动力电池PACK在充放电过程中会持续产生热量，需要通过液冷系统将热量及时带走，使电芯工作在合理的温度范围内。

　　因此，在电池包研发、验证以及热管理系统测试过程中，经常需要使用高低温液冷测试设备，模拟整车液冷回路向电池包提供不同温度、流量和压力的冷却液。

　　但在实际项目中，经常会遇到一个问题，那就是电池包液冷测试的温度、流量和压力到底应该设置多少?

　　例如供液温度设置25℃还是20℃?流量10L/min还是20L/min?压力应该固定控制还是让系统自然变化?高低温循环应该怎样设置?不同工况是否需要同时改变温度和流量?

　　实际上，电池包液冷测试并没有一个适用于所有产品的固定参数。

　　合理的测试工况，应该根据整车热管理策略、电池包设计参数、液冷板流阻、冷却液类型以及测试目的综合确定。

　　一、电池包液冷测试主要模拟什么?

　　简单来说，液冷测试设备需要模拟真实车辆热管理系统给电池包提供的液体边界条件。

　　主要包括三个核心参数：

　　1. 温度

　　决定进入电池包的冷却液处于什么温度。

　　2. 流量

　　决定单位时间有多少冷却液流过液冷板或电池包内部冷却回路。

　　3. 压力

　　反映循环系统推动冷却液流动所需要建立的压力条件。

　　这三个参数并不是完全独立的。

　　通常可以理解为温度影响冷却能力和介质物性;流量影响换热能力和压降;压力与系统流阻、流量以及管路结构密切相关。

　　因此，电池包液冷测试的本质，就是在可控的温度、流量和压力条件下，观察电池包的温度响应、散热能力以及液冷回路性能。

　　二、电池包液冷测试温度应该怎么设置?

　　供液温度通常是最核心的测试参数之一。

　　实际测试时，可以根据不同测试目的设置多个温度工况。

　　1. 常温工况

　　常温工况主要用于模拟车辆正常运行状态下的液冷条件。

　　例如可以根据项目要求设置20℃、25℃、30℃、其他整车策略要求的温度。

　　常温测试可以重点观察电池温度、电芯温差、冷却液进出口温差、整体散热能力。

　　这类工况通常也是电池包液冷性能测试中的基础工况。

　　2. 高温工况

　　高温液冷测试主要用于模拟高环境温度、热浸泡或者特殊整车热管理状态。

　　例如冷却液温度逐渐提高至40℃、50℃或更高温度，再观察电池包温度变化。

　　具体温度范围应根据电池包允许工作温度、冷却液允许温度、整车测试规范、零部件耐温要求来综合确定。

　　高温测试并不是温度越高越好，而是应该真实覆盖产品预期使用边界。

　　3. 低温工况

　　低温测试通常用于验证电池包在低温环境下的热管理能力。

　　例如可以模拟0℃、-10℃、-20℃、-30℃、甚至更低的冷却液温度。

　　低温工况尤其需要注意冷却液类型。

　　如果使用乙二醇水溶液，需要根据乙二醇浓度确认冰点、低温粘度、低温流动性能。

　　不能只按照设备最低温度设置测试，否则可能出现冷却液粘度过高、循环流量下降等问题。

　　三、是不是供液温度越低，电池冷却效果越好?

　　从单纯降低电池温度的角度来看，更低的冷却液温度通常可以增加电池与冷却液之间的温差。

　　但在真实热管理系统中，并不是冷却液温度越低越好。

　　如果供液温度过低，可能带来：

　　• 电芯温差增大;

　　• 局部区域降温过快;

　　• 电池包内部温度均匀性变差;

　　• 系统能耗增加;

　　• 特定环境下出现冷凝风险。

　　因此，液冷测试除了观察“能不能把电池温度降下来”，还应该观察在不同供液温度下，电池整体温度分布是否合理。

　　例如两个工况：

　　工况A：供液15℃;

　　工况B：供液25℃。

　　虽然工况A可能使最高温度更低，但如果最大温差明显增加，就未必代表它是更合理的热管理策略。

　　四、电池包液冷测试流量应该怎么设置?

　　流量决定单位时间通过电池包液冷回路的冷却液数量。

　　一般来说，在其他条件相同的情况下，提高流量可以增强冷却液带走热量的能力，同时也可能改变流道内部换热状态。

　　但流量并不是越高越好。

　　测试工况应该优先参考：

　　• 整车水泵实际运行范围;

　　• 电池包设计流量;

　　• 液冷板额定流量;

　　• 管路压降;

　　• 快速接头及阀件允许流量。

　　例如某电池包实际设计流量范围为8～20L/min，

　　那么测试可以选择几个典型点，如8L/min、12L/min、16L/min、20L/min来分别进行测试。

　　这样可以得到不同流量下的电池温度、电池温差、冷却液进出口温差、液冷回路压降。

　　终可以分析流量继续增加以后，散热效果是否仍然明显改善。

　　五、为什么建议设置多个流量工况?

