CN109709137A - 一种电池水冷板温度均匀性试验设备及方法 - Google Patents

一种电池水冷板温度均匀性试验设备及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电池水冷板温度均匀性试验设备，包括电池模拟装置、导热垫和水冷板，电池模拟装置包括上下设置的两铝块，还包括PCT加热板，其中一铝块的内侧面设有收容槽或者两铝块的内侧面之间设有收容槽，PCT加热板通过收容于收容槽而位于两铝块之间，且PCT加热板的上下加热端面分别向上和向下的紧贴两铝块的内侧面，其中一铝块的外侧面为检测面，该检测面设有多个温度传感器，的多个温度传感器位于PCT加热板正上方或者正下方，导热垫铺设于检测面且温度传感器位于检测面和导热垫之间，水冷板紧贴导热垫背向检测面的一侧设置，通过温度传感器来检测PCT加热板加热和水冷板散热是否平衡来评判水冷板的设计方案。

Description

一种电池水冷板温度均匀性试验设备及方法
技术领域
本发明涉及电池水冷板温度均匀性试验术领域，尤其涉及一种电池水冷板温度均匀性试验设备及方法。
背景技术
新能源电动汽车的续航里程除了受电池内容量影响以外，电池内部的温度过高或不均匀也会影响电池的续航及寿命。现阶段新能源汽车动力电池普遍采用水冷的方式进行冷却，所以产品开发阶段需要通过仿真模拟和试验两种方式相结合来验证水冷板换热能力及保证电池内部的温度均匀性(温差≤5℃)的能力。但是由于动力电池生产时材料、装配工艺等因素会导致动力电池本身性能存在差异性，所以若直接使用电池进行温度均匀性试验，试验结果会存在偏差。与仿真模拟结果进行比较时无法得出最真实的结论。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种电池水冷板温度均匀性试验设备及方法，能够解决上述问题。
本发明的实施例提供一种电池水冷板温度均匀性试验设备，包括电池模拟装置、导热垫和水冷板，所述电池模拟装置包括上下设置的两铝块，还包括PCT加热板，其中一所述铝块的内侧面设有收容槽或者两所述铝块的内侧面之间设有收容槽，所述PCT加热板通过收容于所述收容槽而位于两所述铝块之间，且所述PCT加热板的上下加热端面分别向上和向下的紧贴两所述铝块的内侧面，其中一所述铝块的外侧面为检测面，该检测面设有多个温度传感器，所述的多个温度传感器位于所述PCT加热板正上方或者正下方，所述导热垫铺设于所述检测面且所述温度传感器位于所述检测面和所述导热垫之间，所述水冷板紧贴所述导热垫背向所述检测面的一侧设置，通过所述温度传感器来检测所述PCT加热板加热和所述水冷板散热是否平衡来评判所述水冷板的设计方案。
进一步地，两所述铝块用来模拟被检测电池，所述PCT加热板用来模拟检测电池发热，两所述铝块的质量之和等于被检测的电池的质量，且两所述铝块具有相同的横截面积。
进一步地，所述温度传感器的数量等于所述被检测电池内的电芯数量，且多个所述温度传感器在所述检测面的正中间排成一列直线。
进一步地，所述电池模拟装置为长方体结构，所述电池模拟装置中除所述检测面外的其他外侧面上都覆有保温棉，导线穿过所述保温棉和位于上方的所述铝块与所述PCT加热板连接。
进一步地，两所述铝块通过螺栓相互固定，且位于下方的所述铝块的厚度小于位于上方的所述铝块的厚度。
进一步地，所述收容槽为矩形槽，所述PCT加热板为矩形板。
本发明的实施例提供一种电池水冷板温度均匀性试验方法，包括如下步骤，
S1：构建电池模拟装置，采用两铝块来模拟被检测电池，采用PCT加热板用来模拟检测电池发热，中一所述铝块的内侧面设有收容槽或者两所述铝块的内侧面之间设有收容槽，所述PCT加热板通过收容于所述收容槽而位于两所述铝块之间，且所述PCT加热板的上下加热端面分别向上和向下的紧贴两所述铝块的内侧面；
S2：使所述电池模拟装置的一外侧面为检测面，其余侧面均覆上保温棉，在所述检测面上设置温度传感器，并在检测面上铺设导热垫且使所述温度传感器位于所述检测面和所述导热垫之间，然后使水冷板紧贴所述导热垫背向所述检测面的一侧设置，所述温度传感器连接计算机，通过所述计算机的显示器显示所述温度传感器检测的温度曲线；
S3：启动所述PCT加热板，确保所述PCT加热板的加热功率为被检测电池的理论发热功率，通过所述温度传感器检测所述检测面的实测温度并将该实测温度传至计算机中进行处理和显示；
