Système de mesure des caractéristiques thermiques de la batterie

Nom du produit: système de mesure des caractéristiques thermiques de la batterie numéro de modèle du produit: spécification du modèle utilisation multiple du produit: convient pour la mesure de la quantité totale de chaleur dégagée par le monomère de la batterie lors de la combustion; Capable de répondre à tous les types d'échantillons de cellules monomères de capacité inférieure à 300ah, tels que cylindres, paquets souples, coques rigides carrées, etc. Prix d'usine: paramètre de spécification de modèle pas un prix pas un, l'offre de choix est la bienvenue!

I. champ d'application:

Système de mesure des caractéristiques thermiques de la batterieConvient pour la mesure de la quantité totale d'exothermie dégagée par les monomères de la batterie lors de la combustion; Capable de répondre à tous les types d'échantillons de cellules monomères de capacité inférieure à 300ah, tels que cylindres, paquets souples, coques rigides carrées, etc.

Est basé sur le principe de conception de la consommation d'oxygène calculée par la concentration d'oxygène dans le flux gazeux des produits de combustion et de la vitesse de dégagement de chaleur lors de la combustion des produits. La vitesse de dégagement de chaleur du matériau est également le paramètre le plus important dans les propriétés de combustion du matériau. L'appareil mesure avec une précision comparable le taux de dégagement de chaleur lors de la combustion des matériaux. Ce test d'instrument est pratique et précis, il est extrêmement important de prévoir les risques d'incendie et leur traitement ignifuge.

Cet instrument est personnalisé pour non standard.

II. Normes de référence:

2.1 se référer à la norme GB / t27904 - 2011, méthode d'essai de performance au feu pour les meubles et les assemblages à combustion dirigée par flamme;

2.2 référence GB / t25207 - 2010, méthode d'essai au feu de pièce solide pour les produits de surface d'essai au feu et norme iso9705.1 ~ 2: 2016

2.3 référence à la norme GB / t38031 - 2020, exigences de sécurité pour les batteries de puissance pour véhicules électriques;

2.4 se référer à gb31241 - 2014, exigences de sécurité pour les piles au lithium et les batteries pour appareils électroniques portables;

2.5 et les exigences de sécurité de la batterie Blade de BYD

La conception standard ci - dessus est référencée.

Iii. Pour l'analyse technique lors de la combustion du monomère de la batterie:

3.1 Le dégagement de chaleur total estimé est de 700 kW selon les spécifications de la batterie monobloc ainsi que de la batterie de lame BYD (l905mm, h118mm, w13.5mm);

3.2 Système de collecte lorsque la batterie brûle;

3.2.1 lors de la combustion, il doit être possible de collecter toutes les fumées produites par la combustion pendant l'essai, l'échantillon 1 m * 0,5 m, la tour de collecte souhaite faire 3 m * 4,5 m pour collecter efficacement toutes les fumées. Conformément à la section 7 de la norme iso9705.1-2016; (3M * 3M pour la tour de collecte des fumées GB / t25207 et iso9705500kw; Le NIST 3 megawatt quantitative Heat Release Rate Facility 3MW tour de collecte des fumées est 9m * 12M;

3.2.2 tuyauterie de collecte (Section de mesure): diamètre requis de 0,4 m et longueur de 5 m; capacité d'évacuation des fumées supérieure à 3,5 m3 / s;

Selon les exigences techniques ci - dessus, nous concevons le schéma comme suit:

Iv. Principales caractéristiques de l'instrument:

4.1 La partie de contrôle est commandée par la machine de commande embarquée, la collecte et le traitement du signal utilisent une carte de haute précision de 16 bits, la classe de précision peut atteindre un pour cent, la performance est stable et la répétabilité est bonne.

4.2 interface de contrôle de l'ordinateur: l'utilisation d'équipements et d'instruments de haute qualité pour le développement professionnel du logiciel (LabVIEW), l'interface est rigoureuse, le degré d'automatisation est élevé, tous les programmes et opérations fastidieux ont été intégrés dans l'ordinateur, la vitesse de réaction est très rapide, facile à utiliser, interface humaine, fonctionnement idiot.

