CN117074842A - 一种电池包的发热模拟装置与测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种电池包的发热模拟装置与测试系统，涉及测试技术领域。电池包的发热模拟装置包括：电加热装置、热容补偿容器以及设置在热容补偿容器中的液位传感器，电加热装置与热容补偿容器通过第一管路连接；电加热装置与热容补偿容器还通过第一管路形成发热模拟装置的冷却液流入口与冷却液流出口；电加热装置用于按照设定的目标发热功率进行发热；热容补偿容器用于在测试时存储设定目标体积的冷却液，以模拟电池包的目标比热容值；液位传感器用于测量热容补偿容器中的冷却液的液位高度。本发明中，发热模拟装置能够在模拟电池包发热的同时模拟出电池包的比热容，能够更加真实的进行电池包发热模拟。
Description
技术领域
本发明涉及测试技术领域，具体涉及一种电池包的发热模拟装置与测试系统。
背景技术
传统燃油车对热管理系统的测试要求相对简单，即满足额定制冷量即可。当前，新能源车热管理系统复杂，测试初期还是参考燃油车的测试，即测试空调系统的制冷能力，但实际上，新能源车中的电池包，电驱，车载充电器OBC、车载变换器DCDC等发热元件都需要热管理系统来进行冷却，并且这些部件都是热管理系统中的一部分，因此测试时这些部件都需要串到热管理系统中，进行性能标定及热管理策略研究。
热管理系统测试时，一般不会采用真实的电池包及电驱；一方面，电池包和电驱不一定和热管理系统同步开发完成，另一方面，即使电池包和电驱都已开发完成，但是想要测试真实电池包的发热，就必须要将电驱也串入系统中，电驱串入系统，则需要测功机模拟电驱的输出能力，从而获得电驱的真实发热量，这种测试已接近真实的整车测试，所使用测试台架成本高昂（类似整车转毂测试台），且车辆开发到这一阶段时，留给热管理验证的时间就不多了。
目前热管理系统测试时，一般是采用PTC电加热器模拟电池进行发热，仅能恒定功率发热仅模拟电池稳态发热量，也没有考虑不同类型电池对热管理测试的影响。
发明内容
本发明的目的是提供了一种电池包的发热模拟装置与测试系统，热容补偿容器提供了冷却液体积的调节基础，不同体积的冷却液可以实现不同比热容值的模拟，由此发热模拟装置能够在模拟电池包发热的同时模拟出电池包的比热容，能够更加真实的进行电池包发热模拟。
为实现上述目的，本发明提供了一种电池包的发热模拟装置，包括：电加热装置、热容补偿容器以及设置在所述热容补偿容器中的液位传感器，所述电加热装置与所述热容补偿容器通过第一管路连接；所述电加热装置与所述热容补偿容器还通过所述第一管路形成所述发热模拟装置的冷却液流入口与冷却液流出口；所述电加热装置用于按照设定的目标发热功率进行发热；所述热容补偿容器用于在测试时存储设定目标体积的冷却液，以模拟电池包的目标比热容值；所述液位传感器用于测量所述热容补偿容器中的冷却液的液位高度。
本发明还提供了一种测试系统，包括：上述的发热模拟装置与控制装置；发热模拟装置的冷却液流入口与待测的热管理系统的冷却液出口连通、所述发热模拟装置的冷却液流出口与所述待测的热管理系统的冷却回流口连通；所述控制装置用于按照设定模拟温度获取所述发热模拟装置中的电加热装置的目标发热功率，并调整所述电加热装置的发热功率至所述目标发热功率进行发热；所述控制装置还用于基于电池包的目标比热容值，获取测试所需的冷却液的目标体积；所述控制装置还用于根据所述电加热装置中的液位传感器测量得到的冷却液的液位高度获取所述热容补偿容器中冷却液的体积，以在所述热容补偿中的冷却液体积达到所述目标体积时对所述热管理系统进行测试。
在一个实施例中，所述发热模拟装置还包括：第一泵，所述第一泵、所述电加热装置以及所述热容补偿容器通过所述第一管路循环连接；所述第一泵用于按照第一设定转速进行工作，所述第一设定转速至少根据所述第一管路、所述第一泵、所述电加热装置以及所述热容补偿容器对所述第一管路中的冷却液的阻力来设定。
