运用液体介质模拟宽温环境的动力电池测试系统的制作方法

本发明涉及动力电磁测试装置技术领域，尤其是涉及一种运用液体介质模拟宽温环境的动力电池测试系统。

背景技术：

最近几年，纯电动汽车得到了长足的发展，在全国和全世界范围内，各个国家和企业都在大力发展推行纯电动汽车。而电池包作为纯电动汽车上的能源输出机构，其重要作用也是不言而喻的。开发电动汽车过程中，电机，电池，电控是其区别于传统汽车的重要方面。而在动力电池的开发过程中需要对其进行复杂而系统的测试，以期望其能达到汽车复杂的使用需求。

在针对动力电池的测试过程中，环境温度模拟占全部测试项目的一半以上(60°温度存储，高温高湿，温度冲击，高温循环，高低低温充电，高低温放电，高低温功率标定等等)，因为电池是化学电源，尤其目前广泛使用的锂离子电池，对温度极其敏感，受温度影响性能变化较大，需要针对不同温度范围进行详细测试。

目前使用的电池包环境测试设备，以传统的环境箱为主(空气为主要的热交换媒介)。由于动力电池包体积较大质量较高，且为较扁的平板设计，需要配备4m³以上的环境箱，购置成本非常高(进口设备需百万级别)，且使用过程中耗电量大，由于使用空气作为传热媒介，变温速度慢(-40℃需3小时以上准备时间)，无法顺利实现快速交变等反应。同时由于动力电池包能量非常高，发生测试失效时其热失控非常剧烈，常规的环境箱无法满足其防火防爆的需求。

因此，针对上述问题本发明急需提供一种新的运用液体介质模拟宽温环境的动力电池测试系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新的运用液体介质模拟宽温环境的动力电池测试系统，通过所述加热器、所述制冷器和用于盛装温度传导液的所述测试箱以解决现有技术中存在的用环境箱的进行动力电池环境测试，使用空气作为传热媒介变温速度慢，耗电量大，需要准备时间长，测试结果不准确的技术问题。

本发明提供的一种运用液体介质模拟宽温环境的动力电池测试系统，包括用于盛装温度传导液的测试箱，该测试箱外设置至少一个循环加热器和至少一个循环制冷器；所述循环加热器通过第一循环热管与所述测试箱内部连通，所述循环制冷器通过第一循环冷管与所述测试箱内部连通；其中，在所述第一循环热管上设有第一热循环泵送装置，在所述第一循环冷管上设有第一冷循环泵送装置。

进一步地，还包括通过预热循环管与所述测试箱连通的预热箱；所述循环加热器通过第二循环热管与所述预热箱内部连通，所述循环制冷器通过第二循环冷管与所述预热箱内部连通；在所述预热循环管上设有预热循环泵送装置，在所述第二循环热管上设有第二热循环泵送装置，在所述第二循环冷管上设有第二冷循环泵送装置；所述第一循环冷管上设有第一冷管开关阀，所述第二循环冷管上设有第二冷管开关阀，所述第一循环热管上设有第一热管开关阀，所述第二循环热管上设有第二热管开关阀，所述预热循环管上设有预热管开关阀。

进一步地，所述第一循环热管包括两端口分别与所述循环加热器和所述测试箱连通的第一热进液管，所述第一热循环泵送装置设置于所述第一热进液管上，所述第一热循环泵送装置的进液端与所述循环加热器的出液端连通，所述第一热循环泵送装置的出液端与所述测试箱的进液口连通，所述第一循环热管还包括两端口分别与所述循环加热器和所述测试箱连通的第一热回流管；所述第一热进液管和所述第一热回流管上均设有所述第一热管开关阀。

进一步地，所述第二循环热管包括两端口分别与所述循环加热器和所述预热箱连通的第二热进液管，所述第二热循环泵送装置设置于所述第二热进液管上，所述第二热循环泵送装置的进液端与所述循环加热器的出液端连通，所述第二热循环泵送装置的出液端与所述测试箱的进液口连通，所述第二循环热管还包括两端口分别与所述循环加热器和所述预热箱连通的第二热回流管；所述第二热进液管和所述第二热回流管上均设有所述第二热管开关阀。

进一步地，所述第一循环冷管包括两端口分别与所述循环制冷器和所述测试箱连通的第一冷进液管，所述第一冷循环泵送装置设置于所述第一冷进液管上，所述第一冷循环泵送装置的进液端与所述循环制冷器的出液端连通，所述第一冷循环泵送装置的出液端与所述测试箱的进液口连通，所述第一循环冷管还包括两端口分别与所述循环制冷器和所述测试箱连通的第一冷回流管；所述第一冷进液管和所述第一冷回流管上均设有所述第一冷管开关阀。

