اختبار محرك نظام الإدارة الحرارية للمركبة الكهربائية: مضخة التبريد, ضاغط التبريد, والتحقق من صحة المحرك

المحركات الخفية داخل كل مركبة كهربائية

تحتوي السيارة الكهربائية على محركات كهربائية أكثر بكثير من تلك التي تقود العجلات. قد يستخدم نظام الإدارة الحرارية وحده أربعة إلى ثمانية أجهزة مزودة بمحركات: مضخة تبريد كهربائية عالية الجهد تقوم بتدوير الجليكول عبر البطارية وحلقة إلكترونيات الطاقة, ضاغط تيار متردد كهربائي يخدم دوائر تبريد المقصورة والبطارية, صمامات التبريد الكهربائية, مضخة ثانوية ذات جهد منخفض لدائرة سخان المقصورة, وفي بعض البنيات توجد مضخة تبريد مخصصة للبطارية ومضخة تبريد للمحرك الإلكتروني ذات دوائر مستقلة. معاً, تستهلك هذه المحركات المساعدة ما بين 1 إلى 3 كيلو واط من طاقة البطارية في درجات الحرارة المحيطة الباردة، وهو ما يكفي لتقليل نطاق الشتاء بنسبة 15 إلى 25%.

يتطلب التحقق من صحة هذه المحركات فلسفة اختبار مختلفة تمامًا عن اختبار محرك الجر. مستويات الطاقة متواضعة (100 في هذا 5 كيلوواط), لكن بيئات التشغيل قاسية: يعمل محرك مضخة التبريد مغمورًا بالكامل في سائل التبريد بدون ختم العمود; يعمل محرك ضاغط التبريد داخل مبيت محكم الغلق عند ضغط 10-30 بار ودرجة حرارة سائل التبريد 80-120 درجة مئوية; كلاهما يجب أن يبقى على قيد الحياة 10+ سنوات و 10,000+ الدورات الحرارية دون تسرب أو فشل العزل. يوضح هذا الدليل عناصر الاختبار الرئيسية ومتطلبات مقاعد البدلاء لكل نوع رئيسي من أنواع محركات الإدارة الحرارية.

اختبار محرك مضخة التبريد

مضخات سائل التبريد EV هي تقريبًا تصميمات طرد مركزي ذات دوار رطب بشكل حصري: يجلس دوار المحرك والمكره داخل السائل, مفصولة عن الجزء الثابت بعلبة رقيقة (عادة الفولاذ المقاوم للصدأ أو نظرة خاطفة). لا يوجد ختم رمح, لذلك تعتمد موثوقية التسرب بشكل كامل على سلامة العلبة وتغليف الجزء الثابت.

1. خريطة الأداء الهيدروليكي والكهربائي

يقيس مقعد الاختبار رأس المضخة (ارتفاع الضغط, في كيلو باسكال), معدل التدفق (لتر/دقيقة عبر كوريوليس أو مقياس الجريان بالموجات فوق الصوتية), وقوة رمح (مشتقة من طاقة مدخلات المحرك مطروحًا منها خسائر المحرك المقاسة) عبر نطاق سرعة التشغيل. تؤكد خريطة الكفاءة الهيدروليكية أن المضخة تلبي متطلبات التدفق عند انخفاض ضغط النظام مع الجهد المحدد ودرجة حرارة سائل التبريد. يتم إجراء الاختبارات عند درجات حرارة سائل التبريد من -30 درجة مئوية (بداية باردة) إلى +90 درجة مئوية (سيناريو الهروب الحراري) لالتقاط تأثيرات اللزوجة.

المقاييس الرئيسية: معدل التدفق داخل 5% المواصفات عند الجهد المقنن و 25 درجة مئوية; إجمالي كفاءة محرك المضخة عند نقطة التصميم > 40% (مضخات صغيرة) ل > 60% (أكبر 500 وحدات W+).

2. تصنيف IP واختبار التسرب

يجب أن تتوافق محركات مضخة التبريد مع IP67 أو IP68 وفقًا للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC). 60529. يطبق مقعد الاختبار الضغط الهوائي (عادة 1.5 × ضغط التشغيل, الحد الأدنى 300 كيلو باسكال) إلى دائرة المبرد أثناء مراقبة انخفاض الضغط 5 دقائق. تتعرض المحطات الكهربائية في نفس الوقت لرش الملح وفقًا للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC). 60068-2-11. يتم التحقق من سلامة العلبة عن طريق الكشف عن تسرب الهيليوم للدوائر الحيوية للسلامة.

3. مدى الحياة والقدرة على التحمل أثناء ركوب الدراجات الحرارية

يقوم اختبار العمر المتسارع بدورات درجة حرارة سائل التبريد بين -40 درجة مئوية و+95 درجة مئوية بمعدل 1-3 دورات في الساعة, بينما تعمل المضخة بشكل مستمر في 80% من السرعة المقدرة. تحمل الأحمال (يمكن ارتداء, القوى الشعاعية من المكره) والتوافق الكيميائي للجليكول يساهم في نهاية العمر. يراقب المقعد تيار المحرك, اهتزاز رمح (عبر محرك الأقراص FFT الحالي), ومعدل التدفق طوال الوقت. يظهر فشل المحمل على شكل زيادة في الضوضاء في الطيف الحالي عند تحمل ترددات الخلل.

