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新能源技術

ITgroup開發(fā)自動化測試設備 用于測試電動汽車的加熱系統(tǒng)

2025China.cn   2021年09月03日

       在電動汽車中,熱管理起著重要作用,其中的重要組件是高壓冷卻劑加熱器(HVCH)。據外媒報道,ITgroup開發(fā)了測試設備,用于在生產過程中對這些系統(tǒng)進行優(yōu)化和快速自動測試。


在第一站使用熱像儀進行測試。(圖片來源:automotivetestingtechnologyinternational)

       比起內燃機,電驅動具有一系列優(yōu)勢。例如,可以從零速度提供最大扭矩,并且可以在短時間內以額定扭矩的三倍值運行,從而提供非常高的加速度,并且不需要變速箱。此外,電機可在制動期間恢復驅動能量,進一步提升整體效率。與此同時,其易損件數量少,因此維護成本低且耐用。
       然而,相較于內燃機,電機有一個缺點。由于缺少廢熱,電動汽車需要通過電加熱系統(tǒng)進行熱管理,例如在冬季讓旅途變得更加舒適。在電動汽車中,高壓電池的容量決定了汽車的續(xù)航里程。而加熱用的能量來自于電池,這會影響里程,因此需要對電動汽車進行有效的熱管理。
       由于熱質量低、效率高,HVCH可以非??斓剡M行加熱或冷卻,通過LIN或CAN 等總線通信進行控制。此類加熱系統(tǒng)在400-800V下運行,可以立即加熱內部空間,并且可以清除窗戶上的結冰或霧氣。
       使用直接加熱的空氣供暖,會產生令人不舒服的氣候環(huán)境,因此采用水調和對流器,避免因輻射加熱使環(huán)境變得干燥,同時更易于調節(jié)。ITgroup董事總經理ngmar Troniarsky表示:“這種水加熱器必須實現(xiàn)參數化,需進行校準,以及功能性和密封性測試。這需要進行EOL測試,但不需要加熱介質水,以免測試時間過長。”
       在生產過程中,通常手動進行測試,耗時長且成本高。ITgroup提出一種補救措施:該公司為大規(guī)模汽車供應商開發(fā)了一種EOL測試系統(tǒng),可用于自動測試HVCH水加熱器。該系統(tǒng)通過三站式檢測,可在30秒內測量和檢查加熱系統(tǒng)的各種參數。

進行三站式自動測試和校準


帶有三個專門設計的觸點的接觸頭,用于電流/電壓測試,以及進行處理的機器人。觸點從左到右:低壓和LIN總線、高壓、接地螺栓

       在第一站,通過新開發(fā)的機器人進行檢測。在此處測試熱連接,例如電力電子設備與冷卻表面或冷卻元件之間的連接。熱成像儀可測定多達10個已安裝功率半導體的熱特征。相應的測試圖像顯示,所有組件是否正確安裝及起作用。
       在500-800V電源和12V電源板(board main)下,HVCH需要25A,低壓和高壓電源必須與車輛其他部分安全隔離。在第二站進行相應的鍵合檢查時,在毫秒范圍內給加熱元件通電,以校準并存儲所有數據。 Troniarsky表示:“我們?yōu)榇碎_發(fā)了由機器人處理的特殊接觸裝置,以及用于試驗項目的觸點電流和高壓。在一個站點內提供不同幾何HVCH變體的觸點。機器人獲取適當的觸點,用以適應HVCH上的不同連接(HV=高壓,LV=低壓,PE=地面)
       在第三站,應對被測設備的功能/功率進行性能測試。通過在毫秒范圍內為電源轉換器通電,該系統(tǒng)可以確定性能數據,并設置校準值。在生產過程中,只有30秒的可用時間。這就是為什么要在沒有冷卻介質的情況下進行測試。

隨機離線測試功能


第四站調溫液容器

       在額外的離線工作站,通過完整的冷卻劑回路,在可編程壓力和流速下使用預調溫冷卻劑,在模擬車輛和周圍環(huán)境中隨機測試該功能。由于加熱器必須在零下20°C至零上30°C的溫度下才能穩(wěn)定工作,在生產過程中,每輪要進行一次或兩次“濕度”測試,并自動注入冷卻劑。此外,當汽車駛過惡劣的道路時,舉例來說,冷卻劑回路中可能出現(xiàn)壓力波動和壓力飆升。在這種情況下,也必須讓加熱系統(tǒng)安全運行。試驗完成后,冷卻液將再次自動排出。
       ITgroup推出的完整解決方案,由三個在線站和一個額外的離線站組成,首次為車輛供應商提供了完全的自動化測試,無需操作員手動干預,節(jié)省了人員成本和時間。在自動化生產線上,前三個站分別進行熱、高壓和性能測試。因此,該系統(tǒng)覆蓋了完整的HVCH測試。由于整個測試系統(tǒng)為單一來源,因此避免了容易出錯的接口。

(轉載)

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