电子水泵的性能测试装置及其测试方法
【专利摘要】本发明提供一种电子水泵的性能测试装置及其测试方法，属于汽车性能测试【技术领域】。该电子水泵的性能测试装置中，电子水泵用于为动力电机的冷却系统提供冷却液流动动力，性能测试装置包括：冷却液循环管路，用于测试电子水泵两端的压力差的压差计，用于测试冷却液循环管路中流经电子水泵的冷却液流量的流量计，其中，冷却液循环管路中设置有并行的第一循环支路和第二循环支路，第一循环支路上设置第一阀；第一循环支路上设置第二阀和驱动水泵。同时提供使用该性能测试装置来测试电子水泵的流量性能和在非工作状态的阻力性能的方法。该性能测试装置结构简单，适合于电动汽车或油电混合动力汽车的冷却系统中的电子水泵的性能测试。
【专利说明】电子水泵的性能测试装置及其测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车性能测试【技术领域】，涉及电动汽车或油电混合汽车中使用的、为动力电机的冷却系统提供冷却液流动动力的电子水泵，尤其涉及该电子水泵的性能测试装置及其测试方法。
【背景技术】
[0002]在传统的内燃机驱动的汽车中，需要为发动机配套设置发动机冷却系统，在该冷却系统中，驱动其使用的冷却液流动的动力来自于同时由发动机驱动的皮带轮水泵，冷却液的流量不可控制并且在发动机停止工作后，皮带轮水泵也随之停止工作，因此，其冷却系统也停止工作。
[0003]随着新能源汽车技术的不断发展，在电动汽车或油电混合汽车中至少采用动力电机来实现汽车驱动。相应地，动力电机也需要配套提供冷却系统。在动力电机的冷却系统中，采用电子水泵来提供冷却液流动动力，电子水泵能够精确、可调地控制冷却液的流量，并且其与动力电机相对独立，即使在动力电机停止工作时，电子水泵仍然可以工作，从而继续为电机的冷却提供方便。
[0004]因此，电子水泵是电动汽车或油电混合汽车的动力电机冷却系统的关键部件，在汽车制造厂商中，必须对电子水泵的性能进行测试以获知其性能状况，进而可以对电子水泵进行改进或提高。但是，现有技术中，缺少有相应的电子水泵的性能测试装置。
[0005]有鉴于此，本发明针对电子水泵提供一种新型的性能测试装置。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，针对动力电机冷却系统的电子水泵，提出一种可以测试其流量性能和非工作状态的水泵阻力性能的性能测试装置及其方法。
[0007]为实现以上目的或者其他目的，本发明提供以下技术方案。
[0008]
按照本发明的一方面，提供一种电子水泵的性能测试装置，所述电子水泵用于为动力电机的冷却系统提供冷却液流动动力，所述性能测试装置包括:
冷却液循环管路(110)，所述电子水泵(900)置于冷却液循环管路(110)上，所述冷却液循环管路(110)中设置有并行的第一循环支路(111)和第二循环支路(112)；
用于测试所述电子水泵(900 )两端的压力差的压差计(160 );
用于测试所述冷却液循环管路(110)中流经所述电子水泵(900)的冷却液流量的流量计(150)；
设置于所述第一循环支路(111)上的第一阀(阀门B);
设置在所述第一循环支路(111)上的驱动水泵(140 );以及
设置于所述第二循环支路(112 )上以控制所述第一循环支路(111)的流通状况的第二阀(阀门C)。[0009]按照本发明一实施例的电子水泵的性能测试装置，其中，所述性能测试装置还包括:
为所述冷却液循环管路(110)加注冷却液的加液装置(120)；
用于排除所述冷却液循环管路(110)中的气体的排气管(130);以及 设置在所述排气管(130)上的第三阀(阀门A)。
[0010]按照本发明一实施例的电子水泵的性能测试装置，其中，所述性能测试装置还包括:
用于测试所述冷却液循环管路(Iio)中的冷却液温度的温度计(170)；
用于加热所述冷却液循环管路(Iio)中的冷却液的加热装置(180);以及 用于冷却所述冷却液循环管路(110)中的冷却液的冷却装置(190)。
[0011]在以上所述任一实施例的电子水泵的性能测试装置中，优选地，所述加热装置(180)包括置于所述冷却液循环管路(110)中的加热丝。
[0012]在以上所述任一实施例的电子水泵的性能测试装置中，优选地，所述冷却装置(190)包括置于所述冷却液循环管路(110)中的冷凝管。
[0013]按照本发明的又一方面，提供一种使用以上所述及的任一种性能测试装置来测试电子水泵的流量性能的方法，其包括以下步骤:
将所述电子水泵(900)开启到所需测试的工作状态并使其稳定工作；
