CN111157904A - 一种高低温箱一体柜测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于试验设备技术领域，尤其涉及一种高低温箱一体柜测试系统。本发明的高低温箱一体柜测试系统包括至少一个测试室、设备室、电箱、控制面板以及能量回馈型电源模块；所述控制面板、电箱和设备室分别设于所述至少一个测试室的右侧，所述能量回馈型电源模块安装于所述至少一个测试室的后侧；所述至少一个测试室内部分别设置有风轮、加热盘及蒸发器，所述设备室内分别设有压缩机、冷凝器，所述电箱内设有控制器，所述风轮与箱体外部的电机连接，所述电机、压缩机、冷凝器、加热盘及蒸发器分别与控制器连接，所述控制器与控制面板连接。本发明将能量回馈型电源与高低温箱结合制作成的一体柜测试系统，节省空间，降低时间成本与经济成本，降低热量排放，提高可靠性。

Description

一种高低温箱一体柜测试系统

技术领域

本发明涉及试验设备技术领域，特指一种高低温箱一体柜测试系统及方法。

背景技术

随着工业产品对质量要求的提高，生产出的产品在投入市场前需要进行模拟试验，且要求试验能完全真实地模拟产品在使用过程中的真实情况。高低温试验箱广泛应用于化学、生物、物理等领域，其主要作用是为产品零部件的高低温环境进行性能测试，其中电池的性能测试占据了重要的地位，使得不同温度环境下产品的可靠性达到要求。

现有技术中的高低温试验箱的试验腔都是单腔试验，造成试验过程中试样对风流的接触不均匀，试样的各个位置对环境影响不同，造成试验数据误差；另外，现有试样通过托盘装载，试样接触托盘的表面不能与环境很好的接触，会影响试验结果；且现有高低温试验箱对冷凝器产生的冷凝水没有合理排出，影响试验设备的寿命。

同时，现有的国内外电源模块试验装置的输出负载采用两种模式：1、直接采用电阻作为负载，对于不同的输出规格需更换不同的负载电阻，非常不方便，且输出功率全部转换成热量消耗；2、采用消耗型电子负载，可以程控操作以适应不同的输出规格，但输出功率仍全部转换成热量消耗。电源模块自身的能源转换效率在80%以上，可见试验时主要的功率消耗都是转换成热量白白浪费掉，同时由于发热量大，反过来影响环境温度，影响试验结果的可靠性与准确性。

发明内容

本发明提供了一种高低温箱一体柜测试系统及方法，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高低温箱一体柜测试系统，包括至少一个测试室、设备室、电箱、控制面板以及能量回馈型电源模块；所述控制面板、电箱和设备室分别设于所述至少一个测试室的右侧，所述能量回馈型电源模块安装于所述至少一个测试室的后侧；

所述至少一个测试室内部分别设置有风轮、加热盘及蒸发器，所述设备室内分别设有压缩机、冷凝器，所述电箱内设有控制器，所述风轮与箱体外部的电机连接，所述电机、压缩机、冷凝器、加热盘及蒸发器分别与控制器连接，所述控制器与控制面板连接；