在一个实施例中，所述发热模拟装置还包括：蓄容调节容器、第一开关阀与第二泵；所述蓄容调节容器的出液口通过设置有所述第一开关阀的第二管路连接到所述热容补偿容器的加液口，所述蓄容调节容器的进液口通过设置有所述第二泵的第三管路连接到所述热容补偿容器的进液口；所述蓄容调节容器位于所述热容补偿容器的上方；所述第一开关阀用于在被打开时，使得所述蓄容调节容器中的冷却液从所述第二管路流入所述热容补偿容器；所述第一开关阀用于在被关闭时，使得所述第二管路被关闭；所述第二泵用于从所述热容补偿容器中抽取冷却液至所述蓄容调节容器中。
在一个实施例中，所述发热模拟装置还包括：设置在所述冷却液流入口处管路上的压差调节阀与连接在所述冷却液流入口与所述冷却液流出口之间的压差计；所述压差计用于测量所述冷却液流入口与所述冷却液流出口之间的压差；所述压差调节阀用于调节所处管路的液体通路大小，以调整流出所述发热模拟装置的冷却液的压力。
在一个实施例中，所述发热模拟装置还包括：冷源装置、换热装置以及比例阀；所述冷源装置与所述换热装置之间通过第四管路连接，所述比例阀设置在所述第四管路上，所述换热装置还接入到所述第一管路中；所述冷源装置用于向所述第四管路中注入设定温度的低温液体；所述换热装置用于在所述第一管路中的冷却液与所述第四管路中的低温液体之间进行热量交换；所述比例阀用于调节所述第四管路的液体通路大小，以调整所述第四管路中的低温液体的流速。
在一个实施例中，所述发热模拟装置还包括：第三泵；所述换热装置的进液口与出液口之间通过第五管路连接形成循环管路，所述第三泵连接在所述循环管路中；所述第三泵用于按照第二设定转速进行工作，所述第二设定转速至少与所述第四管路、所述第五管路、第三泵以及所述换热装置对管路中的低温液体的阻力相关。
在一个实施例中，所述发热模拟装置还包括：单向阀；所述冷源装置的出液口与进液口之间通过第六管路连接，所述单向阀设置在所述第六管路中；所述单向阀用于控制第六管路的通断。
在一个实施例中，所述发热模拟装置还包括：第二开关阀与第三开关阀；所述第二开关阀设置在所述冷源装置出液口处的所述第四管路中，所述第三开关阀设置在所述冷源装置进液口处的所述第四管路中。
在一个实施例中，所述发热模拟装置还包括：设置在所述热容补偿容器的出液口处的第一温度传感器；所述第一温度传感器用于采集管路中冷却液的温度；所述热容补偿容器的出液口与所述第一泵的进液口通过所述第一管路连通，所述热容补偿容器的出液口所处的所述第一管路上形成有发热模拟装置的冷却液流出口、所述第一泵的进液口所处的所述第一管路上形成有发热模拟装置的冷却液流出口。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例中的电池包的发热模拟装置的示意图；
图2是根据本发明第二实施例中的电池包的发热模拟装置的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的各实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。
在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“或/和”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。
在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。
本发明第一实施方式涉及一种电池包的发热模拟装置，用于模拟电池包的发热，该发热模拟装置可以基于所模拟的电池包的比热容（即目标比热容）进行比热容调节；比如该发热模拟装置可用于在对热管理系统进行测试时模拟电池包发热，后续以此为例进行说明。还需说明的是，本实施例的发热模拟装置还可以在有需要时应用于除电池以外的其他装置的发热模拟。
请参考图1，发热模拟装置包括：电加热装置1、热容补偿容器2以及设置在热容补偿容器2中的液位传感器3。其中，热容补偿容器2可以为任意可以盛放液体的容器，例如为热容补偿罐。
电加热装置1与热容补偿容器2通过第一管路连接，图1中以电加热装置1的出液口连接到热容补偿容器2的进液口为例。
