一种测试列尾电池极片的装置及方法
一种测试列尾电池极片的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通领域，具体说涉及一种测试列尾电池极片的装置及方法。
【背景技术】
[0002]货物列车取消守车(车长)后，列车尾部安全防护装置(以下简称列尾主机)作为控制列车尾部风压的有效手段被广泛应用，列尾主机一般安装在列车尾部，采用专用列尾电池供电，为便于列尾电池的更换，电池与列尾主机采用极片进行连接。
[0003]在列车运行过程中，由于列车尾部振动剧烈，因此导致连接列尾主机和电池的极片在强振动情况下反复摩擦。同时列尾主机在检测时需经常插拔电池，如列尾库检、电池检测、列尾硬重启等都不断的对列尾电池进行插拔，插拔动作也会导致几片的摩擦。列尾电池极片经常性的摩擦会导致极片的磨损或者断裂，尤其是列尾主机在使用时受阳光照射时设备温度容易升高，极片在高温下摩擦更易出现损坏。
[0004]基于上述情况，为了保证列车尾部电器装置的正常运行，列尾电池极片需要具有较高的耐磨性和耐疲劳性。因此在选择列尾电池极片时需要对其耐磨性和耐疲劳性进行测试。
【发明内容】
[0005]为了测试列尾电池极片的耐磨性和耐疲劳性，本发明提供了一种测试列尾电池极片的装置，所述装置包括支撑框体、第一测试板、第二测试板、驱动单元、摩擦次数计数器、测温器以及测试结果输出单元，其中:
[0006]所述第一测试板以及所述第二测试板安装在所述支撑框体上，所述第一测试板以及所述第二测试板的一面上构造有用于安装待测试电池极片的固定件；
[0007]所述第一测试板以及所述第二测试板构造有所述固定件的表面平行且相对且所述第一测试板的固定件与所述第二测试板的固定件的位置相对；
[0008]所述驱动单元用于驱动所述第一测试板和/或所述第二测试板进行往复运动，当所述第一测试板和/或所述第二测试板进行往复运动时，安装在所述第一测试板以及所述第二测试板上的所述待测试电池极片相互摩擦；
[0009]所述摩擦次数计数器用于计数所述待测试电池极片所经历的摩擦次数；
[0010]所述测温器用于测量所述待测试电池极片的温度；
[0011]所述测试结果输出单元用于向测试人员输出所述摩擦次数以及所述温度。
[0012]在一实施例中，所述支撑框体包含测试板位置调节机构，所述测试板位置调节机构用于调节所述第一测试板和所述第二测试板的间距以调整安装在所述第一测试板以及所述第二测试板上的所述待测试电池极片相互间的接触压力。
[0013]在一实施例中:
[0014]所述支撑框体还包含用于限制所述第一测试板的运动方向的导向槽，所述第一测试板仅能沿所述导向槽的导向运动，所述第一测试板构造有所述固定件的表面与所述导向槽的导向平行；
[0015]所述测试板位置调节机构被构造成调节所述第二测试板的位置；
[0016]当所述装置进行测试时，所述第二测试板位置固定，所述驱动单元仅驱动所述第一测试板沿所述导向槽的导向往复运动。
[0017]在一实施例中:
[0018]在所述第一测试板以及所述第二测试板上分别构造有多个所述固定件，每个所述固定件用于安装一个所述待测试电池极片；
[0019]所述测温器被构造成分别测量每个所述固定件对应的所述待测试电池极片的温度。
[0020]在一实施例中，所述装置还包含用于判断所述待测试电池极片是否断裂的断裂监测单元，当所述断裂监测单元判断所述待测试电池极片发生断裂时，所述测试结果输出单元输出断裂提示以及断裂的所述待测试电池极片经历的总摩擦次数和断裂时的温度。
[0021]在一实施例中，所述装置还包含存储器，所述存储器用于存储所述摩擦次数和/或所述温度。
[0022]在一实施例中，所述装置还包括起始状态判断单元，所述起始状态判断单元用于在所述装置启动时判断是否延续所述装置上一次进行的测试，其中:
[0023]当不需要延续所述装置上一次进行的测试时所述摩擦次数计数器从零开始计数；
[0024]当需要延续所述装置上一次进行的测试时所述摩擦次数计数器以上一次计数的计数结果为基础继续计数。
[0025]本发明还提供了一种测试列尾电池极片的方法，所述方法包含以下步骤:
[0026]在两块不同的测试板上分别安装待测试电池极片；
[0027]令两个所述测试板安装有所述待测试电池极片的一面平行相对并维持特定间距从而使得两个所述测试板上的所述待测试电池极片接触；
[0028]令一个所述测试板相对于另一个所述测试板做往复移动以使两个所述测试板上的所述待测试电池极片间相互摩擦；
[0029]计数所述待测试电池极片间的摩擦次数并测量进行相互摩擦时所述待测试电池极片的温度以对所述待测试电池极片进行测试。
[0030]在一实施例中，调节两个所述测试板安装有所述待测试电池极片的一面的间距以调整所述待测试电池极片相互间的接触压力。
[0031]在一实施例中:
[0032]对一块所述测试板进行限位使其仅能沿与安装有所述待测试电池极片的一面平行的方向做往复运动以实现所述待测试电池极片的相互摩擦；
[0033]对另一块所述测试板进行限位使其仅能沿与安装有所述待测试电池极片的一面垂直的方向调节并固定位置以实现两块所述测试板间间距的调节。
[0034]在一实施例中，在两块所述测试板上的对应位置分别安装多个成对的所述待测试电池极片以实现同时对多对所述待测试电池极片进行测试。
[0035]在一实施例中，在所述测试板进行往复移动的过程中随时监控所述待测试电池极片是否发生断裂，当所述待测试电池极片发生断裂时，发出断裂提示并输出断裂的所述待测试电池极片经历的总摩擦次数和断裂时的温度。
[0036]在一实施例中，在进行测试的过程中定时/不定时存储所述待测试电池极片经历的摩擦次数和/或相应时刻的所述待测试电池极片的温度。
[0037]在一实施例中，在测试开始时判断当前开始的所述测试是否是上一次测试的延续，其中:
[0038]当前开始的所述测试不是所述上一次测试的延续时从零开始计数所述摩擦次数；
[0039]当前开始的所述测试是所述上一次测试的延续时以所述上一次测试最终计数的所述摩擦次数为基础继续计数。
[0040]与现有技术相比，根据本发明的装置及方法可以简单直接的对列尾电池极片的耐磨性和耐疲劳性进行测试，测试过程简单，测试所需的硬件成本和人力消耗都很低；同时，本发明的装置结构简单，硬件成本以及测试操作难度都较底，具有很高的推广价值。
[0041]本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。
【附图说明】
[0042]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0043]图1是根据本发明一实施例的装置结构简图；
[0044]图2是根据本发明一实施例的装置的部分结构框图；
[0045]图3是根据本发明一实施例的方法的执行流程图。
【具体实施方式】
[0046]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0047]在列车运行过程中，由于列车尾部振动剧烈，因此导致连接列尾主机和电池的极片在强振动情况下反复摩擦。同时列尾主机在检测时需经常插拔电池，如列尾库检、电池检测、列尾硬重启等都不断的对列尾电池进行插拔，插拔动作也会导致几片的摩擦。列尾电池极片经常性的摩擦会导致极片的磨损或者断裂，尤其是列尾主机在使用时受阳光照射时设备温度容易升高，极片在高温下摩擦更易出现损坏。
[0048]基于上 述情况，为了保证列车尾部电器装置的正常运行，列尾电池极片需要具有较高的耐磨性和耐疲劳性。为了测试列尾电池极片的耐磨性和耐疲劳性，本发明提供了一种测试列尾电池极片的方法。
[0049]本发明的方法的基本思路是反复摩擦一对待测试电池极片以模拟电池在列尾主机中插拔的动作以及列车运行时的震动。在摩擦过程中计数摩擦次数并测量待测试电池极片的温度，从而根据摩擦次数以及温度的变化分析获取待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性。进而根据测试结果计算设备的使用寿命，并为研发人员在选择极片材料提供参考数据。