关闭所述第一阀，并将所述第二阀逐渐打开以控制所述第二循环支路(112)的流通度，在所述第二阀逐渐打开的过程中，通过流量计(150)和压差计(160)测量包括多个流量和压差数据的第一组流量-压差数据；
开启所述第一阀并关闭所述第二阀，开启所述驱动水泵(140)工作并逐渐提高所述驱动水泵(140)的运转速度以逐渐提高流过驱动水泵(140)的流量，在所述驱动水泵(140)的运转速度逐渐提高的过程中，通过流量计(150)和压差计(160)测量包括多个流量和压差数据的第二组流量-压差数据；
基于所述第一组流量-压差数据和所述第二组流量-压差数据绘制形成流量性能曲线。
[0014]按照本发明一实施例的测试电子水泵的流量性能的方法，其中，在所述第二阀逐渐打开的过程中，所述第二循环支路(112)的流通度每提高10%左右时，记录所述流量计(150)的流量数据和所述压差计(160)的压差数据。
[0015]进一步，在所述驱动水泵(140)的运转速度逐渐提高的过程中，所述驱动水泵(140)的运转速度每提高10%左右时，记录所述流量计(150)的流量数据和所述压差计(160)的压差数据。
[0016]按照本发明又一实施例的测试电子水泵的流量性能的方法，其中，该方法还包括:向所述冷却液循环管路(110)加注满冷却液的加注步骤，所述加注步骤中包括将所述冷却液循环管路(I 10)中的气体排出的排气步骤。
[0017]按照本发明还一实施例的测试电子水泵的流量性能的方法，其中，所述加注步骤之后，保留冷却液温度控制步骤，在该步骤中，通过所述性能测试装置中的加热装置(180)和/或冷却装置(190)来控制所述冷却液的温度，并通过所述性能测试装置中的温度计(170)测量所述冷却液的温度。[0018]按照本发明再一实施例的测试电子水泵的流量性能的方法，其中，所述性能测试装置被整体置于温度箱中以模拟实际环境温度。
[0019]按照本发明的还一方面，提供一种使用以上所述及的任一种性能测试装置来测试电子水泵在非工作状态的阻力性能的方法，其包括以下步骤:
将所述电子水泵(900)关闭以将其置于非工作状态，开启所述第一阀并关闭所述第二
阀；
开启所述驱动水泵(140)工作并逐渐提高所述驱动水泵(140)的运转速度以逐渐提高流过驱动水泵(140)的流量，在所述驱动水泵(140)的运转速度逐渐提高的过程中，通过流量计(150)和压差计(160)测量包括多个流量和压差数据的流量-压差数据组；
基于所述流量-压差数据组绘制形成所述电子水泵在非工作状态的阻力曲线。
[0020]按照本发明一实施例的测试电子水泵在非工作状态的阻力性能的方法，其中，在所述驱动水泵(140)的运转速度逐渐提高的过程中，所述驱动水泵(140)的运转速度每提高10%左右时，记录所述流量计(150)的流量数据和所述压差计(160)的压差数据。
[0021]按照本发明又一实施例的测试电子水泵在非工作状态的阻力性能的方法，其中，还包括:向所述冷却液循环管路(110)加注满冷却液的加注步骤，所述加注步骤中包括将所述冷却液循环管路(110)中的气体排出的排气步骤。
[0022]按照本发明还一实施例的测试电子水泵在非工作状态的阻力性能的方法，其中，所述加注步骤之后，保留冷却液温度控制步骤，在该步骤中，通过所述性能测试装置中的加热装置(180)和/或冷却装置(190)来控制所述冷却液的温度，并通过所述性能测试装置中的温度计(170)测量所述冷却液的温度。
[0023]按照本发明再一实施例的测试电子水泵在非工作状态的阻力性能的方法，其中，所述性能测试装置被整体置于温度箱中以模拟实际环境温度。
[0024]本发明的技术效果是，性能测试装置整体结构设计简单，可以针对动力电机的冷却系统中的电子水泵方便地进行流量性能曲线测试和在非工作状态下的水泵阻力曲线测试，适合于电动汽车或油电混合动力汽车的冷却系统中的电子水泵的性能测试。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
[0026]图1是按照本发明一实施例的电子水泵的性能测试装置的结构示意图。
[0027]图2是性能测试装置的冷却液加注过程示意图。
[0028]图3是按照本发明一实施例的测试电子水泵的测试流量性能的方法。
[0029]图4是按照本发明一实施例的测试电子水泵在非工作状态的阻力性能的方法。
【具体实施方式】
[0030]下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下【具体实施方式】以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