　　如果只测试一个流量点，很难全面判断液冷系统性能。

　　例如只测试20L/min，可能得到非常好的散热效果。

　　但实际整车运行时，水泵并不会一直保持极限流量。

　　车辆在不同状态下可能存在低负荷运行、正常行驶、快速充电、高功率放电、高温环境运行。

　　对应的冷却液需求也不同。

　　因此，更合理的测试方式通常是设置低流量 + 常用流量 + 高流量多个测试点。

　　例如：

　　• 低流量工况：8L/min;

　　• 常用工况：15L/min;

　　• 高流量工况：20L/min。

　　然后比较不同工况下电池温度和系统压降。

　　通过这些数据，可以找到比较合理的液冷运行区间。

　　六、流量增加以后，为什么压力也会变化?

　　液冷系统中的压力和流量密切相关。

　　冷却液经过液冷板、管道、弯头、阀门、快速接头、过滤器都会产生流动阻力。

　　当流量提高以后，系统中的压力损失通常也会增大。

　　因此，测试时可能出现10L/min时，电池包压降较小;20L/min时，压降明显提高。

　　这并不一定代表系统存在故障，而可能是正常的流量—压降关系。

　　所以在电池包液冷测试中，不能只记录流量。

　　建议同步记录进口压力、出口压力和压降。

　　七、电池包液冷测试中的压力应该怎么设置?

　　压力工况需要根据实际液冷系统结构确定。

　　常见测试方式大致可以分为两种。

　　1. 以流量为主要控制参数

　　设备按照设定流量运行。

　　例如设置15L/min。

　　此时设备通过循环泵和控制系统维持目标流量，而电池包进口压力会根据系统实际流阻自然形成。

　　这种方式比较适合热管理性能测试、流量性能测试、温度响应测试。

　　此时主要观察流量是否稳定、进口压力是多少、出口压力是多少、电池包压降是多少。

　　2. 对进口压力或系统压力提出明确要求

　　部分项目除了流量之外，还会要求液冷系统工作在特定压力条件下。

　　例如为了模拟整车实际循环系统压力，可能需要控制一定的入口压力或系统背压。

　　这种情况下需要进一步明确：

　　• 控制的是进口压力还是出口压力;

　　• 是否需要背压控制;

　　• 流量和压力哪个是主要控制量;

　　• 允许压力波动范围是多少。

　　设备选型时，最好把这些要求提前说明。

　　八、压力越高，流量就一定越大吗?

　　不一定。

　　实际流量取决于泵的输出能力与整个液冷回路流阻之间的平衡。

　　例如同样1bar的供液压力，那么流阻较小的液冷板可能获得较大的流量;流阻很大的液冷板可能只能获得较小流量。

　　因此，不能简单认为压力高 = 流量大。

　　更准确地说流量和压力需要结合被测件流阻一起分析。

　　这也是为什么液冷测试设备选型时，经常需要用户提供极限目标流量、被测件在该流量下的压降。

　　如果只有“极限流量30L/min”，但不知道被测件需要克服多大压降，就很难准确判断循环泵是否能够满足实际工况。

　　九、温度、流量和压力为什么应该同步测试?

　　在真实电池包液冷系统中，这三个参数会互相影响。

　　例如：

　　冷却液温度降低

　　↓

　　冷却液粘度可能增加

　　↓

　　液冷回路阻力增加

　　↓

　　在相同泵输出情况下，实际流量可能发生变化。

　　再比如：

　　流量增加

　　↓

　　系统压降增加

　　↓

　　同时换热条件发生变化

　　↓

　　电池温度以及冷却液进出口温差发生变化。

　　因此，高低温液冷测试不能简单理解成“只改变一个温度参数”。

　　更合理的做法是同步采集供液温度、回液温度、循环流量、进口压力、出口压力、被测件关键温度、电池温度。

　　这样才能更加完整地分析电池包热管理性能。

　　十、可以怎样设计一套基础液冷测试矩阵?