[0050]具体的，首先在两个不同的测试板上分别安装待测试电池极片;然后令两个测试板安装有待测试电池极片的一面相对并维持特定间距从而使得两个测试板上的待测试电池极片接触;最后令一个测试板相对于另一个测试板做往复移动以使两个测试板上的待测试电池极片间相互摩擦。在摩擦过程中，计数待测试电池极片间的摩擦次数并测量进行相互摩擦时待测试电池极片的温度以对待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性进行测试。
[0051]进一步的，在进行摩擦前，调节两个测试板安装有待测试电池极片的一面的间距以调整待测试电池极片相互间的接触压力。
[0052]进一步的，在测试板进行往复移动的过程中(待测试电池极片的摩擦过程中)随时监控待测试电池极片是否发生断裂，当待测试电池极片发生断裂时，计数待测试电池极片断裂前所经历的总摩擦次数并测量待测试电池极片断裂时的温度。这样，就可以根据待测试电池极片断裂前所经历的总摩擦次数以及待测试电池极片断裂时的温度直观的比较不同的待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性。例如，在同样的温度条件下，断裂前所经历的总摩擦次数多的待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性都较高。
[0053]进一步的，在进行测试的过程中定时/不定时存储待测试电池极片经历的摩擦次数和/或相应时刻的待测试电池极片的温度。这样就可以整理并分析待测试电池极片在整个摩擦过程中的温度变化情况从而辅助分析获取待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性。
[0054]考虑到测试过程是一个较长的持续过程，在测试过程中会发生中途中断测试的情况(例如测试设备故障等原因)。针对上述情况，在本发明一实施例中，在测试开始时判断当前开始的测试是否是上一次测试的延续。当前开始的测试不是上一次测试的延续时从零开始计数摩擦次数；当前开始的测试是上一次测试的延续时以上一次测试最终计数的摩擦次数为基础继续计数。
[0055]为实现上述方法流程，在本发明一实施例中，对一块测试板进行限位使其仅能沿与安装有待测试电池极片的一面平行的方向做往复运动以实现待测试电池极片的相互摩擦;对另一块测试板进行限位使其仅能沿与安装有待测试电池极片的一面垂直的方向调节并固定位置以实现两块测试板间间距的调节。
[0056]在实际测试时，通常需要对多种待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性进行测试，为了提高测试效率，缩短测试耗时，在本发明一实施例中，在两块测试板上的对应位置分别安装多个成对的待测试电池极片以实现同时对多对待测试电池极片进行测试。
[0057]基于上述方法，本发明还提出了一种测试列尾电池极片的装置。本发明的装置的基本结构包括支撑框体、第一测试板、第二测试板、驱动单元、摩擦次数计数器、测温器以及测试结果输出单元，其中:
[0058]第一测试板以及第二测试板安装在支撑框体上，第一测试板以及第二测试板的一面上构造有用于安装待测试电池极片的固定件；
[0059]第一测试板以及第二测试板构造有固定件的表面平行且相对且第一测试板的固定件与第二测试板的固定件位置相对；
[0060]驱动单元用于驱动第一测试板和/或第二测试板进行往复运动，当第一测试板和/或第二测试板进行往复运动时，安装在第一测试板以及第二测试板上的待测试电池极片相互摩擦；
[0061 ]摩擦次数计数器用于计数待测试电池极片所经历的摩擦次数；
[0062]测温器用于测量待测试电池极片的温度；
[0063]测试结果输出单元用于向测试人员输出摩擦次数以及温度。
[0064]具体的，在本发明一实施例中，如图1所示，装置包含支撑框体110、第一测试板101以及第二测试板102。第一测试板101以及第二测试板102安装在支撑框体110上，第一测试板101的一面(上表面)构造有用于安装待测试电池极片的固定件(在图1上，固定件上安装有待测试电池极片142以及143)。第二测试板102的一面(下表面)上构造有用于安装待测试电池极片的固定件(在图1上，固定件上安装有待测试电池极片141以及144)。
[0065]第一测试板101的上表面与第二测试板102的下表面平行相对。安装待测试电池极片141以及142的固定件位置相对，安装待测试电池极片144以及143的固定件位置相对。
[0066]装置还包含驱动单元120，驱动单元120用于驱动第一测试板101进行往复运动。当第一测试板101进行往复运动时，安装在第一测试板101以及第二测试板102上的待测试电池极片相互摩擦。即待测试电池极片141与142相互摩擦，待测试电池极片144与143相互摩擦。
[0067]具体的，在本实施例中，驱动单元120包含马达、电源以及传动机构。电源为马达提供工作电压，马达通过传动机构连接到第一测试板101上。
[0068]进一步的，在本实施例中，驱动单元120被构造成可以调节第一测试板101进行往复运动的运动速度以模拟不同的电池极片应用情况(不同强度以及频率的列车震动情况以及电池插拔情况)。
[0069]这里需要说明的是，在图1所示实施例中，驱动单元120仅驱动第一测试板101进行往复运动。但是本发明的装置的结构并不限于图1所示的结构，在本发明其他实施例中，只要保证第一测试板以及第二测试板相对的往复运动即可(例如第一测试板不动驱动第二测试板往复运动或是同时驱动第一测试板以及第二测试板反方向往复运动)。
[0070]装置还包含测试构件130，测试构件130中构造有用于计数待测试电池极片所经历的摩擦次数的摩擦次数计数器以及用于测量待测试电池极片的温度的测温器。
[0071]如图2所示，测试构件130中构造有摩擦次数计数器131以及测温器132。摩擦次数计数器131连接到第一测试板101(也可以连接到驱动单元120)，计数第一测试板101的往复运动次数(待测试电池极片所经历的摩擦次数)。测温器132连接到待测试电池极片141、142、143 以及 144。
[0072]在本实施例中，测试构件130中还构造有测试结果输出单元134。测试结果输出单元134用于向测试人员输出摩擦次数以及温度。
[0073]测试构件130中还构造有测试控制单元139以及驱动控制单元137。测试控制单元139用于整理传输数据并控制测试构件130中的其他电子单元。驱动控制单元137用于控制驱动单元120。
[0074]在进行测试时，测试控制单元139在测试人员的测试开始命令下利用驱动控制单元137启动驱动单元120。从而使得待测试电池极片开始摩擦。与此同时，测试控制单元139启动摩擦次数计数器131以及测温器132。
[0075]在待测试电池极片进行摩擦的过程中，测试控制单元139采集摩擦次数计数器131以及测温器132计数结果以及温度测量结果并将其输出到测试结果输出单元134。测试结果输出单元134利用显示屏幕向测试人员显示输出当前极片经历的摩擦次数以及每个极片当前的温度。
[0076]进一步的，在图1所示实施例中，支撑框体110还包含用于限制第一测试板101的运动方向的导向槽111。第一测试板101仅能沿导向槽111的导向运动，第一测试板101构造有固定件的表面(上表面)与导向槽111的导向平行。
[0077]具体的，第二测试板102安装在支撑框体110上，下表面与水平面平行。第一测试板101安装在导向槽111中，上表面与水平面平行。在进行测试的时候，第二测试板102保持不动(水平方向上不可移动)，第一测试板1I沿导向槽111的导向在水平方向上往复运动(左右运动)。这样待测试电池极片141与142、待测试电池极片144与143在水平方向上就会相互摩擦。
[0078]进一步的，支撑框体110还包含测试板位置调节机构11 2。测试板位置调节机构112用于调节第一测试板101和第二测试板102的间距以调整安装在第一测试板101以及第二测试板102上的待测试电池极片相互间的接触压力。这样就能实现电池极片在不同压力下的测试。
