CN113533982B - 一种动力电池试验设备及除霜方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及试验设备领域，公开一种动力电池试验设备及除霜方法。所述动力电池试验设备包括测试风道、第一制冷系统、第二制冷系统和板式换热器，测试风道用于模拟动力电池的试验环境，第一制冷系统设置于测试风道的低温侧，第二制冷系统设置于测试风道的高温侧，第一制冷系统通过板式换热器与第二制冷系统连通，当测试风道内的环境温度大于或等于预设温度时，第一制冷系统单独运行，当测试风道内的环境温度小于预设温度时，第一制冷系统和第二制冷系统同时运行。本发明可以自主判断执行除霜动作，避免了设备长时间结霜造成运行负担而降低制冷效果，同时能够保持比较恒定的温度，温度波动较小，除霜期间用户仍然可以正常进行动力电池试验。

Description

一种动力电池试验设备及除霜方法

技术领域

本发明涉及试验设备领域，尤其涉及一种动力电池试验设备及除霜方法。

背景技术

霜是水汽在温度很低的时候，产生的一种凝华现象，和雪很类似。科学上，霜是由冰晶组成，和露的出现过程是雷同的，都是空气中的相对湿度到达时，水分从空气中析出的现象。高低温试验箱在模拟超低温试验环境的过程中，难免会因为温度和湿度的变化，使水在遇冷后冷却成结晶形成霜，如果不及时除霜就会形成厚厚的冰，可能会造成制冷压缩机的运行负担，也会大大的降低制冷效果，从而影响试验。

一般情况下高低温试验箱都会配有相应的除霜程序，现有除霜方式都是低温室自动除霜，试验箱经过电磁阀的自动装换，将压缩机排气端的高温高压气体引入制冷蒸发器，通过吸收热能量使蒸发器表面温度升高，使霜变成水，通过固定通道排出试验箱，以此达到除霜的效果。但是，动力电池的环境测试一般经常开门摆放产品，箱内经常打开，箱内湿度会增大，更加容易结霜，常规的电加热除霜，采用热气旁通控制化霜，箱内温度会有很大的波动，影响用户的测试结果。

发明内容

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种动力电池试验设备，在除霜的同时能够保持比较恒定的温度，降低温度波动，避免影响动力电池试验结果。

本发明的另一个目的在于提供一种除霜方法，在除霜的同时能够保持比较恒定的温度，降低温度波动，避免影响动力电池试验结果。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种动力电池试验设备，包括测试风道、第一制冷系统、第二制冷系统和板式换热器，所述测试风道用于模拟动力电池的试验环境，所述第一制冷系统设置于所述测试风道的低温侧，所述第二制冷系统设置于所述测试风道的高温侧，所述第一制冷系统通过所述板式换热器与所述第二制冷系统连通，当所述测试风道内的环境温度大于或等于预设温度时，所述第一制冷系统单独运行，当所述测试风道内的环境温度小于预设温度时，所述第一制冷系统和所述第二制冷系统同时运行。

作为本发明的动力电池试验设备的可选方案，所述第一制冷系统包括依次连通的第一冷凝器、恒温蒸发器和第一制冷压缩机，所述第一冷凝器的冷媒介质分别通过所述恒温蒸发器换热气化，并经由所述第一制冷压缩机加压回流至所述第一冷凝器液化。

作为本发明的动力电池试验设备的可选方案，所述第一制冷系统还包括第一电磁阀和第一热力膨胀阀，所述第一电磁阀的一端与所述第一冷凝器和所述恒温蒸发器之间的管路连通，所述第一电磁阀的另一端通过所述第一热力膨胀阀与所述板式换热器连通。

作为本发明的动力电池试验设备的可选方案，所述第一制冷系统还包括第二电磁阀、第一手动膨胀阀、第一快开电磁阀和第二手动膨胀阀，所述第二电磁阀和所述第一快开电磁阀并联设置，所述第二电磁阀的一端与所述第一冷凝器连通，所述第二电磁阀的另一端通过所述第一手动膨胀阀与所述恒温蒸发器连通，所述第一快开电磁阀的一端与所述第一冷凝器连通，所述第一快开电磁阀的另一端通过所述第二手动膨胀阀与所述恒温蒸发器连通。

作为本发明的动力电池试验设备的可选方案，所述第一制冷系统还包括第三电磁阀和蒸发压力调节阀，所述第三电磁阀和所述蒸发压力调节阀并联设置于所述恒温蒸发器和所述第一制冷压缩机之间的管路上。

作为本发明的动力电池试验设备的可选方案，所述第一制冷系统还包括第四电磁阀和第一能量调节阀，所述第四电磁阀的一端与所述第一制冷压缩机和所述第一冷凝器之间的管路连通，所述第四电磁阀的另一端通过所述第一能量调节阀与所述第一冷凝器和所述恒温蒸发器之间的管路连通。