电加热装置1用于按照设定的目标发热功率进行发热。电加热装置1在测试过程中可以按照设定的目标发热功率进行，比如电加热装置1包括PTC电加热器以及一个功率调整器，测试所用的控制装置在获取电池包的发热量曲线后，将其换算为电加热装置1的发热功率曲线，并基于此发热功率曲线，通过功率调整器实时调整PTC电加热器的发热功率，使得电加热装置1能够按照发热功率曲线上各个时间点的目标发热功率进行发热，以模拟电池包的发热。
热容补偿容器2用于在测试时存储设定目标体积的冷却液，以模拟电池包的目标比热容值。液位传感器3用于测量热容补偿容器2中的冷却液的液位高度。其中，测试所用的控制装置能够获取所模拟的电池包的目标比热容值与质量，电池包的参数可以由测试人员人工录入，控制装置在已知电池包的目标比热容值Km与质量Mm后，结合冷却液的比热容值Kl换算得到所需的冷却液的质量Ml=（Km*Mm）/Kl，冷却液的密度Pl是已知，由此进一步换算得到所需冷却液的目标体积Tl=Ml/Pl。控制装置与液位传感器3通信连接，在测试过程中实时获取热容补偿容器2中的液位高度Hl，热容补偿容器2为上下均匀的容器（例如为圆柱体、长方体等），其底面积Sd是一定的，由此控制装置可以基于液位高度Hl与底面积Sd，计算热容补偿容器2中的冷却液的体积，在对热管理系统进行测试的过程中，热管理系统中的冷却液先被注入到热容补偿容器2中，控制装置读取此时的液位高度Hr，计算得到热管理系统中冷却液的体积Tr=Hr*Sd，将Tr与Tl进行对比，若Tr大于Tl，则说明需要减少热容补偿容器2中冷却液的量，此时从热容补偿容器2中抽出冷却液，直至Tr等于Tl；若Tr小于Tl，则说明需要增加热容补偿容器2中冷却液的量，此时向热容补偿容器2中加入冷却液，直至Tr等于Tl；若Tr等于Tl，则无需调整热容补偿容器2中冷去液的量。
在Tr等于Tl后，此时热容补偿容器2的冷却液量能够模拟电池包的比热容值，随后便可以开始对热管理系统进行测试。
在一个例子中，发热模拟装置还包括：第一泵4，第一泵4、电加热装置1以及热容补偿容器2通过第一管路循环连接；在以图1中以第一泵4出液口连接到电加热装置1的进液口为例。
第一泵4用于按照第一设定转速进行工作，第一设定转速至少根据第一管路、第一泵4、电加热装置1以及热容补偿容器2对第一管路中的冷却液的阻力来设定；具体的，第一管路可以理解为发热模拟装置的冷却液流入口与冷却液流出口之间的所有管道，包括：热容补偿容器2与第一泵4之间的管路、第一泵4与电加热装置1之间的管路、发热模拟装置接入到热管理系统的管路以及电加热装置1与热容补偿容器2之间的管路，基于管路的长度与管路的横截面积可以计算得到第一管路对冷却液的阻力，另外电加热装置1、热容补偿容器2以及第一泵4对冷却液的阻力则可以通过人工测算，由此可以得到第一管路、电加热装置1、热容补偿容器2以及第一泵4对第一管路中的冷却液的总阻力值，第一泵4需要给流经的冷却液施加与阻力相反的作用力，作用力的大小即为上述的总阻力值，以增加冷却液流速。总阻力值的大小可以由人工输入值控制装置，由此控制装置可以基于该总阻力值得到第一泵4的转速，记作第一设定转速。控制装置与第一泵4通信连接，在测试过程中控制装置控制第一泵4按照第一设定转速进行工作，冷却液还可以在电加热装置1、热容补偿容器2以及第一泵4之间的管路通路循环，由此能够克服第一管路、第一泵4、电加热装置1以及热容补偿容器2对冷却液带来的阻力，使得冷却液的流速不受部件、管道的阻力影响，提升对热管理系统进行测试的准确度。
本实施例中，电加热装置1与热容补偿容器2还通过第一管路形成发热模拟装置的冷却液流入口与冷却液流出口，发热模拟装置的冷却液流入口用于接入待测的热管理系统的冷却液排出口、发热模拟装置的冷却液流出口与所述待测的热管理系统的冷却回流口连通。
