本發(fā)明涉及一種熱管理系統(tǒng)測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于教學(xué)培訓(xùn)的熱管理系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展：在全球能源轉(zhuǎn)型和環(huán)保要求日益嚴(yán)格的大背景下，新能源汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展態(tài)勢(shì)。隨著新能源汽車的快速發(fā)展和普及，熱管理系統(tǒng)重要性凸顯：新能源汽車的電池、電機(jī)、電子設(shè)備等對(duì)溫度極為敏感。熱管理系統(tǒng)還與車輛的續(xù)航里程、安全性和舒適性密切相關(guān)，這使得熱管理系統(tǒng)成為新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2、新能源汽車熱管理技術(shù)的復(fù)雜性和重要性，使得相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)變得至關(guān)重要。高校、職業(yè)院校以及企業(yè)培訓(xùn)部門對(duì)新能源汽車熱管理教學(xué)測(cè)試臺(tái)的需求不斷增加，以提供實(shí)踐教學(xué)和研發(fā)平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生和技術(shù)人員的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新能力。

3、當(dāng)前熱管理教學(xué)測(cè)試臺(tái)架面臨以下難點(diǎn)：

4、1)高精度模擬困難：要準(zhǔn)確模擬新能源汽車在各種工況下的熱管理系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，需要高精度的傳感器和模擬設(shè)備。但目前部分測(cè)試臺(tái)架在模擬電池、電機(jī)等部件的發(fā)熱特性以及復(fù)雜環(huán)境溫度變化時(shí)，精度難以滿足要求，影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5、2)熱管理工況模擬受限：新能源汽車在實(shí)際行駛中會(huì)遇到多種工況，如高速行駛、爬坡、急加速、急減速等，現(xiàn)有的教學(xué)測(cè)試臺(tái)架大多只能進(jìn)行單一或少數(shù)幾種工況的模擬，難以全面評(píng)估熱管理系統(tǒng)在復(fù)雜工況下的性能。

6、3)設(shè)備購(gòu)置成本高：一套完整的新能源汽車熱管理教學(xué)測(cè)試臺(tái)架，包含環(huán)境模擬艙、動(dòng)力系統(tǒng)工況模擬、熱管理系統(tǒng)組件等多個(gè)部分，采購(gòu)成本高昂，對(duì)于一些教學(xué)機(jī)構(gòu)和小型研發(fā)企業(yè)來說，資金壓力較大。

7、4)教學(xué)資源配套不足：目前針對(duì)新能源汽車熱管理教學(xué)測(cè)試臺(tái)架的配套教材、教學(xué)案例和教學(xué)方法相對(duì)缺乏，教師在教學(xué)過程中往往需要自行摸索，影響教學(xué)效果。部分教學(xué)測(cè)試臺(tái)架的設(shè)計(jì)和功能與新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際需求存在一定差距，學(xué)生在學(xué)校所學(xué)的知識(shí)和技能與企業(yè)實(shí)際工作要求不能很好地對(duì)接。

8、因此，有必要提供一種應(yīng)用于教學(xué)培訓(xùn)的熱管理系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)，高精度、多工況的模擬實(shí)車熱管理工作工況，實(shí)踐純電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)的功能和應(yīng)用，輔助提高使用者實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于教學(xué)培訓(xùn)的熱管理系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高精度、多工況的模擬實(shí)車熱管理工作工況，實(shí)踐純電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)的功能和應(yīng)用。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種應(yīng)用于教學(xué)培訓(xùn)的熱管理系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)，包括熱管理集成機(jī)組和模擬控制機(jī)組，所述熱管理集成機(jī)組包括熱管理控制器、水泵組、電機(jī)散熱器、風(fēng)扇、電池?fù)Q熱器、壓縮機(jī)組和冷卻液加熱ptc；所述水泵組包括電池水泵和電機(jī)水泵；所述壓縮機(jī)組包括壓縮機(jī)和冷凝器；所述模擬控制機(jī)組包括上位機(jī)、通訊盒、電池模擬水箱、電機(jī)模擬水箱和模擬加熱器組，所述模擬加熱器組包括電池模擬加熱器和電機(jī)模擬加熱器；

3、所述電池模擬加熱器連接所述電池模擬水箱并控制加熱模式以模擬電池的熱容狀態(tài)；所述電機(jī)模擬加熱器連接所述電機(jī)模擬水箱并控制控制加熱模式以模擬電機(jī)的熱容狀態(tài)；