作为本发明的动力电池试验设备的可选方案，所述第二制冷系统包括依次连通的第二冷凝器、降温蒸发器和第二制冷压缩机，所述第二冷凝器的冷媒介质分别通过所述降温蒸发器换热气化，并经由所述第二制冷压缩机加压回流至所述第二冷凝器液化，所述板式换热器设置于所述第二冷凝器与所述降温蒸发器之间的管路上。

作为本发明的动力电池试验设备的可选方案，所述第二制冷系统还包括第五电磁阀、第三手动膨胀阀、第二快开电磁阀、第六电磁阀、第四手动膨胀阀和第五手动膨胀阀，所述第五电磁阀和所述第三手动膨胀阀串联设置，并与所述第二快开电磁阀并联设置，所述第六电磁阀和所述第四手动膨胀阀串联设置，并与所述第五手动膨胀阀并联设置，所述第五电磁阀的一端与所述板式换热器连通，所述第五电磁阀的另一端通过所述第三手动膨胀阀与所述降温蒸发器连通，所述第二快开电磁阀的一端与所述板式换热器连通，所述第二快开电磁阀的另一端通过所述第六电磁阀和所述第四手动膨胀阀与所述降温蒸发器连通，所述第二快开电磁阀的另一端还通过所述第五手动膨胀阀与所述降温蒸发器连通。

作为本发明的动力电池试验设备的可选方案，所述第二制冷系统还包括第七电磁阀和第二能量调节阀，所述第七电磁阀的一端与所述第二冷凝器和所述板式换热器之间的管路连通，所述第七电磁阀的另一端通过所述第二能量调节阀与所述板式换热器与所述降温蒸发器之间的管路连通。

一种除霜方法，采用如上所述的动力电池试验设备，包括以下步骤：

S1、输入测试风道的设定温度，获取测试风道内的实时温度；

S2、当测试风道内的蒸发过热度小于预设蒸发过热度值，且测试风道内的实时温度与设定温度的差值大于预设升温值并持续第一预设时间时，启动除霜动作；

S3、打开第一电磁阀，同时关闭第二电磁阀、第三电磁阀和第一快开电磁阀，持续第二预设时间后，启动第一制冷压缩机，测试风道内降温至设定温度后，持续第三预设时间；

S4、打开第四电磁阀和第三电磁阀，持续第四预设时间，进行第一次除霜；

S5、关闭第二快开电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀，开启第七电磁阀，进行第二次除霜；

S6、第七电磁阀开启持续第五预设时间后，关闭第七电磁阀、第一制冷压缩机和第一电磁阀，同时开启第二电磁阀和第一快开电磁阀，测试风道内的实时温度开始恒定为设定温度，结束除霜动作。

本发明的有益效果为：

本发明提供的动力电池试验设备，通过测试风道模拟动力电池的试验环境，第一制冷系统设置于测试风道的低温侧，第二制冷系统设置于测试风道的高温侧，第一制冷系统通过板式换热器与第二制冷系统连通，当测试风道内的环境温度大于或等于预设温度时，第一制冷系统单独运行完成制冷和除霜作业，当测试风道内的环境温度小于预设温度时，第一制冷系统和第二制冷系统同时运行完成制冷和除霜作业，避免了设备长时间结霜造成的运行负担而降低制冷效果，在除霜的同时能够保持比较恒定的温度，用户仍然可以正常进行动力电池试验。

本发明提供的除霜方法，首先，输入测试风道的设定温度，获取测试风道内的实时温度，当测试风道内的蒸发过热度小于预设蒸发过热度值，且测试风道内的实时温度与设定温度的差值大于预设升温值并持续第一预设时间时，启动除霜动作；然后，打开第一电磁阀，同时关闭第二电磁阀、第三电磁阀和第一快开电磁阀，持续第二预设时间后，启动第一制冷压缩机，测试风道内降温至设定温度后，持续第三预设时间，打开第四电磁阀和第三电磁阀，持续第四预设时间，进行第一次除霜，关闭第二快开电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀，开启第七电磁阀，进行第二次除霜；最后，第七电磁阀开启持续第五预设时间后，关闭第七电磁阀、第一制冷压缩机和第一电磁阀，同时开启第二电磁阀和第一快开电磁阀，测试风道内的实时温度开始恒定为设定温度，结束除霜动作。本发明提供的除霜方法，当恒温蒸发器结霜时可以自主判断执行除霜动作，除霜期间用户仍然可以正常进行动力电池试验，温度波动较小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的动力电池试验设备中第一制冷系统、第二制冷系统和板式换热器的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的除霜方法的流程图。