所述至少一个测试室内按照有用于放置待试验电源的测试板，所述能量回馈型电源模块与所述待试验电源连接。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述能量回馈型电源模块包括整流电路、PWM控制单元、升压变换单元、供电电源；所述待试验电源与整流电路连接，所述整流电路的输出与PWM控制单元连接，所述PWM控制单元与升压变换单元的输入端连接，所述升压变换单元的输出端与供电电源输出端连接。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述能量回馈型电源模块包括还包括恒流控制电路，所述整流电路的输出端连接恒流控制电路，所述恒流控制电路连接PWM控制单元；所述供电电源的输出端与待试验电源之间的连接线路上还设有第一隔离二极管，所述升压变换单元的输出端与待试验电源之间的连接线路上还设有第二隔离二极管；所述待试验电源的输出经整流电路整流成直流电压，再通过所述恒流控制电路自动控制PWM单元调整升压变换电路输出，同时将该电压输出送回所述供电电源输入端供电。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述至少一个测试室的左侧开设有用于打开和关闭测试室的箱门，所述箱门与至少一个测试室表面接触的位置设置有密封条，所述箱门上还设有观察窗。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述风轮的左侧设有水平带弧度的隔板，所述隔板前方设有竖直挡板，所述竖直挡板与隔板垂直连接并形成风道，并于所述风轮处形成进风口，于箱体内部左侧形成出风口。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述进风口和出风口处均设有网板，且所述出风口处的网板上设置有分别设有导风板以及热电偶，所述热电偶与控制器电连接。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述至少一个测试室内部右侧还设有用于降温的蒸发器，所述冷凝器通过管道与所述蒸发器连接。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述至少一个测试室内的顶部还设有烟雾灭火器，所述箱体外侧还安装有二氧化碳瓶，所述烟雾灭火器与二氧化碳瓶连接。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述至少一个测试室内还设有传感器，所述传感器与控制面板连接；所述设备室内还设有二氧化碳灭火器，所述二氧化碳灭火器与所述传感器连接，并通过管道与所述至少一个测试室内连通。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述至少一个测试室内还设有6路温度传感器，所述温度传感器与控制器电连接。

相对于现有技术，本发明产生的有益效果在于：本发明实施例的能量回馈型高低温箱一体柜测试系统内部温度均匀，避免了因局部温度过高而影响样品的测试结果，且能量回馈型电源可以有效的降低能耗、节能减排，将能量回馈型电源与高低温箱结合制作成的一体柜测试系统，节省空间，增加设备移动的便利性，控制操作的方便性，降低时间成本与经济成本。本发明具有多种保护功能，具备急停按钮，最大限度上保证试验人员的人身安全和公司的财产安全。能量回馈型电源模块的电压与电流稳定，回收效率高，能节能50%以上，显著降低试验成本，降低热量排放，提高可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例的高低温箱一体柜测试系统的正视图；

图2是本发明实施例的高低温箱一体柜测试系统的右视图；

图3是本发明实施例的高低温箱一体柜测试系统的后视图；

图4是本发明实施例的风轮结构示意图；

图5是本发明实施例的加热盘结构示意图；

图6是本发明实施例的能量回馈型电源模块结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图3，图1是本发明实施例的高低温箱一体柜测试系统的正视图，图2是本发明实施例的高低温箱一体柜测试系统的右视图，图3是本发明实施例的高低温箱一体柜测试系统的后视图。本发明实施例的高低温箱一体柜测试系统包括第一测试室1、第二测试室2、设备室3、电箱4、控制面板5以及能量回馈型电源模块7。其中，第一测试室1位于第二测试室2的上方，控制面板5、电箱4和设备室3依次设于两个测试室的右侧，能量回馈型电源模块7安装于两个测试室的后侧。

第一测试室1的内壁由外向内依次设置有保温层（图未示）和不锈钢内胆（图未示），内壁表面喷涂铁氟龙漆；第一测试室1的左侧开设有用于打开和关闭测试室的箱门11，箱门11与第一测试室1表面接触的位置设置有密封条（图未示），用于提高测试室的密封性；箱门11上还设有观察窗111，便于观察箱内样品的试验情况；本发明实施例中，观察窗111为3层钢化玻璃板材质，具有窗框加热、玻璃加热以及防霜功能。

请一并参阅图4，是本发明实施例的风轮结构示意图。第一测试室1内部的后侧壁设置有风轮12，风轮12与安装于箱体外部的长轴电机121连接，风轮12的左侧设有水平带弧度的隔板13，隔板13前方设有竖直挡板14，竖直挡板14与隔板13垂直连接并形成风道（图未示），风道与箱体内壁密闭连接，于风轮12处形成进风口（图未示），于箱体内部左侧形成出风口（图未示），进风口和出风口处均设有网板16，其中，出风口的网板16上分别设有导风板161以及热电偶162。

