CN109828176A - 一种新能源汽车电机电池高低温循环测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新能源汽车电机电池高低温循环测试系统，包括循环测试管路回路和控制单元；储液箱提供循环液，经过循环泵进行循环液流量输出，控制单元控制第一三通分流阀的三通开合度，从而决定循环液流向加热支路或制冷支路；根据循环液流向，控制单元控制三通合流阀使循环液流回主路，与待测设备进液端相连；循环液从待测设备出液端回流到储液箱，完成整个系统循环回路；待测设备进液端和出液端设有各种传感器和阀门。本发明能够分别对新能源汽车电池和电机进行高低温循环试验，适应对温度变化要求高的测试设备。

Description

一种新能源汽车电机电池高低温循环测试系统

技术领域

本发明属于试验仪器测试技术领域，具体涉及一种新能源汽车电机电池高低温循环测试系统。

背景技术

高低温测试系统主要是针对于电工、电子产品，以及其原器件，及其它材料在高温、低温的环境下贮存、运输、使用时的适应性试验。按照国家标准要求或用户自定要求，在低温、高温条件下，对电子科技产品的物理以及其他相关特性进行环境模拟测试，测试后，通过检测，来判断产品的性能，是否仍然能够符合预定要求，以便供产品设计、改进、鉴定及出厂检验用。而目前市场上主要是只针对新能源汽车电机或者电池进行测试的装置，缺少对两电设备都能进行测试的高低温循环测试系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种新能源汽车电机电池高低温循环测试系统。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种新能源汽车电机电池高低温循环测试系统，其特征在于：本系统包括循环测试管路回路和控制单元；其中，

循环测试管路回路的主路上设有储液箱，储液箱提供循环液，通过第一电磁阀的打开，再经过循环泵进行循环液流量输出，控制单元根据流量传感器采集的流量和预设参数控制循环泵的转速，调整循环泵输出流量；控制单元控制第一三通分流阀的三通开合度，从而决定循环液流向加热支路或制冷支路；

加热支路包括加热机组、第二温度传感器和第二三通分流阀，第二温度传感器用于检测经加热机组加热的循环液是否达到预设高温，若未达到预设高温则通过第二三通分流阀回到加热机组，若达到预设高温则流出；

制冷支路包括制冷机组、第三温度传感器和第三三通分流阀，第三温度传感器用于检测经制冷机组制冷的循环液是否达到预设低温，若未达到预设低温则通过第三三通分流阀回到制冷机组，若达到预设低温则流出；

根据循环液流向，控制单元控制三通合流阀的开合情况，以使循环液流回主路；再与待测设备进液端相连；待测设备进液端设有流量传感器、第一压力传感器、第四温度传感器和第二电磁阀，控制单元根据流量传感器、第一压力传感器的数据控制第二电磁阀；循环液从待测设备出液端回流到储液箱，完成整个系统循环回路；待测设备出液端设有第五温度传感器、第二压力传感器和第三电磁阀，控制单元根据第二压力传感器的数据控制第三电磁阀。

按上述系统，所述的储液箱上设有加液口旋拧阀和排液口旋拧阀，用于人工增减循环液；所述的储液箱内设有与控制单元连接的液位传感器，当循环液的液位低于预设值时发出报警。

按上述系统，所述的储液箱中设有与控制单元连接的第一温度传感器，用于检测储液箱内循环液的温度。

按上述系统，循环测试管路的主路、加热支路和制冷支路的管路上均包裹有双层真空加发泡保温层。

按上述系统，所述的待测设备的进液端设有第四电磁阀，第四电磁阀通过第一接口与循环测试管路的主路连接，用于使循环液进入待测设备；所述的待测设备的出液端设有第五电磁阀，第五电磁阀通过第二接口与循环测试管路的主路连接，用于使循环液从待测设备流回储液箱；所述的控制单元上设有紧急制动按钮，当紧急制动按钮被按下时，控制单元控制第四电磁阀、第五电磁阀关闭，然后控制加热机组和制冷机组关闭；所述的第一接口和第二接口用于人工打开并排出待测设备中的循环液。