图中：

100-第一制冷系统；200-第二制冷系统；300-板式换热器；

101-第一冷凝器；102-恒温蒸发器；103-第一制冷压缩机；104-第一电磁阀；105-第一热力膨胀阀；106-第二电磁阀；107-第一手动膨胀阀；108-第一快开电磁阀；109-第二手动膨胀阀；110-第三电磁阀；

111-蒸发压力调节阀；112-第四电磁阀；113-第一能量调节阀；114-冷凝压力调节阀；115-第一针阀；116-第一干燥过滤器；117-视液镜；118-第一低压压力传感器；119-第一温度传感器；120-止回阀；

121-气液分离器；122-第二针阀；123-第二温度传感器；124-第一避震管；125-第一关断阀；126-第一压力控制器；127-第一压力表；128-第二压力表；129-第一缸头风扇；130-第三温度传感器；

131-第二避震管；132-第一油分离器；133-第一回油管；134-第一安全阀；135-第八电磁阀；136-第三能量调节阀；137-第九电磁阀；138-第二热力膨胀阀；139-第四温度传感器；

201-第二冷凝器；202-降温蒸发器；203-第二制冷压缩机；204-第五电磁阀；205-第三手动膨胀阀；206-第二快开电磁阀；207-第六电磁阀；208-第四手动膨胀阀；209-第五手动膨胀阀；210-第七电磁阀；

211-第二能量调节阀；212-第三针阀；213-第二油分离器；214-第二干燥过滤器；215-第二低压压力传感器；216-第四针阀；217-第三避震管；218-第五温度传感器；219-第六温度传感器；220-第二关断阀；

221-第三压力表；222-第四压力表；223-第二压力控制器；224-第二缸头风扇；225-第七温度传感器；226-第四避震管；227-第二安全阀；228-第二回油管；229-定压阀；230-膨胀容器；

231-毛细管；232-第十电磁阀；233-第四能量调节阀；234-第十一电磁阀；235-第三热力膨胀阀；236-第十二电磁阀；237-第四热力膨胀阀。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供一种动力电池试验设备，该动力电池试验设备包括测试风道、第一制冷系统100、第二制冷系统200和板式换热器300。测试风道用于模拟动力电池的试验环境，第一制冷系统100设置于测试风道的低温侧，第二制冷系统200设置于测试风道的高温侧，第一制冷系统100通过板式换热器300与第二制冷系统200连通。当测试风道内的环境温度大于或等于预设温度时，第一制冷系统100单独运行，当测试风道内的环境温度小于预设温度时，第一制冷系统100和第二制冷系统200同时运行。

通过测试风道模拟动力电池的试验环境，当测试风道内的环境温度大于或等于预设温度时，第一制冷系统100单独运行完成制冷和除霜作业，当测试风道内的环境温度小于预设温度时，第一制冷系统100和第二制冷系统200同时运行完成制冷和除霜作业，避免了设备长时间结霜造成的运行负担而降低制冷效果，在除霜的同时能够保持比较恒定的温度，用户仍然可以正常进行动力电池试验。

如图1所示，第一制冷系统100可以包括依次连通的第一冷凝器101、恒温蒸发器102和第一制冷压缩机103，第一冷凝器101的冷媒介质分别通过恒温蒸发器102换热气化，并经由第一制冷压缩机103加压回流至第一冷凝器101液化。

恒温蒸发器102是制冷四大件中很重要的一个部件，低温的冷凝液体通过恒温蒸发器102，与外界的空气进行热交换，气化吸热，达到制冷的效果。恒温蒸发器102主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量，促使液体沸腾汽化；蒸发室使气液两相完全分离。第一制冷压缩机103的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。第一制冷压缩机103吸入从恒温蒸发器102出来的较低压力的蒸汽，使之压力升高后送入第一冷凝器101，在第一冷凝器101中冷凝成压力较高的液体，经节流后，成为压力较低的液体后，再送入恒温蒸发器102，在恒温蒸发器102中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入第一制冷压缩机103的入口，从而完成制冷循环。

第一制冷压缩机103在蒸汽压缩式制冷系统中，把冷媒介质从低压提升为高压，并使冷媒介质不断循环流动，从而使系统不断将内部热量排放到高于系统温度的环境中。第一制冷压缩机103是第一制冷系统100的心脏，第一制冷系统100通过对第一制冷压缩机103输入电能，从而将热量从低温环境排放到高温环境。第一制冷压缩机103的能效比决定整个第一制冷系统100的能效比。第一冷凝器101属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量以很快的方式传到管子附近的空气中。