[0031]图1所示为按照本发明一实施例的电子水泵的性能测试装置的结构示意图。在该实施例中，性能测试装置100用于对电子水泵900的性能进行测试，电子水泵900可以但不限于应用于电动汽车或油点混合汽车的动力电机的冷却系统中，其能够提供冷却液流动动力，并且能够相对精确、可调地控制冷却液的流量。电子水泵900为本领域技术人员所能理解到各种类型的电子水泵，其具体类型不是限制性的。同样地，冷却液包括本领域技术人员在动力电机的冷却系统中可能使用到的各种冷却液，例如油、水等。
[0032]继续如图1所示，性能测试装置100包括冷却液循环管路110，冷却液循环管路110为环形循环回路，冷却液在动力装置的驱动下可以在其中循环流动，在该实施例中，冷却液循环管路110为方形回路,在其上部的一边角出，开口与加液装置120连接。加液装置120用于在开始测试前为冷却液循环管路110加注冷却液，加注装置120具体地可以但不限于为如图所示的加注壶。冷却液循环管路110的上部还设有排气管130，其用于排除冷却液循环管路110中的气体，在如图1所示实例中，排气管130的排气口通向加注壶，进而从加注壶的壶口排出气体。排气管130上设置有阀门A，在加注的过程中，阀门A打开，在测试工作过程中，阀门A关闭，冷却液循环管路110中形成封闭循环回路。
[0033]继续如图1所示，性能测试装置100还包括设置在冷却液循环管路110上的流量计150和压差计160，待测试的电子水泵900也置于冷却液循环管路110上，其中压差计160置于电子水泵900的两端，其能够测试电子水泵900两端的压力差。流量计150置于冷却液循环管路110，其能测试冷却液循环管路110中流经电子水泵900的冷却液流量。流量计150和压差计160所选用的具体类型不是限制性的。
[0034]冷却液循环管路110的回路中还设置有两个并行的支路，即第一循环支路111和第二循环支路112，在第一循环支路111上设置有阀门B，在第二循环支路112上设置有阀门C，从而，在冷却液在冷却液循环管路110中循环流动时，通过控制阀门B和阀门C，可以选择性地控制冷却液是否流经第一循环支路111和/或第二循环支路112。其中，第一循环支路111中设置驱动水泵140，在阀门B打开时，驱动水泵140可以为冷却液的流动提供驱动力，驱动水泵140的转速越大，冷却液循环管路110的流量将越大。
[0035]进一步，为实现对冷却液循环管路110中的冷却液进行温度控制和监测，在冷却液循环管路110上设置有温度计170、加热装置180和冷却装置190，温度计170可以实时检测冷却液的温度，加热装置180可以根据具体需要对冷却液进行加热，同样地，冷却装置190可以根据具体需要对冷却液进行冷却，从而方便模拟在特定温度条件下测试电子水泵的性能。在该实例中，冷却装置190包括设置在冷却液循环管路110中的冷凝管，加热装置180包括置于冷却液循环管路110中的加热丝。
[0036]在图1所示实施例中，示意性地给出了驱动水泵140、流量计150、压差计160、温度计170、加热装置180和冷却装置19等部件之间的位置关系，但是，需要理解的是，在不影响每个部件在性能测试装置中的基本功能作用下，本领域技术人员可以根据以上教导来变换调节各个部件之间的相对位置关系。
[0037]以下进一步结合图2至图4说明图1所示性能测试装置100的工作原理，并同时示例性地说明基于测试装置100对电子水泵900的性能的进行测试的方法。
[0038]在对电子水泵900进行任何的性能测试之前，首先地，必须往冷却液循环管路110中加注冷却液。图2所示为性能测试装置的冷却液加注过程示意图。结合图1和图2所示，加注过程200包括以下步骤:
首先，步骤S210，阀门A开启，为排气管130排气作准备。
[0039]进一步，步骤S220，往加注壶中注冷却液，直到加注壶的液面不再下降为止，此时表示冷却液循环管路110基本已经注满。
[0040]进一步，步骤S230，阀门B开启，开启驱动水泵140工作(阀门B打开)，冷却液循环管路Iio中的剩余气体基本被彻底从排气管130排出。
[0041]进一步，步骤S240，关闭阀门A。此时冷却液循环管路110形成封闭循环回路，为下一步的测试作准备。
[0042]图3所示为按照本发明一实施例的测试电子水泵的测试流量性能的方法。结合图1和图3所示，测试流量性能方法300包括以下步骤:
步骤S310，电子水泵900开启到工作状态并稳定工作。
[0043]进一步，步骤S320，关闭阀门B并将阀门C逐渐打开以控制第二循环支路112的流通度。