[0079]具体的，在图1所示实施例中，测试板位置调节机构112被构造成调节第二测试板102的位置。测试板位置调节机构112调节第二测试板102的高度以调整待测试电池极片141与142、143与144之间的接触压力。当装置进行测试时，第二测试板102位置固定(保持调节好的高度不变)。
[0080]这里需要说明的是，在图1所示实施例中，第一测试板101以及第二测试板102平行水平面安装(安装待测试电池极片的表面与水平面平行)。但是本发明的装置的结构并不限于图1所示的结构，在本发明其他实施例中，只要保证第一测试板以及第二测试板安装待测试电池极片的表面平行且相对，第一测试板以及第二测试板可以以其他位置安装(例如第一测试板以及第二测试板安装待测试电池极片的表面均垂直与水平面)。
[0081]进一步的，为了提高测试效率，减少测试耗时，在本发明一实施例中，在第一测试板以及第二测试板上分别构造有多个固定件，每个固定件用于安装一个待测试电池极片。这样就能同时进行多种材质的电池极片的测试，从而提高对比性。
[0082]在图1所示实施例中，第一测试板101上构造有2个固定件以安装待测试电池极片142与143，第二测试板102上构造有2个固定件以安装待测试电池极片141与144。在本发明其他实施例中，可以根据实际需求确定固定件的数目(例如每个测试板上仅构造一个固定件)。
[0083]这里需要注意的是，针对多个固定件，测温器被构造成分别测量每个固定件对应的待测试电池极片的温度。如图2所示，测温器132分别连接到待测试电池极片141、142、143与144。在本发明另一实施例中，也可以构造多个测温器，每个测温器对应一个待测试电池极片。
[0084]进一步的，在本发明一实施例中，测试构件中还构造有用于判断待测试电池极片是否断裂的断裂监测单元。当断裂监测单元监测到待测试电池极片发生断裂时，测试结果输出单元输出待测试电池极片断裂前所经历的总摩擦次数以及待测试电池极片断裂时的温度。通过断裂监测单元，装置就能够智能检测电池极片的磨损及通断情况，并进行提示。
[0085]在图1所示实施例中，测试构件130中构造有断裂监测单元133。断裂监测单元133通过判断待测试电池极片所在回路的通断来判断待测试电池极片是否发生断裂。具体的，断裂监测单元133通过固定件分别连接到待测试电池极片的两端。正常状况下，待测试电池极片的两端相互导通，当待测试电池极片发生断裂时，其两端之间的通路断开。
[0086]在待测试电池极片进行摩擦的过程中，如果待测试电池极片(相互摩擦的一对待测试电池极片中的I片或两片)在摩擦过程中出现断裂，此时当断裂监测单元133输出通知信号到测试控制单元139。测试控制单元139控制测试结果输出单元134输出(利用显示屏显示)当前极片摩擦的次数以及断裂极片当前的温度并发出提示音。测试人员可根据极片摩擦的次数以及摩擦时的温度判断极片的耐磨性和耐疲劳性，方便研发人员选择合适的电池极片。
[0087]在本实施例中，测试结果输出单元134在测试过程中即时输出当前极片摩擦的次数以及当前的温度以便测试人员监控测试进程。在本发明的另一实施例中，测试结果输出单元134仅在极片发生断裂时输出当前极片摩擦的次数以及当前的温度。
[0088]进一步的，在本实施例中，断裂监测单元133分别监测每一个待测试电池极片。当待测试电池极片中的一个或多个(141、142、143以及144中的一个或多个)发生断裂时，断裂监测单元133将发生断裂的待测试电池极片的编号标识发送给测试控制单元139。测试控制单元139控制测试结果输出单元134输出发生断裂的待测试电池极片的编号标识以及相应的摩擦次数和温度。
[0089]进一步的，当待测试电池极片中的一个或多个(141、142、143以及144中的一个或多个)发生断裂时，测试控制单元139关闭摩擦次数计数器131、测温器132并控制驱动控制单元137关闭驱动单元120以停止测试。在本发明另一实施例中，也可以根据实际需求，在待测试电池极片中的一个或多个(141、142、143以及144中的一个或多个)发生断裂时，测试继续进行直到所有的待测试电池极片均发生断裂。在继续进行测试时，已发生断裂的待测试电池极片的摩擦次数以及温度数据停止采集更新。
[0090]通常在测试过程中，测试人员需要随时监控测试进度，避免遗漏测试数据(例如在极片断裂时没有即时读取数据之后无法读取)而导致重新测试。为了降低测试人员的工作强度，提高测试效率，在本发明一实施例中，测试构件中还构造有存储器，存储器能自动记录电池极片摩擦的次数以及几片的温度变化。
[0091]具体的，在图1所示实施例中，测试构件130中构造有存储器135，存储器135用于存储摩擦次数和/或温度。在测试过程中，当极片未出现断裂时，存储器135存储极片摩擦次数和对应的温度，这样，测试人员就可以通过对历史数据的查询了解极片摩擦次数的变化和对应的温度变化，进而辅助进行待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性的测试分析。具体的，存储器135随时或者以固定周期定时存储极片摩擦次数和对应的温度。
[0092]当极片发生断裂时，存储器135存储发生断裂的极片的摩擦次数和对应的断裂时的温度。这样就测试人员就不必随时关注装置的测试情况。
[0093]进一步的，在本实施例中，存储摩擦次数和温度的存储器135为可无限次反复擦写的RAM类存储单元，
[0094]进一步的，测试构件130中还构造有起始状态判断单元136。起始状态判断单元136用于在装置启动时判断是否延续装置上一次进行的测试(判断是初次开始测试还是接续测试)。摩擦次数计数器131可实现连续计数，即使意外停止运行(断电)再启动(上电)后仍可实现接续计数;同时也可通过起始状态判断单元136对其进行初始化操作。
[0095]具体的，开始测试之前，先判断是初次开始测试还是接续测试，如果不需要延续装置上一次进行的测试(初次开始测试)则摩擦次数计数器131从零开始计数(摩擦次数计数器131新初始化运行)；如果需要延续装置上一次进行的测试(接续测试)则摩擦次数计数器131以上一次计数的计数结果为基础继续计数。
[0096]进一步的，在本实施例中，存储器具有断电存储保持功能以避免装置的意外关闭造成的数据丢失。并且，在测试过程中，存储器不定时存储电池极片摩擦次数和温度等状态信息。如该测试装置整机异常断电导致测试停止，当再次上电时测试控制单元可从存储器中读取出上次测试时各极片的测试数据并显示，如继续执行测试则在上次测试的数据上接续测试;如需重新测试则可初始化实现重新测试。
[0097]基于存储器以及起始状态判断单元，本发明的装置可以有效防止因意外断电导致的数据丢失或记录丢失问题，实现数据的连续性和有效性。
[0098]接下来基于流程图并结合图1以及图2所示实施例描述本发明一实施例的方法的具体实施过程。如图3所示，首先进行测试的准备工作，构造测试装置。执行步骤S300制备测试板。具体的，即构造图所示的第一测试板101和第二测试板102(以及装置的其他部分)。
[0099]接下来就可以开始测试，执行步骤S301，安装电池极片步骤，在测试装置的第一测试板101和第二测试板102对应固定件上安装待测试电池极片。接着执行步骤S302，定位测试板步骤，调节第二测试板102的高度以调整极片之间的压力。
[0100]接下启动测试装置，接通装置电源，向测试控制单元139发送开始测试命令。在刚启动测试装置时，首先执行步骤S310，启动判断步骤，起始状态判断单元136判断当前要进行的是新测试还是延续上次的测试。当当前要进行的是新测试时执行步骤S311，初始化摩擦次数步骤，起始状态判断单元136初始化摩擦次数计数器131(计数器归零重置)；当当前要进行的是延续上次的测试时摩擦次数计数器131上的计数保持上一次计数结果。
[0101]接下来执行步骤S320，驱动测试版步骤，测试控制单元139利用驱动控制单元137启动驱动单元120的 电机，带动第一测试板101水平运动。在测试板运动使得电池极片开始摩擦时，执行步骤S321(摩擦次数计数步骤)以及S322(测温步骤)，摩擦次数计数器131开始计数、测温器132开始测量并输出极片温度。特别的，在步骤S321中，摩擦次数计数器131按照其初始化(归零)的结果或是上一次的计数结果为基础进行计数。