第一冷凝器101工作过程是个放热的过程，所以第一冷凝器101温度都是较高的。在第一制冷系统100中，蒸发器、第一冷凝器101、压缩机和节流阀是第一制冷系统100中必不可少的四大件，这当中蒸发器是输送冷量的设备。冷媒介质在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送冷媒介质蒸汽的作用。第一冷凝器101是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对冷媒介质起节流降压作用，同时控制和调节流入蒸发器中冷媒介质液体的量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括第一电磁阀104和第一热力膨胀阀105，第一电磁阀104的一端与第一冷凝器101和恒温蒸发器102之间的管路连通，第一电磁阀104的另一端通过第一热力膨胀阀105与板式换热器300连通。根据相应管路中冷媒介质的过热度，控制第一热力膨胀阀105的开度。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括第二电磁阀106、第一手动膨胀阀107、第一快开电磁阀108和第二手动膨胀阀109，第二电磁阀106和第一快开电磁阀108并联设置，第二电磁阀106的一端与第一冷凝器101连通，第二电磁阀106的另一端通过第一手动膨胀阀107与恒温蒸发器102连通，第一快开电磁阀108的一端与第一冷凝器101连通，第一快开电磁阀108的另一端通过第二手动膨胀阀109与恒温蒸发器102连通。第一手动膨胀阀107和第二手动膨胀阀109是一种用手操作的针阀，用以控制流往恒温蒸发器102的冷媒介质流量。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括第三电磁阀110和蒸发压力调节阀111，第三电磁阀110和蒸发压力调节阀111并联设置于恒温蒸发器102和第一制冷压缩机103之间的管路上。蒸发压力调节阀111是一种安装在恒温蒸发器102的出口管道上，以防止恒温蒸发器102内冷媒介质蒸发压力低于设定值为目的而设置的调节机构。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括第四电磁阀112和第一能量调节阀113，第四电磁阀112的一端与第一制冷压缩机103和第一冷凝器101之间的管路连通，第四电磁阀112的另一端通过第一能量调节阀113与第一冷凝器101和恒温蒸发器102之间的管路连通。

如图1所示，第二制冷系统200可以包括依次连通的第二冷凝器201、降温蒸发器202和第二制冷压缩机203，第二冷凝器201的冷媒介质分别通过降温蒸发器202换热气化，并经由第二制冷压缩机203加压回流至第二冷凝器201液化，板式换热器300设置于第二冷凝器201与降温蒸发器202之间的管路上。

板式换热器300是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器300是液-液、液-汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。

降温蒸发器202是制冷四大件中很重要的一个部件，低温的冷凝液体通过降温蒸发器202，与外界的空气进行热交换，气化吸热，达到制冷的效果。降温蒸发器202主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量，促使液体沸腾汽化；蒸发室使气液两相完全分离。第二制冷压缩机203的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。第二制冷压缩机203吸入从降温蒸发器202出来的较低压力的蒸汽，使之压力升高后送入第二冷凝器201，在第二冷凝器201中冷凝成压力较高的液体，经节流后，成为压力较低的液体后，再送入降温蒸发器202，在降温蒸发器202中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入第二制冷压缩机203的入口，从而完成制冷循环。

第二制冷压缩机203在蒸汽压缩式制冷系统中，把冷媒介质从低压提升为高压，并使冷媒介质不断循环流动，从而使系统不断将内部热量排放到高于系统温度的环境中。第二制冷压缩机203是第二制冷系统200的心脏，第二制冷系统200通过对第二制冷压缩机203输入电能，从而将热量从低温环境排放到高温环境。第二制冷压缩机203的能效比决定整个第二制冷系统200的能效比。第二冷凝器201属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量以很快的方式传到管子附近的空气中。

