的电池OCV夹装运动机构3、电池托盘4、运动机构操控组件、安全保护传感器组件6以及设置在总控制器内的控制机构，用于测试电池电压及内阻的电池测试组件2、所述电池OCV 夹装运动机构3、电池托盘4、运动机构操控组件、以及安全保护传感器组件6均受控于一个控制机构，所述的控制机构设置在机架外的总控制器内；所述的电压测试组件2与所述的电池OCV夹装运动机构3电连接。

所述的电池OCV夹装运动机构3包括底板31和设置在底板31 上的用于夹住软包动力电池的正负电极极耳的极耳夹具38、用于将电池极耳与极耳夹具接触连接的极耳夹具压紧气缸部件33、用于支撑电池托盘的电池托盘支撑架34、用于将极耳夹具移动至电池极耳位置的极耳夹具压紧部件的水平移动电缸部件35，导线束部件36以及与所述的电池OCV控制机构连接的气动控制部件37，所述的极耳夹具38、极耳夹具压紧气缸部件33、水平移动电缸部件35、导线束部件36均受控于所述的气动控制部件37，所述的导线束部件36与所述电压测试组件电连接。电压电流线由继电器板选通后接入电压表内测试电池参数。底板31是整个夹装运动机构3的基准基础部件，电池托盘4放在电池托盘支撑架34上定位，极耳夹具压紧部件33在水平移动电缸部件35的作用下左右两个夹具探针部件分别向电池托盘4中心平行移动，使电池极耳的正负极位于极耳夹具38中间，极耳夹具压紧气缸部件33动作后使极耳夹具38压紧，接触阻抗越小越好，导线束部件36与电压测试组件2相接可实现测试功能。所述底板31的两端的极耳夹具压紧气缸部件33朝向电池托盘架34的一侧均安装有上下两层极耳夹具38，用于同时兼容单侧极耳电池与双侧极耳电池。

所述的电池托盘4还包括底座41、设置在底座上的托盘内衬42，所述托盘内衬42的表面设有与软包动力电池43的形状大小匹配的、用于放置软包动力电池43的若干放置位，通过更换托盘内衬可改变电池放置数量，分别是20个、25个、36个、48个、64个等，软包动力电池43垂直放置在放置位，极耳44伸出并且与夹装运动机构3 的极耳夹具38相配合作用。电池托盘4材质为阻燃材料的模具成型的可堆叠的周转箱，电池的极耳44在托盘4左右空档位置伸出并且与电池OCV夹装运动机构的极耳夹具相配合作用。

所述的电池托盘还包括用以对软包动力电池进行流程管理的ID 号码。电池自流入设备扫码测试到电池排出的整个流程都由一台PC 控制。设备实时检测当前运行状态防止异常动作的产生。

所述的安全保护传感器包括安装在电池OCV夹装运动机构顶部的烟雾报警传感器61、用于检测电池托盘放入状态并且当电池托盘到正确位置后指示电池托盘抱紧气缸部件动作的位置对射传感器62、检测极耳气缸状态的槽型光电传感器63、检测抱手气缸状态及托盘方向状态的的漫反射光电传感器64、检测气缸状态的磁性传感器65、检测托盘ID信息的扫码器66、检测设备当前气压状态的压力传感器 67以及检测设备外部供电状态的中间继电器26，其中烟雾报警传感器61、位置对射传感器运动机构顶部的机架上；所述烟雾报警传感器的信号输出端以及所述位置对射传感器的信号输出端分别与所述电池OCV控制机构相应的信号输出端信号连接。所述槽型光电传感器63检测夹具状态、磁性传感器实时检测当前气缸状态OCV控制专用软件由特定的通讯接口在总控制器、PLC中进行传输，系统是主从方式工作的，适合于集散控制网络系统。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

设计图

软包动力电池OCV测试设备论文和设计

软包动力电池OCV测试设备论文和设计-曹骥

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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