[0102]在测试过程中，不定时执行步骤S330，存储步骤，存储器135记录摩擦次数计数器131的计数和测温器132的温度测量结果。同时执行步骤S340，显示当前摩擦次数以及温度步骤，测试控制单元139控制测试结果输出单元134显示摩擦的次数和极片温度。
[0103]在测试过程中还需要执行步骤S350，断裂监测步骤，断裂监测单元133监测极片断裂情况。如果没有断裂发生，则继续执行步骤S320.这里需要说明的是，在本实施例中，步骤S320、S321、S322以及S340是可以顺序执行也可以同时执行，其相互间执行顺序可以调换。步骤S330在上述步骤执行期间定时或不定时的多次执行。步骤S350在上述步骤执行期间持续执行。
[0104]当断裂监测单元133监测到某一极片断裂(步骤S350)，则执行步骤S351(发声提示步骤)、S352(显示断裂时摩擦次数以及温度步骤)、S353(停止驱动测试板)、S354(停止摩擦计数)以及S355(停止测温)。具体的，测试控制单元139控制测试结果输出单元134发声提示测试人员断裂发生并显示对应极片的摩擦次数和温度;驱动单元120的电机停止运行;摩擦次数计数器131停止计数;测温器132停止温度测量。
[0105]最后，就可以令装置断电，结束测试。
[0106]综上，与现有技术相比，根据本发明的装置及方法可以简单直接的对列尾电池极片的耐磨性和耐疲劳性进行测试，测试过程简单，测试所需的硬件成本和人力消耗都很低；同时，本发明的装置结构简单，硬件成本以及测试操作难度都较底，具有很高的推广价值。
[0107]虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种测试列尾电池极片的装置，其特征在于，所述装置包括支撑框体、第一测试板、第二测试板、驱动单元、摩擦次数计数器、测温器以及测试结果输出单元，其中: 所述第一测试板以及所述第二测试板安装在所述支撑框体上，所述第一测试板以及所述第二测试板的一面上构造有用于安装待测试电池极片的固定件； 所述第一测试板以及所述第二测试板构造有所述固定件的表面平行且相对且所述第一测试板的固定件与所述第二测试板的固定件的位置相对； 所述驱动单元用于驱动所述第一测试板和/或所述第二测试板进行往复运动，当所述第一测试板和/或所述第二测试板进行往复运动时，安装在所述第一测试板以及所述第二测试板上的所述待测试电池极片相互摩擦； 所述摩擦次数计数器用于计数所述待测试电池极片所经历的摩擦次数； 所述测温器用于测量所述待测试电池极片的温度； 所述测试结果输出单元用于向测试人员输出所述摩擦次数以及所述温度。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑框体包含测试板位置调节机构，所述测试板位置调节机构用于调节所述第一测试板和所述第二测试板的间距以调整安装在所述第一测试板以及所述第二测试板上的所述待测试电池极片相互间的接触压力。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于: 所述支撑框体还包含用于限制所述第一测试板的运动方向的导向槽，所述第一测试板仅能沿所述导向槽的导向运动，所述第一测试板构造有所述固定件的表面与所述导向槽的导向平行； 所述测试板位置调节机构被构造成调节所述第二测试板的位置； 当所述装置进行测试时，所述第二测试板位置固定，所述驱动单元仅驱动所述第一测试板沿所述导向槽的导向往复运动。4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于: 在所述第一测试板以及所述第二测试板上分别构造有多个所述固定件，每个所述固定件用于安装一个所述待测试电池极片； 所述测温器被构造成分别测量每个所述固定件对应的所述待测试电池极片的温度。5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包含用于判断所述待测试电池极片是否断裂的断裂监测单元，当所述断裂监测单元判断所述待测试电池极片发生断裂时，所述测试结果输出单元输出断裂提示以及断裂的所述待测试电池极片经历的总摩擦次数和断裂时的温度。6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包含存储器，所述存储器用于存储所述摩擦次数和/或所述温度。7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括起始状态判断单元，所述起始状态判断单元用于在所述装置启动时判断是否延续所述装置上一次进行的测试，其中: 当不需要延续所述装置上一次进行的测试时所述摩擦次数计数器从零开始计数；当需要延续所述装置上一次进行的测试时所述摩擦次数计数器以上一次计数的计数结果为基础继续计数。8.—种测试列尾电池极片的方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤: 在两块不同的测试板上分别安装待测试电池极片； 令两个所述测试板安装有所述待测试电池极片的一面平行相对并维持特定间距从而使得两个所述测试板上的所述待测试电池极片接触； 令一个所述测试板相对于另一个所述测试板做往复移动以使两个所述测试板上的所述待测试电池极片间相互摩擦； 计数所述待测试电池极片间的摩擦次数并测量进行相互摩擦时所述待测试电池极片的温度以对所述待测试电池极片进行测试。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，调节两个所述测试板安装有所述待测试电池极片的一面的间距以调整所述待测试电池极片相互间的接触压力。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于: 对一块所述测试板进行限位使其仅能沿与安装有所述待测试电池极片的一面平行的方向做往复运动以实现所述待测试电池极片的相互摩擦； 对另一块所述测试板进行限位使其仅能沿与安装有所述待测试电池极片的一面垂直的方向调节并固定位置以实现两块所述测试板间间距的调节。11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其特征在于，在两块所述测试板上的对应位置分别安装多个成对的所述待测试电池极片以实现同时对多对所述待测试电池极片进行测试。12.根据权利要求8-11中任一项所述的方法，其特征在于，在所述测试板进行往复移动的过程中随时监控所述待测试电池极片是否发生断裂，当所述待测试电池极片发生断裂时，发出断裂提示并输出断裂的所述待测试电池极片经历的总摩擦次数和断裂时的温度。13.根据权利要求8-12中任一项所述的方法，其特征在于，在进行测试的过程中定时/不定时存储所述待测试电池极片经历的摩擦次数和/或相应时刻的所述待测试电池极片的温度。14.根据权利要求8-13中任一项所述的方法，其特征在于，在测试开始时判断当前开始的所述测试是否是上一次测试的延续，其中: 当前开始的所述测试不是所述上一次测试的延续时从零开始计数所述摩擦次数； 当前开始的所述测试是所述上一次测试的延续时以所述上一次测试最终计数的所述摩擦次数为基础继续计数。
【专利摘要】本发明公开了一种测试列尾电池极片的装置及方法。本发明的装置包括支撑框体、安装在支撑框体上的第一测试板和第二测试板、驱动单元、摩擦次数计数器、测温器以及测试结果输出单元，其中：驱动单元用于驱动第一测试板和/或第二测试板进行往复运动以使得安装在第一测试板以及第二测试板上的待测试电池极片相互摩擦；摩擦次数计数器用于计数待测试电池极片所经历的摩擦次数；测温器用于测量待测试电池极片的温度；测试结果输出单元用于向测试人员输出摩擦次数以及温度。与现有技术相比，根据本发明的装置及方法可以简单直接的对列尾电池极片的耐磨性和耐疲劳性进行测试，测试过程简单，测试所需的硬件成本和人力消耗都很低。
【IPC分类】G01N3/56, G01N3/32
【公开号】CN105486602
【申请号】CN201511001258
【发明人】田秀臣, 李富超, 姜希振
【申请人】北京世纪东方国铁科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月28日