4.3 logiciel d'exploitation: Interface d'exploitation Windows XP, style LabVIEW, mécanisme de sécurité parfait. Les données de sortie de l'ordinateur sont le taux de dégagement de chaleur de combustion, le dégagement total de chaleur, le taux de perte de masse, le taux de dégagement des fumées, l'indice de propagation de la flamme, le taux de production de CO2, la concentration de fumée, etc. La courbe de flux de chaleur - temps, la courbe de Débit massique - temps, le taux de dégagement de chaleur total - temps, la production de CO2 CO2, la production de CO monoxyde de carbone, la production de fumée, la température de surface - temps sont affichés en temps réel pendant l'essai.

V. Principaux paramètres de performance:

5.1 La machine entière se compose d'un banc d'essai, d'un dispositif de pesage (perte de masse), d'une source de déclenchement d'échantillon, d'un dispositif d'allumage des gaz d'échappement, d'un collecteur conique, d'un tuyau d'évacuation des fumées, d'un dispositif de mesure, d'un ventilateur, d'un analyseur de gaz, etc.

5.2 banc d'essai et dispositif de pesage:

5.2.1 banc d'essai: longueur 1200 mm, largeur 500 mm; voir fig. 2;

5.2.2 appareil de pesage: portée de 50 kg, précision de 1 G, avec interface de sortie RS485, suivi et acquisition de données par ordinateur en temps réel, formant une courbe de perte de masse par rapport au temps;

5.2.3 l'appareil de pesage est doté d'une fonction de transmission à distance du signal;

5.2.4 réception par ordinateur des signaux émis par l'appareil de pesage, qui peut surveiller, tracer une courbe en temps réel de la perte de masse;

5.2.5 le dispositif soumis à l'essai pour perte de masse a une fonction de résistance à la température;

5.2.6 les batteries sont placées sur le comptoir de pesage à 127 mm ± 76 mm du sol;

5.2.7 la table de pesage est située juste en dessous du Centre géométrique de la hotte de collecte;

5.2.8 le comptoir de pesage est 500mm * 500mm.

5.3 source de déclenchement de l'échantillon:

5.3.1 flamme extérieure allumant la source de déclenchement: voir figure ci - dessous.

5.3.1.1 la source externe de déclenchement de flamme se compose d'un allumeur standard et d'un système d'alimentation en gaz.

5.3.1.2 le boîtier standard de l'allumeur est soudé à l'aide d'une plaque d'acier de 1,0 mm, la taille 170 * 170 * 145 mm, le boîtier est divisé en deux couches supérieures et inférieures par un treillis métallique, respectivement rempli de cailloux et de sable, la hauteur de remplissage du caillou inférieur est de 100 mm, la couche supérieure est le sable affleurant le bord supérieur de l'allumeur, la taille des particules du sable est de 2 à 3 mm, la taille des particules du caillou d'oie est de 4 à 8 mm.

5.3.1.3 source de gaz: ensemble de bouteilles de propane liquide d'une pureté d'au moins 95%, détendeurs, régulateurs de pression, appareils de mesure et conduites de transport, etc.

5.3.2 déclenchement du chauffage extérieur: voir figure ci - dessous;

5.3.2.1 chauffage par plaque chauffante électrique, Combustion brûlante. Sa surface est recouverte de métal céramique;

5.3.2.2 spécifications: longueur 500 mm, largeur 350 mm;

5.3.2.3 puissance de chauffage: 3 kW;

5.3.2.4 mode de commande: le chauffage électrique est commandé par une source de tension constante;

5.3.2.5 position d'installation du dispositif de déclenchement du chauffage: mettre la face chauffante du dispositif de chauffage en contact direct avec la surface de la cellule.

5.3.3 déclenchement par aiguilletage: comme sur la fig.

