CN116540797A - 一种温度控制装置和测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新能源电机的温度控制装置和测试系统，其设置有第一循环回路、第二循环回路和第三循环回路，第一循环回路通过冷却水箱中的冷却水对新能源电机进行降温，第二循环回路将冷却水箱中的冷却水通过蒸发器与制冷剂进行热交换，第三循环回路用于向蒸发器提供低温的制冷剂，其中，第三循环回路还包括连接在冷凝器与蒸发器之间的比例调节阀。本发明的新能源电机的温度控制装置和测试系统根据新能源电机的温度调节比例调节阀的流通量，直接调节输送至蒸发器的低温制冷剂的量来调节第三循环回路对第二循环回路的制冷量，调节系统制冷量，响应迅速，提高了对新能源电机的温度调控效率，为新能源电机在时变工况下的性能测试提供了便利。
Description
技术领域
本发明涉及电机测试技术领域，特别涉及一种新能源电机的温度控制装置和测试系统。
背景技术
新能源电机作为新能源汽车的重要部件之一，其性能尤为重要，在新能源汽车的研发中，其新能源电机的性能测试为重要环节，新能源电机的性能测试包括输出功率测试，新能源电机的输出功率受其工作环境的温度影响，在测试中，需要对新能源电机的台架温度进行调控。
传统的温度控制装置设置冷却水循环系统和制冷剂循环系统，冷却水循环系统通过冷却水对新能源电机的台架进行降温，制冷剂循环系统包括压缩机、冷凝器和蒸发器，低温的制冷剂在蒸发器提供低温环境，通过蒸发器实现制冷剂和冷却水的热交换，进而实现对新能源电机的温度控制。
其中，对新能源电机的冷却效果一般通过调节蒸发器提供的低缓环境的温度来调整，在现有技术中，通过调节压缩机的频率来改变压缩机的制冷功率，或者采用热力膨胀阀、电子膨胀阀调节蒸发器温度。
但压缩机变频和膨胀阀控制对蒸发器的温度控制响应慢，调节到稳定时需要的时间长，稳定后，系统又需求新的制冷量，对新能源电机的温度调节效果差，测试效率低，降低了新能源汽车的研发速度，增加了研发成本。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种新能源电机的温度控制装置和测试系统，以提高对新能源电机的温度调控响应速度，提高新能源电机的性能测试效率，降低新能源汽车的研发成本。
本发明一方面提一种温度控制装置，用于对新能源电机的温度进行调控，所述温度控制装置包括：
第一循环回路，用于连接冷却水箱与新能源电机，以通过所述冷却水箱中的冷却水对所述新能源电机的台架进行降温；
第二循环回路，用于连接所述冷却水箱与蒸发器，以将所述冷却水箱中的冷却水与所述蒸发器中的制冷剂进行热交换；
第三循环回路，用于调控所述蒸发器中的制冷剂温度，其中，
所述第三循环回路包括与所述蒸发器串联的压缩机和冷凝器，以及串联在所述冷凝器与所述蒸发器之间的比例调节阀；
所述比例调节阀根据所述新能源电机的台架温度和目标温度调节流通量。
可选地，所述第三循环回路还包括循环控制阀，所述循环控制阀串联在所述冷凝器的输出端至所述蒸发器的输出端之间，其中，
在所述新能源电机台架的温度小于预设温度时，所述循环控制阀导通，所述比例调节阀关断。
可选地，所述比例调节阀为电磁比例调节阀，所述循环控制阀为电磁阀。
可选地，所述第一循环回路中设置有第一水泵，所述第一水泵用于将所述新能源电机输出的冷却水泵至所述冷却水箱中。
可选地，所述冷却水箱设置有第一进水口和第二进水口，所述第一进水口与所述第一水泵的输出端连接，所述第二进水口布置于所述第二循环回路中；
所述第一进水口和所述第二进水口相对地设置在所述冷却水箱的底部。
可选地，所述第二循环回路中设置有第二水泵，所述第二水泵用于将所述冷却水箱中的冷却水泵至所述蒸发器。
可选地，还包括：
第一温度传感器，设置在所述新能源电机台架中，用于根据所述新能源电机的温度提供第一温度信号；
控制器，用于根据所述第一温度信号，提供第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号用于控制所述电磁比例调节阀的流通量，所述第二驱动信号用于控制所述循环控制阀的开闸和关闸；
其中，在所述温度信号大于预设的目标温度信号时，所述电磁比例调节阀的流通量随所述温度信号的增大而增大，所述循环控制阀关闸。
