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AGV电池的振动测试

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2025-09-09 16:09:00   点击量:163

AGV(自动导引车)电池组 / 电池包 的振动测试说明、可参考标准、典型试验流程与判定项。内容结合国际标准与行业实践,方便直接拿去做测试计划或写进测试规范(可根据你公司/客户的具体要求调整数值与判定阈值)。


一、应参考的主要标准(及用途)

  • ISO 16750 系列(尤其 16750-3) — 汽车/车辆用电气元件的机械振动/冲击/环境试验指引,适用于整车/车载电池系统耐久性要求(用于运行工况仿真)。

  • IEC 60068-2-6(正弦/扫频振动) — 定义正弦振动(sine)测试方法,常用于寻找共振与机械疲劳敏感性。

  • IEC 60068-2-64(随机/宽带随机振动) — 用于模拟运输或运行中复杂随机振动(PSD)。

  • UN-38.3(锂电池运输测试) — 要求运输安全性,其中包括振动测试(UN38.3 的 T3 振动,通常为在三个轴的扫频或规定时间的振动),用于出货/运输合规。

简言之:若你关注运营环境(AGV 行驶)的耐久性优先参考 ISO 16750 + IEC60068;若关注运输安全/出货合规则必须满足 UN-38.3 的相关测试。


二、典型振动试验种类(与目的)

  1. 正弦扫频(Sine sweep / IEC 60068-2-6)

    • 目的:找出结构与组件的共振频率、检查焊点/连接器在共振下的损伤。

  2. 随机振动(Random / IEC 60068-2-64)

    • 目的:模拟道路/运输中真实的宽带振动对结构疲劳、松动、接触不良的影响。

  3. 三轴测试/三方向循环(在 X、Y、Z 三个正交方向分别测试)

    • 目的:覆盖所有方向应力,通常在三个轴上重复上述试验。

  4. UN-38.3 振动(运输)

    • 规范性要求(出货)——通常为规定模式/时长(例如文献常见为 3 小时在三轴等)。出货必须有 UN-38.3 测试记录。


三、建议的试验矩阵(示例 — 需按项目定制)

下表是常用组合,具体加速度谱、频率范围、时间应以项目/客户或 OEM 标准为准。

  • 先做预检(电性能记录):开路电压 (OCV)、内阻/交流阻抗、容量(或部分循环)、外观照片。

  • Test A:正弦扫频(Sine)

    • 频率范围:5–2000 Hz(按被测件固有频率范围调整)

    • 扫频速率:例如 1 octave/min(按标准或客户要求)

    • 加速度/位移:依据规格(找共振时可使用低到中幅度)

    • 方向:X/Y/Z,每轴至少 1 次(或按 ISO16750 要求)

    • 监测:加速度计、位移、视觉/视频记录、接触部件(松动/异响)

  • Test B:随机振动(Random/PSD)

    • 频率范围:20–2000 Hz(或 10–2000 Hz)

    • PSD 曲线:按 ISO/客户谱(示例:G^2/Hz 在低频高、在高频衰减)

    • 持续时间:例如每轴 30 min–94 h(根据 ISO16750 或客户要求;ISO 文献中有较长耐久测试),对运输模拟可用较短时长。Test C:UN-38.3 T3(若用于运输合规)

    • 一般为在三轴进行规定的振动/扫频,时间与方式遵标准(出货前必须完成并保留测试摘要)。

  • Test D:冲击/摔落(如需要)

    • 检查电池连接、外壳强度与保护结构。


四、判定标准(建议流程)

  1. 安全性判定(必须):若测试中出现起火、冒烟、热失控、泄漏、外壳破裂等,立即判为不合格(停测、隔离并做原因分析)。

  2. 电性能判定(量化):预/后对比:OCV、内阻、容量(若可测)

    • 建议在测试后进行完整充放电或规定循环,判定容量损失与内阻变化是否在可接受范围(常见项目规范以 ≤5%–10% 容量损失为目标,但具体阈值应由产品规范或客户/法规确定)。(注:给出数值作为参考,务必以你方/客户的技术要求为准)。

  3. 机械/结构判定:无明显松动、接线/插头无损伤、散热结构完好、外观无裂纹或永久变形。

  4. 功能判定:电池包在测试后仍能按设计功能正常上电/放电、BMS(电池管理系统)通信正常、保护功能(短路保护、热保护)动作正常。

  5. 记录与试验报告:包含试验台架数据(加速度/PSD 曲线)、采样频率、温湿度、安装夹具示意图、前后电性能数据、照片、视频。


五、试验实施与注意事项(实务要点)

  • 夹具安装:电池包应牢固但不应变形或局部夹紧(避免使用会改变结构刚度的夹具);夹具应能如实传递振动到被测件。

  • 测点布置:在电池包关键位置布置三轴加速度计(靠近连接器、支撑点与 BMS),用于记录实际输入。

  • 电力/监控:测试期间建议对电池处于半荷电状态(SOC)或按客户规范;对动力电池常在 30–60% SOC 执行机械试验以降低热失控风险(以你方安全规范为准)。

  • 安全设施:隔离箱、防火毯、CO/温度传感器、远程紧急停止开关。测试人员需符合安全距离与防护要求。

  • 温度/湿度:如果同时评估环境影响,可在热箱中做振动;否则记录测试环境条件。

  • 数据采样:采样率要足够高(至少 10× 被测频率上限)以保证数据完整性。


六、示例简短测试脚本(可复制到测试计划)

  1. 预检:外观、拍照、OCV、内阻、容量(记录)。

  2. 正弦扫频(X 轴)— 5–2000 Hz,扫频速率 1 octave/min,幅值按指定加速度/位移。(记录加速度谱)

  3. 随机振动(X 轴)— 指定 PSD,持续 30 min(或按规范)

  4. 重复 Y、Z 轴(顺序记录)

  5. UN-38.3 振动项(若需)独立执行并保留测试摘要文件。

  6. 后检:开路电压、内阻、容量、BMS 功能检查、外观拍照。

  7. 输出报告:包含原始振动数据文件、前后电性能对比、结论与改进建议。


七、如果你需要,我可以帮你做的事(二选一或多选)

  • 为你把上面“示例测试脚本”写成可执行的测试规范文档(含表格、判定阈值占位)

  • 根据你提供的 电池型号 / 容量 / 尺寸 / 预期安装方式(固定或悬挂) / 是否要求 UN-38.3 出货认证,给出更精确的频谱、加速度等级、时长与判定阈值(含 BMS 测试点);

  • 帮你列一份测试台架与传感器清单(振动台、功率放电仪、加速度计型号、采样设备、视频监控与安全器材)。

如果你愿意,请把下面任一项发给我(我就直接基于它生成具体测试文档,不会再回问):

  1. 电池参数(型号、额定能量/电压、重量、外形尺寸、安装方式)

  2. 是否需要 UN-38.3 合规(出货用)

  3. 你偏好的判定阈值(比如容量损失上限、内阻上限)或让我按行业常见值给建议

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  • 安全
  • 可靠
  • 环保
  • 高效
  • 高性能

    能量密度:125-160Wh/kg
    充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
    温度范围:-40℃—65℃
    自耗电:≤3%/月

  • 高安全

    过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
    撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。

  • 高可靠

    动力电池循环寿命不低于2000次,
    80%容量保持率;
    电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
    符合国军标要求。