请一并参阅图5，是本发明实施例的加热盘结构示意图。风轮12的前方设有用于加热的加热盘15，第一测试室1内部的右侧还设有用于降温的蒸发器17。

第一测试室1内还水平安装有测试板18，测试板18用于安装待试验电源模块6，待试验电源模块6与后侧的能量回馈型电源模块7相连，在测试结束后通过能量回馈型电源模块7将电能传输回供电电池；第一测试室1内部后侧还设有线孔20，用于能量回馈型电源模块7与待试验电源模块6的走线连接。第一测试室1内侧壁还设有用于支撑测试板18的支撑架（图未示）。本发明实施例中，测试板18可自由拆卸以及调节高度位置，且承重能力符合试验要求。测试板18为孔板结构，由于待试验电源模块与环境接触面积大，传热均匀、温度均匀、偏差度小、波动度小，孔板结构可以避免待试验电源模块局部温度过高，或实际温度与设定温度相差过大导致的试验结果不精确，大大提高了试验结果的准确性。

第一测试室1内的顶部还设有烟雾灭火器19，烟雾灭火器19与设于箱体外侧的二氧化碳瓶191连接。

第一测试室1内还设有传感器（图未示），传感器与控制面板5连接，用于调控测试室内的温度。

设备室3内分别设有压缩机31、冷凝器32、油分离器（图未示）、储液器33以及二氧化碳灭火器（图未示），储液器33与压缩机31连接，压缩机31与冷凝器32连接，冷凝器32通过管道与第一测试室内的蒸发器17连接。油分离器与冷凝器32连接，二氧化碳灭火器与测试室内的传感器连接，并通过管道与测试室内连通。

电箱4内设有控制器（图未示）以及控制电路（图未示），压缩机31、冷凝器32、加热盘15、烟雾灭火器19以及电机121均与控制器电连接，控制器与控制面板5电连接。网板16上的热电偶162与控制器电连接，用于对测试室内温度进行控制和PID调整。风轮12在电机121的驱动下高速旋转，将风由进风口经过加热盘15与冷凝器32后吸入，然后通过风道后由出风口吹出，从而实现测试室内的空气循环，实现加热和制冷。出风口处网板16上设置的导风板161和热电偶162可以使吹入测试室内的空气温度更加均匀。

请参阅图6，是本发明实施例的能量回馈型电源模块结构示意图。能量回馈型电源模块7包括整流电路71、PWM控制单元72、升压变换单元73、供电电源74以及恒流控制电路75；待试验电源模块6与整流电路71连接，整流电路71的输出与PWM控制单元72连接，PWM控制单元72与升压变换单元73的输入端连接，升压变换单元73的输出端与供电电源74输出端连接。整流电路71的输出端连接恒流控制电路75，恒流控制电路75连接PWM控制单元72；供电电源74的输出端与待试验电源模块6之间的连接线路上设有第一隔离二极管76，升压变换单元73的输出端与待试验电源模块6之间的连接线路上设有第二隔离二极管77。能量回馈型电源模块7的工作过程具体为：待试验电源模块的输出经整流电路71整流成直流电压，再通过恒流控制电路75自动控制PWM单元72调整升压变换电路73输出，达到程控设定的试验电流，同时将该电压输出送回供电电源74输入端供电。

本发明实施例中，第一测试室1内还设有6路温度传感器（图未示），温度传感器与控制器电连接。通过控制器控制风轮12与发热盘15的功率，调整箱内温度，且各点温度可通过人机界面显示，可以有曲线记录以及通过USB导出，温度超限后会触发报警以及二氧化碳灭火器灭火，增加了试验的安全性，减小造成损失的风险。

