CN108132438B - 新能源电机高低温测试*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源电机高低温测试***,试验箱内部的蒸发器组通过管路连接制冷***,制冷***与硅油***的第一换热器串联,第一换热器与硅油加热器、防冻液***的第二换热器串联形成闭合的回路,硅油膨胀箱设置在第一换热器和第二换热器之间的管路上;待测试验品进液端的管路上设置第一温度传感器和第三电动阀,出液端管路上设置第四电动阀,第四电动阀、第二换热器和第一温度传感器串联形成闭合的回路,乙二醇水溶液膨胀箱设置在第四电动阀和第二换热器之间。试验箱和乙二醇水溶液的制冷***采用一套制冷机组,同时对待测产品新能源电机内循环冷却用防冻液(乙二醇水溶液)进行控温,利用硅油间接换热对电机内的乙二醇水溶液进行控温。
Description
技术领域
本发明涉及环境试验仪器技术领域,尤其是一种新能源电机高低温测试***。
背景技术
高低温测试***主要用于模拟高温或低温的实验环境,进行电子科技产品(包括元器件、材料和仪器仪表)运输及储藏过程中环境适应性、可靠性的试验,并可同时对试件通电进行电气性能参数的测试,广泛应用于航空、航天、电子、国防、科研等领域。为了更好地模拟不同温度的测试环境,在做车载新能源电机/电池/动力锂电池这些待测产品的测试时,需要同时控制待测产品本身内循环冷却用防冻液(乙二醇水溶液)的温度和流量,从而真实模拟实际工况,目前市场上还没有专用于测试新能源电机的产品。
发明内容
本申请人针对上述现有生产中缺少专用于测试新能源电机产品的缺陷,提供一种结构合理的新能源电机高低温测试***,采用试验箱自身的制冷***,同时对待测产品新能源电机内循环冷却用防冻液(乙二醇水溶液)进行控温,可以精确控温,真实模拟工况。
本发明所采用的技术方案如下:
一种新能源电机高低温测试***,试验箱内部的蒸发器组通过管路连接制冷***,制冷***与硅油***的第一换热器串联,第一换热器与硅油加热器、防冻液***的第二换热器串联形成闭合的回路,硅油膨胀箱设置在第一换热器和第二换热器之间的管路上;待测试验品进液端的管路上设置第一温度传感器和第三电动阀,出液端管路上设置第四电动阀,第四电动阀、第二换热器和第一温度传感器串联形成闭合的回路,乙二醇水溶液膨胀箱设置在第四电动阀和第二换热器之间。
作为上述技术方案的进一步改进:
在第四电动阀和第二换热器之间设置空气吹扫***。
在第四电动阀和第二换热器之间设置第五电动阀,乙二醇水溶液膨胀箱和第二换热器之间设置第二电动阀,乙二醇水溶液膨胀箱的进液端通过第六电动阀连接至第五电动阀和第四电动阀之间。
手动调压阀和第一电动阀串联设置在第五电动阀和第二换热器之间。
所述在第四电动阀和第二换热器之间的管路上设置第二磁力泵和第二过滤器。
所述第二换热器和第一温度传感器之间依次设置三通分流阀和流量计;所述流量计和第三电动阀之间设置第一压力传感器和超温保护传感器。
在第二换热器和第一换热器之间设置第一磁力泵和第一过滤器,硅油膨胀箱和第一磁力泵之间设置第七电动阀。
在待测试验品出液端的管路上设置第二温度传感器和第二压力传感器。
第三电动阀和第四电动阀替换为手动阀。
试验箱、硅油***和防冻液***分别与控制***连接;所述蒸发器组包括制冷蒸发器、湿热控温蒸发器和除湿蒸发器。
本发明的有益效果如下:
本发明的试验箱和乙二醇水溶液的制冷***采用一套制冷机组,采用试验箱自身的制冷***同时对待测产品新能源电机内循环冷却用防冻液(乙二醇水溶液)进行控温,首先通过制冷***对硅油进行降温,再利用硅油间接换热对电机内的乙二醇水溶液进行控温;乙二醇水溶液的极限温度可以达到-40度,硅油的极限温度可以达到-70度,乙二醇水溶液的冰点约为-45度,如果使用制冷液直接对乙二醇水溶液进行制冷,可能会使乙二醇水溶液结冰,通过精确控制硅油的温度,间接控制乙二醇水溶液的温度,使乙二醇水溶液不会结冰,保证可以达到-40度的低温。本发明可在试验结束后采用干空气吹扫***将待测产品内部的防冻液吹到乙二醇水溶液膨胀箱内,清除电机内乙二醇水溶液的残留,可以便于拆除电机管路,减少乙二醇水溶液的不必要的浪费,防止电机污染。本发明的防冻液泵采用磁力泵,可以防止乙二醇水溶液泄漏,硅油泵采用磁力泵,可以防止硅油泄漏。本发明采用的除湿蒸发器的深度比制冷蒸发器和湿热控温蒸发器的短,尺寸相对较小,且设置在试验箱内的角落或边缘区域,不在主风路上,因此循环风只有部分会经过除湿蒸发器,除湿蒸发器的表面风速小,其翅片上凝结的水珠不会受到循环风的影响,凝结后能够迅速掉落排出,除湿效果更加优异。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中:1、手动调压阀;2、第一电动阀;3、乙二醇水溶液膨胀箱;4、第二电动阀;5、第二磁力泵;6、第二过滤器;7、第二换热器;8、三通分流阀;9、流量计;10、第一压力传感器;11、第一温度传感器;12、超温保护传感器;13、第三电动阀;14、第四电动阀;15、第二温度传感器;16、第二压力传感器;17、第五电动阀;18、第六电动阀;19、硅油膨胀箱;20、第七电动阀;21、第一磁力泵;22、第一过滤器;23、第一换热器;24、硅油加热器;25、制冷***;26、加湿器;27、马达;28、叶轮;29、第三温度传感器;30、空气加热器;31、制冷蒸发器;32、湿热控温蒸发器;33、除湿蒸发器;34、试验件;35、观察窗;36、控制***。
实施方式
下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。
如图1所示,本发明试验箱的内部分为左部控制区和右部试验区,马达27设置在控制区上方的试验箱外部,马达27的输出端连接位于试验箱内部的叶轮28,在叶轮28下方的空气通道内从上往下依次设置有加湿器26、空气加热器30和蒸发器组,蒸发器组包括制冷蒸发器31、湿热控温蒸发器32和除湿蒸发器33。除湿蒸发器33也可以设置在试验箱内的角落或其他边缘区域,其深度比制冷蒸发器31和湿热控温蒸发器32的短,且不在循环风的主风路上,因此循环风只有部分会经过除湿蒸发器33,除湿蒸发器33的翅片上凝结的水珠不会受到循环风的影响,凝结后能够迅速掉落排出,除湿效果更加优异。在试验区上方的箱体内壁上设置第三温度传感器29,试验件34放置在试验区内,对应试验件34的位置在侧面箱体上开设观察窗35,观察窗35用于观察试验品。试验箱通过管路与控制***36连接。
制冷蒸发器31、湿热控温蒸发器32和除湿蒸发器33通过管路连接制冷***25,制冷***25采用复叠***,分为高温和低温两个***,分别采用两种不同的制冷剂,制冷蒸发器31使用R23制冷剂,极限低温可以到-70度,湿热控温蒸发器32用于做湿热试验时进行制冷,所以不需要达到很低的温度,可以采用R404A、R407C等常用制冷剂。制冷***25通过管路与控制***36连接。
制冷***25与硅油***的第一换热器23串联,制冷***25的制冷剂通过第一换热器23与硅油***的硅油交换热量。硅油***包括依次串联设置的第一磁力泵21、第一过滤器22、第一换热器23和硅油加热器24。第一磁力泵21和硅油加热器24之间通过与乙二醇水溶液***的第二换热器7串联形成闭合的回路,硅油膨胀箱19和第七电动阀20串联,设置在第一磁力泵21和第二换热器7之间的管路上。硅油***通过管路与控制***36连接。