热容补偿容器2的出液口与第一泵4的进液口通过第一管路连通，热容补偿容器2的出液口所处的第一管路上形成有发热模拟装置的冷却液流出口、第一泵4的进液口所处的第一管路上形成有发热模拟装置的冷却液流出口。在图1中，以第一泵4的进液口处所连接的第一管路延伸出的管路作为发热模拟装置的冷却液流入口、以热容补偿容器2的出液口处所连接的第一管路延伸出的管路作为发热模拟装置的冷却液流出口为例。
在冷却液流入口处的第一管路上还设置了流量计L1，流量计L1用于连接到控制装置，由此控制装置可以获取流入加热模拟装置中的冷却液的流量。
在一个例子中，发热模拟装置还包括：设置在热容补偿容器2的出液口处的第一温度传感器TT1。
第一温度传感器TT1用于采集管路中冷却液的温度，第一温度传感器TT1连接到控制装置，由此控制装置可以实时获取管路中冷却液的温度，以在测试过程中实时获取热管理系统的降温效率。
在一个例子中，发热模拟装置还包括：蓄容调节容器5、第一开关阀6与第二泵7。其中，蓄容调节容器5可以为任意可以盛放液体的容器，例如为圆柱体、长方体等，第一开关阀6例如为电磁阀。另外，还可以在第二泵7与蓄容调节容器5之间的管路上设置单向阀，以控制管路的通断，该单向阀的通断也可由控制装置来控制。
蓄容调节容器5的出液口通过设置有第一开关阀6的第二管路连接到热容补偿容器2的加液口，蓄容调节容器5的进液口通过设置有第二泵7的第三管路连接到热容补偿容器2的进液口。
蓄容调节容器5位于热容补偿容器2的上方。
第一开关阀6用于在被打开时，使得蓄容调节容器5中的冷却液从第二管路流入热容补偿容器2。
第一开关阀6用于在被关闭时，使得第二管路被关闭。
第二泵7用于从热容补偿容器2中抽取冷却液至蓄容调节容器5中。
结合前述过程，若Tr大于Tl，则说明需要减少热容补偿容器2中冷却液的量，此时控制第二泵7与单向阀打开，从热容补偿容器2中抽出冷却液至蓄容调节容器5中，直至Tr等于Tl，控制第二泵7与单向阀关闭；若Tr小于Tl，则说明需要增加热容补偿容器2冷却液的量，此时控制第一开关阀6打开，蓄容调节容器5的冷却液在重力作用下流入热容补偿容器2中，直至Tr等于Tl，控制第一开关阀6关闭；若Tr等于Tl，则无需调整热容补偿容器2中冷却液的量。
需要说明的是，本实施例中蓄容调节容器5设置在热容补偿容器2的上方，由此在第一开关阀6打开时，蓄容调节容器5中的冷却液可以在重力作用下流入热容补偿容器2中，然不限于此，蓄容调节容器5也可以设置与热容补偿容器2在同一高度，此时将第一开关阀6替换为水泵，从而可以通过水泵从蓄容调节容器5中抽取冷却液注入热容补偿容器2，实现向热容补偿容器2中注入冷却液。
在一个例子中，发热模拟装置还包括：设置在冷却液流入口处管路上的压差调节阀M1与连接在冷却液流入口与冷却液流出口之间的压差计△P。其中的压差调节阀M1例如为比例调节阀。
压差计△P用于测量冷却液流入口与冷却液流出口之间的压差。
压差调节阀M1用于调节所处管路的液体通路大小，以调整流出发热模拟装置的冷却液流出口的冷却液的压力。
压差计△P与压差调节阀M1均与控制装置通信连接，控制装置中预设了一个目标流阻（可以由人工测定后输入控制装置），目标流阻为电池包对冷却液的阻力，会在流入电池包和流出电池包的冷却液之间产生一个压力差，控制装置可以基于目标流阻计算出一个目标压力差值，在测试过程中，控制装置控制压差调节阀M1调整管路中冷却液通路的大小，会在冷却液流入口与冷却液流出口之间产生一个压力差，控制装置实时获取压差计△P读取的压力差值，并通过对压差调节阀M1不断地调整，使得压差计△P读取的压力差值等于目标压力差值，由此能够在发热模拟装置中模拟出真实电池包对冷却液的流阻，使得冷却液的流速、流量更加精准，有助于对热管理系统中冷却水路水泵的能力进行更加精准、真实的验证；由于第一泵4已经抵消了管道以及各部件对冷却液的阻力，此时可以通过对压差调节阀M1的调节，实现从0到目标流阻的全量程流阻调节，由此发热模拟装置能够模拟各种不同流阻特性的电池包。