اختبار محرك الضاغط الكهربائي

يستخدم ضاغط التيار المتردد الكهربائي محرك PMSM أو IPM محكم الإغلاق يعمل في جو التبريد. يجمع اختبار هذه المحركات بين هندسة نظام التبريد وتوصيف المحرك الكهربائي, الأمر الذي يتطلب تدابير السلامة والأجهزة المتخصصة.

4. COP والكفاءة في ظل ظروف التشغيل

يحاكي منضدة أداء الضاغط ضغوط التكثيف والتبخر لدائرة تبريد حقيقية (باستخدام معزز الغاز على الجانب العلوي ومنظم الضغط الخلفي على الجانب المنخفض). قوة مدخلات المحرك (كهربائي) مقابل اختلاف المحتوى الحراري لغاز التبريد عبر الضاغط يعطي معامل الأداء (شرطي). تمتد الاختبارات إلى نطاق السرعة (1,000-9,000 دورة في الدقيقة نموذجيًا) ونطاق نسبة الضغط المحدد في خريطة الضاغط, عند درجات حرارة سائل التبريد من -10 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية.

المقاييس الرئيسية: مؤتمر الأطراف ≥ 2.5 في حالة التصنيف A القياسية (IEC 60335-2-34 دورة مرجعية); الكفاءة الانتروبية > 70% عند نقطة التصميم.

5. مقاومة العزل في جو المبردات

يعمل زيت التبريد والضاغط على تحلل عزل الملفات بشكل مختلف عن الهواء. يجب أن يمر نظام عزل المحرك بـ 2×Umax + 1,000 اختبار V AC hipot بعد نقع مادة التبريد لمدة 24 ساعة عند الضغط ودرجة الحرارة المقدرة. IEC 60335-2-34 يتطلب أيضًا اختبار تكييف الرطوبة. يتطلب قياس مقاومة العزل بدقة داخل وعاء مضغوط توصيلات كهربائية تمريرية مصنفة لضغط التشغيل.

اختبار مشغل الإدارة الحرارية للبطارية

6. توصيف صمام التحكم في سائل التبريد ومحرك المضخة

تستخدم صمامات التحكم في سائل التبريد النسبي محركات DC أو محركات متدرجة صغيرة بدون فرش لوضع عنصر الصمام. يقيس مقعد الاختبار دقة الموضع (ردود فعل التشفير مقابل. موقف مأمور), عقد عزم الدوران تحت الضغط التفاضلي, وخطوة الاستجابة (الوقت من 0% ل 100% يسافر). يقوم اختبار مدى الحياة بتمرير الصمام من خلاله 500,000 ل 1,000,000 دورات مفتوحة ومغلقة عند ضغط التشغيل ودرجة الحرارة, مراقبة تكرار الموقف ومقاومة اللف للتدهور.

7. الضوضاء الصوتية في الحلقة الحرارية للمقصورة

تعد الضوضاء الصادرة عن محركات الإدارة الحرارية مصدرًا مهمًا للضوضاء والاهتزاز والخشونة (NVH) في المركبات الكهربائية, التي تفتقر إلى تأثير التقنيع لـ ICE. مضخة مياه سخان المقصورة, بخاصة, مسموع في وضع الخمول بسرعات منخفضة جدًا. يضع الاختبار الصوتي المضخة في أداة تركيب قياسية كاتمة للصدى ويقيس ضغط الصوت (SPL) بوزن A 0.3 م. الضوضاء المغناطيسية الناتجة عن تردد تبديل PWM وتوافقياته, بالإضافة إلى الضوضاء الهيدروليكية الناتجة عن تردد تمرير شفرة المكره, يتم فصلها عن طريق تحليل النظام.

ماذا يعني هذا لاختيار مقعد الاختبار

يمتد اختبار محركات الإدارة الحرارية إلى مجموعة واسعة من التخصصات: أنظمة معالجة السوائل لاختبار مضخة التبريد, أوعية الضغط ذات تصنيف التبريد لاختبار الضاغط, ومرفقات صوتية دقيقة لـ NVH. بنية مقاعد معيارية يمكنها إعادة تكوين الحمل (الهيدروليكية مقابل. ديناميكية الغاز) والأجهزة (التدفق مقابل. الصوتية مقابل. موضع) حول محرك مشترك ومنصة الحصول على البيانات يقلل من تكلفة رأس المال للبرامج التي تغطي أنواع متعددة من محركات الإدارة الحرارية.

يدعم فريقنا الهندسي برامج اختبار محركات الإدارة الحرارية بدءًا من توصيف النموذج الأولي وحتى فحص نهاية خط الإنتاج. لمناقشة متطلبات الاختبار لمحركات النظام الحراري للمركبة الكهربائية الخاصة بك, تحدث إلى فريقنا الهندسي.