第二冷凝器201工作过程是个放热的过程，所以第二冷凝器201温度都是较高的。在第二制冷系统200中，蒸发器、第二冷凝器201、压缩机和节流阀是第二制冷系统200中必不可少的四大件，这当中蒸发器是输送冷量的设备。冷媒介质在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送冷媒介质蒸汽的作用。第二冷凝器201是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对冷媒介质起节流降压作用，同时控制和调节流入蒸发器中冷媒介质液体的量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括第五电磁阀204、第三手动膨胀阀205、第二快开电磁阀206、第六电磁阀207、第四手动膨胀阀208和第五手动膨胀阀209，第五电磁阀204和第三手动膨胀阀205串联设置，并与第二快开电磁阀206并联设置，第六电磁阀207和第四手动膨胀阀208串联设置，并与第五手动膨胀阀209并联设置，第五电磁阀204的一端与板式换热器300连通，第五电磁阀204的另一端通过第三手动膨胀阀205与降温蒸发器202连通，第二快开电磁阀206的一端与板式换热器300连通，第二快开电磁阀206的另一端通过第六电磁阀207和第四手动膨胀阀208与降温蒸发器202连通，第二快开电磁阀206的另一端还通过第五手动膨胀阀209与降温蒸发器202连通。第三手动膨胀阀205、第四手动膨胀阀208和第五手动膨胀阀209是一种用手操作的针阀，用以控制流往降温蒸发器202的冷媒介质流量。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括第七电磁阀210和第二能量调节阀211，第七电磁阀210的一端与第二冷凝器201和板式换热器300之间的管路连通，第七电磁阀210的另一端通过第二能量调节阀211与板式换热器300与降温蒸发器202之间的管路连通。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括依次设置于第一冷凝器101和第一快开电磁阀108之间的管路上的冷凝压力调节阀114、第一针阀115、第一干燥过滤器116和视液镜117，冷凝压力调节阀114用于调节第一冷凝器101的出口流出的冷媒介质的压力，第一干燥过滤器116用于过滤管路中混合在冷媒介质中的水分，视液镜117用于观察管路内的冷媒介质情况。针阀是一种微调阀，其阀塞为针形，主要用作调节气流量。微调阀要求阀口开启逐渐变大，从关闭到开启最大能连续细微地调节。针形阀塞即能实现这种功能。针形阀塞一般用经过淬火的钢制长针，而阀座是用锡、铜等软质材料制成。阀针与阀座间的密封是依靠其锥面紧密配合达到的。阀针的锥度有1：50和1：60锥角两种，锥表面要经过精细研磨。阀杆与阀座间的密封是靠波纹管实现的。冷凝压力调节阀114是通过直接感应冷媒介质循环的压力改变而调节阀门开启度以便让足够的冷媒介质流过，这将节省大量的冷媒介质。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括依次设置于恒温蒸发器102和蒸发压力调节阀111之间的管路上的第一低压压力传感器118和第一温度传感器119，第一低压压力传感器118用于检测恒温蒸发器102的出口的冷媒介质的压力，第一温度传感器119用于检测恒温蒸发器102的出口的冷媒介质的温度。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括依次设置于蒸发压力调节阀111和第一制冷压缩机103之间的管路上的止回阀120、气液分离器121、第二针阀122、第二温度传感器123、第一避震管124和第一关断阀125，气液分离器121用于分离管路中冷媒介质中的气体，第二温度传感器123用于检测进入第一制冷压缩机103之前的冷媒介质的温度，并反馈至第二热力膨胀阀138，第一避震管124用于缓冲管路中的冷媒介质的振动。止回阀120是指启闭件为圆形阀瓣并靠自身重量及介质压力产生动作来阻断介质倒流的一种阀门。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括第一压力控制器126、第一压力表127、第二压力表128和第一缸头风扇129，第一压力表127和第二压力表128用于测量第一制冷压缩机103的进口和出口的压力，通过第一压力控制器126调节第一制冷压缩机103的进口和出口的压力，第一缸头风扇129用于对第一制冷压缩机103进行散热。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括依次设置于第一制冷压缩机103和第一冷凝器101之间的管路上的第三温度传感器130、第二避震管131和第一油分离器132，第一油分离器132通过第一回油管133与第一制冷压缩机103连通，第三温度传感器130用于检测经过第一制冷压缩机103加压之后的冷媒介质的温度，第二避震管131用于缓冲管路中的冷媒介质的振动，第一油分离器132用于过滤管路中混合在冷媒介质中的油滴，并通过第一回油管133回收至第一制冷压缩机103。第一油分离器132的作用是将第一制冷压缩机103排出的高压蒸汽中的润滑油进行分离，以保证装置安全高效地运行。根据降低气流速度和改变气流方向的分油原理，使高压蒸汽中的油粒在重力作用下得以分离。一般气流速度在1m/s以下，就可将蒸汽中所含直径在0.2mm以上的油粒分离出来。第一油分离器132分离出的油可以回流至第一制冷压缩机103中重复利用。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括设置于第一冷凝器101上的第一安全阀134，第一安全阀134用于保证第一冷凝器101的使用安全性。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括串联设置的第八电磁阀135、第三能量调节阀136和第四温度传感器139，第八电磁阀135的一端连通于第一油分离器132和第一冷凝器101之间的管路上，另一端依次通过第三能量调节阀136和第四温度传感器139与板式换热器300连通。