可选地，还包括：
第二温度传感器和第三温度传感器，分别设置在所述冷却水箱的第一进水口位置和第一出水口位置，所述第一进水口和所述第一出水口布置于所述第一循环回路中；
控制器，用于根据所述第二温度传感器和所述第三温度传感器分别提供的第二温度信号和第三温度信号的差获得所述新能源电机的发热量，以根据所述发热量调节所述比例调节阀的流通量。
可选地，所述第三温度传感器包括多个，且分散布置在所述冷却水箱中，所述第三温度信号为多个所述第三温度传感器的输出信号的平均值或加权平均值。
根据本发明的另一方面，提供一种测试系统，用于新能源电机的性能测试，包括本发明提供的温度控制装置。
本发明提供的温度控制装置用于新能源电机的台架温度控制，包括第一循环回路、第二循环回路和第三循环回路，第一循环回路用于根据冷却水箱中的冷却水对新能源电机进行降温，第二循环回路用于将冷却水箱中的冷却水通过蒸发器与制冷剂进行热交换，第三循环回路用于向蒸发器提供低温的制冷剂，其中，第三循环回路还包括连接在冷凝器与蒸发器之间的比例调节阀，该比例调节阀根据新能源电机的温度调节流通量，直接调节输送至蒸发器的低温制冷剂的量来调节第三循环回路对第二循环回路的制冷量，调节系统制冷量，响应迅速，提高了对新能源电机的温度调控效率。且比例调节阀可线性调节，对应对新能源电机的不同发热量均可有效匹配，可将新能源电机的温度控制在目标值，为新能源电机在多种温度下的性能测试提供了便利。
本发明提供的测试系统包括发明提供的温度控制装置，其对新能源电机的温度控制响应快，在新能源电机的时变工况测试中的适用性高，提高了新能源电机在时变工况下的性能测试效率，降低了新能源电机的性能测试周期，降低了研发测试成本，为新能源汽车的研发提供了便利。
附图说明
图1为本发明实施例中的温度控制装置的结构示意图。
主要元件符号说明：
| 温度控制装置 | 100 | 新能源电机 | 101 |
| 冷却水箱 | 102 | 第一循环回路 | 110 |
| 第一水泵 | 11 | 第二循环回路 | 120 |
| 第二水泵 | 21 | 第三循环回路 | 130 |
| 蒸发器 | 31 | 压缩机 | 32 |
| 冷凝器 | 33 | 比例调节阀 | 131 |
| 循环控制阀 | 132 | 控制器 | 140 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1为本发明实施例中的温度控制装置的结构示意图。
如图1所示，本实施例的温度控制装置100用于对新能源电机的温度进行调控，主要包括：第一循环回路110，用于连接冷却水箱102与新能源电机101，以通过冷却水箱102中的冷却水对新能源电机101的台架进行降温；第二循环回路120，用于连接冷却水箱102与蒸发器31，以将冷却水箱102中的冷却水与蒸发器31中的制冷剂进行热交换；第三循环回路130，用于调控蒸发器31中的制冷剂温度。
其中，第三循环回路130包括与蒸发器31串联的压缩机32和冷凝器33，以及串联在冷凝器33与蒸发器31之间的比例调节阀131；比例调节阀131根据新能源电机101的台架温度和目标温度调节流通量。
本发明的温度控制装置100在冷凝器33与蒸发器31之间设置比例调节阀131，可根据新能源电机101的台架温度快速调节比例调节阀131的流通量，进而快速调节蒸发器31中的制冷剂的流量，快速调节冷却水与制冷剂的热交换量，提高了冷却水的降温响应速度，提高了系统对新能源电机101的降温需求响应速度，对新能源电机101的温度控制效果好。
且通过比例调节阀131调节第三循环回路130的制冷输出量，可将压缩机32选择为定频压缩机，降低了压缩机成本，且定频压缩机无变频时的振动，可降低温度调控时的振动对系统结构的损伤，提高系统可靠性和使用寿命。
进一步地，第三循环回路130还包括循环控制阀132，循环控制阀132串联在冷凝器33的输出端至蒸发器31的输出端之间，可在新能源电机101的台架的温度小于预设温度时，判断新能源电机101的降温需求可通过第一循环回路110完成，无需第三循环回路130和第二循环回路120工作，控制循环控制阀132导通，比例调节阀131关断，制冷剂不经过蒸发器31，降低蒸发器31的功耗。