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通领域，具体说涉及一种测试列尾电池极片的装置及方法。
【背景技术】
[0002]货物列车取消守车(车长)后，列车尾部安全防护装置(以下简称列尾主机)作为控制列车尾部风压的有效手段被广泛应用，列尾主机一般安装在列车尾部，采用专用列尾电池供电，为便于列尾电池的更换，电池与列尾主机采用极片进行连接。
[0003]在列车运行过程中，由于列车尾部振动剧烈，因此导致连接列尾主机和电池的极片在强振动情况下反复摩擦。同时列尾主机在检测时需经常插拔电池，如列尾库检、电池检测、列尾硬重启等都不断的对列尾电池进行插拔，插拔动作也会导致几片的摩擦。列尾电池极片经常性的摩擦会导致极片的磨损或者断裂，尤其是列尾主机在使用时受阳光照射时设备温度容易升高，极片在高温下摩擦更易出现损坏。
[0004]基于上述情况，为了保证列车尾部电器装置的正常运行，列尾电池极片需要具有较高的耐磨性和耐疲劳性。因此在选择列尾电池极片时需要对其耐磨性和耐疲劳性进行测试。
【发明内容】
[0005]为了测试列尾电池极片的耐磨性和耐疲劳性，本发明提供了一种测试列尾电池极片的装置，所述装置包括支撑框体、第一测试板、第二测试板、驱动单元、摩擦次数计数器、测温器以及测试结果输出单元，其中:
[0006]所述第一测试板以及所述第二测试板安装在所述支撑框体上，所述第一测试板以及所述第二测试板的一面上构造有用于安装待测试电池极片的固定件；
[0007]所述第一测试板以及所述第二测试板构造有所述固定件的表面平行且相对且所述第一测试板的固定件与所述第二测试板的固定件的位置相对；
[0008]所述驱动单元用于驱动所述第一测试板和/或所述第二测试板进行往复运动，当所述第一测试板和/或所述第二测试板进行往复运动时，安装在所述第一测试板以及所述第二测试板上的所述待测试电池极片相互摩擦；
[0009]所述摩擦次数计数器用于计数所述待测试电池极片所经历的摩擦次数；
[0010]所述测温器用于测量所述待测试电池极片的温度；
[0011]所述测试结果输出单元用于向测试人员输出所述摩擦次数以及所述温度。
[0012]在一实施例中，所述支撑框体包含测试板位置调节机构，所述测试板位置调节机构用于调节所述第一测试板和所述第二测试板的间距以调整安装在所述第一测试板以及所述第二测试板上的所述待测试电池极片相互间的接触压力。
[0013]在一实施例中:
[0014]所述支撑框体还包含用于限制所述第一测试板的运动方向的导向槽，所述第一测试板仅能沿所述导向槽的导向运动，所述第一测试板构造有所述固定件的表面与所述导向槽的导向平行；
[0015]所述测试板位置调节机构被构造成调节所述第二测试板的位置；
[0016]当所述装置进行测试时，所述第二测试板位置固定，所述驱动单元仅驱动所述第一测试板沿所述导向槽的导向往复运动。
[0017]在一实施例中:
[0018]在所述第一测试板以及所述第二测试板上分别构造有多个所述固定件，每个所述固定件用于安装一个所述待测试电池极片；
[0019]所述测温器被构造成分别测量每个所述固定件对应的所述待测试电池极片的温度。
[0020]在一实施例中，所述装置还包含用于判断所述待测试电池极片是否断裂的断裂监测单元，当所述断裂监测单元判断所述待测试电池极片发生断裂时，所述测试结果输出单元输出断裂提示以及断裂的所述待测试电池极片经历的总摩擦次数和断裂时的温度。
[0021]在一实施例中，所述装置还包含存储器，所述存储器用于存储所述摩擦次数和/或所述温度。
[0022]在一实施例中，所述装置还包括起始状态判断单元，所述起始状态判断单元用于在所述装置启动时判断是否延续所述装置上一次进行的测试，其中:
[0023]当不需要延续所述装置上一次进行的测试时所述摩擦次数计数器从零开始计数；
[0024]当需要延续所述装置上一次进行的测试时所述摩擦次数计数器以上一次计数的计数结果为基础继续计数。
[0025]本发明还提供了一种测试列尾电池极片的方法，所述方法包含以下步骤:
[0026]在两块不同的测试板上分别安装待测试电池极片；
[0027]令两个所述测试板安装有所述待测试电池极片的一面平行相对并维持特定间距从而使得两个所述测试板上的所述待测试电池极片接触；
[0028]令一个所述测试板相对于另一个所述测试板做往复移动以使两个所述测试板上的所述待测试电池极片间相互摩擦；
[0029]计数所述待测试电池极片间的摩擦次数并测量进行相互摩擦时所述待测试电池极片的温度以对所述待测试电池极片进行测试。
[0030]在一实施例中，调节两个所述测试板安装有所述待测试电池极片的一面的间距以调整所述待测试电池极片相互间的接触压力。
[0031]在一实施例中:
[0032]对一块所述测试板进行限位使其仅能沿与安装有所述待测试电池极片的一面平行的方向做往复运动以实现所述待测试电池极片的相互摩擦；
[0033]对另一块所述测试板进行限位使其仅能沿与安装有所述待测试电池极片的一面垂直的方向调节并固定位置以实现两块所述测试板间间距的调节。
[0034]在一实施例中，在两块所述测试板上的对应位置分别安装多个成对的所述待测试电池极片以实现同时对多对所述待测试电池极片进行测试。
[0035]在一实施例中，在所述测试板进行往复移动的过程中随时监控所述待测试电池极片是否发生断裂，当所述待测试电池极片发生断裂时，发出断裂提示并输出断裂的所述待测试电池极片经历的总摩擦次数和断裂时的温度。
[0036]在一实施例中，在进行测试的过程中定时/不定时存储所述待测试电池极片经历的摩擦次数和/或相应时刻的所述待测试电池极片的温度。
[0037]在一实施例中，在测试开始时判断当前开始的所述测试是否是上一次测试的延续，其中:
[0038]当前开始的所述测试不是所述上一次测试的延续时从零开始计数所述摩擦次数；
[0039]当前开始的所述测试是所述上一次测试的延续时以所述上一次测试最终计数的所述摩擦次数为基础继续计数。
[0040]与现有技术相比，根据本发明的装置及方法可以简单直接的对列尾电池极片的耐磨性和耐疲劳性进行测试，测试过程简单，测试所需的硬件成本和人力消耗都很低；同时，本发明的装置结构简单，硬件成本以及测试操作难度都较底，具有很高的推广价值。
[0041]本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。
【附图说明】
[0042]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0043]图1是根据本发明一实施例的装置结构简图；
[0044]图2是根据本发明一实施例的装置的部分结构框图；
[0045]图3是根据本发明一实施例的方法的执行流程图。
【具体实施方式】
[0046]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0047]在列车运行过程中，由于列车尾部振动剧烈，因此导致连接列尾主机和电池的极片在强振动情况下反复摩擦。同时列尾主机在检测时需经常插拔电池，如列尾库检、电池检测、列尾硬重启等都不断的对列尾电池进行插拔，插拔动作也会导致几片的摩擦。列尾电池极片经常性的摩擦会导致极片的磨损或者断裂，尤其是列尾主机在使用时受阳光照射时设备温度容易升高，极片在高温下摩擦更易出现损坏。
[0048]基于上 述情况，为了保证列车尾部电器装置的正常运行，列尾电池极片需要具有较高的耐磨性和耐疲劳性。为了测试列尾电池极片的耐磨性和耐疲劳性，本发明提供了一种测试列尾电池极片的方法。
[0049]本发明的方法的基本思路是反复摩擦一对待测试电池极片以模拟电池在列尾主机中插拔的动作以及列车运行时的震动。在摩擦过程中计数摩擦次数并测量待测试电池极片的温度，从而根据摩擦次数以及温度的变化分析获取待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性。进而根据测试结果计算设备的使用寿命，并为研发人员在选择极片材料提供参考数据。