[0044]进一步，步骤S330，多次读取流量计150和压差计160读数，形成第一组流量-压差数据。该步骤是在阀门C逐渐打开的过程中完成的，具体地，在逐渐打开阀门C的过程中，第二循环支路112的流通度(或称为“开度”)逐渐提高，每提高10%左右时，记录依次流量计150和压差计160的读数，直到阀门C全部打开。多次记录的读数形成第一组流量-压
差数据。
[0045]在步骤S330中，冷却液循环管路110的冷却液流动是通过电子水泵900的驱动来实现的，因此，其流量计150的流量读数落在电子水泵900的驱动条件下的流量范围内。
[0046]进一步，步骤S340，开启阀门B并关闭阀门C。
[0047]进一步，步骤S350，开启驱动水泵140工作并逐渐提高驱动水泵的运转速度。此时，驱动水泵140开始与电子水泵900 —起为冷却液的流动提供驱动力。
[0048]进一步，步骤S360，多次读取流量计和压差计读数，形成第二组流量-压差数据。该步骤是在驱动水泵140的运转速度逐渐提高的过程中完成的，驱动水泵140的运转速度相对可控，具体地，在逐渐提高运转速度的过程中，驱动水泵140的运转速度每提高10%左右时，相应地记录流量计150的流量数据和压差计160的压差数据，直到驱动水泵140满负荷运行。多次记录的读数形成第二组流量-压差数据。
[0049]进一步，步骤S370，基于第一组流量-压差数据和第二组流量-压差数据形成流量性能曲线。在该步骤中，以流量参数作为一坐标、压差参数作为另一坐标，描点并绘出流量性能曲线。
[0050]在步骤S370中，冷却液循环管路110的冷却液流动是通过电子水泵900和驱动水泵140的驱动来实现的，因此，其流量计150的流量读数落在电子水泵900和驱动水泵140同时驱动条件下的流量范围内。根据测试范围的需要，可以设置驱动水泵140的负荷条件，也即设置驱动水泵140的最大运转速度的范围。
[0051]图4所示为按照本发明一实施例的测试电子水泵在非工作状态的阻力性能的方法。测试电子水泵在非工作状态的阻力性能的方法400同样是在加注过程完成后进行，其与测试流量性能方法300之间的顺序关系不是限制的，二者是基本相对独立的过程。结合图1和图4所示，测试电子水泵在非工作状态的阻力性能的方法400包括以下步骤:
步骤S410，将电子水泵关闭。
[0052]进一步，步骤S420，开启阀门B并关闭阀门C。
[0053]进一步，步骤S430，开启驱动水泵140并逐渐提高驱动水泵的运转速度。此时，驱动水泵140开始为冷却液的流动提供驱动力。
[0054]进一步，步骤S440，多次读取流量计150和压差计160读数，形成流量-压差数据组。该步骤是在驱动水泵140的运转速度逐渐提高的过程中完成的，驱动水泵140的运转速度相对可控，具体地，在逐渐提高运转速度的过程中，驱动水泵140的运转速度每提高10%左右时，相应地记录流量计150的流量数据和压差计160的压差数据，直到驱动水泵140满负荷运行。多次记录的读数形成一流量-压差数据组。
[0055]进一步，步骤S450，基于该流量-压差数据组绘制形成电子水泵在非工作状态的阻力曲线。在该步骤中，以流量参数作为一坐标、压差参数作为另一坐标，描点并绘出流量性能曲线。同样地，根据测试流量范围的需要，可以设置驱动水泵140的负荷条件，也即设置驱动水泵140的最大运转速度的范围。
[0056]至此，电子水泵900的流量性能曲线测试和其非工作状态的水泵阻力曲线测试基本完成。
[0057]需要说明的是，以上测试方法(300或400)过程中，未考虑冷却液温度条件的设置。如果在以上测试过程(300或400)中引入温度，可以通过控制性能测试装置100中的加热装置180和/或冷却装置190来控制冷却液的温度，以达到要求的介质温度，并可以通过温度计170实时检测其温度。当然，在其他实施例中，也可以将性能测试装置100整体置于温度箱中以模拟实际环境温度。因此，性能测试装置100整体能够实现介质(冷却液)温度变化和环境温度变化的模拟。
[0058]以上例子主要说明了本发明的电子水泵的性能测试装置及其测试方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。
【权利要求】
1.一种电子水泵的性能测试装置，所述电子水泵用于为动力电机的冷却系统提供冷却液流动动力，其特征在于，所述性能测试装置包括: 冷却液循环管路，所述电子水泵置于冷却液循环管路上，所述冷却液循环管路中设置有并行的第一循环支路和第二循环支路； 用于测试所述电子水泵两端的压力差的压差计； 用于测试所述冷却液循环管路中流经所述电子水泵的冷却液流量的流量计； 设置于所述第一循环支路上的第一阀； 设置在所述第一循环支路上的驱动水泵；以及 设置于所述第二循环支路上以控制所述第一循环支路的流通状况的第二阀。