基于本实施例中的发热模拟装置，在对热管理系统进行测试时，基于发热模拟装置对电池包比热容的模拟，能够更加真实的模拟出不同状态下电池包的发热状况，例如在常温启动车辆时，电池包虽然会立刻有热量发出，但是电池包本身的比热容决定了，电池包使用初期不会有太快的温升，即启动初期，热管理系统的降温冷量可以分配到优先级更高的地方，以在更加真实的环境进行测试来优化热管理的能量分配策略。优化后的热管理控制策略甚至能影响到车辆热管理系统中零部件的硬件配置，例如：热管理控制策略可以让热管理系统小功率的压缩机来满足整车的热管理需求，即避免制冷系统按照整车所有发热元件的最大发热量配置。
本发明的第二实施例涉及一种电池包的发热模拟装置，本实施方式相对于第一实施方式而言，主要改进之处在于：本实施例在发热模拟装置中增加了降温模拟侧。
请参考图2，发热模拟装置还包括：冷源装置8、换热装置9（例如为板式换热器）以及比例阀10。冷源装置8与换热装置9之间通过第四管路连接，比例阀10设置在第四管路上，换热装置9还接入到第一管路中。
冷源装置8用于向第四管路中注入设定温度的低温液体。即冷源装置8可以产生设定温度的低温液体，低温液体从第四管路、换热装置9流回冷源装置8。
换热装置9用于在第一管路中的冷却液与第四管路中的低温液体之间进行热量交换。具体的，换热装置9内部分为两条通道，一条通道接入第一管路、另一条通道接入第四管路，流经换热装置9的冷却液与低温液体之间会发生热量交换。
比例阀10用于调节第四管路的液体通路大小，以调整第四管路中的低温液体的流速。其中，比例阀10连接到控制装置，控制装置可以通过对比例阀10的控制调节第四管路中低温液体的流速，即调整降温模拟侧的降温能量，可以满足高速、低速等不同速度的降温模拟。
第一设定转速至少根据第一管路、第一泵4、电加热装置1、热容补偿容器2以及换热装置9对第一管路中的冷却液的阻力来设定。即第一泵4的还需克服换热装置9对冷却液的阻力，第一泵4的第一设定转速的具体获取方式与前述类似，主要不同之处是增加了换热装置9对冷却液的阻力，在此不再赘述。
其中，还可以在靠近换热装置9进液口处的第四管路处设置第二温度传感器TT2，控制装置可以通过第二温度传感器TT2读取降温模拟侧管路中液体的温度，实现精准的温度控制。
在一个例子中，发热模拟装置还包括：第三泵11。
换热装置9的进液口与出液口之间通过第五管路连接形成循环管路，第三泵11连接在循环管路中；图2中以第三泵11设置在靠近换热装置9进液口处的第四管路中为例。
第三泵11用于按照第二设定转速进行工作，第二设定转速至少根据第四管路、第五管路以及换热装置9对管路中的低温液体的阻力来设定。即第三泵11的作用与第一泵4类似，主要不同之处在于：第三泵11用于克服第四管路、第五管路、第三泵11以及换热装置9对低温液体带来的阻力，由此在获取四管路、第五管路、第三泵11以及换热装置9对低温液体带来的总阻力值之后，第三泵11需要给流经的低温液体施加与阻力相反的作用力，作用力的大小即为上述的总阻力值，以增加低温液体流速。总阻力值的大小可以由人工输入值控制装置，由此控制装置可以基于该总阻力值得到第三泵11的转速，记作第二设定转速。控制装置与第三泵11通信连接，在测试过程中控制装置控制第三泵11按照第二设定转速进行工作，低温液体还可以在第三泵11、换热装置9的进液口与出液口之间的管路通路循环，由此能够克服第四管路、第五管路、第三泵11以及换热装置9对低温液体带来的阻力，使得低温液体的流速不受部件、管道的阻力影响，提升对热管理系统的测试准确度。
另外，发热模拟装置还包括：单向阀12、第二开关阀13与第三开关阀14。
冷源装置8的出液口与进液口之间通过第六管路连接，单向阀12设置在第六管路中；第二开关阀13设置在冷源装置8出液口处的第四管路中，第三开关阀14设置在冷源装置8进液口处的第四管路中。
单向阀12用于控制第六管路的通断、第二开关阀13与第三开关阀14均用于控制所处管路的通断。
在测试过程中，若无需降温模拟侧加入，则控制装置可以控制第二开关阀13与第三开关阀14均关闭，使得冷源装置8所产生的低温液体无法流入到换热装置9中，此时控制装置控制单向阀12保持打开，使得低温液体能够在冷源装置8的出液口与进液口之间循环，由此在需要降温模拟侧加入测试时，控制装置即时控制第二开关阀13与第三开关阀14均打开、单向阀12关闭，此时低温液体能够立刻进入管路中参与测试，提升了降温模拟侧的响应速度。