[0050]具体的，首先在两个不同的测试板上分别安装待测试电池极片;然后令两个测试板安装有待测试电池极片的一面相对并维持特定间距从而使得两个测试板上的待测试电池极片接触;最后令一个测试板相对于另一个测试板做往复移动以使两个测试板上的待测试电池极片间相互摩擦。在摩擦过程中，计数待测试电池极片间的摩擦次数并测量进行相互摩擦时待测试电池极片的温度以对待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性进行测试。
[0051]进一步的，在进行摩擦前，调节两个测试板安装有待测试电池极片的一面的间距以调整待测试电池极片相互间的接触压力。
[0052]进一步的，在测试板进行往复移动的过程中(待测试电池极片的摩擦过程中)随时监控待测试电池极片是否发生断裂，当待测试电池极片发生断裂时，计数待测试电池极片断裂前所经历的总摩擦次数并测量待测试电池极片断裂时的温度。这样，就可以根据待测试电池极片断裂前所经历的总摩擦次数以及待测试电池极片断裂时的温度直观的比较不同的待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性。例如，在同样的温度条件下，断裂前所经历的总摩擦次数多的待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性都较高。
[0053]进一步的，在进行测试的过程中定时/不定时存储待测试电池极片经历的摩擦次数和/或相应时刻的待测试电池极片的温度。这样就可以整理并分析待测试电池极片在整个摩擦过程中的温度变化情况从而辅助分析获取待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性。
[0054]考虑到测试过程是一个较长的持续过程，在测试过程中会发生中途中断测试的情况(例如测试设备故障等原因)。针对上述情况，在本发明一实施例中，在测试开始时判断当前开始的测试是否是上一次测试的延续。当前开始的测试不是上一次测试的延续时从零开始计数摩擦次数；当前开始的测试是上一次测试的延续时以上一次测试最终计数的摩擦次数为基础继续计数。
[0055]为实现上述方法流程，在本发明一实施例中，对一块测试板进行限位使其仅能沿与安装有待测试电池极片的一面平行的方向做往复运动以实现待测试电池极片的相互摩擦;对另一块测试板进行限位使其仅能沿与安装有待测试电池极片的一面垂直的方向调节并固定位置以实现两块测试板间间距的调节。
[0056]在实际测试时，通常需要对多种待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性进行测试，为了提高测试效率，缩短测试耗时，在本发明一实施例中，在两块测试板上的对应位置分别安装多个成对的待测试电池极片以实现同时对多对待测试电池极片进行测试。
[0057]基于上述方法，本发明还提出了一种测试列尾电池极片的装置。本发明的装置的基本结构包括支撑框体、第一测试板、第二测试板、驱动单元、摩擦次数计数器、测温器以及测试结果输出单元，其中:
[0058]第一测试板以及第二测试板安装在支撑框体上，第一测试板以及第二测试板的一面上构造有用于安装待测试电池极片的固定件；
[0059]第一测试板以及第二测试板构造有固定件的表面平行且相对且第一测试板的固定件与第二测试板的固定件位置相对；
[0060]驱动单元用于驱动第一测试板和/或第二测试板进行往复运动，当第一测试板和/或第二测试板进行往复运动时，安装在第一测试板以及第二测试板上的待测试电池极片相互摩擦；
[0061 ]摩擦次数计数器用于计数待测试电池极片所经历的摩擦次数；
[0062]测温器用于测量待测试电池极片的温度；
[0063]测试结果输出单元用于向测试人员输出摩擦次数以及温度。
[0064]具体的，在本发明一实施例中，如图1所示，装置包含支撑框体110、第一测试板101以及第二测试板102。第一测试板101以及第二测试板102安装在支撑框体110上，第一测试板101的一面(上表面)构造有用于安装待测试电池极片的固定件(在图1上，固定件上安装有待测试电池极片142以及143)。第二测试板102的一面(下表面)上构造有用于安装待测试电池极片的固定件(在图1上，固定件上安装有待测试电池极片141以及144)。
[0065]第一测试板101的上表面与第二测试板102的下表面平行相对。安装待测试电池极片141以及142的固定件位置相对，安装待测试电池极片144以及143的固定件位置相对。
[0066]装置还包含驱动单元120，驱动单元120用于驱动第一测试板101进行往复运动。当第一测试板101进行往复运动时，安装在第一测试板101以及第二测试板102上的待测试电池极片相互摩擦。即待测试电池极片141与142相互摩擦，待测试电池极片144与143相互摩擦。
[0067]具体的，在本实施例中，驱动单元120包含马达、电源以及传动机构。电源为马达提供工作电压，马达通过传动机构连接到第一测试板101上。
[0068]进一步的，在本实施例中，驱动单元120被构造成可以调节第一测试板101进行往复运动的运动速度以模拟不同的电池极片应用情况(不同强度以及频率的列车震动情况以及电池插拔情况)。
[0069]这里需要说明的是，在图1所示实施例中，驱动单元120仅驱动第一测试板101进行往复运动。但是本发明的装置的结构并不限于图1所示的结构，在本发明其他实施例中，只要保证第一测试板以及第二测试板相对的往复运动即可(例如第一测试板不动驱动第二测试板往复运动或是同时驱动第一测试板以及第二测试板反方向往复运动)。
[0070]装置还包含测试构件130，测试构件130中构造有用于计数待测试电池极片所经历的摩擦次数的摩擦次数计数器以及用于测量待测试电池极片的温度的测温器。
[0071]如图2所示，测试构件130中构造有摩擦次数计数器131以及测温器132。摩擦次数计数器131连接到第一测试板101(也可以连接到驱动单元120)，计数第一测试板101的往复运动次数(待测试电池极片所经历的摩擦次数)。测温器132连接到待测试电池极片141、142、143 以及 144。
[0072]在本实施例中，测试构件130中还构造有测试结果输出单元134。测试结果输出单元134用于向测试人员输出摩擦次数以及温度。
[0073]测试构件130中还构造有测试控制单元139以及驱动控制单元137。测试控制单元139用于整理传输数据并控制测试构件130中的其他电子单元。驱动控制单元137用于控制驱动单元120。
[0074]在进行测试时，测试控制单元139在测试人员的测试开始命令下利用驱动控制单元137启动驱动单元120。从而使得待测试电池极片开始摩擦。与此同时，测试控制单元139启动摩擦次数计数器131以及测温器132。
[0075]在待测试电池极片进行摩擦的过程中，测试控制单元139采集摩擦次数计数器131以及测温器132计数结果以及温度测量结果并将其输出到测试结果输出单元134。测试结果输出单元134利用显示屏幕向测试人员显示输出当前极片经历的摩擦次数以及每个极片当前的温度。
[0076]进一步的，在图1所示实施例中，支撑框体110还包含用于限制第一测试板101的运动方向的导向槽111。第一测试板101仅能沿导向槽111的导向运动，第一测试板101构造有固定件的表面(上表面)与导向槽111的导向平行。
[0077]具体的，第二测试板102安装在支撑框体110上，下表面与水平面平行。第一测试板101安装在导向槽111中，上表面与水平面平行。在进行测试的时候，第二测试板102保持不动(水平方向上不可移动)，第一测试板1I沿导向槽111的导向在水平方向上往复运动(左右运动)。这样待测试电池极片141与142、待测试电池极片144与143在水平方向上就会相互摩擦。
[0078]进一步的，支撑框体110还包含测试板位置调节机构11 2。测试板位置调节机构112用于调节第一测试板101和第二测试板102的间距以调整安装在第一测试板101以及第二测试板102上的待测试电池极片相互间的接触压力。这样就能实现电池极片在不同压力下的测试。
[0079]具体的，在图1所示实施例中，测试板位置调节机构112被构造成调节第二测试板102的位置。测试板位置调节机构112调节第二测试板102的高度以调整待测试电池极片141与142、143与144之间的接触压力。当装置进行测试时，第二测试板102位置固定(保持调节好的高度不变)。