进一步地，所述第二循环冷管包括两端口分别与所述循环制冷器和所述预热箱连通的第二冷进液管，所述第二冷循环泵送装置设置于所述第二冷进液管上，所述第二冷循环泵送装置的进液端与所述循环制冷器的出液端连通，所述第二冷循环泵送装置的出液端与所述测试箱的进液口连通，所述第二循环冷管还包括两端口分别与所述循环制冷器和所述预热箱连通的第二冷回流管；所述第二冷进液管和所述第二冷回流管上均设有所述第二冷管开关阀。

进一步地，所述预热循环管包括两端分别与所述预热箱内部和所述测试箱内部连通的循环供液管和循环回流管；所述预热循环泵送装置设置于所述循环供液管上，所述循环供液管和所述循环回流管上均设有所述预热管开关阀。

进一步地，所述测试箱的箱口上盖设箱盖。

进一步地，所述测试箱和所述箱盖的壁均包括由外向内依次设置的基材支承层、保温层和防腐层。

进一步地，所述测试箱为矩形箱，尺寸为2m*2m*1m。

本发明提供的一种运用液体介质模拟宽温环境的动力电池测试系统与现有技术相比具有以下进步：

1、本发明采用包括用于盛装温度传导液的所述测试箱，所述循环加热器和所述循环制冷器的设计，用温度传导液作为传热媒介，传热效率高，有利于提高测试结果的准确程度；用所述循环加热器和所述循环制冷器分别为所述测试箱内液体进行调温，按需开启，调温准确；待测试的电池包置于温度传导液内进行测试，当在高低温环境下发生热失控的时候，电池包浸在液体中，不会发生明火爆炸，有利于提高测试装置的安全性。

2、本发明采用还包括通过预热循环管与所述测试箱连通的预热箱；所述循环加热器通过所述第二循环热管与所述预热箱内部连通，所述循环制冷器通过所述第二循环冷管与所述预热箱内部连通的设计；当需要快速调整所述测试箱内温度传导液的温度时，在所述预热箱内提前调整备用的温度传导液到目的温度，利用所述预热循环泵送装置快速将达到目的温度的温度传导液泵入所述测试箱内，以满足快速交变温度测试需求，提高测试结果准确性；所述预热箱还有助于加快实验效率。

3、本发明采用所述测试箱的箱口上盖设所述箱盖的设计，有利于保持所述测试箱内温度传导液的温度，提高实验解决的准确性和可信度。

4、本发明采用所述测试箱和所述箱盖的壁均包括由外向内依次设置的基材支承层、保温层和防腐层的设计，防腐，保温，避免测试过程中与周围空气发生热量交换，影响测试的准确性，节约能源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中所述运用液体介质模拟宽温环境的动力电池测试系统的结构示意图(剖视图)；

图2为本发明中所述测试箱的结构示意图(图1中a的局部放大图)；

图3为本发明的电器连接框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，或一体地连接；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。

参见图1所示，本实施例提供的运用液体介质模拟宽温环境的动力电池测试系统，包括用于盛装温度传导液的测试箱1，该测试箱外设置至少一个循环加热器2和至少一个循环制冷器3；所述循环加热器通过第一循环热管与所述测试箱内部连通，所述循环制冷器通过第一循环冷管与所述测试箱内部连通；其中，在所述第一循环热管上设有第一热循环泵送装置201，在所述第一循环冷管上设有第一冷循环泵送装置301。

本发明采用包括用于盛装温度传导液的所述测试箱，所述循环加热器和所述循环制冷器的设计，用温度传导液作为传热媒介，传热效率高，有利于提高测试结果的准确程度；用所述循环加热器和所述循环制冷器分别为所述测试箱内液体进行调温，按需开启，调温准确；待测试的电池包置于温度传导液内进行测试，当在高低温环境下发生热失控的时候，电池包浸在液体中，不会发生明火爆炸，有利于提高测试装置的安全性。

参见图1所示，本实施例还包括通过预热循环管与所述测试箱连通的预热箱4；所述循环加热器通过第二循环热管与所述预热箱内部连通，所述循环制冷器通过第二循环冷管与所述预热箱内部连通；在所述预热循环管上设有预热循环泵送装置401，在所述第二循环热管上设有第二热循环泵送装置402，在所述第二循环冷管上设有第二冷循环泵送装置403；所述第一循环冷管上设有第一冷管开关阀302，所述第二循环冷管上设有第二冷管开关阀303，所述第一循环热管上设有第一热管开关阀202，所述第二循环热管上设有第二热管开关阀203，所述预热循环管上设有预热管开关阀402。