乙二醇水溶液***包括依次串联设置的第五电动阀17、第二磁力泵5、第二过滤器6、第二换热器7、三通分流阀8、流量计9、第一压力传感器10、第一温度传感器11、超温保护传感器12和第三电动阀13,第三电动阀13与待测电机的进口端管路连接,待测电机的出口端管路上设置有第四电动阀14、第二温度传感器15和第二压力传感器16,第二压力传感器16与第五电动阀17连接形成闭合的回路,三通分流阀8的另一端连接至第二压力传感器16和第五电动阀17之间的管路上。在第二磁力泵5和第五电动阀17之间的管路上设置空气吹扫***,空气吹扫***包括串联的手动调压阀1和第一电动阀2,第二电动阀4、乙二醇水溶液膨胀箱3和第六电动阀18依次串联后,并联设置在第五电动阀17两端的管路上。乙二醇水溶液***通过管路与控制***36连接。
第三电动阀13和第四电动阀14替换为手动阀,若使用手动阀,可以在拆装管路***时,手动关闭整个乙二醇水溶液***,便于清洁运输。如果需要进行若干电机的同时测试,可以在三通分流阀8之后对应并联设置若干组流量计9、第一压力传感器10、第一温度传感器11、超温保护传感器12和第三电动阀13,第三电动阀13改为手动阀,由于此时无法通过三通分流阀8调节流量,因此当进入不同电机的乙二醇水溶液流量不均匀时,可以通过手动阀手动微调经过的流量,以保证不同线路均匀输入乙二醇水溶液。
本发明的试验箱工作时,单独做温度试验时,利用制冷蒸发器31将试验箱降至设定的低温,利用空气加热器30升至设定的高温。做湿热试验时,改用湿热控温蒸发器32将试验箱降至设定的低温,通过加湿器26和除湿蒸发器33分别升高、降低箱体内的湿度。在进行湿度、温度或湿热试验时,都需要打开马达27,马达27驱动离心叶轮28旋转,离心叶轮28带动空气通道内的气体往试验区流动,气体经试验区顺时针流回空气通道,气流循环流动使试验区到达设定的湿度或温度。
本发明的制冷***25工作时,从制冷***25内的制冷剂进入第一换热器23,打开第七电动阀20和第一磁力泵21,第一磁力泵21从硅油膨胀箱19抽取硅油,硅油流经第一过滤器22过滤后,与制冷剂在第一换热器23内交换热量,随后经硅油加热器24加热,进入第二换热器7,打开第二电动阀4、第五电动阀17、第二磁力泵5,关闭第一电动阀2和第六电动阀18,第二磁力泵5从乙二醇水溶液膨胀箱3中抽吸乙二醇水溶液,经第二过滤器6过滤后,与硅油在第二换热器7内交换热量,随后进入三通分流阀8分为两路,一路回流至原先***的管路,另一路经过流量计9、第一压力传感器10、第一温度传感器11、超温保护传感器12和第三电动阀13后进入待测试电机内部,之后经过第四电动阀14、第五电动阀17回到原乙二醇水溶液***的管路,进行循环。三通分流阀8和流量计9配合控制进入电机的乙二醇水溶液的流量,假设需要设置经过的流量为10L/Min,根据流量计9的读数反馈,控制三通分流阀8的开度,从而根据设定值控制进入电机这一路的乙二醇水溶液流量。第一温度传感器11连接控制***36,用于检测并根据设定值控制进入电机的乙二醇水溶液的温度,通过控制***36控制硅油加热器24的加热温度,最终控制输入电机的乙二醇水溶液温度。超温保护传感器12用于保护管路,防止温度过高导致管路损坏。电机和电池产品均有高压限制,第一压力传感器10可以检测压力,防止压力过高导致电机内部换热器板面撑坏。第二压力传感器16和第二温度传感器15用于监控电机内输出的乙二醇水溶液的压力和温度。防冻液泵和硅油泵均采用磁力泵,可以防止乙二醇水溶液及硅油的泄漏。