如图1所示，第一制冷系统100还可以包括串联设置的第九电磁阀137和第二热力膨胀阀138，第九电磁阀137与第一电磁阀104并联设置，第九电磁阀137的一端连通于视液镜117和第一快开电磁阀108之间的管路上，另一端通过第二热力膨胀阀138连通于第三能量调节阀136和第四温度传感器139之间的管路上。根据相应管路中冷媒介质的过热度，控制第二热力膨胀阀138的开度。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括依次设置于第二冷凝器201和板式换热器300之间的管路上的第三针阀212和第二油分离器213，第二油分离器213通过第二回油管228与第二制冷压缩机203连通，第二油分离器213用于过滤管路中混合在冷媒介质中的油滴，并通过第二回油管228回收至第二制冷压缩机203。第二油分离器213的作用是将第二制冷压缩机203排出的高压蒸汽中的润滑油进行分离，以保证装置安全高效地运行。根据降低气流速度和改变气流方向的分油原理，使高压蒸汽中的油粒在重力作用下得以分离。一般气流速度在1m/s以下，就可将蒸汽中所含直径在0.2mm以上的油粒分离出来。第二油分离器213分离出的油可以回流至第二制冷压缩机203中重复利用。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括设置于板式换热器300和第二快开电磁阀206之间的管路上的第二干燥过滤器214，第二干燥过滤器214用于过滤管路中混合在冷媒介质中的水分。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括依次设置于降温蒸发器202和第二制冷压缩机203之间的管路上的第二低压压力传感器215、第四针阀216、第三避震管217、第五温度传感器218、第六温度传感器219和第二关断阀220，第二低压压力传感器215用于检测降温蒸发器202的出口的冷媒介质的压力，第三避震管217用于缓冲管路中的冷媒介质的振动，第五温度传感器218用于检测进入第二制冷压缩机203之前的冷媒介质的温度，并反馈至第四热力膨胀阀237，第六温度传感器219用于检测进入第二制冷压缩机203之前的冷媒介质的温度，并反馈至第三热力膨胀阀235。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括第三压力表221、第四压力表222、第二压力控制器223和第二缸头风扇224，第三压力表221和第四压力表222用于测量第二制冷压缩机203的进口和出口的压力，通过第二压力控制器223调节第二制冷压缩机203的进口和出口的压力，第二缸头风扇224用于对第二制冷压缩机203进行散热。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括依次设置于第二制冷压缩机203和第二冷凝器201之间的管路上的第七温度传感器225和第四避震管226，第七温度传感器225用于检测第二制冷压缩机203的出口的温度，第四避震管226用于缓冲管路中的冷媒介质的振动。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括设置于第二冷凝器201上的第二安全阀227，第二安全阀227用于保证第二冷凝器201的使用安全性。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括串联设置的定压阀229、膨胀容器230和毛细管231，定压阀229的一端连通于第二油分离器213和板式换热器300之间的管路上，另一端与膨胀容器230连通，毛细管231的一端与膨胀容器230连通，另一端连通于第二针阀122和第二低压压力传感器215之间的管路上。毛细管231是制冷系统常用的节流装置，毛细管231一般指内径为0.4mm至2.0mm的细长铜管。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括串联设置的第十电磁阀232和第四能量调节阀233，第十电磁阀232与第七电磁阀210并联设置，第十电磁阀232的一端连通于定压阀229和板式换热器300之间的管路上，另一端通过第四能量调节阀233连通于第二针阀122和第二低压压力传感器215之间的管路上。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括串联设置的第十一电磁阀234和第三热力膨胀阀235，第十一电磁阀234连通于第二干燥过滤器214和第二快开电磁阀206之间的管路上，第三热力膨胀阀235连通于第四能量调节阀233下游的管路上。根据相应管路中冷媒介质的过热度，控制第三热力膨胀阀235的开度。

如图1所示，第二制冷系统200还可以包括串联设置的第十二电磁阀236和第四热力膨胀阀237，第十二电磁阀236与第十一电磁阀234并联设置，第十二电磁阀236连通于第二干燥过滤器214和第二快开电磁阀206之间的管路上，第四热力膨胀阀237连通于第四能量调节阀233下游的管路上。根据相应管路中冷媒介质的过热度，控制第四热力膨胀阀237的开度。

本实施例提供的动力电池试验设备，通过测试风道模拟动力电池的试验环境，第一制冷系统100设置于测试风道的低温侧，第二制冷系统200设置于测试风道的高温侧，第一制冷系统100通过板式换热器300与第二制冷系统200连通，当测试风道内的环境温度大于或等于预设温度时，第一制冷系统100单独运行完成制冷和除霜作业，当测试风道内的环境温度小于预设温度时，第一制冷系统100和第二制冷系统200同时运行完成制冷和除霜作业，避免了设备长时间结霜造成的运行负担而降低制冷效果，在除霜的同时能够保持比较恒定的温度，用户仍然可以正常进行动力电池试验。

如图1所示，本实施例提供的动力电池试验设备，在除霜时，首先，输入测试风道的设定温度，获取测试风道内的实时温度，当测试风道内的蒸发过热度小于预设蒸发过热度值，且测试风道内的实时温度与设定温度的差值大于预设升温值并持续第一预设时间时，启动除霜动作；然后，打开第一电磁阀104，同时关闭第二电磁阀106、第三电磁阀110和第一快开电磁阀108，持续第二预设时间后，启动第一制冷压缩机103，测试风道内降温至设定温度后，持续第三预设时间，打开第四电磁阀112和第三电磁阀110，持续第四预设时间，进行第一次除霜，关闭第二快开电磁阀206、第五电磁阀204和第六电磁阀207，开启第七电磁阀210，进行第二次除霜；最后，第七电磁阀210开启持续第五预设时间后，关闭第七电磁阀210、第一制冷压缩机103和第一电磁阀104，同时开启第二电磁阀106和第一快开电磁阀108，测试风道内的实时温度开始恒定为设定温度，结束除霜动作。