4、所述電機(jī)模擬水箱、所述電機(jī)水泵和所述電機(jī)散熱器通過管路聯(lián)接組成電機(jī)熱管理回路；所述電池模擬水箱、所述電池水泵、所述電池?fù)Q熱器和所述冷卻液加熱ptc通過管路聯(lián)接組成電池?zé)峁芾砘芈?；所述電池?fù)Q熱器、所述壓縮機(jī)和所述冷凝器通過管路聯(lián)接組成冷媒回路；

5、所述熱管理控制器連接并控制所述電機(jī)水泵和所述風(fēng)扇以調(diào)節(jié)所述電機(jī)模擬水箱的溫度；所述熱管理控制器連接并控制所述電池水泵、所述冷卻液加熱ptc和所述壓縮機(jī)以調(diào)節(jié)所述電池模擬水箱的溫度；

6、所述上位機(jī)經(jīng)由所述通訊盒連接所述熱管理控制器，以獲取控制信息或發(fā)送控制命令。

7、優(yōu)選地，所述電機(jī)模擬水箱中設(shè)置有電機(jī)溫度傳感器，所述電機(jī)散熱器的出口端設(shè)置有第一溫度傳感器，所述熱管理控制器連接所述電機(jī)溫度傳感器和所述第一溫度傳感器，所述熱管理控制器根據(jù)所述電機(jī)溫度傳感器和所述第一溫度傳感器測(cè)量的溫度值控制所述電機(jī)水泵和所述風(fēng)扇，進(jìn)而調(diào)節(jié)所述電機(jī)模擬水箱的溫度。

8、優(yōu)選地，所述電池模擬水箱中設(shè)置有電池溫度傳感器，所述電池水泵的入口端設(shè)置有第二溫度傳感器，所述電池?fù)Q熱器連接所述冷卻液加熱ptc的出口端設(shè)置有第三溫度傳感器；所述熱管理控制器連接所述電池溫度傳感器、所述第二溫度傳感器和所述第三溫度傳感器，所述熱管理控制器根據(jù)所述電池溫度傳感器、所述第二溫度傳感器和所述第三溫度傳感器測(cè)量的溫度值控制所述電池水泵、所述壓縮機(jī)和所述冷卻液加熱ptc，進(jìn)而調(diào)節(jié)所述電池模擬水箱的溫度。

9、優(yōu)選地，所述壓縮機(jī)的進(jìn)口端與出口端分別設(shè)置有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述熱管理控制器連接所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器，所述熱管理控制器根據(jù)所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器測(cè)量的壓力值控制所述壓縮機(jī)，進(jìn)而調(diào)節(jié)所述電池模擬水箱的溫度。

10、優(yōu)選地，所述模擬控制機(jī)組還包括電源開關(guān)和供電電源，所述供電電源包括低壓電源和高壓電源，外接電源經(jīng)由所述電源開關(guān)連接所述低壓電源和所述高壓電源。

11、優(yōu)選地，所述熱管理集成機(jī)組設(shè)置于模組機(jī)柜中，所述模組機(jī)柜置于第一架體中，所述第一架體的頂部設(shè)置可開啟的門，所述第一架體的四周設(shè)置有透明玻璃；所述第一架體底部設(shè)置有可鎖止的萬向輪。

12、優(yōu)選地，所述模擬控制機(jī)組設(shè)置于第二架體的上部，所述第二架體的中部設(shè)置有桌板，所述桌板下方設(shè)置有抽屜，所述第二架體的底部設(shè)置有可鎖止的萬向輪；所述第二架體的上部設(shè)置有裝飾面板，所述上位機(jī)設(shè)置于所述裝飾面板，所述裝飾面板上還設(shè)置有多媒體面板。

13、基于相同的構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種如權(quán)利上述的應(yīng)用于教學(xué)培訓(xùn)的熱管理系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

14、選擇測(cè)試對(duì)象及其測(cè)試模式，根據(jù)測(cè)試模式確認(rèn)控制參數(shù)；

15、上位機(jī)根據(jù)測(cè)試對(duì)象、測(cè)試模式和控制參數(shù)發(fā)送控制命令；

16、熱管理控制器根據(jù)接收的控制命令，采集相關(guān)的傳感器信息，根據(jù)預(yù)先設(shè)定控制算法控制相關(guān)響應(yīng)元件動(dòng)作，并實(shí)時(shí)采集相關(guān)的傳感器信息反饋給上位機(jī)；

