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大型冷热温控试验箱与电动车可靠性测试的关联

更新时间:2025-09-04      浏览次数:22

在全球倡导绿色出行的大背景下,电动车行业发展迅猛。从城市通勤的小型电动两轮车,到承载家庭出行的电动乘用车,再到承担物流运输的电动货车,电动车已广泛渗透至各个交通领域。然而,电动车在复杂多变的自然环境中使用,面临着诸多温度挑战。大型冷热温控试验箱作为模拟不同温度环境的关键设备,在电动车研发、生产和质量检测等环节发挥着至关重要的作用,为提升电动车性能与可靠性提供了重要技术支撑。广皓天-1500L恒温恒湿试验箱-221024-主图-800×800-1 拷贝.jpg


电动车面临的温度挑战
电池系统
电池是电动车的核心部件,其性能对温度极为敏感。在低温环境下,如冬季的北方地区,气温可低至 - 30℃甚至更低。此时,电池内部电解液黏度增加,离子扩散速率减缓,导致电池内阻增大。这不仅使电池的充放电效率大幅降低,还会造成续航里程显著衰减。有研究表明,当温度降至 - 20℃时,部分锂离子电池的容量可能缩水至常温状态的 60%-70%。而在高温环境中,例如炎热的夏季,电池长时间处于 40℃以上的环境,会加速电池内部的化学反应,引发热失控风险,同时导致电极材料老化、电解液分解,严重缩短电池的使用寿命。
电机与电控系统
电机作为电动车的动力输出装置,在温度冲击下,绕组电阻会发生变化,进而影响电机的输出扭矩与效率。低温时,电机润滑油黏度增大,机械部件间摩擦阻力增加,可能导致电机启动困难,运行时噪声增大。高温则可能使电机绝缘材料性能下降,引发短路故障。电控系统负责协调电池与电机的工作,对温度变化极为敏感。温度冲击可能导致电控系统中的电子元件参数漂移、焊点开裂,影响信号传输与控制精度,进而威胁车辆的正常行驶与安全性能。
其他部件
电动车的其他部件,如充电系统、车载电子设备、橡胶密封件和塑料内饰件等,也会受到温度的影响。充电系统在高温环境下可能出现充电效率降低、充电模块过热保护等问题;车载电子设备,如导航、仪表盘等,在高低温环境下可能出现显示异常、死机等故障;橡胶密封件在低温下会变硬变脆,失去密封性能,高温下则易老化变形;塑料内饰件在高温环境中可能散发异味,甚至发生变形、褪色。
大型冷热温控试验箱的测试原理
大型冷热温控试验箱主要由制冷系统、加热系统、控制系统和箱体结构等部分组成。制冷系统通常采用复叠式制冷技术,通过高温循环和低温循环两个独立的制冷回路协同工作,能够实现 - 70℃甚至更低的低温。高温循环使用中温制冷剂,低温循环使用低温制冷剂。工作时,高温循环的压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体,经冷凝器散热后变为液体,再通过节流装置进入蒸发器,吸收低温循环的热量;低温循环的制冷剂在蒸发器中蒸发,吸收试验箱内的热量,从而实现降温。加热系统一般采用镍铬合金电热丝作为加热元件,均匀分布在试验箱内壁,能够快速、均匀地加热箱内空气。

控制系统运用先进的 PID(比例 - 积分 - 微分)控制算法,根据设定温度值与箱内实际温度值的偏差,自动调节制冷系统和加热系统的工作状态,使箱内温度保持在设定范围内,温度控制精度可达 ±0.5℃,温度均匀度≤±2℃。此外,试验箱还配备了强大的空气循环系统,由高转速离心风机和特殊设计的风道组成,确保箱内各区域温度均匀一致,避免局部温度偏差,使电动车部件在测试过程中受热或受冷均匀。

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电机与电控系统测试
  1. 电机性能测试:在试验箱内模拟不同温度环境,对电机进行性能测试。高温测试时,将温度设定为 120℃(电机正常工作温度上限附近),让电机以额定转速和负载运行,监测电机的输出扭矩、效率、绕组温度等参数。低温测试则将温度降至 - 40℃,测试电机的启动性能、运行稳定性以及噪音情况。通过分析不同温度下的电机性能数据,评估电机在苛刻温度环境下的工作能力。

  1. 电控系统稳定性测试:将电控系统置于试验箱中,设定温度范围为 - 40℃至 85℃,进行温度循环测试。在循环过程中,模拟车辆行驶过程中的各种工况,如加速、减速、匀速行驶等,监测电控系统的信号传输稳定性、控制策略执行准确性、电子元件的工作状态等。若电控系统出现信号中断、控制失误或元件过热等异常情况,及时记录并分析原因。

整车测试
  1. 高低温环境适应性测试:将整辆电动车驶入大型冷热温控试验箱内,进行高温环境适应性测试时,将温度设定为 40℃,保持一定时间(如 2 小时),期间测试车辆的启动性能、行驶性能、空调制冷效果、车内电子设备运行状况等。低温环境适应性测试则将温度降至 - 20℃,同样测试车辆的启动、行驶、空调制热以及除霜除雾等功能,评估整车在高低温环境下的综合性能。

  1. 温度冲击测试:设置试验箱的高温区为 60℃,低温区为 - 30℃,将电动车在高温区和低温区之间快速转移,转移时间≤5 秒,在每个区域分别保持 30 分钟,进行 50 次冲击。测试结束后,检查车辆各部件是否出现损坏、变形、密封失效等情况,检测电池、电机、电控系统等关键部件的性能是否下降,以评估车辆应对急剧温度变化的能力。

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