试验结束后,电机内会有乙二醇水溶液的残留,设置干空气吹扫***,关闭第二电动阀4、第五电动阀17,打开第一电动阀2和第六电动阀18,通入干空气或者氮气将电机内的乙二醇水溶液吹至乙二醇水溶液膨胀箱3内,清除电机内乙二醇水溶液的残留,可以便于拆除电机管路,减少乙二醇水溶液的不必要的浪费,防止电机污染。
本发明可以用于所有需要在环境试验时同时对试验件34内部防冻液控温的产品,不局限于车载新能源电机/电池/动力锂电池。
以上描述是对本发明的解释,不是对发明的限定,在不违背本发明精神的情况下,本发明可以作任何形式的修改。
Claims (9)
1.一种新能源电机高低温测试***,其特征在于:试验箱内部包括从上往下依次设置的加湿器(26)、空气加热器(30)和蒸发器组,试验箱内部的蒸发器组通过管路连接制冷***(25),所述制冷***(25)采用复叠***,包括高温和低温两个***,制冷***(25)与硅油***的第一换热器(23)串联,第一换热器(23)与硅油加热器(24)、防冻液***的第二换热器(7)串联形成闭合的回路,硅油膨胀箱(19)设置在第一换热器(23)和第二换热器(7)之间的管路上;待测试验品进液端的管路上设置第一温度传感器(11)和第三电动阀(13),出液端管路上设置第四电动阀(14),第四电动阀(14)、第二换热器(7)和第一温度传感器(11)串联形成闭合的回路,乙二醇水溶液膨胀箱(3)设置在第四电动阀(14)和第二换热器(7)之间,在第四电动阀(14)和第二换热器(7)之间设置第五电动阀(17),乙二醇水溶液膨胀箱(3)的进液端通过第六电动阀(18)连接至第五电动阀(17)和第四电动阀(14)之间,在待测试验品出液端的管路上设置第二温度传感器(15)和第二压力传感器(16),所述第二换热器(7)和第一温度传感器(11)之间依次设置三通分流阀(8)和流量计(9);三通分流阀(8)的另一端连接至第二压力传感器(16)和第五电动阀(17)之间的管路上。
2.按照权利要求1所述的新能源电机高低温测试***,其特征在于:在第四电动阀(14)和第二换热器(7)之间设置空气吹扫***。
3.按照权利要求2所述的新能源电机高低温测试***,其特征在于:乙二醇水溶液膨胀箱(3)和第二换热器(7)之间设置第二电动阀(4)。
4.按照权利要求3所述的新能源电机高低温测试***,其特征在于:手动调压阀(1)和第一电动阀(2)串联后的一端设置在第五电动阀(17)和第二换热器(7)之间。
5.按照权利要求1所述的新能源电机高低温测试***,其特征在于:在所述第四电动阀(14)和第二换热器(7)之间的管路上设置第二磁力泵(5)和第二过滤器(6);在第二换热器(7)和第一换热器(23)之间设置第一磁力泵(21)和第一过滤器(22),硅油膨胀箱(19)和第一磁力泵(21)之间设置第七电动阀(20)。
6.按照权利要求1所述的新能源电机高低温测试***,其特征在于:所述流量计(9)和第三电动阀(13)之间设置第一压力传感器(10)和超温保护传感器(12)。
7.按照权利要求1所述的新能源电机高低温测试***,其特征在于:第三电动阀(13)和第四电动阀(14)替换为手动阀。
8.按照权利要求1所述的新能源电机高低温测试***,其特征在于:试验箱、硅油***和防冻液***分别与控制***(36)连接;所述蒸发器组包括制冷蒸发器(31)、湿热控温蒸发器(32)和除湿蒸发器(33)。
9.按照权利要求8所述的新能源电机高低温测试***,其特征在于:所述除湿蒸发器(33)***试验箱的深度比制冷蒸发器(31)和湿热控温蒸发器(32)的短,且设置在试验箱内的角落或边缘区域。
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