本实施例中，能够利用冷源装置8所产生的低温液体，实现发热模拟装置的快速冷浸；同时，电池包本身具有热辐射，在获取电池包热辐射的热量后，可基于低温液体与冷却液在换热装置9处的热量交互，模拟出电池包的热辐射散热量，低温液体与冷却液在换热装置9处交互的热量即为电池包热辐射的热量。另外，还可以用于在发热模拟装置模拟电池包低温状态下的热管理测试时，快速实现发热模拟装置的低温模拟，相比对通过环境调节装置整体降低环境温度来说，降低效率更高。
本发明的第三实施例涉及一种测量系统，包括：第一实施例或第二实施例中的电池包的发热模拟装置与控制装置。
发热模拟装置的冷却液流入口与待测的热管理系统的冷却液出口连通、发热模拟装置的冷却液流出口与待测的热管理系统的冷却液入口连通。
在对热管理系统进行测试的过程中，控制装置用于按照设定模拟温度获取发热模拟装置中的电加热装置的目标发热功率，并调整电加热装置的发热功率至目标发热功率进行发热；控制装置还用于基于电池包的目标比热容值，获取测试所需的冷却液的目标体积；控制装置还用于根据电加热装置中的液位传感器测量得到的冷却液的液位高度获取热容补偿容器中冷却液的体积，以在热容补偿中的冷却液体积达到目标体积时对热管理系统进行测试。
由于第一实施例、第二实施例与本实施例相互对应，因此本实施例可与第一实施例、第二实施例互相配合实施。第一实施例、第二实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，在第一实施例、第二实施例中所能达到的技术效果在本实施例中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在第一实施例、第二实施例中。
以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。
考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其它变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。
Claims (10)
1.一种电池包的发热模拟装置，其特征在于，包括：电加热装置、热容补偿容器以及设置在所述热容补偿容器中的液位传感器，所述电加热装置与所述热容补偿容器通过第一管路连接；
所述电加热装置与所述热容补偿容器还通过所述第一管路形成所述发热模拟装置的冷却液流入口与冷却液流出口；
所述电加热装置用于按照设定的目标发热功率进行发热；
所述热容补偿容器用于在测试时存储设定目标体积的冷却液，以模拟电池包的目标比热容值；
所述液位传感器用于测量所述热容补偿容器中的冷却液的液位高度。
2.根据权利要求1所述的电池包的发热模拟装置，其特征在于，所述发热模拟装置还包括：第一泵，所述第一泵、所述电加热装置以及所述热容补偿容器通过所述第一管路循环连接；
所述第一泵用于按照第一设定转速进行工作，所述第一设定转速至少根据所述第一管路、所述第一泵、所述电加热装置以及所述热容补偿容器对所述第一管路中的冷却液的阻力来设定。
3.根据权利要求1所述的电池包的发热模拟装置，其特征在于，所述发热模拟装置还包括：蓄容调节容器、第一开关阀与第二泵；
所述蓄容调节容器的出液口通过设置有所述第一开关阀的第二管路连接到所述热容补偿容器的加液口，所述蓄容调节容器的进液口通过设置有所述第二泵的第三管路连接到所述热容补偿容器的进液口；
所述蓄容调节容器位于所述热容补偿容器的上方；
所述第一开关阀用于在被打开时，使得所述蓄容调节容器中的冷却液从所述第二管路流入所述热容补偿容器；
所述第一开关阀用于在被关闭时，使得所述第二管路被关闭；
所述第二泵用于从所述热容补偿容器中抽取冷却液至所述蓄容调节容器中。
4.根据权利要求2所述的电池包的发热模拟装置，其特征在于，所述发热模拟装置还包括：设置在所述冷却液流入口处管路上的压差调节阀与连接在所述冷却液流入口与所述冷却液流出口之间的压差计；