5.3.3.1 Composition: se compose d'un dispositif de pressurisation et d'une pointe d'aiguille;

5.3.3.2 matériau de la pointe: acier;

5.3.3.3 diamètre de l'aiguille: 3mm ~ 8mm;

5.3.3.4 forme de la pointe de l'aiguille: en forme de marteau rond avec un angle de 20 ° ~ 60 °;

5.3.3.5 vitesse d'aiguilletage: 0.1mm / S ~ 10mm / s peut être réglé;

5.3.3.6 emplacement et orientation de l'aiguilletage: choisissez l'emplacement et l'orientation qui déclenchent un emballement thermique du monomère de la batterie (par exemple, perpendiculairement à la pièce polaire)

5.3.3.7 tonnage sous pression: 2 tonnes;

5.3.3.8 mécanisme de rotation: avec servomoteur + vis à billes.

5.4 dispositifs d'allumage des gaz d'échappement:

5.4.1 gaz combustibles émis au début de la perte de contrôle thermique de l'échantillon mesuré avec un dispositif d'allumage externe;

5.4.2 méthode d'allumage: méthode d'allumage à haute pression, télécommande;

5.4.3 temps d'allumage: 1 ~ 10S peut être réglé;

5.4.4 après le point mort, cet appareil est automatiquement transféré hors de la source d'inflammation.

5.5 tour de collecte conique: comme sur la photo.

5.5.1 recueillir toutes les fumées produites par la combustion de la batterie;

5.5.2 tour de collecte: la taille du fond 3000 * 3000mm, la hauteur 1000mm, le fond avec la surface de l'appareil de pesage est 150mM, le dessus du collecteur conique est 900 * 900 * 900mm cube, pour augmenter l'effet de turbulence, deux morceaux de tôle d'acier de 500 * 900mm sont installés dans le carré du haut pour former un mélangeur de fumées.

5.6 tuyau d'évacuation des fumées: comme sur la photo.

5.6.1 installé à la sortie de l'homogénéisateur de fumées, diamètre intérieur 400 mm, section droite 5 M.

5.6.2 des homogénéisateurs doivent être installés aux deux extrémités du tronçon de conduite droite de manière à ce que le gaz circule uniformément dans la conduite.

5.6.3 la Section de mesure du système doit être placée dans la section droite de la conduite d'échappement et à l'endroit du mélangeur homogène des gaz.

5.7 ventilateur:

5.7.1 le volume d'échappement est de 15 000 m3 / h, ce qui peut assurer une capacité d'évacuation des fumées supérieure à 3,5 m3 / s;

5.7.2 la quantité de gaz d'échappement du ventilateur est réglable en continu par la commande du convertisseur de fréquence;

5.7.3 puissance du ventilateur: 37kw, ac380v.

5.8 Section de mesure:

5.8.1 appareil de mesure du débit volumique de gaz: comme illustré.

5.8.1.1 le débit volumique de gaz est mesuré par une sonde bidirectionnelle, un transmetteur de pression différentielle et un thermocouple dont la constante de temps n'est pas supérieure à 0,1 S. la sonde tachymétrique bidirectionnelle et le thermocouple doivent être installés au centre de la Section de tuyau de la Section de mesure du tuyau d'évacuation des fumées, la structure de la sonde tachymétrique bidirectionnelle, le transmetteur de pression différentielle est choisi de type capacitif, la résolution est supérieure à ± 1% PA, la plage de mesure est de 0 à 2000 PA, l'erreur de mesure doit être inférieure à 0,

5.8.1.2 la précision de mesure du débit volumétrique est supérieure à ± 5% et le temps de réponse au changement d'échelon (90% du débit de l'état initial à l'état final) ne dépasse pas 1 S.

5.8.2 débitmètre au propane: mesuré pour un débitmètre massique au propane (MFC),

5.8.3 analyse des gaz: analyseur de pureté des gaz Servomex 4100

5.8.3.1 oxygène:

5.8.3.1.1 plage de mesure 0 - 25% O2

5.8.3.1.2 principe de mesure: paramagnétisme mécanique

5.8.3.1.3 précision: < 0,1% O2

5.8.3.1.4 linéarité: < 0,1% O2

5.8.3.1.5 répétabilité: < 0,1% de la lecture

5.8.3.1.6 dérive du point zéro / H: < 0002%

5.8.3.1.7 dérive de l'échelle / H: < 0002%

5.8.3.2 dioxyde de carbone et monoxyde de carbone:

5.8.3.2.1 plage de mesure 0 - 10% CO2

5.8.3.2.2 plage de mesure 0 - 1% CO

5.8.3.2.3 principe de mesure: infrarouge associé

5.8.3.2.4 précision: < 1% de l'échelle

5.8.3.2.5 linéarité: < 1% de l'échelle

5.8.3.2.6 répétabilité: < 1% de l'échelle

5.8.3.2.7 dérive du point zéro / semaine: < 2% de l'échelle

5.8.3.2.8 dérive de l'échelle / jour: < 1% de la lecture

5.8.3.2.9 affichage: LED à cristaux liquides

5.8.3.2.10 sortie analogique: sortie 4 - 20MA isolée à quatre voies

5.8.3.2.11 prise de sortie: sortie à six voies, indépendante de la tension (264 vac ou 30 VDC / 1,0 a)

5.8.3.2.12 Protocole de communication numérique: RS232 / RS485 Modbus

5.8.3.2.13 pas de débitmètre, pas de filtre intégré

5.8.3.2.14 alimentation électrique 170 - 264 vac, 50 Hz

5.9 Systèmes de prélèvement de gaz

5.9.1 le système de prélèvement de gaz se compose d'un tube de prélèvement, d'un filtre à deux étages, d'un condenseur, d'un conduit en acier inoxydable, d'une pompe de prélèvement, d'un distributeur de gaz échantillon, etc.

5.9.2 le tube de prélèvement est installé sur la Section de mesure du tuyau d'évacuation des fumées, à un endroit où le mélange des gaz est homogène et où l'orifice d'admission du tube de prélèvement est dirigé vers le bas pour éviter l'obstruction de l'encrassement.

5.9.3 le tube de prélèvement doit être fabriqué en utilisant un tube en acier inoxydable, le gaz doit être filtré au niveau 2 (150 µ ~ 200 µ au niveau 1, 3 µ au niveau 2) avant d'entrer dans l'instrument d'analyse et l'échantillon de gaz doit être refroidi à une température inférieure à 5 ° C, et le tube de prélèvement doit être aussi court que possible.

5.9.4 l'échantillon de gaz est envoyé par la pompe d'échantillonnage à l'instrument d'analyse, le processus d'échantillonnage évite la contamination de l'échantillon de gaz par la graisse ou des substances similaires, la capacité de la pompe d'échantillonnage est de 10 à 50 L / min, la consommation de chaque analyseur de gaz est de 1 L / min, la différence de pression générée par la pompe est d'environ 10 kPa.

5.9.5 l'intervalle entre le passage de l'échantillon de gaz du tuyau d'évacuation des fumées et l'entrée dans l'instrument d'analyse des gaz ne doit pas dépasser 1S.

5.10 dispositif optique de densité de fumée: comme fig.

5.10.1 densimètre optique de fumée: composé d'une source lumineuse, d'une lentille, d'un composant optoélectronique, etc., la réduction de la transmission lumineuse pendant la mesure ne doit pas dépasser 5% en raison de l'accumulation de poussière de fumée.

5.10.2 source lumineuse: 6V, 10W lampe au tungstène iodé, la température de fonctionnement du filament est 2900 ± 100k, la précision de l'alimentation de la source lumineuse ± 2%.

5.10.3 lentilles: lentilles convexes de 50 mm de diamètre et de 60 mm de distance focale, de sorte que le faisceau parallèle passant par le conduit d'évacuation des fumées ait un diamètre de 30 mm.

5.10.4 Elément photorécepteur: avec un élément optique en silicium monocristallin, la densité de fumée est déterminée par la variation de l'intensité du faisceau lumineux reçu, la précision de la mesure de l'intensité lumineuse n'est pas inférieure à ± 5%.

5.10.5 le densimètre optique de fumée doit être installé dans un endroit où la distribution des fumées du tuyau d'évacuation des fumées est uniforme, le faisceau lumineux peut traverser le tuyau d'évacuation des fumées verticalement, l'installation du densimètre optique de fumée ne doit pas affecter la mesure de la vitesse et l'échantillonnage, les fenêtres en verre du densimètre optique de fumée doivent être en verre de quartz.