2.如权利要求1所述的电子水泵的性能测试装置，其特征在于，所述性能测试装置还包括: 为所述冷却液循环管路加注冷却液的加液装置； 用于排除所述冷却液循环管路中的气体的排气管；以及 设置在所述排气管上的第三阀。
3.如权利要求1或2所述的电子水泵的性能测试装置，其特征在于，所述性能测试装置还包括: 用于测试 所述冷却液循环管路中的冷却液温度的温度计； 用于加热所述冷却液循环管路中的冷却液的加热装置；以及 用于冷却所述冷却液循环管路中的冷却液的冷却装置。
4.如权利要求3所述的电子水泵的性能测试装置，其特征在于，所述加热装置包括置于所述冷却液循环管路中的加热丝。
5.如权利要求3所述的电子水泵的性能测试装置，其特征在于，所述冷却装置包括置于所述冷却液循环管路中的冷凝管。
6.一种使用如权利要求1所述的性能测试装置来测试电子水泵的流量性能的方法，其特征在于，包括以下步骤: 将所述电子水泵开启到所需测试的工作状态并使其稳定工作； 关闭所述第一阀，并将所述第二阀逐渐打开以控制所述第二循环支路的流通度，在所述第二阀逐渐打开的过程中，通过流量计和压差计测量包括多个流量和压差数据的第一组流量-压差数据； 开启所述第一阀并关闭所述第二阀，开启所述驱动水泵工作并逐渐提高所述驱动水泵的运转速度以逐渐提高流过驱动水泵的流量，在所述驱动水泵的运转速度逐渐提高的过程中，通过流量计和压差计测量包括多个流量和压差数据的第二组流量-压差数据； 基于所述第一组流量-压差数据和所述第二组流量-压差数据绘制形成流量性能曲线。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二阀逐渐打开的过程中，所述第二循环支路的流通度每提高10%左右时，记录所述流量计的流量数据和所述压差计的压差数据。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述驱动水泵的运转速度逐渐提高的过程中，所述驱动水泵的运转速度每提高10%左右时，记录所述流量计的流量数据和所述压差计的压差数据。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括:向所述冷却液循环管路加注满冷却液的加注步骤，所述加注步骤中包括将所述冷却液循环管路中的气体排出的排气步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述加注步骤之后，保留冷却液温度控制步骤，在该步骤中，通过所述性能测试装置中的加热装置和/或冷却装置来控制所述冷却液的温度，并通过所述性能测试装置中的温度计测量所述冷却液的温度。
11.如权利要求8或9或10所述的方法，其特征在于，所述性能测试装置被整体置于温度箱中以模拟实际环境温度。
12.一种使用如权利要求1所述的性能测试装置来测试电子水泵在非工作状态的阻力性能的方法，其特征在于，包括以下步骤: 将所述电子水泵关闭以将其置于非工作状态，开启所述第一阀并关闭所述第二阀； 开启所述驱动水泵工作并逐渐提高所述驱动水泵的运转速度以逐渐提高流过驱动水泵的流量，在所述驱动水泵的运转速度逐渐提高的过程中，通过流量计和压差计测量包括多个流量和压差数据的流量-压差数据组； 基于所述流量-压差数据组绘制形成所述电子水泵在非工作状态的阻力曲线。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述驱动水泵的运转速度逐渐提高的过程中，所述驱动水泵的运转速度每提高10%左右时，记录所述流量计的流量数据和所述压差计的压差数据。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括:向所述冷却液循环管路加注满冷却液的加注步骤，所述加注步骤中包括将所述冷却液循环管路中的气体排出的排气步骤。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述加注步骤之后，保留冷却液温度控制步骤，在该步骤中，通过所述性能测试装置中的加热装置和/或冷却装置来控制所述冷却液的温度，并通过所述性能测试装置中的温度计测量所述冷却液的温度。
16.如权利要求12或13或14所述的方法，其特征在于，所述性能测试装置被整体置于温度箱中以模拟实际环境温度。
【文档编号】F04B51/00GK103629098SQ201210309333
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月28日 优先权日:2012年8月28日
【发明者】袁励 申请人:上海汽车集团股份有限公司