本发明的有益效果为：能够分别对新能源汽车电池和电机进行高低温循环试验，通过温度传感器、压力传感器和流量传感器等传感器采集循环管路实时的各项数据信号，利用主控制器快速进行数据信号的分析，对各管路阀门可实现精确控制；通过温控系统对目标温度可快速设定，并且对温度上升或下降的速度也能够进行精准的控制，能适应对温度变化要求高的测试设备。

附图说明

图1是本发明系统的结构示意图。

图中：1-加液口旋拧阀；2-储液箱；3-液位传感器；4-第一温度传感器；5-排液口旋拧阀；6-第一电磁阀；7-变频器；8-循环泵；9-第一三通分流阀；10-第二温度传感器；11-第二三通分流阀；12-第三温度传感器；13-第三三通分流阀；14-三通合流阀；15-过滤器；16-流量传感器；17-第一压力传感器；18-第四温度传感器；19-第二电磁阀；20-第一接头；21-第四电磁阀；22-第五电磁阀；23-第二接头；24-第三电磁阀；25-第五温度传感器；26-第二压力传感器。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

本发明提供一种新能源汽车电机电池高低温循环测试系统，包括循环测试管路回路和控制单元。

循环测试管路回路的主路上设有储液箱2，储液箱2提供循环液，通过第一电磁阀6的打开，再经过循环泵8进行循环液流量输出，控制单元根据流量传感,16采集的流量和预设参数控制循环泵8的转速，主要通过变频器7控制循环泵8，调整循环泵8输出流量；控制单元控制第一三通分流阀9的三通开合度，从而决定循环液流向加热支路或制冷支路。

加热支路包括加热机组、第二温度传感器10和第二三通分流阀11，第二温度传感器10用于检测经加热机组加热的循环液是否达到预设高温，若未达到预设高温则通过第二三通分流阀11回到加热机组，若达到预设高温则流出。

制冷支路包括制冷机组、第三温度传感器12和第三三通分流阀13，第三温度传感器12用于检测经制冷机组制冷的循环液是否达到预设低温，若未达到预设低温则通过第三三通分流阀13回到制冷机组，若达到预设低温则流出。

根据循环液流向，控制单元控制三通合流阀14的开合情况，以使循环液流回主路；再与待测设备进液端相连；待测设备进液端设有流量传感器16、第一压力传感器17、第四温度传感器18和第二电磁阀19，控制单元根据流量传感器16、第一压力传感器17的数据控制第二电磁阀19；循环液从待测设备出液端回流到储液箱2，完成整个系统循环回路；待测设备出液端设有第五温度传感器25、第二压力传感器26和第三电磁阀24，控制单元根据第二压力传感器26的数据控制第三电磁阀24。

所述的储液箱2上设有加液口旋拧阀1和排液口旋拧阀5，用于人工增减循环液；所述的储液箱2内设有与控制单元连接的液位传感器3，当循环液的液位低于预设值时发出报警。

所述的储液箱2中设有与控制单元连接的第一温度传感器4，用于检测储液箱内循环液的温度。

循环测试管路的主路、加热支路和制冷支路的管路上均包裹有双层真空加发泡保温层，可最大限度的避免温度损失，以确保节能高效。

所述的待测设备的进液端设有第四电磁阀21，第四电磁阀21通过第一接口20与循环测试管路的主路连接，用于使循环液进入待测设备；所述的待测设备的出液端设有第五电磁阀22，第五电磁阀22通过第二接口23与循环测试管路的主路连接，用于使循环液从待测设备流回储液箱2；所述的控制单元上设有紧急制动按钮，当紧急制动按钮被按下时，控制单元控制第四电磁阀21、第五电磁阀22关闭，然后控制加热机组和制冷机组关闭；所述的第一接口20和第二接口23用于人工打开并排出待测设备中的循环液。

如图1所示，本发明主要由主控制系统和执行测试系统两部分构成，其中主控制系统由主控制器、温控系统、安全保护系统组成，执行测试系统包括加热系统、制冷系统、储液箱2、电磁阀、三通阀、温度传感器、压力传感器、液位传感器3、流量传感器16、循环泵8等。主控制系统对执行测试系统进行控制、测试温度设置及监控，以及提供测试系统的安全保障。