本发明采用还包括通过预热循环管与所述测试箱连通的预热箱；所述循环加热器通过所述第二循环热管与所述预热箱内部连通，所述循环制冷器通过所述第二循环冷管与所述预热箱内部连通的设计；当需要快速调整所述测试箱内温度传导液的温度时，在所述预热箱内提前调整备用的温度传导液到目的温度，利用所述预热循环泵送装置快速将达到目的温度的温度传导液泵入所述测试箱内，以满足快速交变温度测试需求，提高测试结果准确性；所述预热箱还有助于加快实验效率。

参见图1所示，本实施例中所述第一循环热管包括两端口分别与所述循环加热器和所述测试箱连通的第一热进液管211，所述第一热循环泵送装置设置于所述第一热进液管上，所述第一热循环泵送装置的进液端与所述循环加热器的出液端连通，所述第一热循环泵送装置的出液端与所述测试箱的进液口连通，所述第一循环热管还包括两端口分别与所述循环加热器和所述测试箱连通的第一热回流管212；所述第一热进液管和所述第一热回流管上均设有所述第一热管开关阀202。所述第二循环热管包括两端口分别与所述循环加热器和所述预热箱连通的第二热进液管221，所述第二热循环泵送装置设置于所述第二热进液管上，所述第二热循环泵送装置的进液端与所述循环加热器的出液端连通，所述第二热循环泵送装置的出液端与所述测试箱的进液口连通；所述第二循环热管还包括两端口分别与所述循环加热器和所述预热箱连通的第二热回流管222；所述第二热进液管和所述第二热回流管上均设有所述第二热管开关阀203。所述第一循环冷管包括两端口分别与所述循环制冷器和所述测试箱连通的第一冷进液管311，所述第一冷循环泵送装置设置于所述第一冷进液管上，所述第一冷循环泵送装置的进液端与所述循环制冷器的出液端连通，所述第一冷循环泵送装置的出液端与所述测试箱的进液口连通，所述第一循环冷管还包括两端口分别与所述循环制冷器和所述测试箱连通的第一冷回流管312；所述第一冷进液管和所述第一冷回流管上均设有所述第一冷管开关阀302。所述第二循环冷管包括两端口分别与所述循环制冷器和所述预热箱连通的第二冷进液管321，所述第二冷循环泵送装置设置于所述第二冷进液管上，所述第二冷循环泵送装置的进液端与所述循环制冷器的出液端连通，所述第二冷循环泵送装置的出液端与所述测试箱的进液口连通，所述第二循环冷管还包括两端口分别与所述循环制冷器和所述预热箱连通的第二冷回流管322；所述第二冷进液管和所述第二冷回流管上均设有所述第二冷管开关阀303。本实施例中所述第一热循环泵送装置201为水泵，其设置于所述第一热进液管上，当然也可以选择所述第一热循环泵送装置设置于所述第一热回流管上，设置于所述第一热回流管上时，所述第一热循环泵送装置的进液端与所述测试箱内部连通，所述第一热循环泵送装置的出液端与所述循环加热器进液口连通；所述第一热循环泵送装置抽取所述测试箱内的液体至所述循环加热器内，所述循环加热器内热的液体在水压作用下流入所述测试箱内部供热量交换，本领域技术人员可以根据实际需要选择所述第一热循环泵送装置安装的位置。本实施例中所述第二热循环泵送装置402为水泵，其设置于所述第二热进液管上；当然也可以选择所述第二热循环泵送装置设置于所述第二热回流管上，设置于所述第二热回流管上时，所述第二热循环泵送装置的进液端与所述预热箱内部连通，所述第二热循环泵送装置的出液端与所述循环加热器进液口连通；所述第二热循环泵送装置抽取所述预热箱内的液体至所述循环加热器内，所述循环加热器内热的液体在水压作用下流入所述测试箱内部供热量交换，本领域技术人员可以根据实际需要选择所述第二热循环泵送装置安装的位置。本实施例中所述第一冷循环泵送装置301为水泵，其设置于所述第一冷进液管上，当然也可以选择所述第一冷循环泵送装置设置于所述第一冷回流管上，设置于所述第一冷回流管上时，所述第一冷循环泵送装置的进液端与所述测试箱内部连通，所述第一冷循环泵送装置的出液端与所述循环制冷器进液口连通；所述第一冷循环泵送装置抽取所述测试箱内的液体至所述循环制冷器内，所述循环制冷器内热的液体在水压作用下流入所述测试箱内部供热量交换，本领域技术人员可以根据实际需要选择所述第一冷循环泵送装置安装的位置。本实施例中所述第二冷循环泵送装置403为水泵，其设置于所述第二冷进液管上，当然也可以选择所述第二冷循环泵送装置设置于所述第二冷回流管上，设置于所述第二冷回流管上时，所述第二冷循环泵送装置的进液端与所述预热箱内部连通，所述第二冷循环泵送装置的出液端与所述循环制冷器进液口连通；所述第二冷循环泵送装置抽取所述预热箱内的液体至所述循环制冷器内，所述循环制冷器内热的液体在水压作用下流入所述预热箱内部供热量交换，本领域技术人员可以根据实际需要选择所述第一冷循环泵送装置安装的位置。