[0080]这里需要说明的是，在图1所示实施例中，第一测试板101以及第二测试板102平行水平面安装(安装待测试电池极片的表面与水平面平行)。但是本发明的装置的结构并不限于图1所示的结构，在本发明其他实施例中，只要保证第一测试板以及第二测试板安装待测试电池极片的表面平行且相对，第一测试板以及第二测试板可以以其他位置安装(例如第一测试板以及第二测试板安装待测试电池极片的表面均垂直与水平面)。
[0081]进一步的，为了提高测试效率，减少测试耗时，在本发明一实施例中，在第一测试板以及第二测试板上分别构造有多个固定件，每个固定件用于安装一个待测试电池极片。这样就能同时进行多种材质的电池极片的测试，从而提高对比性。
[0082]在图1所示实施例中，第一测试板101上构造有2个固定件以安装待测试电池极片142与143，第二测试板102上构造有2个固定件以安装待测试电池极片141与144。在本发明其他实施例中，可以根据实际需求确定固定件的数目(例如每个测试板上仅构造一个固定件)。
[0083]这里需要注意的是，针对多个固定件，测温器被构造成分别测量每个固定件对应的待测试电池极片的温度。如图2所示，测温器132分别连接到待测试电池极片141、142、143与144。在本发明另一实施例中，也可以构造多个测温器，每个测温器对应一个待测试电池极片。
[0084]进一步的，在本发明一实施例中，测试构件中还构造有用于判断待测试电池极片是否断裂的断裂监测单元。当断裂监测单元监测到待测试电池极片发生断裂时，测试结果输出单元输出待测试电池极片断裂前所经历的总摩擦次数以及待测试电池极片断裂时的温度。通过断裂监测单元，装置就能够智能检测电池极片的磨损及通断情况，并进行提示。
[0085]在图1所示实施例中，测试构件130中构造有断裂监测单元133。断裂监测单元133通过判断待测试电池极片所在回路的通断来判断待测试电池极片是否发生断裂。具体的，断裂监测单元133通过固定件分别连接到待测试电池极片的两端。正常状况下，待测试电池极片的两端相互导通，当待测试电池极片发生断裂时，其两端之间的通路断开。
[0086]在待测试电池极片进行摩擦的过程中，如果待测试电池极片(相互摩擦的一对待测试电池极片中的I片或两片)在摩擦过程中出现断裂，此时当断裂监测单元133输出通知信号到测试控制单元139。测试控制单元139控制测试结果输出单元134输出(利用显示屏显示)当前极片摩擦的次数以及断裂极片当前的温度并发出提示音。测试人员可根据极片摩擦的次数以及摩擦时的温度判断极片的耐磨性和耐疲劳性，方便研发人员选择合适的电池极片。
[0087]在本实施例中，测试结果输出单元134在测试过程中即时输出当前极片摩擦的次数以及当前的温度以便测试人员监控测试进程。在本发明的另一实施例中，测试结果输出单元134仅在极片发生断裂时输出当前极片摩擦的次数以及当前的温度。
[0088]进一步的，在本实施例中，断裂监测单元133分别监测每一个待测试电池极片。当待测试电池极片中的一个或多个(141、142、143以及144中的一个或多个)发生断裂时，断裂监测单元133将发生断裂的待测试电池极片的编号标识发送给测试控制单元139。测试控制单元139控制测试结果输出单元134输出发生断裂的待测试电池极片的编号标识以及相应的摩擦次数和温度。
[0089]进一步的，当待测试电池极片中的一个或多个(141、142、143以及144中的一个或多个)发生断裂时，测试控制单元139关闭摩擦次数计数器131、测温器132并控制驱动控制单元137关闭驱动单元120以停止测试。在本发明另一实施例中，也可以根据实际需求，在待测试电池极片中的一个或多个(141、142、143以及144中的一个或多个)发生断裂时，测试继续进行直到所有的待测试电池极片均发生断裂。在继续进行测试时，已发生断裂的待测试电池极片的摩擦次数以及温度数据停止采集更新。
[0090]通常在测试过程中，测试人员需要随时监控测试进度，避免遗漏测试数据(例如在极片断裂时没有即时读取数据之后无法读取)而导致重新测试。为了降低测试人员的工作强度，提高测试效率，在本发明一实施例中，测试构件中还构造有存储器，存储器能自动记录电池极片摩擦的次数以及几片的温度变化。
[0091]具体的，在图1所示实施例中，测试构件130中构造有存储器135，存储器135用于存储摩擦次数和/或温度。在测试过程中，当极片未出现断裂时，存储器135存储极片摩擦次数和对应的温度，这样，测试人员就可以通过对历史数据的查询了解极片摩擦次数的变化和对应的温度变化，进而辅助进行待测试电池极片的耐磨性和耐疲劳性的测试分析。具体的，存储器135随时或者以固定周期定时存储极片摩擦次数和对应的温度。
[0092]当极片发生断裂时，存储器135存储发生断裂的极片的摩擦次数和对应的断裂时的温度。这样就测试人员就不必随时关注装置的测试情况。
[0093]进一步的，在本实施例中，存储摩擦次数和温度的存储器135为可无限次反复擦写的RAM类存储单元，
[0094]进一步的，测试构件130中还构造有起始状态判断单元136。起始状态判断单元136用于在装置启动时判断是否延续装置上一次进行的测试(判断是初次开始测试还是接续测试)。摩擦次数计数器131可实现连续计数，即使意外停止运行(断电)再启动(上电)后仍可实现接续计数;同时也可通过起始状态判断单元136对其进行初始化操作。
[0095]具体的，开始测试之前，先判断是初次开始测试还是接续测试，如果不需要延续装置上一次进行的测试(初次开始测试)则摩擦次数计数器131从零开始计数(摩擦次数计数器131新初始化运行)；如果需要延续装置上一次进行的测试(接续测试)则摩擦次数计数器131以上一次计数的计数结果为基础继续计数。
[0096]进一步的，在本实施例中，存储器具有断电存储保持功能以避免装置的意外关闭造成的数据丢失。并且，在测试过程中，存储器不定时存储电池极片摩擦次数和温度等状态信息。如该测试装置整机异常断电导致测试停止，当再次上电时测试控制单元可从存储器中读取出上次测试时各极片的测试数据并显示，如继续执行测试则在上次测试的数据上接续测试;如需重新测试则可初始化实现重新测试。
[0097]基于存储器以及起始状态判断单元，本发明的装置可以有效防止因意外断电导致的数据丢失或记录丢失问题，实现数据的连续性和有效性。
[0098]接下来基于流程图并结合图1以及图2所示实施例描述本发明一实施例的方法的具体实施过程。如图3所示，首先进行测试的准备工作，构造测试装置。执行步骤S300制备测试板。具体的，即构造图所示的第一测试板101和第二测试板102(以及装置的其他部分)。
[0099]接下来就可以开始测试，执行步骤S301，安装电池极片步骤，在测试装置的第一测试板101和第二测试板102对应固定件上安装待测试电池极片。接着执行步骤S302，定位测试板步骤，调节第二测试板102的高度以调整极片之间的压力。
[0100]接下启动测试装置，接通装置电源，向测试控制单元139发送开始测试命令。在刚启动测试装置时，首先执行步骤S310，启动判断步骤，起始状态判断单元136判断当前要进行的是新测试还是延续上次的测试。当当前要进行的是新测试时执行步骤S311，初始化摩擦次数步骤，起始状态判断单元136初始化摩擦次数计数器131(计数器归零重置)；当当前要进行的是延续上次的测试时摩擦次数计数器131上的计数保持上一次计数结果。
[0101]接下来执行步骤S320，驱动测试版步骤，测试控制单元139利用驱动控制单元137启动驱动单元120的 电机，带动第一测试板101水平运动。在测试板运动使得电池极片开始摩擦时，执行步骤S321(摩擦次数计数步骤)以及S322(测温步骤)，摩擦次数计数器131开始计数、测温器132开始测量并输出极片温度。特别的，在步骤S321中，摩擦次数计数器131按照其初始化(归零)的结果或是上一次的计数结果为基础进行计数。
[0102]在测试过程中，不定时执行步骤S330，存储步骤，存储器135记录摩擦次数计数器131的计数和测温器132的温度测量结果。同时执行步骤S340，显示当前摩擦次数以及温度步骤，测试控制单元139控制测试结果输出单元134显示摩擦的次数和极片温度。