设置循环控制阀132，可在暂停蒸发器31的工作的同时，保持第三循环回路130的压缩机32正常工作，以便在新能源电机101有新的温度调控需求时，控制循环控制阀132关闸，开启比例调节阀131即可，无需重新启动压缩机32，提高了温度控制装置100的温度调控的时变响应能力，为新能源电机101在时变工况下的性能测试提供了便利。
进一步地，比例调节阀131为电磁比例调节阀，循环控制阀132为电磁阀，通过电磁控制，安全可靠，且便于使用相关电控系统实现自动控制。
进一步地，第一循环回路110中设置有第一水泵11，第一水泵11用于将新能源电机101输出的冷却水泵至冷却水箱102中，提高新能源电机101与冷却水箱102的冷却水循环能力，且通过第一水泵11泵出的冷却水具有一定流速，可搅动冷却水箱102中的冷却水，提高由第一循环回路110返回至冷却水箱的高温冷却水的混合分散能力，提高其在冷却水箱102中降温冷却速度，同时分散混合后，可使高温的冷却水更快的通过第二循环回路120进行降温，提高热循环降温效率。
进一步地，冷却水箱102包括第一进水口和第二进水口，第一进水口与第一水泵11的输出端连接，第二进水口布置于第二循环回路120中，且第一进水口和第二进水口相对地设置在冷却水箱102的底部，使由第一循环回路110返回的高温冷却水和由第二循环回路120返回的低温冷却水，于冷却水箱102底部对冲混合，提高由第一循环回路110返回的高温冷却水的降温速度。
进一步地，第二循环回路120中设置有第二水泵21，第二水泵21用于将冷却水箱102中的冷却水泵至蒸发器31，以保障第二循环回路120的冷却水循环能力，且可保障输运至蒸发器31的冷却水的饱和度，保障于蒸发器31进行热交换的冷却水的量充足，保障蒸发器31的热交换效率。
进一步地，还包括：第一温度传感器(图中未示出，具体设置位置根据新能源电机101的实际结构布置)，设置在新能源电机101台架中，用于根据新能源电机101的温度提供第一温度信号；控制器140，用于根据第一温度信号，提供第一驱动信号和第二驱动信号，第一驱动信号用于控制比例调节阀131的流通量，第二驱动信号用于控制循环控制阀132的开闸和关闸；其中，在第一温度信号大于预设的目标温度信号时，比例调节阀131的流通量随温度信号的增大而增大，循环控制阀132关闸。
其中，预设的目标温度信号可根据测试工况的温度要求适应性选择调整，以便测试新能源电机101在各种温度环境下的性能。
在一可选实施例中，设置第二温度传感器和第三温度传感器，第二温度传感器设置在冷却水箱102的第一进水口位置，第三温度传感器设置在冷却水箱102的第一出水口位置，第一进水口和第一出水口布置于第一循环回路110中。
控制器140还根据第二温度传感器和第三温度传感器分别提供的第二温度信号和第三温度信号的差获得新能源电机101的发热量，以根据发热量调节比例调节阀131的流通量。
其中，新能源电机101的发热量越大，第二温度信号和第三温度信号的差越大，控制器140提供的第一驱动信号越大，比例调节阀131的流通量越大，在新能源电机101的发热量稳定时，第二温度信号和第三温度信号的差保持稳定，可稳定调控后的比例调节阀131的流通量，平衡系统对新能源电机101的降温量和新能源电机101的发热量，稳定新能源电机101的温度。
设置第二温度传感器和第三温度传感器，在新能源电机101的台架不便设置温度传感器时，可通过对冷却水的温度监测获得新能源电机101的台架温度。
在可选实施例中，根据第一温度传感器提供第一温度信号进行温度调节的快速响应，根据第二温度传感器和第三温度传感器的输出信号进行温度稳定控制，综合调控，可进一步提高系统的温度调控能力。
其中，第三温度信号还可用于冷却水箱102中的冷却水的温度监测，在第一温度信号和第三温度信号均较大时，进一步提高比例调节阀131的流通量，快速降低冷却水的温度，快速提高对新能源电机101的降温能力。
在一可选实施例中个，第三温度传感器包括多个，且分散布置在冷却水箱102中，第三温度信号为多个第三温度传感器的输出信号的平均值或加权平均值，以提高第三温度信号对冷却水的温度表征能力，提高对冷却水的温度监测精度，提高系统调控精度。
其中，控制器140例如为中央处理器、单片机、存储有计算机程序的存储介质等，用于根据接收的第一至第三温度信号控制比例调节阀131和循环控制阀132的状态，实现上述调温控制的响应。