所述压差计用于测量所述冷却液流入口与所述冷却液流出口之间的压差；
所述压差调节阀用于调节所处管路的液体通路大小，以调整流出所述发热模拟装置的冷却液的压力。
5.根据权利要求1所述的电池包的发热模拟装置，其特征在于，所述发热模拟装置还包括：冷源装置、换热装置以及比例阀；
所述冷源装置与所述换热装置之间通过第四管路连接，所述比例阀设置在所述第四管路上，所述换热装置还接入到所述第一管路中；
所述冷源装置用于向所述第四管路中注入设定温度的低温液体；
所述换热装置用于在所述第一管路中的冷却液与所述第四管路中的低温液体之间进行热量交换；
所述比例阀用于调节所述第四管路的液体通路大小，以调整所述第四管路中的低温液体的流速。
6.根据权利要求5所述的电池包的发热模拟装置，其特征在于，所述发热模拟装置还包括：第三泵；
所述换热装置的进液口与出液口之间通过第五管路连接形成循环管路，所述第三泵连接在所述循环管路中；
所述第三泵用于按照第二设定转速进行工作，所述第二设定转速至少与所述第四管路、所述第五管路、第三泵以及所述换热装置对管路中的低温液体的阻力相关。
7.根据权利要求5所述的电池包的发热模拟装置，其特征在于，所述发热模拟装置还包括：单向阀；
所述冷源装置的出液口与进液口之间通过第六管路连接，所述单向阀设置在所述第六管路中；
所述单向阀用于控制第六管路的通断。
8.根据权利要求5所述的电池包的发热模拟装置，其特征在于，所述发热模拟装置还包括：第二开关阀与第三开关阀；
所述第二开关阀设置在所述冷源装置出液口处的所述第四管路中，所述第三开关阀设置在所述冷源装置进液口处的所述第四管路中。
9.根据权利要求2所述的电池包的发热模拟装置，其特征在于，所述发热模拟装置还包括：设置在所述热容补偿容器的出液口处的第一温度传感器；
所述第一温度传感器用于采集管路中冷却液的温度；
所述热容补偿容器的出液口与所述第一泵的进液口通过所述第一管路连通，所述热容补偿容器的出液口所处的所述第一管路上形成有发热模拟装置的冷却液流出口、所述第一泵的进液口所处的所述第一管路上形成有发热模拟装置的冷却液流出口。
10.一种测试系统，其特征在于，包括：权利要求1至9中任一项所述的电池包的发热模拟装置与控制装置；所述发热模拟装置的冷却液流入口与待测的热管理系统的冷却液出口连通、所述发热模拟装置的冷却液流出口与所述待测的热管理系统的冷却回流口连通；
所述控制装置用于按照设定模拟温度获取所述发热模拟装置中的电加热装置的目标发热功率，并调整所述电加热装置的发热功率至所述目标发热功率进行发热；
所述控制装置还用于基于电池包的目标比热容值，获取测试所需的冷却液的目标体积；
所述控制装置还用于根据所述电加热装置中的液位传感器测量得到的冷却液的液位高度获取所述热容补偿容器中冷却液的体积，以在所述热容补偿中的冷却液体积达到所述目标体积时对所述热管理系统进行测试。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060024914A (ko) * | 2004-09-15 | 2006-03-20 | 현대모비스 주식회사 | 연료전지 열관리시스템의 평가장치 |
| CN208298966U (zh) * | 2018-02-02 | 2018-12-28 | 宝沃汽车（中国）有限公司 | 电动汽车的热管理系统的标定装置 |
| CN110632523A (zh) * | 2019-10-21 | 2019-12-31 | 上海电气集团股份有限公司 | 燃料电池热管理测试系统及测试方法 |
| CN211427169U (zh) * | 2020-07-31 | 2020-09-04 | 河南豫氢动力有限公司 | 一种燃料电池热管理测试系统 |
| CN213986650U (zh) * | 2020-09-30 | 2021-08-17 | 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 | 动力电池系统热管理性能评价测试装置 |
