加熱冷卻一體機在新能源電池測試中的溫控實現(xiàn)路徑研究

新能源電池測試涵蓋電芯、模組及PACK等不同層級，以驗證電池在高低溫存儲、充放電循環(huán)及苛刻工況下的性能穩(wěn)定性。測試過程中，溫度控制精度直接影響數(shù)據(jù)可靠性，此外，測試效率提升依賴于快速升降溫能力，這對溫控系統(tǒng)的響應(yīng)速度與熱管理能力提出了嚴苛挑戰(zhàn)。

一、加熱冷卻一體機的溫控技術(shù)架構(gòu)

加熱冷卻一體機采用全密閉循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計，以溶液為載冷介質(zhì)，通過制冷與加熱模塊協(xié)同工作實現(xiàn)溫度準確調(diào)控。制冷模塊基于單機復(fù)疊技術(shù)，單個壓縮機可實現(xiàn)超低溫制冷，搭配電子膨脹閥與板式換熱器，提升低溫環(huán)境下的冷媒流量控制精度。加熱模塊則利用壓縮機排出的高溫氣態(tài)冷媒直接加熱循環(huán)液，避免傳統(tǒng)電加熱器的損耗。

控制系統(tǒng)層面，采用PLC可編程控制器與模糊PID算法，結(jié)合研發(fā)管理平臺，實現(xiàn)多變量協(xié)同控制。系統(tǒng)實時采集排吸氣壓力、冷凝溫度、循環(huán)液進出口溫度等20余項關(guān)鍵參數(shù)，形成包含溫度曲線、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控界面，并支持Excel數(shù)據(jù)導(dǎo)出與歷史曲線追溯，為測試數(shù)據(jù)的可追溯性提供技術(shù)支撐。

二、典型測試場景下的溫控實現(xiàn)方案

1、高低溫沖擊測試

在雙層高低溫箱測試場景中，加熱冷卻一體機通過單獨控制上下層箱體的防凍液循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)高低溫沖擊。箱體采用厚保溫材料，配合不銹鋼滿焊工藝，確保箱內(nèi)溫度均勻性。

2、充放電循環(huán)溫控

針對新能源電池包直冷直熱測試需求，一體機采用制冷劑直接冷卻技術(shù)，省去傳統(tǒng)液冷的二次換熱環(huán)節(jié)。實現(xiàn)電池包進出口溫度的準確調(diào)控，同時通過壓縮機加熱功能防止冷凝器結(jié)霜，避免加熱器的損失。

三、溫控系統(tǒng)的可靠性保障機制

為應(yīng)對新能源電池測試的復(fù)雜工況，加熱冷卻一體機構(gòu)建了多層次安全防護體系。硬件層面，配置高壓壓力開關(guān)、過載繼電器、低液位保護等10余項安全裝置，實時監(jiān)測壓縮機排氣溫度、冷凝壓力等關(guān)鍵指標，當系統(tǒng)壓力超過時自動啟動泄壓程序。軟件層面，通過實現(xiàn)生產(chǎn)過程全追溯，并嵌入故障自診斷算法，可在傳感器故障或流量異常時觸發(fā)聲光警告，同時生成包含故障代碼的診斷報告，便于快速定位問題。

加熱冷卻一體機通過“寬溫域覆蓋、高精度控制、多場景適配"的技術(shù)路徑，為新能源電池測試提供了可靠的溫控解決方案，為下一代電池技術(shù)的研發(fā)提供技術(shù)支撐。