17、上位機(jī)根據(jù)反饋信息評(píng)估控制效果。

18、優(yōu)選地，所述測(cè)試對(duì)象為電機(jī)模擬水箱，所述測(cè)試模式代表電機(jī)的不同工況，控制參數(shù)包括電機(jī)在該工況下的模擬溫度和模擬持續(xù)時(shí)間、電機(jī)的目標(biāo)控制溫度和目標(biāo)控制時(shí)間；所述控制方法包括:

19、獲取電機(jī)溫度傳感器和第一溫度傳感器測(cè)量的溫度值；

20、根據(jù)電機(jī)溫度傳感器的溫度值與模擬溫度的對(duì)比，控制電機(jī)模擬加熱器工作，使電機(jī)溫度傳感器測(cè)量的溫度值接近模擬溫度，并保持電機(jī)模擬加熱器繼續(xù)工作模擬持續(xù)時(shí)間；

21、根據(jù)目標(biāo)溫度與第一溫度傳感器測(cè)量的溫度值的對(duì)比，控制電機(jī)水泵和風(fēng)扇工作，使第一溫度傳感器測(cè)量的溫度值接近目標(biāo)溫度；

22、熱管理控制器將采集的第一溫度傳感器和電機(jī)溫度傳感器測(cè)量的溫度值實(shí)時(shí)反饋給上位機(jī)；

23、上位機(jī)根據(jù)第一溫度傳感器和電機(jī)溫度傳感器測(cè)量的溫度值接近目標(biāo)溫度的時(shí)間與目標(biāo)控制時(shí)間的對(duì)比，評(píng)估熱管理集成機(jī)組對(duì)電機(jī)模擬水箱的溫度的控制效果。

24、優(yōu)選地，所述測(cè)試對(duì)象為電池模擬水箱，所述測(cè)試模式代表電池的不同工況，控制參數(shù)包括電池在該工況下的模擬溫度和模擬持續(xù)時(shí)間、電池的目標(biāo)控制溫度和目標(biāo)控制時(shí)間；所述控制方法包括:

25、獲取電池溫度傳感器和第二溫度傳感器、第三溫度傳感器測(cè)量的溫度值；

26、根據(jù)電池溫度傳感器的溫度值與模擬溫度的對(duì)比，控制電池模擬加熱器工作，使電池溫度傳感器測(cè)量的溫度值接近模擬溫度，并保持電池模擬加熱器繼續(xù)工作模擬持續(xù)時(shí)間；

27、根據(jù)目標(biāo)溫度與第三溫度傳感器的溫度值的對(duì)比，控制電池水泵、壓縮機(jī)或冷卻液加熱ptc工作，使第三溫度傳感器測(cè)量的溫度值接近目標(biāo)溫度；

28、熱管理控制器將采集的第三溫度傳感器和電池溫度傳感器測(cè)量的溫度值反饋給上位機(jī)；

29、所述上位機(jī)根據(jù)第三溫度傳感器和所述電池溫度傳感器測(cè)量的溫度值接近目標(biāo)溫度的時(shí)間與目標(biāo)控制時(shí)間的對(duì)比，評(píng)估熱管理集成機(jī)組對(duì)電池模擬水箱的溫度的控制效果。

30、本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：本發(fā)明提供的應(yīng)用于教學(xué)培訓(xùn)的熱管理系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)，通過電池模擬水箱和電機(jī)模擬水箱模擬電池和電機(jī)，通過控制設(shè)置其中的加熱器的加熱模式實(shí)現(xiàn)熱熔狀態(tài)模擬，高精度且低成本的實(shí)現(xiàn)電池與電機(jī)在多種工況下熱容狀態(tài)的模擬，有助于評(píng)估熱管理系統(tǒng)在多種復(fù)雜工況下的性能；采用真實(shí)的熱管理元件搭建熱管理集成機(jī)組，能夠很好的模擬熱管理系統(tǒng)的各種工作工況；設(shè)置多個(gè)溫度傳感器和壓力傳感器等實(shí)時(shí)反饋熱管理系統(tǒng)的控制狀態(tài)；有利于評(píng)估熱管理系統(tǒng)的控制效果。