本发明还提供一种测试系统，用于新能源电机的性能测试，包括本发明提供的温度控制装置100，对新能源电机的温度调控需求响应快，可有效降低温度对新能源电机的工况切换影响，为新能源电机的多工况性能测试(尤其是时变工况下的性能测试)提供了便利，可有效降低测试周期，提高新能源电机的开发效率，降低新能源汽车的开发成本。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种温度控制装置，用于对新能源电机的温度进行调控，其特征在于，所述温度控制装置包括：
第一循环回路，用于连接冷却水箱与新能源电机，以通过所述冷却水箱中的冷却水对所述新能源电机的台架进行降温；
第二循环回路，用于连接所述冷却水箱与蒸发器，以将所述冷却水箱中的冷却水与所述蒸发器中的制冷剂进行热交换；
第三循环回路，用于调控所述蒸发器中的制冷剂温度，其中，
所述第三循环回路包括与所述蒸发器串联的压缩机和冷凝器，以及串联在所述冷凝器与所述蒸发器之间的比例调节阀；
所述比例调节阀根据所述新能源电机的台架温度和目标温度调节流通量。
2.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述第三循环回路还包括循环控制阀，所述循环控制阀串联在所述冷凝器的输出端至所述蒸发器的输出端之间，其中，
在所述新能源电机台架的温度小于预设温度时，所述循环控制阀导通，所述比例调节阀关断。
3.根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于，所述比例调节阀为电磁比例调节阀，所述循环控制阀为电磁阀。
4.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述第一循环回路中设置有第一水泵，所述第一水泵用于将所述新能源电机输出的冷却水泵至所述冷却水箱中。
5.根据权利要求4所述的温度控制装置，其特征在于，
所述冷却水箱设置有第一进水口和第二进水口，所述第一进水口与所述第一水泵的输出端连接，所述第二进水口布置于所述第二循环回路中；
所述第一进水口和所述第二进水口相对地设置在所述冷却水箱的底部。
6.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述第二循环回路中设置有第二水泵，所述第二水泵用于将所述冷却水箱中的冷却水泵至所述蒸发器。
7.根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于，还包括：
第一温度传感器，设置在所述新能源电机台架中，用于根据所述新能源电机的温度提供第一温度信号；
控制器，用于根据所述第一温度信号，提供第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号用于控制所述电磁比例调节阀的流通量，所述第二驱动信号用于控制所述循环控制阀的开闸和关闸；
其中，在所述温度信号大于预设的目标温度信号时，所述电磁比例调节阀的流通量随所述温度信号的增大而增大，所述循环控制阀关闸。
8.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，还包括：
第二温度传感器和第三温度传感器，分别设置在所述冷却水箱的第一进水口位置和第一出水口位置，所述第一进水口和所述第一出水口布置于所述第一循环回路中；
控制器，用于根据所述第二温度传感器和所述第三温度传感器分别提供的第二温度信号和第三温度信号的差获得所述新能源电机的发热量，以根据所述发热量调节所述比例调节阀的流通量。
9.根据权利要求8所述的温度控制装置，其特征在于，
所述第三温度传感器包括多个，且分散布置在所述冷却水箱中，所述第三温度信号为多个所述第三温度传感器的输出信号的平均值或加权平均值。
10.一种测试系统，用于新能源电机的性能测试，其特征在于，包括根据权利要求1至9任一项所述的温度控制装置。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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