5.10.6 plage de mesure et précision du récepteur optique: plage de longueur d'onde (350 - 1000) mm, gain réglable, sortie de tension 6V, linéarité du Contrôleur ≥ 99,8%, instabilité < 0,1%. Précision de réception de la source lumineuse 0,1%

5.11 acquisition de données: le système d'acquisition de données collecte et enregistre des données d'essai telles que la concentration d'oxygène, la concentration de monoxyde de carbone, la concentration de dioxyde de carbone, la température, la densité de fumée, le taux de dégagement de chaleur, la perte de masse, etc.; La fréquence d'acquisition des données et le temps de traitement des données sont tous les 3 s;

5.12 acquisition d'images: Prenez des photos du processus d'essai avec une caméra résistante aux températures élevées.

5.13 Étalonnage de la chaleur de combustion: pour la chaleur de combustion calculée à partir de la masse et du pouvoir calorifique du propane passant par le MFC et pour la chaleur de combustion calculée à partir du principe de la consommation d'oxygène, l'écart entre les deux est inférieur à 5%.

5.14 correction automatique à l'aide de trois groupes de filtres de 25%, 50%, 75%, calcule l'intensité lumineuse du chemin optique à travers le filtre, compare la valeur calculée à la valeur théorique du filtre, les deux déviations à moins de 5%;

5.15 interface de fonctionnement:

Vi. Liste de configuration de l'équipement:

Le nom	Spécifications modèle / paramètres techniques et performances	La marque	Quantité
Analyseur d'oxygène	Plage de concentration: 0 ~ 25%	Machine tout - en - un, importation de machine entière	1 ensemble
Analyseur de CO2	Plage de mesure: 0 ~ 10%		1 ensemble
Monoxyde de carbone
Récepteur optoélectronique	Gamme de longueur d'onde: 350 - 1100nm	Hamamatsu Japon	1 ensemble
Contrôleur de débit de qualité	Débitmètre, gamme: 0 ~ 20L / min, précision: ± 2%	Sept étoiles Huaxing	1 ensemble
Capteur micro pression différentielle	Sortie de signal: 4 - 20MA; ou 0 - 5V 200pa	Foshan HAOSHENG	1 pour
Pompe d'échantillonnage	Pompe à vide à membrane n86 kte 6l / min	Qingdao kodibo	1 pour
Filtre à suie	JNC QSL-15 0-0.8MPA	L'homme Jiangsu	1 pour
Filtre d'humidité	Déshydratant 3KG	L'homme Jiangsu	1 pour
Filtres secondaires	L=55mm， Rond, type film blanc, 3um	L'homme Jiangsu	1 pour
Ventilateur centrifuge	CY - 100 0045kw 2850r / min débit d'échappement réglable de 132m³ / h	Foshan Kehui	1 pour
Moteur synchrone de réduction d'engrenages	14W AC220-240V 60KTYZ 10r/min 50HZ/60HZ	Zhengke Guangdong	1 pour
Valve électromagnétique	2W-025-08	Yad taïwanais	1 pour
Pompes péristaltiques	Modlb 220V 5 Tours / min	Taïwan	1 pour
Modules	E4AD	Japon Mitsubishi	1 pour
Table de pression	0-2KG	Shanghai Yat	2 de
Relais à semi - conducteurs	SSR-40DA/40A	Yangming Taïwan	1 pour
Thermocouples de type K	1.5mm thermocouple à montage par caisson non exposé		Les 4
Relais	14 pieds 220V my410j	OMRON au Japon	Les 7
Valve de régulation de pression	AR-2000	Yadek, Taïwan	1 pour
Carte	USB1616m	Mesure et contrôle du Nord	3 morceaux
Transmetteur isolé	50MV-0-5V	Kaitai à Shanghai	Les 4
Allumeur	BY-0247 220v	Dingwei, Guangdong	1 ensemble
Contacteurs AC	3210	Guangdong Shilin	1 pour
Ordinateur		Association	1 unité
Papier aluminium		Construire le da	1 Volume
Filtres		Kinete	3 morceaux
Filtre à suie	JNC QSL-15 0-0.8MPA	L'homme Jiangsu	1 pour