[0103]在测试过程中还需要执行步骤S350，断裂监测步骤，断裂监测单元133监测极片断裂情况。如果没有断裂发生，则继续执行步骤S320.这里需要说明的是，在本实施例中，步骤S320、S321、S322以及S340是可以顺序执行也可以同时执行，其相互间执行顺序可以调换。步骤S330在上述步骤执行期间定时或不定时的多次执行。步骤S350在上述步骤执行期间持续执行。
[0104]当断裂监测单元133监测到某一极片断裂(步骤S350)，则执行步骤S351(发声提示步骤)、S352(显示断裂时摩擦次数以及温度步骤)、S353(停止驱动测试板)、S354(停止摩擦计数)以及S355(停止测温)。具体的，测试控制单元139控制测试结果输出单元134发声提示测试人员断裂发生并显示对应极片的摩擦次数和温度;驱动单元120的电机停止运行;摩擦次数计数器131停止计数;测温器132停止温度测量。
[0105]最后，就可以令装置断电，结束测试。
[0106]综上，与现有技术相比，根据本发明的装置及方法可以简单直接的对列尾电池极片的耐磨性和耐疲劳性进行测试，测试过程简单，测试所需的硬件成本和人力消耗都很低；同时，本发明的装置结构简单，硬件成本以及测试操作难度都较底，具有很高的推广价值。
[0107]虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种测试列尾电池极片的装置，其特征在于，所述装置包括支撑框体、第一测试板、第二测试板、驱动单元、摩擦次数计数器、测温器以及测试结果输出单元，其中: 所述第一测试板以及所述第二测试板安装在所述支撑框体上，所述第一测试板以及所述第二测试板的一面上构造有用于安装待测试电池极片的固定件； 所述第一测试板以及所述第二测试板构造有所述固定件的表面平行且相对且所述第一测试板的固定件与所述第二测试板的固定件的位置相对； 所述驱动单元用于驱动所述第一测试板和/或所述第二测试板进行往复运动，当所述第一测试板和/或所述第二测试板进行往复运动时，安装在所述第一测试板以及所述第二测试板上的所述待测试电池极片相互摩擦； 所述摩擦次数计数器用于计数所述待测试电池极片所经历的摩擦次数； 所述测温器用于测量所述待测试电池极片的温度； 所述测试结果输出单元用于向测试人员输出所述摩擦次数以及所述温度。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑框体包含测试板位置调节机构，所述测试板位置调节机构用于调节所述第一测试板和所述第二测试板的间距以调整安装在所述第一测试板以及所述第二测试板上的所述待测试电池极片相互间的接触压力。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于: 所述支撑框体还包含用于限制所述第一测试板的运动方向的导向槽，所述第一测试板仅能沿所述导向槽的导向运动，所述第一测试板构造有所述固定件的表面与所述导向槽的导向平行； 所述测试板位置调节机构被构造成调节所述第二测试板的位置； 当所述装置进行测试时，所述第二测试板位置固定，所述驱动单元仅驱动所述第一测试板沿所述导向槽的导向往复运动。4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于: 在所述第一测试板以及所述第二测试板上分别构造有多个所述固定件，每个所述固定件用于安装一个所述待测试电池极片； 所述测温器被构造成分别测量每个所述固定件对应的所述待测试电池极片的温度。5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包含用于判断所述待测试电池极片是否断裂的断裂监测单元，当所述断裂监测单元判断所述待测试电池极片发生断裂时，所述测试结果输出单元输出断裂提示以及断裂的所述待测试电池极片经历的总摩擦次数和断裂时的温度。6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包含存储器，所述存储器用于存储所述摩擦次数和/或所述温度。7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括起始状态判断单元，所述起始状态判断单元用于在所述装置启动时判断是否延续所述装置上一次进行的测试，其中: 当不需要延续所述装置上一次进行的测试时所述摩擦次数计数器从零开始计数；当需要延续所述装置上一次进行的测试时所述摩擦次数计数器以上一次计数的计数结果为基础继续计数。8.—种测试列尾电池极片的方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤: 在两块不同的测试板上分别安装待测试电池极片； 令两个所述测试板安装有所述待测试电池极片的一面平行相对并维持特定间距从而使得两个所述测试板上的所述待测试电池极片接触； 令一个所述测试板相对于另一个所述测试板做往复移动以使两个所述测试板上的所述待测试电池极片间相互摩擦； 计数所述待测试电池极片间的摩擦次数并测量进行相互摩擦时所述待测试电池极片的温度以对所述待测试电池极片进行测试。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，调节两个所述测试板安装有所述待测试电池极片的一面的间距以调整所述待测试电池极片相互间的接触压力。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于: 对一块所述测试板进行限位使其仅能沿与安装有所述待测试电池极片的一面平行的方向做往复运动以实现所述待测试电池极片的相互摩擦； 对另一块所述测试板进行限位使其仅能沿与安装有所述待测试电池极片的一面垂直的方向调节并固定位置以实现两块所述测试板间间距的调节。11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其特征在于，在两块所述测试板上的对应位置分别安装多个成对的所述待测试电池极片以实现同时对多对所述待测试电池极片进行测试。12.根据权利要求8-11中任一项所述的方法，其特征在于，在所述测试板进行往复移动的过程中随时监控所述待测试电池极片是否发生断裂，当所述待测试电池极片发生断裂时，发出断裂提示并输出断裂的所述待测试电池极片经历的总摩擦次数和断裂时的温度。13.根据权利要求8-12中任一项所述的方法，其特征在于，在进行测试的过程中定时/不定时存储所述待测试电池极片经历的摩擦次数和/或相应时刻的所述待测试电池极片的温度。14.根据权利要求8-13中任一项所述的方法，其特征在于，在测试开始时判断当前开始的所述测试是否是上一次测试的延续，其中: 当前开始的所述测试不是所述上一次测试的延续时从零开始计数所述摩擦次数； 当前开始的所述测试是所述上一次测试的延续时以所述上一次测试最终计数的所述摩擦次数为基础继续计数。
【专利摘要】本发明公开了一种测试列尾电池极片的装置及方法。本发明的装置包括支撑框体、安装在支撑框体上的第一测试板和第二测试板、驱动单元、摩擦次数计数器、测温器以及测试结果输出单元，其中：驱动单元用于驱动第一测试板和/或第二测试板进行往复运动以使得安装在第一测试板以及第二测试板上的待测试电池极片相互摩擦；摩擦次数计数器用于计数待测试电池极片所经历的摩擦次数；测温器用于测量待测试电池极片的温度；测试结果输出单元用于向测试人员输出摩擦次数以及温度。与现有技术相比，根据本发明的装置及方法可以简单直接的对列尾电池极片的耐磨性和耐疲劳性进行测试，测试过程简单，测试所需的硬件成本和人力消耗都很低。
【IPC分类】G01N3/56, G01N3/32
【公开号】CN105486602
【申请号】CN201511001258
【发明人】田秀臣, 李富超, 姜希振
【申请人】北京世纪东方国铁科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月28日
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