S4：当计算机显示的温度上升曲线的曲率稳定后，对所述水冷板通入冷却液，并将冷却液的流速控制在理论要求的范围内；再次记录所述温度传感器的实测温度的数值变化，观察温度曲线变化是否趋于变成水平的一条直线，若能，则说明温度曲线能达到平衡，则该水冷板的设计方案符合要求，若不能，则说明该水冷板的设计方案需要修改。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)由于电池工艺复杂，产品一致性难保证，所以用真实电池模组进行换热试验，试验结果与仿真结果可能存在偏差。但是本发明所述的电池水冷板温度均匀性试验设备即方法采用PCT加热板作为发热源模拟电池发热，PCT加热板具有结构简单、产品性能一致性高等特点，采用铝块模拟被检测电池，再通过铝块将热能传递到底部的水冷板上，通过所述水冷板对所述PCT加热板进行换热，从而能够使试验结果与仿真结果一致，从而使真实电池模组与仿真模拟结果进行比较时能够得出最真实的结论。铝块外部粘贴保温棉后，能保证热量的传递主要通过检测面的水冷板，从而防止热量从铝块四周散失，从而能够更加准确的评估试验结果。
附图说明
图1是本发明一种电池水冷板温度均匀性试验设备的没有保温棉的示意图；
图2是一种电池水冷板温度均匀性试验设备的剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种电池水冷板温度均匀性试验设备，包括电池模拟装置、导热垫4和水冷板5，所述电池模拟装置包括上下设置的两铝块1，还包括PCT加热板2，其中一所述铝块1的内侧面设有收容槽或者两所述铝块的内侧面之间设有收容槽，所述PCT加热板2通过收容于所述收容槽而位于两所述铝块1之间，且所述PCT加热板2的上下加热端面分别向上和向下的紧贴两所述铝块1的内侧面，两所述铝块1用来模拟被检测电池，所述PCT加热板2用来模拟检测电池发热，两所述铝块1的质量之和等于被检测的电池的质量，且两所述铝块1具有相同的横截面积。两所述铝块通过螺栓7相互固定，且位于下方的所述铝块1的厚度小于位于上方的所述铝块1的厚度。其中一所述铝块1(优选该铝块1为位于下方的铝块)的外侧面为检测面，该检测面设有多个温度传感器3，所述的多个温度传感器3位于所述PCT加热板2正上方或者正下方，所述导热垫4铺设于所述检测面且所述温度传感器3位于所述检测面和所述导热垫4之间。所述温度传感器3的数量等于所述被检测电池内的电芯数量，且多个所述温度传感器3在所述检测面的正中间排成一列直线。
所述水冷板5紧贴所述导热垫4背向所述检测面的一侧设置，通过所述温度传感器3来检测所述PCT加热板2加热和所述水冷板5散热是否平衡来评判所述水冷板5的设计方案。
所述电池模拟装置为长方体结构，所述电池模拟装置中除所述检测面外的其他外侧面上都覆有保温棉6，导线8穿过所述保温棉6和位于上方的所述铝块1与所述PCT加热板2连接。优选所述收容槽为矩形槽，所述PCT加热板2为矩形板。
基于本发明所述的一种电池水冷板温度均匀性试验设备，本发明还提供了一种电池水冷板温度均匀性试验方法，包括如下步骤，
S1：构建电池模拟装置，采用两铝块1来模拟被检测电池，采用PCT加热板2用来模拟检测电池发热，中一所述铝块1的内侧面设有收容槽或者两所述铝块的内侧面之间设有收容槽，所述PCT加热板2通过收容于所述收容槽而位于两所述铝块1之间，且所述PCT加热板2的上下加热端面分别向上和向下的紧贴两所述铝块1的内侧面；
S2：使所述电池模拟装置的一外侧面为检测面，其余侧面均覆上保温棉6，在所述检测面上设置温度传感器3，并在检测面上铺设导热垫4且使所述温度传感器3位于所述检测面和所述导热垫4之间，然后使水冷板5紧贴所述导热垫4背向所述检测面的一侧设置，所述温度传感器3连接计算机，通过所述计算机的显示器显示所述温度传感器3检测的温度曲线；
S3：启动所述PCT加热板2，确保所述PCT加热板2的加热功率为被检测电池的理论发热功率，通过所述温度传感器3检测所述检测面的实测温度并将该实测温度传至计算机中进行处理和显示；
S4：当计算机显示的温度上升曲线的曲率稳定后，对所述水冷板5通入冷却液，并将冷却液的流速控制在理论要求的范围内；再次记录所述温度传感器3的实测温度的数值变化，观察温度曲线变化是否趋于变成水平的一条直线，若能，则说明温度曲线能达到平衡，则该水冷板5的设计方案符合要求，若不能，则说明该水冷板5的设计方案需要修改。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)由于电池工艺复杂，产品一致性难保证，所以用真实电池模组进行换热试验，试验结果与仿真结果可能存在偏差。