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动力电池温控板测试系统设计与开发

内容来源:机械设计与制造工程杂志      浏览次数:108      更新时间:2020-06-02

 瑶,高长水,刘 壮,李 强,谢 

(1.南京航空航天大学机电学院,江苏 南京210016)

(2.南京航空航天大学无锡研究院,江苏 无锡214100)

(3.无锡新辉龙科技有限公司,江苏 无锡214403)

 

摘要:为了测试温控板的流动阻力及换热性能,设计了温控板测试系统,并使用水箱替代动力电池与温控板进行换热以验证其设计指标。通过该系统设定温控板进口工作液的流量和温度参数,并测得对应的实际值,实验结果表明温控板进口的流量值和温度值与其设定值最大误差分别为2.8%和2.0%,完全满足系统设计指标要求。

关键词:温控板;测试系统;水箱替代法;动力电池

中图分类号:V240.2   文献标识码:A   文章编号:2095-509X(2020)03-0048-05

 

电动汽车动力电池的工作性能、使用寿命和安全性受温度的影响比较显著。动力电池在低温条件下工作时,随着温度的下降电池的容量也随之下降,只能够小电流充放电。动力电池长时间在高温条件下工作,会使动力电池的容量衰减、电池的一致性变差。电池内部的热量不能及时散出,造成温度急剧升高,还可能引起火灾,因此需要对动力电池进行温度控制。温控板是一种利用液体作为导热流体对动力电池进行温度控制的元器件,一般以导热性好、密度较小的铝合金为主要材料。使用温控板对动力电池进行温度控制,具有换热效率高,使电池单体之间温度分布更均匀,升温、降温速率容易控制等优点。

温控板的流动阻力及换热性能是温控板的主要性能参数,针对这两项性能的测试,系统需要实现的控制功能包括:温控板中工作液流量的调节,用于测试温控板在不同流量下的换热效果;温控板进口处工作液温度的调节,用于测试温控板在不同温度下对动力电池的换热效果。通过对温控板进、出口工作介质的温度、压力的测量,对温控板表面及动力电池各部分温度变化的测量,即可实现对温控板性能的测试。

 

1 测试系统设计指标

测试系统的功能是依据影响温控板换热效果的因素设计的。换热板与动力电池之间进行换热时,温控板进口工作液的流量和温度是影响换热效果的主要因素,因此选择它们作为测试系统的主要控制因素。〖HJ*5/9〗在换热板与动力电池换热过程中,需要对动力电池、温控板换热表面及进出口的温度进行测量。换热板的流动阻力是对其性能进行研究的主要参数,因此需要测量换热板的进出口压力。笔者根据系统的功能需求及所需测试温控板的参数需求提出系统的设计指标,见表1。测试系统对电源的要求为10 kW、三相交流电、50 Hz。

 

1动力电池温控板测试系统主要设计指标

 

2 测试系统总体方案设计

温控板测试系统主要由测控电柜、冷却装置、加热装置、流量控制模块、温度测试模块、压力测试模块和流量测试模块等组成。温控板测试系统的...

 

......

 

基金项目:江苏省前瞻性联合研究项目(BY2016003-08)

作者简介:张瑶(1992—),男,硕士研究生,主要研究方向为机电一体化, ZhangYao5430@163.com.

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