参见图1所示，本实施例中所述预热循环管包括两端分别与所述预热箱内部和所述测试箱内部连通的循环供液管411和循环回流管412；所述预热循环泵送装置设置于所述循环供液管上，所述循环供液管和所述循环回流管上均设有所述预热管开关阀。

参见图1、图2所示，本实施例中所述测试箱的箱口101设置于上端，该箱口101上盖设箱盖102。本发明采用所述测试箱的箱口上盖设所述箱盖的设计，有利于保持所述测试箱内温度传导液的温度，提高实验解决的准确性和可信度。

参见图1、图2所示，本实施例中所述测试箱和所述箱盖的壁均包括由外向内依次设置的基材支承层111、保温层112和防腐层113。

本发明采用所述测试箱和所述箱盖的壁均包括由外向内依次设置的基材支承层、保温层和防腐层的设计，防腐，保温，避免测试过程中与周围空气发生热量交换，影响测试的准确性，节约能源。

本实施例中所述基材支承层为铝，所述保温层为苯板，所述防腐层材质为聚丙烯。

本实施例中所述测试箱为矩形箱，尺寸为2m*2m*1m；所述预热箱尺寸为2m*2m*0.5m。

参见图1、图3所示，本实施例还包括温度输入器，控制器，设置于所述测试箱内温度传导液的液面下的第一温度传感器，和设置于所述预热箱内的第二温度传感器；所述温度输入器、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与所述控制器电连接；所述加热器为电控加热器，所述制冷器为电控制冷器，所述加热器和所述制冷器分别与所述控制器电连接；所述第一热管开关阀、所述第一冷管开关阀、所述第二热管开关阀、所述第二冷管开关阀和所述预热管开关阀均为电控开关，所述第一热管开关阀、所述第一冷管开关阀、所述第二热管开关阀、所述第二冷管开关阀和所述预热管开关阀分别与所述控制器电连接。本发明采用还包括所述控制器、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的设计；电控调温，调节精准，无需人为操作，节省人力物力，有助于提高测试的精准度。

本实施例中所述控制器为kewill品牌的tk70数显温度控制器，所述温度输入器即为该tk70数显温度控制器上的输入模块；或所述控制器为台泉电气的xmtd-2001型数显温控仪，所述温度输入器即为该xmtd-2001型数显温控仪上的输入模块；此处所列仅为其可选择的品牌型号，并不对其品牌型号进行限定，本领域技术人员可以根据实际需要任意选择，此处不再过多赘述。

本实施例中所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均为kewill品牌的tp21-pt100型热电阻温度传感器，或美安特品牌的pt100型温度传感器，此处所列仅为其可选择的品牌型号，并不对其品牌型号进行限定，本领域技术人员可以根据实际需要任意选择，此处不再过多赘述。

本实施例中所述循环加热器为苏海供热设备有限公司的管道式加热器，此处所列仅为其可选择的品牌型号，并不对其品牌型号进行限定，本领域技术人员可以根据实际需要任意选择，此处不再过多赘述。

本实施例中所述循环制冷器为爱美达品牌的acs010-hx液体热交换机，此处所列仅为其可选择的品牌型号，并不对其品牌型号进行限定，本领域技术人员可以根据实际需要任意选择，此处不再过多赘述。

本实施例中所述第一热管开关阀、第二热管开关阀、第一冷管开关阀、第二冷管开关阀、预热管开关阀均为burkert品牌的电控阀，此处所列仅为其可选择的品牌型号，并不对其品牌型号进行限定，本领域技术人员可以根据实际需要任意选择，此处不再过多赘述。