如图2所示，本实施例还提供一种除霜方法，采用上述的动力电池试验设备，除霜方法包括以下步骤：

S1、输入测试风道的设定温度，获取测试风道内的实时温度；

S2、当测试风道内的蒸发过热度小于预设蒸发过热度值，且测试风道内的实时温度与设定温度的差值大于预设升温值并持续第一预设时间时，启动除霜动作；

S3、打开第一电磁阀104，同时关闭第二电磁阀106、第三电磁阀110和第一快开电磁阀108，持续第二预设时间后，启动第一制冷压缩机103，测试风道内降温至设定温度后，持续第三预设时间；

S4、打开第四电磁阀112和第三电磁阀110，持续第四预设时间，进行第一次除霜；

S5、关闭第二快开电磁阀206、第五电磁阀204和第六电磁阀207，开启第七电磁阀210，进行第二次除霜；

S6、第七电磁阀210开启持续第五预设时间后，关闭第七电磁阀210、第一制冷压缩机103和第一电磁阀104，同时开启第二电磁阀106和第一快开电磁阀108，测试风道内的实时温度开始恒定为设定温度，结束除霜动作。

其中，预设蒸发过热度值可以为5K（优选5K，该值可设定，设定范围限定0K至50K）；预设升温值可以为2℃（优选2℃，该值可设定，设定范围限定0℃至20℃）；第一预设时间可以为30min（优选30min，该值可设定，设定范围限定0min至43200min)；第二预设时间可以为1min（优选1min，该值可设定，设定范围限定0min至10min）；第三预设时间可以为30min（优选30min，该值可设定，设定范围限定0min至120min）；第四预设时间可以为30min(优选30min，该值可设定，设定范围限定0min至120min)；第五预设时间可以为5min（优选5min，该值可设定，设定范围限定0min至60min）。

本实施例提供的除霜方法，首先，输入测试风道的设定温度，获取测试风道内的实时温度，当测试风道内的蒸发过热度小于预设蒸发过热度值，且测试风道内的实时温度与设定温度的差值大于预设升温值并持续第一预设时间时，启动除霜动作；然后，打开第一电磁阀104，同时关闭第二电磁阀106、第三电磁阀110和第一快开电磁阀108，持续第二预设时间后，启动第一制冷压缩机103，测试风道内降温至设定温度后，持续第三预设时间，打开第四电磁阀112和第三电磁阀110，持续第四预设时间，进行第一次除霜，关闭第二快开电磁阀206、第五电磁阀204和第六电磁阀207，开启第七电磁阀210，进行第二次除霜；最后，第七电磁阀210开启持续第五预设时间后，关闭第七电磁阀210、第一制冷压缩机103和第一电磁阀104，同时开启第二电磁阀106和第一快开电磁阀108，测试风道内的实时温度开始恒定为设定温度，结束除霜动作。

本实施例提供的除霜方法，当恒温蒸发器102结霜时可以自主判断执行除霜动作，除霜期间用户仍然可以正常进行动力电池试验，温度波动较小。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种动力电池试验设备，其特征在于，包括测试风道、第一制冷系统（100）、第二制冷系统（200）和板式换热器（300），所述测试风道用于模拟动力电池的试验环境，所述第一制冷系统（100）设置于所述测试风道的低温侧，所述第二制冷系统（200）设置于所述测试风道的高温侧，所述第一制冷系统（100）通过所述板式换热器（300）与所述第二制冷系统（200）连通，当所述测试风道内的环境温度大于或等于预设温度时，所述第一制冷系统（100）单独运行，当所述测试风道内的环境温度小于预设温度时，所述第一制冷系统（100）和所述第二制冷系统（200）同时运行。

2.根据权利要求1所述的动力电池试验设备，其特征在于，所述第一制冷系统（100）包括依次连通的第一冷凝器（101）、恒温蒸发器（102）和第一制冷压缩机（103），所述第一冷凝器（101）的冷媒介质分别通过所述恒温蒸发器（102）换热气化，并经由所述第一制冷压缩机（103）加压回流至所述第一冷凝器（101）液化。

3.根据权利要求2所述的动力电池试验设备，其特征在于，所述第一制冷系统（100）还包括第一电磁阀（104）和第一热力膨胀阀（105），所述第一电磁阀（104）的一端与所述第一冷凝器（101）和所述恒温蒸发器（102）之间的管路连通，所述第一电磁阀（104）的另一端通过所述第一热力膨胀阀（105）与所述板式换热器（300）连通。