　　假设某动力电池PACK设计液冷参数如下：

　　冷却液：50%乙二醇水溶液

　　设计流量：10～20L/min

　　工作温度：-20℃～60℃

　　极限允许压力：按产品设计要求

　　测试对象：动力电池PACK

　　可以根据项目需要建立基础工况矩阵。

　　例如：

　　1. 常温流量测试

　　供液温度固定在25℃。

　　分别测试10L/min;15L/min;20L/min。

　　主要观察电池温度、电池温差、冷却液进出口温差、电池包压降。

　　2. 不同供液温度测试

　　流量固定在15L/min。

　　分别测试15℃;20℃;25℃;30℃。

　　主要观察电池温度、温度均匀性、散热能力。

　　3. 高低温边界测试

　　按照项目设计范围设置低温供液、常温供液、高温供液。

　　用于观察液冷系统在不同温度条件下的流量变化、压降变化、温度响应、系统稳定性。

　　实际测试矩阵可以根据整车工况进一步扩展。

　　十一、快充工况下液冷参数应该怎么设置?

　　快速充电通常属于动力电池热负荷较高的典型场景。

　　在进行快充液冷测试时，需要重点关注：

　　1. 实际电池发热功率

　　快充阶段电池可能持续产生较高热量，因此测试设备需要具备足够的制冷能力。

　　2. 整车实际供液温度策略

　　测试不能简单把冷却液温度设置得非常低，而应尽量参考真实整车热管理控制策略。

　　3. 循环流量

　　快充过程中整车水泵可能提高流量，因此测试中可以模拟不同泵速对应的液冷工况。

　　4. 电芯温差

　　不仅要观察最高温度，还应关注不同区域电芯之间的温度一致性。

　　因此，快充液冷测试不能只判断“极限温度有没有超过限制。”

　　更应该综合分析极限温度 +极限温差 + 流量 + 压降 + 进出口液温。

　　十二、高低温循环工况应该怎么设置?

　　除了单一稳态工况，电池包还可能需要进行高低温循环液冷测试。

　　例如按照程序进行：

　　25℃

　　↓

　　0℃

　　↓

　　-20℃

　　↓

　　25℃

　　↓

　　50℃

　　↓

　　再次回到25℃。

　　通过反复改变循环液温度，可以观察液冷系统温度响应、密封性能、管路及接头状态、流量变化、压力变化、热胀冷缩影响、长时间循环后的稳定性。

　　具体循环温度、保持时间和循环次数，应根据产品标准、企业测试规范或项目技术协议确定。

　　不建议脱离真实测试需求自行追求非常极端的温度范围。

　　十三、设定参数时还需要考虑冷却液类型

　　电池包液冷测试常见介质包括不同浓度的乙二醇水溶液。

　　冷却液浓度不同，会影响冰点、密度、比热容、粘度、流动阻力、换热性能。

　　尤其在低温测试中，冷却液粘度变化可能比较明显。

　　例如同样设定20L/min，常温时设备可能较容易达到;但在低温状态下，由于冷却液粘度增加和系统阻力上升，实际达到20L/min所需要的泵能力可能更高。

　　所以，在确定液冷测试参数时，应该明确冷却液种类 + 浓度 + 温度范围，而不是只写“使用防冻液”。

　　十四、设置液冷测试工况时常见的几个误区

　　误区一：温度越低越能验证冷却效果

　　低温只是其中一种测试边界。

　　实际热管理系统需要在合理能耗条件下实现温度控制，而不是单纯追求最低冷却液温度。

　　误区二：流量越大越好

　　流量提高可能改善换热，但同时也会提高压降和循环泵功耗。

　　测试目的应该是找到合理流量范围，而不是追求最大值。

　　误区三：只测试进口温度和流量

　　如果不记录回液温度、进口压力和出口压力，就会缺少重要的系统性能信息。

　　误区四：只按照设备极限参数测试

　　设备能够做到-40℃、50L/min，并不代表电池包就应该按照这些极限参数测试。

　　测试范围首先应该服从被测产品和整车系统设计要求。

　　误区五：常温测试结果可以直接代表低温性能

　　低温条件下冷却液物性、流阻和设备运行状态都会发生变化，因此低温工况最好单独进行验证。

　　十五、总结

　　电池包液冷测试中的温度、流量和压力，并不存在统一固定的设置值。

　　合理的工况应该来源于电池包设计要求、整车热管理策略、冷却液特性、液冷板流阻以及具体测试目的。

　　其中温度决定冷却液与电池包之间的热交换边界;流量影响热量输送能力、进出口温差以及散热效果;压力则与流量、管路阻力和液冷板结构密切相关。

　　在实际测试中，建议同步采集供液温度、回液温度、流量、进口压力、出口压力以及电池包关键温度点。

　　通过设置不同温度、不同流量以及高低温循环工况，才能更加完整地评价动力电池PACK液冷系统的热管理性能。

　　广东芸海君蓝科技有限公司专注于新能源液冷测试及温控设备研发，可根据动力电池PACK、电池模组等被测产品的温度、流量、压力、热负荷、冷却液及测试程序等要求，提供高低温液冷测试设备及非标测试方案。