在动力电池PACK研发和热管理性能测试中，仅控制冷却液温度有时并不能完全模拟车辆实际运行环境。

　　例如冬季低温启动、高温暴晒后快充等工况，不仅电池包周围的环境温度发生变化，液冷系统提供的冷却液温度、流量和压力也会同步变化。

　　因此，部分电池包测试项目会将电池包冷水机 + 高低温试验箱 + 电池包 + 充放电设备组合成一套完整的液冷热管理测试系统。

　　那么两类设备分别承担什么作用?测试系统应该怎样搭建?

　　一、电池包冷水机和高低温试验箱分别控制什么?

　　两种设备虽然都涉及温度，但控制对象并不相同。

　　1. 电池包冷水机

　　电池包冷水机主要控制液冷回路，为电池包提供规定工况的循环冷却液。

　　通常需要控制或监测供液温度、回液温度、循环流量、进口压力、出口压力、冷却液高低温循环。

　　简单来说，它主要模拟的是整车液冷热管理回路。

　　2. 高低温试验箱

　　高低温试验箱主要控制电池包所处的环境温度。

　　例如模拟：

　　• -30℃低温环境;

　　• 25℃常温环境;

　　• 45℃高温环境。

　　因此，它主要模拟的是车辆外部环境温度条件。

　　两者配合以后，就能够分别控制“环境”和“冷却液”两个边界条件。

　　二、一套基础PACK液冷测试系统怎么搭建?

　　典型系统可以按照下面的方式组成：

　　电池包冷水机

　　↓

　　供液管路

　　↓

　　高低温试验箱内的动力电池PACK

　　↓

　　回液管路

　　↓

　　电池包冷水机

　　与此同时充放电测试设备 → 电池PACK用于模拟不同充放电功率和发热工况。

　　测试过程中，可以同步采集：

　　• 试验箱环境温度;

　　• 冷却液供液温度;

　　• 冷却液回液温度;

　　• 循环流量;

　　• 进口压力;

　　• 出口压力;

　　• 电池上限温度;

　　• 电池下限温度;

　　• 单体或模组温度;

　　• 电池充放电功率。

　　这样就可以分析不同环境和液冷条件下的电池热管理性能。

　　三、为什么不能只用高低温试验箱?

　　高低温试验箱能够改变电池包周围空气温度，但并不能代替实际液冷回路。

　　例如测试箱温度设定为-20℃，并不代表电池包内部冷却液也是-20℃。

　　真实新能源汽车热管理系统中，冷却液可能根据控制策略处于完全不同的温度。

　　因此，如果需要验证：

　　• 液冷板散热性能;

　　• 电池包进出口温差;

　　• 不同流量下的温度表现;

　　• 液冷系统压降;

　　• 快充过程散热能力;

　　就需要单独使用液冷温控设备对冷却液进行控制。

　　四、为什么不能只用电池包冷水机?

　　相反，只控制冷却液同样不能覆盖所有环境工况。

　　例如同样20℃的供液温度和15L/min流量，电池包分别处于-20℃环境和40℃环境，其整体热状态会存在明显差异。

　　环境温度会影响：

　　• 电池包壳体散热;

　　• 电芯初始温度;

　　• 管路热损失;

　　• 电池发热状态;

　　• 液冷系统整体热负荷。

　　所以对于需要模拟整车环境的项目，高低温试验箱和电池包冷水机通常承担不同任务。

　　五、两台设备如何进行工况联动?

　　比较基础的方式是分别设定测试程序。

　　例如模拟低温启动工况：

　　• 试验箱：-20℃

　　• 冷却液初始温度：-20℃

　　待电池包充分低温浸泡以后，再按照测试程序逐渐提高冷却液温度，同时启动电池测试。

　　又比如模拟高温快充工况：

　　• 试验箱：40℃

　　• 供液温度：20℃

　　• 循环流量：20L/min

　　• 电池：进行规定功率快充

　　测试过程中持续观察极限温度、温差以及冷却液进出口温差。

　　对于自动化程度要求较高的项目，还可以通过通讯接口进行程序联动，由上位机统一协调环境箱温度 → 液冷设备温度/流量 → 充放电设备 → 数据采集。

　　这样可以减少人工切换工况，提高测试重复性。

　　六、管路穿过试验箱时要注意什么?

　　这是系统搭建中很容易被忽略的一点。

　　电池包位于试验箱内部，而液冷测试设备通常放在试验箱外部，因此供液和回液管路需要通过测试孔进入箱内。

　　安装时应重点注意：

　　1. 做好管路保温

　　例如试验箱内部为-30℃、外部实验室为25℃，管路沿途会产生明显热交换。

　　如果保温不好，会影响实际进入电池包的冷却液温度。

　　2. 尽量缩短管路

　　外部管路越长：

　　• 冷却液总量越大;

　　• 系统热惯性越大;

　　• 压降越大;

　　• 升降温响应可能越慢。

　　因此，应在满足安全操作的前提下合理缩短距离。

　　3. 注意接口密封

　　管路穿过试验箱时，需要保证箱体测试孔密封，避免大量外部空气进入试验箱，影响内部温度控制。

　　七、温度测点应该放在哪里?

　　联动测试中建议至少设置：

　　1. 冷水机出液温度

　　用于监测设备输出状态。

　　2. 电池包入口液温

　　用于确认真正进入被测件的冷却液温度。

　　3. 电池包出口液温

　　用于计算进出口温差。

　　因为经过外部管路以后，设备出液温度和电池包入口温度可能存在一定差异。

　　如果测试要求较高，应优先以被测件实际入口条件作为重要判断依据，而不能只看设备内部显示温度。

　　八、流量和压力也要同步监测

　　高低温试验箱改变环境温度以后，冷却液自身温度也可能发生变化。

　　特别是在低温条件下，乙二醇水溶液粘度增加，液冷回路阻力可能发生变化。

　　因此，测试时除了温度之外，还应同步监测：

　　• 实际流量;

　　• 电池包进口压力;

　　• 电池包出口压力;

　　• 系统压降。

　　这样可以判断温度变化是否同时影响了液冷系统流动性能。

　　九、联动测试前建议明确哪些参数?

　　在搭建测试系统前，建议提前整理：

　　• 电池包尺寸及重量;

　　• 试验箱温度范围;

　　• 冷却液种类及浓度;

　　• 供液温度范围;

　　• 循环流量范围;

　　• 电池包极限压降;

　　• 极限持续热负荷;

　　• 升降温时间要求;

　　• 外部管路长度;

　　• 充放电工况;

　　• 需要采集的数据点;

　　• 是否需要设备通讯和自动联动。

　　这些参数确定以后，才能合理匹配冷水机的制冷量、加热功率、流量和压力能力。

　　十、总结

　　电池包冷水机与高低温试验箱在PACK测试中承担的是两个不同的温度控制任务：

　　• 高低温试验箱控制电池包所处环境;

　　• 电池包冷水机控制进入电池包的冷却液工况。

　　两者再配合充放电设备和数据采集系统，可以更加接近真实车辆运行状态，对动力电池PACK的散热能力、温度均匀性、液冷回路压降以及高低温热管理性能进行综合验证。

　　在系统搭建过程中，应重点关注冷却液温度、流量、压力、管路保温、测温位置以及设备之间的通讯联动，避免测试设备参数正常，但真正到达电池包入口的实际工况已经发生偏差。

　　广东芸海君蓝科技有限公司可根据动力电池PACK的温度、流量、压力、热负荷及测试程序等需求，提供电池包冷水机、高低温液冷测试设备及相关非标液冷测试解决方案。