下面对本发明提供的运用液体介质模拟宽温环境的动力电池测试系统的工作过程进行简单描述：

普通温度测试：

所述温度输入器向所述控制器内输入测试箱实验目标温度值；

所述第一温度传感器监测所述测试箱内温度传导液的温度，并将温度信号发送至所述控制器，所述控制器将接收的温度信号转换为实时温度值，并将实时温度值与测试箱实验目标温度值进行对比：

当实时温度值低于测试箱实验目标温度值时，所述控制器向所述循环加热装置发送加热指令，向各所述第一热管开关阀发送打开制冷，向各所述第一冷管开关阀、各所述第二热管开关阀、各所述第二冷管开关阀和各所述预热管开关阀均发送关闭指令；所述第一热循环泵送装置抽取所述循环加热装置内温度较高的温度传导液，泵入所述测试箱内，所述循环加热装置内的温度传导液被抽取后，所述循环加热装置内压力降低，所述测试箱内液体流入所述循环加热装置内，与所述循环制加热装置进行热量交换，再被泵入所述测试箱内；如此往复循环直至实时温度值达到测试箱实验目标温度值，所述控制器向所述循环加热装置和各所述第一热管开关阀发送关闭指令；

当实时温度值高于测试箱实验目标温度值时，所述控制器向所述循环制冷装置发送制冷指令，向各所述第一冷管开关阀发送打开制冷，向各所述第一热管开关阀、各所述第二热管开关阀、各所述第二冷管开关阀和各所述预热管开关阀均发送关闭指令；所述第一冷循环泵送装置抽取所述循环制冷装置内温度较低的温度传导液，泵入所述测试箱内，所述循环制冷装置内的温度传导液被抽取后，所述循环制冷装置内压力降低，所述测试箱内液体流入所述循环制冷装置内，与所述循环制冷器进行热量交换，再被泵入所述测试箱内；如此往复循环直至实时温度值达到测试箱实验目标温度值，所述控制器向所述循环制冷装置和各所述第一冷管开关阀发送关闭指令。

快速变温测试：

所述温度输入器向所述控制器内输入预热箱变温目标温度值和测试箱实验目标温度值；

所述测试箱内温度传导液的温度调整步骤如上普通温度测试；

所述预热箱内温度传导液的温度调整步骤如下：

所述第二温度传感器监测所述预热箱内温度传导液的温度，并将温度信号发送至所述控制器，所述控制器将接收的温度信号转换为实时温度值，并将该实时温度值与预热箱变温目标温度值进行对比：

当实时温度值低于预热箱变温目标温度值时，所述控制器向所述循环加热装置发送加热指令，向各所述第二热管开关阀发送打开制冷，向各所述第一冷管开关阀、各所述第一热管开关阀、各所述第二冷管开关阀和各所述预热管开关阀均发送关闭指令；所述第一热循环泵送装置抽取所述循环加热装置内温度较高的温度传导液，泵入所述预热箱内，所述循环加热装置内的温度传导液被抽取后，所述循环加热装置内压力降低，所述预热箱内液体流入所述循环加热装置内，与所述循环制加热装置进行热量交换，再被泵入所述预热箱内；如此往复循环直至实时温度值达到预热箱变温目标温度值，所述控制器向所述循环加热装置和各所述第二热管开关阀发送关闭指令；

当实时温度值高于预热箱实验目标温度值时，所述控制器向所述循环制冷装置发送制冷指令，向所述第二冷管开关阀发送打开制冷，向所述第一热管开关阀、所述第二热管开关阀、所述第一冷管开关阀和所述预热管开关阀均发送关闭指令；所述第二冷循环泵送装置抽取所述循环制冷装置内温度较低的温度传导液，泵入所述预热箱内，所述循环制冷装置内的温度传导液被抽取后，所述循环制冷装置内压力降低，所述预热箱内液体流入所述循环制冷装置内，与所述循环制冷器进行热量交换，再被泵入所述预热箱内；如此往复循环直至实时温度值达到预热箱变温目标温度值，所述控制器向所述循环制冷装置和所述第二冷管开关阀发送关闭指令。

所述控制器向所述预热循环泵送装置401发送开启制冷，向各所述预热管开关阀发送打开制冷，所述预热循环泵送装置抽取所述预热箱内的温度传导液泵入所述测试箱进行温度较低实验。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。