加熱冷卻一體機在新能源電池測試中的溫控實(shí)現路徑研究

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定性。測試過(guò)程中，溫度控制精度直接影響數據可靠性，此外，測試效率提升依賴(lài)于快速升降溫能力，這對溫控系統的響應速度與熱管理能力提出了嚴苛挑戰。

一、加熱冷卻一體機的溫控技術(shù)架構

加熱冷卻一體機采用全密閉循環(huán)系統設計，以溶液為載冷介質(zhì)，通過(guò)制冷與加熱模塊協(xié)同工作實(shí)現溫度準確調控。制冷模塊基于單機復疊技術(shù)，單個(gè)壓縮機可實(shí)現超低溫制冷，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，避免傳統電加熱器的損耗。

控制系統層面，采用PLC可編程控制器與模糊PID算法，結合研發(fā)管理平臺，實(shí)現多變量協(xié)同控制。系統實(shí)時(shí)采集排吸氣壓力、冷凝溫度、循環(huán)液進(jìn)出口溫度等20余項關(guān)鍵參數，形成包含溫度曲線(xiàn)、數據的實(shí)時(shí)監控界面，并支持Excel數據導出與歷史曲線(xiàn)追溯，為測試數據的可追溯性提供技術(shù)支撐。

二、典型測試場(chǎng)景下的溫控實(shí)現方案

1、高低溫沖擊測試

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

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)，省去傳統液冷的二次換熱環(huán)節。實(shí)現電池包進(jìn)出口溫度的準確調控，同時(shí)通過(guò)壓縮機加熱功能防止冷凝器結霜，避免加熱器的損失。

三、溫控系統的可靠性保障機制

為應對新能源電池測試的復雜工況，加熱冷卻一體機構建了多層次安全防護體系。硬件層面，配置高壓壓力開(kāi)關(guān)、過(guò)載繼電器、低液位保護等10余項安全裝置，實(shí)時(shí)監測壓縮機排氣溫度、冷凝壓力等關(guān)鍵指標，當系統壓力超過(guò)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)泄壓程序。軟件層面，通過(guò)實(shí)現生產(chǎn)過(guò)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(shí)觸發(fā)聲光警告，同時(shí)生成包含故障代碼的診斷報告，便于快速定位問(wèn)題。

加熱冷卻一體機通過(guò)“寬溫域覆蓋、高精度控制、多場(chǎng)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。