当需要进行高低温循环测试时，首先主控制器以及安全保护系统对整个执行测试系统进行状态检查，系统正常运行后，通过温控系统设定目标测试温度。主控制器控制第一电磁阀6打开，根据主控制器设置流量流速参数，通过变频器7控制循环泵8转速，抽取出储液箱2中的循环液流向第一三通分流阀9。

假定需要进行高温测试，主控制器将控制第一三通分流阀9只接通加热系统方向，循环液通过加热机组进行加热升温，流向第二温度传感器10，经过测量后，如果循环液温度没有达到设定测试温度，第二三通分流阀11将引导循环液回流至加热机组，直至达到设定测试温度；当循环液温度达到设定测试温度，第二三通分流阀11将接通流向三通合流阀14方向。

假定需要进行低温测试，主控制器将控制第一三通分流阀9只接通制冷系统方向，循环液通过制冷机组进行制冷降温，流向第三温度传感器12，经过测量后，如果循环液温度没有达到设定测试温度，第三三通分流阀13将引导循环液回流至制冷机组，直至达到设定测试温度；当循环液温度达到设定测试温度，第二三通分流阀11将接通流向三通合流阀14方向。

当循环液达到设定测试温度后，经过三通合流阀14流向过滤器15，进行循环液过滤处理，去除加热或者制冷时产生的杂质。再经过流量传感器16，进行循环液流量流速测量，将信息反馈给主控制器实时控制变频器7，以控制循环泵8以稳定的流量流速传输循环液。再依次经过第一压力传感器17和第四温度传感器18的测量，确保循环液压力和温度达到测试设定要求。主控制器控制第二电磁阀19和第四电磁阀21的打开，循环液流入待测设备进液端，待测设备进行高低温测试。

测试完成后，循环液由待测设备出液端依次流向第五电磁阀22、第二接头23、第三电磁阀24、第五温度传感器25以及第二压力传感器26回流到储液箱2内进行回收重复利用，其中第五温度传感器25检测测试后循环液温度反馈给温控系统，做实时温度数据对比。同时，第二压力传感器26采集循环液压力信息传送给主控制器和安全保护系统，做实时压力数据对比，确保测试过程温度及压力保持稳定性，并间接监控被测设备测试环节是否处于正常状态。

当产生异常突发情况时，按下紧急制动按钮，主控制器将立即对第四电磁阀21、第五电磁阀22进行关闭，以确保被测设备的安全，接着对其他所有阀门及加热机组、制冷机组进行关闭，同时安全保护系统发出故障警报及故障信息提示，以待人为操作处理。当遇到特殊情况时，可打开第一接头20和第二接头23排放出待测设备内的循环液，或者提取循环液进行质量检测，排除循环液质量对设定测试温度的影响。

本发明包含了四个安全反馈机制如下：

第一反馈机制：当加热系统中第二温度传感器检测循环液温度经过多次回流加热升温之后，仍然未达到设定测试温度，安全保护系统会进行未达设定温度异常预警，以提醒人工检测加热系统异常出处；同样，当制冷系统中第三温度传感器检测循环液经过多次回流制冷降温后，仍然未达到设定测试温度，安全保护系统会进行未达设定温度异常预警，以提醒人工检测制冷系统异常出处；

第二反馈机制：根据第四温度传感器采集的温度数据与第二温度传感器或者第三温度传感器数据进行对比，可以判断管路对循环液温度的影响，进行温度差值补尝；如果对比数据差距明显，可能是某个传感器发生故障，安全保护系统将发出传感器异常预警，以提醒人工检查故障出处；

第三反馈机制：将第一压力传感器和第二压力传感器采集数据进行对比分析，同时将第四温度传感器与第五温度传感器采集数据进行对比分析，根据温度和压力数据变化稳定性，间接监控被测设备测试环节是否处于正常状态；

第四反馈机制：储液箱上设有加液口旋拧阀以及排液口旋拧阀，根据液位传感器采集的液位高度信息，实现水箱液位预警，可人为根据标准增减循环液的量。根据第一温度传感器反馈信息，用以实时检测储液箱内循环液温度，提供与设定测试温度值的温度差数据，温控系统根据温度差实时调节加热机组或者制冷机组功率，以达到快速实现设定测试温度的目的；