4.根据权利要求3所述的动力电池试验设备，其特征在于，所述第一制冷系统（100）还包括第二电磁阀（106）、第一手动膨胀阀（107）、第一快开电磁阀（108）和第二手动膨胀阀（109），所述第二电磁阀（106）和所述第一快开电磁阀（108）并联设置，所述第二电磁阀（106）的一端与所述第一冷凝器（101）连通，所述第二电磁阀（106）的另一端通过所述第一手动膨胀阀（107）与所述恒温蒸发器（102）连通，所述第一快开电磁阀（108）的一端与所述第一冷凝器（101）连通，所述第一快开电磁阀（108）的另一端通过所述第二手动膨胀阀（109）与所述恒温蒸发器（102）连通。

5.根据权利要求4所述的动力电池试验设备，其特征在于，所述第一制冷系统（100）还包括第三电磁阀（110）和蒸发压力调节阀（111），所述第三电磁阀（110）和所述蒸发压力调节阀（111）并联设置于所述恒温蒸发器（102）和所述第一制冷压缩机（103）之间的管路上。

6.根据权利要求5所述的动力电池试验设备，其特征在于，所述第一制冷系统（100）还包括第四电磁阀（112）和第一能量调节阀（113），所述第四电磁阀（112）的一端与所述第一制冷压缩机（103）和所述第一冷凝器（101）之间的管路连通，所述第四电磁阀（112）的另一端通过所述第一能量调节阀（113）与所述第一冷凝器（101）和所述恒温蒸发器（102）之间的管路连通。

7.根据权利要求6所述的动力电池试验设备，其特征在于，所述第二制冷系统（200）包括依次连通的第二冷凝器（201）、降温蒸发器（202）和第二制冷压缩机（203），所述第二冷凝器（201）的冷媒介质分别通过所述降温蒸发器（202）换热气化，并经由所述第二制冷压缩机（203）加压回流至所述第二冷凝器（201）液化，所述板式换热器（300）设置于所述第二冷凝器（201）与所述降温蒸发器（202）之间的管路上。

8.根据权利要求7所述的动力电池试验设备，其特征在于，所述第二制冷系统（200）还包括第五电磁阀（204）、第三手动膨胀阀（205）、第二快开电磁阀（206）、第六电磁阀（207）、第四手动膨胀阀（208）和第五手动膨胀阀（209），所述第五电磁阀（204）和所述第三手动膨胀阀（205）串联设置，并与所述第二快开电磁阀（206）并联设置，所述第六电磁阀（207）和所述第四手动膨胀阀（208）串联设置，并与所述第五手动膨胀阀（209）并联设置，所述第五电磁阀（204）的一端与所述板式换热器（300）连通，所述第五电磁阀（204）的另一端通过所述第三手动膨胀阀（205）与所述降温蒸发器（202）连通，所述第二快开电磁阀（206）的一端与所述板式换热器（300）连通，所述第二快开电磁阀（206）的另一端通过所述第六电磁阀（207）和所述第四手动膨胀阀（208）与所述降温蒸发器（202）连通，所述第二快开电磁阀（206）的另一端还通过所述第五手动膨胀阀（209）与所述降温蒸发器（202）连通。

9.根据权利要求8所述的动力电池试验设备，其特征在于，所述第二制冷系统（200）还包括第七电磁阀（210）和第二能量调节阀（211），所述第七电磁阀（210）的一端与所述第二冷凝器（201）和所述板式换热器（300）之间的管路连通，所述第七电磁阀（210）的另一端通过所述第二能量调节阀（211）与所述板式换热器（300）与所述降温蒸发器（202）之间的管路连通。

10.一种除霜方法，其特征在于，采用如权利要求9所述的动力电池试验设备，包括以下步骤：

S1、输入测试风道的设定温度，获取测试风道内的实时温度；

S2、当测试风道内的蒸发过热度小于预设蒸发过热度值，且测试风道内的实时温度与设定温度的差值大于预设升温值并持续第一预设时间时，启动除霜动作；

S3、打开第一电磁阀（104），同时关闭第二电磁阀（106）、第三电磁阀（110）和第一快开电磁阀（108），持续第二预设时间后，启动第一制冷压缩机（103），测试风道内降温至设定温度后，持续第三预设时间；

S4、打开第四电磁阀（112）和第三电磁阀（110），持续第四预设时间，进行第一次除霜；

S5、关闭第二快开电磁阀（206）、第五电磁阀（204）和第六电磁阀（207），开启第七电磁阀（210），进行第二次除霜；

S6、第七电磁阀（210）开启持续第五预设时间后，关闭第七电磁阀（210）、第一制冷压缩机（103）和第一电磁阀（104），同时开启第二电磁阀（106）和第一快开电磁阀（108），测试风道内的实时温度开始恒定为设定温度，结束除霜动作。

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