| CN113851674A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-28 | 上海捷氢科技有限公司 | 一种燃料电池系统测试用热管理系统 |
| KR20220117681A (ko) * | 2021-02-17 | 2022-08-24 | 한국에너지기술연구원 | 연료전지 열관리 시스템 고장 검출 및 부품 별 고장 진단 방법 |
| CN116053515A (zh) * | 2023-01-28 | 2023-05-02 | 深圳市氢蓝时代动力科技有限公司 | 电池热管理系统的测试装置 |
| CN116358889A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-06-30 | 中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司 | 一种电动汽车三电系统的热管理性能测试装置及方法 |
| CN219800930U (zh) * | 2023-01-06 | 2023-10-03 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 用于燃料电池热管理系统及其零部件的测试装置 |
-
2023
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060024914A (ko) * | 2004-09-15 | 2006-03-20 | 현대모비스 주식회사 | 연료전지 열관리시스템의 평가장치 |
| CN208298966U (zh) * | 2018-02-02 | 2018-12-28 | 宝沃汽车（中国）有限公司 | 电动汽车的热管理系统的标定装置 |
| CN110632523A (zh) * | 2019-10-21 | 2019-12-31 | 上海电气集团股份有限公司 | 燃料电池热管理测试系统及测试方法 |
| CN211427169U (zh) * | 2020-07-31 | 2020-09-04 | 河南豫氢动力有限公司 | 一种燃料电池热管理测试系统 |
| CN213986650U (zh) * | 2020-09-30 | 2021-08-17 | 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 | 动力电池系统热管理性能评价测试装置 |
| KR20220117681A (ko) * | 2021-02-17 | 2022-08-24 | 한국에너지기술연구원 | 연료전지 열관리 시스템 고장 검출 및 부품 별 고장 진단 방법 |
| CN113851674A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-28 | 上海捷氢科技有限公司 | 一种燃料电池系统测试用热管理系统 |
| CN219800930U (zh) * | 2023-01-06 | 2023-10-03 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 用于燃料电池热管理系统及其零部件的测试装置 |
| CN116053515A (zh) * | 2023-01-28 | 2023-05-02 | 深圳市氢蓝时代动力科技有限公司 | 电池热管理系统的测试装置 |
| CN116358889A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-06-30 | 中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司 | 一种电动汽车三电系统的热管理性能测试装置及方法 |
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