通过四个安全反馈机制对比分析各传感器的反馈信息，以设定的温度和流量流速为参考，实现水箱液位预警、未达设定温度异常预警、高低温预警、传感器异常预警等预警提示,管路高低压保护、综合故障提前警示。安全保护系统能够及时检测故障，进行预警，以保障整个系统的安全正常运作。

本发明控温范围为-50℃到150℃，能够分别对新能源汽车电池和电机进行高低温循环试验。通过温度传感器、压力传感器和流量传感器等传感器采集循环管路实时的各项数据信号，利用主控制器快速进行数据信号的分析，对各管路阀门可实现精确控制；通过温控系统对目标温度可快速设定，并且对温度上升或下降的速度也能够进行精准的控制，能适应对温度变化要求高的测试设备。

同时，安全保护系统通过对比分析各传感器的反馈信息，以设定的温度和流量流速为参考，实现水箱液位预警、未达设定温度异常预警、高低温预警、传感器异常预警等预警提示,管路高低压保护、综合故障提前警示，并在主控制器上设置紧急停止按钮，以应对突发情况能快速关闭各阀门，从而及时保护被测设备以及保障整个系统的安全正常运作。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新能源汽车电机电池高低温循环测试系统，其特征在于：本系统包括循环测试管路回路和控制单元；其中，

循环测试管路回路的主路上设有储液箱，储液箱提供循环液，通过第一电磁阀的打开，再经过循环泵进行循环液流量输出，控制单元根据流量传感器采集的流量和预设参数控制循环泵的转速，调整循环泵输出流量；控制单元控制第一三通分流阀的三通开合度，从而决定循环液流向加热支路或制冷支路；

加热支路包括加热机组、第二温度传感器和第二三通分流阀，第二温度传感器用于检测经加热机组加热的循环液是否达到预设高温，若未达到预设高温则通过第二三通分流阀回到加热机组，若达到预设高温则流出；

制冷支路包括制冷机组、第三温度传感器和第三三通分流阀，第三温度传感器用于检测经制冷机组制冷的循环液是否达到预设低温，若未达到预设低温则通过第三三通分流阀回到制冷机组，若达到预设低温则流出；

根据循环液流向，控制单元控制三通合流阀的开合情况，以使循环液流回主路；再与待测设备进液端相连；待测设备进液端设有流量传感器、第一压力传感器、第四温度传感器和第二电磁阀，控制单元根据流量传感器、第一压力传感器的数据控制第二电磁阀；循环液从待测设备出液端回流到储液箱，完成整个系统循环回路；待测设备出液端设有第五温度传感器、第二压力传感器和第三电磁阀，控制单元根据第二压力传感器的数据控制第三电磁阀。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车电机电池高低温循环测试系统，其特征在于：所述的储液箱上设有加液口旋拧阀和排液口旋拧阀，用于人工增减循环液；所述的储液箱内设有与控制单元连接的液位传感器，当循环液的液位低于预设值时发出报警。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车电机电池高低温循环测试系统，其特征在于：所述的储液箱中设有与控制单元连接的第一温度传感器，用于检测储液箱内循环液的温度。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车电机电池高低温循环测试系统，其特征在于：循环测试管路的主路、加热支路和制冷支路的管路上均包裹有双层真空加发泡保温层。

5.根据权利要求1所述的新能源汽车电机电池高低温循环测试系统，其特征在于：所述的待测设备的进液端设有第四电磁阀，第四电磁阀通过第一接口与循环测试管路的主路连接，用于使循环液进入待测设备；所述的待测设备的出液端设有第五电磁阀，第五电磁阀通过第二接口与循环测试管路的主路连接，用于使循环液从待测设备流回储液箱；所述的控制单元上设有紧急制动按钮，当紧急制动按钮被按下时，控制单元控制第四电磁阀、第五电磁阀关闭，然后控制加热机组和制冷机组关闭；所述的第一接口和第二接口用于人工打开并排出待测设备中的循环液。