本发明实施例中，第一测试室1内还安装有LED灯（图未示），方便试验人员通过观察窗观111察测试室内部情况。

本发明实施例中，测试系统箱体上还设有防爆铰链，箱体内下方还设有排水管道，用于将凝结的水排出箱体。

本发明实施例中，能耗2.5KW/单层，且加装智能电表实施显示当前的运行能耗。

本发明实施例中，第二测试室2的内部结构以及工作原理与第一测试室1相同，本发明将不再赘述。

本发明实施例的能量回馈型高低温箱一体柜测试系统可在零下40℃到150℃的温度范围内进行测试，温度波动度≤0.7℃，均匀度≤2℃，温度偏差≤±2℃，内部温度均匀，避免了因局部温度过高而影响样品的测试结果，且能量回馈型电源可以有效的降低能耗、节能减排，将能量回馈型电源与高低温箱结合制作成的一体柜测试系统，节省空间，增加设备移动的便利性，控制操作的方便性，降低时间成本与经济成本。本发明具有多种保护功能，具备急停按钮，最大限度上保证试验人员的人身安全和公司的财产安全。能量回馈型电源模块的电压与电流稳定，回收效率高，能节能50%以上，显著降低试验成本，降低热量排放，提高可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高低温箱一体柜测试系统，其特征在于，包括至少一个测试室、设备室、电箱、控制面板以及能量回馈型电源模块；所述控制面板、电箱和设备室分别设于所述至少一个测试室的右侧，所述能量回馈型电源模块安装于所述至少一个测试室的后侧；

所述至少一个测试室内部分别设置有风轮、加热盘及蒸发器，所述设备室内分别设有压缩机、冷凝器，所述电箱内设有控制器，所述风轮与箱体外部的电机连接，所述电机、压缩机、冷凝器、加热盘及蒸发器分别与控制器连接，所述控制器与控制面板连接；

所述至少一个测试室内按照有用于放置待试验电源的测试板，所述能量回馈型电源模块与所述待试验电源连接。

2.根据权利要求1所述的高低温箱一体柜测试系统，其特征在于，所述能量回馈型电源模块包括整流电路、PWM控制单元、升压变换单元、供电电源；所述待试验电源与整流电路连接，所述整流电路的输出与PWM控制单元连接，所述PWM控制单元与升压变换单元的输入端连接，所述升压变换单元的输出端与供电电源输出端连接。

3.根据权利要求2所述的高低温箱一体柜测试系统，其特征在于，所述能量回馈型电源模块包括还包括恒流控制电路，所述整流电路的输出端连接恒流控制电路，所述恒流控制电路连接PWM控制单元；所述供电电源的输出端与待试验电源之间的连接线路上还设有第一隔离二极管，所述升压变换单元的输出端与待试验电源之间的连接线路上还设有第二隔离二极管；所述待试验电源的输出经整流电路整流成直流电压，再通过所述恒流控制电路自动控制PWM单元调整升压变换电路输出，同时将该电压输出送回所述供电电源输入端供电。

4.根据权利要求1所述的高低温箱一体柜测试系统，其特征在于，所述至少一个测试室的左侧开设有用于打开和关闭测试室的箱门，所述箱门与至少一个测试室表面接触的位置设置有密封条，所述箱门上还设有观察窗。

5.根据权利要求1所述的高低温箱一体柜测试系统，其特征在于，所述风轮的左侧设有水平带弧度的隔板，所述隔板前方设有竖直挡板，所述竖直挡板与隔板垂直连接并形成风道，并于所述风轮处形成进风口，于箱体内部左侧形成出风口。

6.根据权利要求5所述的高低温箱一体柜测试系统，其特征在于，所述进风口和出风口处均设有网板，且所述出风口处的网板上设置有分别设有导风板以及热电偶，所述热电偶与控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的高低温箱一体柜测试系统，其特征在于，所述至少一个测试室内部右侧还设有用于降温的蒸发器，所述冷凝器通过管道与所述蒸发器连接。

8.根据权利要求7所述的高低温箱一体柜测试系统，其特征在于，所述至少一个测试室内的顶部还设有烟雾灭火器，所述箱体外侧还安装有二氧化碳瓶，所述烟雾灭火器与二氧化碳瓶连接。

9.根据权利要求8所述的高低温箱一体柜测试系统，其特征在于，所述至少一个测试室内还设有传感器，所述传感器与控制面板连接；所述设备室内还设有二氧化碳灭火器，所述二氧化碳灭火器与所述传感器连接，并通过管道与所述至少一个测试室内连通。

10.根据权利要求9所述的高低温箱一体柜测试系统，其特征在于，所述至少一个测试室内还设有6路温度传感器，所述温度传感器与控制器电连接。

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