但是本发明所述的电池水冷板5温度均匀性试验设备即方法采用PCT加热板2作为发热源模拟电池发热，PCT加热板2具有结构简单、产品性能一致性高等特点，采用铝块1模拟被检测电池，再通过铝块1将热能传递到底部的水冷板5上，通过所述水冷板5对所述PCT加热板2进行换热，从而能够使试验结果与仿真结果一致，从而使真实电池模组与仿真模拟结果进行比较时能够得出最真实的结论。铝块1外部粘贴保温棉后，能保证热量的传递主要通过检测面的水冷板5，从而防止热量从铝块1四周散失，从而能够更加准确的评估试验结果。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电池水冷板温度均匀性试验设备，其特征在于：包括电池模拟装置、导热垫和水冷板，所述电池模拟装置包括上下设置的两铝块，还包括PCT加热板，其中一所述铝块的内侧面设有收容槽或者两所述铝块的内侧面之间设有收容槽，所述PCT加热板通过收容于所述收容槽而位于两所述铝块之间，且所述PCT加热板的上下加热端面分别向上和向下的紧贴两所述铝块的内侧面，其中一所述铝块的外侧面为检测面，该检测面设有多个温度传感器，所述的多个温度传感器位于所述PCT加热板正上方或者正下方，所述导热垫铺设于所述检测面且所述温度传感器位于所述检测面和所述导热垫之间，所述水冷板紧贴所述导热垫背向所述检测面的一侧设置，通过所述温度传感器来检测所述PCT加热板加热和所述水冷板散热是否平衡来评判所述水冷板的设计方案。
2.如权利要求1所述的一种电池水冷板温度均匀性试验设备，其特征在于：两所述铝块用来模拟被检测电池，所述PCT加热板用来模拟检测电池发热，两所述铝块的质量之和等于被检测的电池的质量，且两所述铝块具有相同的横截面积。
3.如权利要求2所述的一种电池水冷板温度均匀性试验设备，其特征在于：所述温度传感器的数量等于所述被检测电池内的电芯数量，且多个所述温度传感器在所述检测面的正中间排成一列直线。
4.如权利要求1所述的一种电池水冷板温度均匀性试验设备，其特征在于：所述电池模拟装置为长方体结构，所述电池模拟装置中除所述检测面外的其他外侧面上都覆有保温棉，导线穿过所述保温棉和位于上方的所述铝块与所述PCT加热板连接。
5.如权利要求1所述的一种电池水冷板温度均匀性试验设备，其特征在于：两所述铝块通过螺栓相互固定，且位于下方的所述铝块的厚度小于位于上方的所述铝块的厚度。
6.如权利要求1所述的一种电池水冷板温度均匀性试验设备，其特征在于：所述收容槽为矩形槽，所述PCT加热板为矩形板。
7.一种电池水冷板温度均匀性试验方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1：构建电池模拟装置，采用两铝块来模拟被检测电池，采用PCT加热板用来模拟检测电池发热，中一所述铝块的内侧面设有收容槽或者两所述铝块的内侧面之间设有收容槽，所述PCT加热板通过收容于所述收容槽而位于两所述铝块之间，且所述PCT加热板的上下加热端面分别向上和向下的紧贴两所述铝块的内侧面；
S2：使所述电池模拟装置的一外侧面为检测面，其余侧面均覆上保温棉，在所述检测面上设置温度传感器，并在检测面上铺设导热垫且使所述温度传感器位于所述检测面和所述导热垫之间，然后使水冷板紧贴所述导热垫背向所述检测面的一侧设置，所述温度传感器连接计算机，通过所述计算机的显示器显示所述温度传感器检测的温度曲线；
S3：启动所述PCT加热板，确保所述PCT加热板的加热功率为被检测电池的理论发热功率，通过所述温度传感器检测所述检测面的实测温度并将该实测温度传至计算机中进行处理和显示；
S4：当计算机显示的温度上升曲线的曲率稳定后，对所述水冷板通入冷却液，并将冷却液的流速控制在理论要求的范围内；再次记录所述温度传感器的实测温度的数值变化，观察温度曲线变化是否趋于变成水平的一条直线，若能，则说明温度曲线能达到平衡，则该水冷板的设计方案符合要求，若不能，则说明该水冷板的设计方案需要修改。
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Effective date of registration: 20230619

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Pledgee: China Construction Bank Corporation Wuhan Provincial Sub-branch

Pledgor: HUBEI LEIDITE COOLING SYSTEM CO.,LTD.

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