EV 열 관리 시스템 모터 테스트: 냉각수 펌프, 냉매 압축기, 및 액추에이터 검증

모든 전기 자동차 내부에 숨겨진 모터

전기 자동차에는 바퀴를 구동하는 모터보다 더 많은 전기 모터가 포함되어 있습니다.. 열 관리 시스템만으로도 4~8개의 전동 장치를 사용할 수 있습니다.: 배터리 및 전력 전자 루프를 통해 글리콜을 순환시키는 고전압 전기 냉각수 펌프, 객실 및 배터리 냉각 회로를 담당하는 전기 AC 압축기, 전기 냉각수 밸브, 객실 히터 회로용 보조 저전압 펌프, 일부 아키텍처에서는 전용 배터리 냉각기 펌프와 독립 회로를 갖춘 e-모터 냉각 펌프가 있습니다.. 함께, 이러한 보조 모터는 추운 주변 온도에서 1~3kW의 배터리 에너지를 소비합니다. 이는 겨울 주행 거리를 15~25%만큼 줄이는 데 충분합니다..

이러한 모터를 검증하려면 견인 모터 테스트와 근본적으로 다른 테스트 철학이 필요합니다.. 전력 수준은 보통 수준입니다. (100 이것으로 5 kW), 하지만 운영 환경이 가혹해요: 냉각수 펌프 모터는 샤프트 씰 없이 냉각수에 완전히 잠겨서 작동합니다.; 냉매 압축기 모터는 10~30bar 압력 및 80~120°C 냉매 온도에서 밀폐된 하우징 내부에서 작동합니다.; 둘 다 살아남아야 해 10+ 년과 10,000+ 누출이나 절연 불량이 없는 열 사이클. 이 가이드에서는 각 주요 열 관리 모터 유형에 대한 주요 테스트 항목과 벤치 요구 사항을 간략하게 설명합니다..

냉각수 펌프 모터 테스트

EV 냉각수 펌프는 거의 독점적으로 습식 로터 원심 설계입니다.: 모터 로터와 임펠러는 유체 내부에 위치합니다., 얇은 캔으로 고정자와 분리 (일반적으로 스테인레스 스틸 또는 PEEK). 샤프트 씰 없음, 따라서 누출 신뢰성은 전적으로 캔 무결성과 고정자 캡슐화에 달려 있습니다..

1. 유압 및 전기 성능 지도

테스트 벤치는 펌프 헤드를 측정합니다. (압력 상승, kPa로), 유량 (코리올리스 또는 초음파 유량계를 통한 L/min), 그리고 샤프트 파워 (모터 입력 전력에서 측정된 모터 손실을 뺀 값) 작동 속도 범위 전반에 걸쳐. 유압 효율 맵은 펌프가 냉각수의 지정된 전압 및 온도로 시스템 압력 강하 시 유량 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.. 테스트는 -30°C 이상의 냉각수 온도에서 실행됩니다. (콜드 스타트) +90°C까지 (열 폭주 시나리오) 점도 효과를 포착하기 위해.

주요 지표: 내의 유량 5% 정격 전압 및 25°C에서의 사양; 설계점에서의 총 펌프-모터 효율 > 40% (작은 펌프) 에게 > 60% (더 큰 500 W+ 단위).

2. IP 등급 및 누출 테스트

냉각수 펌프 모터는 IEC에 따라 IP67 또는 IP68을 충족해야 합니다. 60529. 테스트 벤치는 공압을 가합니다. (일반적으로 1.5× 작동 압력, 최저한의 300 kPa) 압력 강하를 모니터링하면서 냉각수 회로에 연결 5 분. 전기 터미널은 IEC에 따라 동시에 염수 분무 처리됩니다. 60068-2-11. 안전이 중요한 회로에 대한 헬륨 누출 감지를 통해 캔 무결성을 검증합니다..

3. 수명 및 열 사이클링 내구성

가속 수명 테스트는 냉각수 온도를 −40°C~+95°C에서 시간당 1~3사이클의 속도로 반복합니다., 펌프가 계속 작동하는 동안 80% 정격 속도의. 베어링 하중 (입을 수 있다, 임펠러의 방사형 힘) 및 글리콜 화학 호환성 모두 수명 종료에 기여. 벤치는 모터 전류를 모니터링합니다., 샤프트 진동 (구동 전류 FFT를 통해), 및 전체 유속. 베어링 결함은 베어링 결함 주파수에서 현재 스펙트럼의 소음 증가로 나타납니다..

전기 스크롤 압축기 모터 테스트

전기 AC 압축기는 냉매 분위기에서 작동하는 밀봉된 PMSM 또는 IPM 모터를 사용합니다.. 이러한 모터를 테스트하면 냉매 시스템 엔지니어링과 전기 모터 특성화가 결합됩니다., 특별한 안전 조치와 장비가 필요한 경우.

4. 작동 조건에서의 COP 및 효율성

압축기 성능 벤치는 실제 냉매 회로의 응축 및 증발 압력을 시뮬레이션합니다. (높은 측에 가스 부스터를 사용하고 낮은 측에 배압 조절기를 사용합니다.). 모터 입력 전력 (전기 같은) 압축기 전반의 냉매 엔탈피 차이에 따른 성능 계수 제공 (순경). 테스트는 속도 범위에 걸쳐 이루어집니다. (1,000–9,000rpm 일반) 압축기 맵에 지정된 압력비 범위, −10°C ~ +60°C 흡입의 냉매 온도에서.

주요 지표: 경찰 ≥ 2.5 표준 A 등급 조건에서 (IEC 60335-2-34 참조주기); 등엔트로피 효율 > 70% 디자인 포인트에서.

5. 냉매 분위기에서의 절연 저항

냉매와 압축기 오일은 공기와는 다르게 권선 절연 성능을 저하시킵니다.. 모터 절연 시스템은 2×Umax를 통과해야 합니다. + 1,000 정격 압력 및 온도에서 24시간 동안 냉매를 담근 후 V AC 내전압 테스트. IEC 60335-2-34 또한 수분 조절 테스트가 필요합니다. 가압 용기 내부의 절연 저항을 정확하게 측정하려면 작동 압력에 맞는 통과 전기 연결이 필요합니다..

배터리 열 관리 액추에이터 테스트

6. 냉각수 제어 밸브 및 펌프 모터 특성화

비례 냉각수 제어 밸브는 소형 브러시리스 DC 또는 스테퍼 모터를 사용하여 밸브 요소를 배치합니다.. 테스트 벤치는 위치 정확도를 측정합니다. (인코더 피드백 대. 명령받은 위치), 차압 하에서 토크 유지, 그리고 단계 응답 (시간 0% 에게 100% 여행하다). 수명 테스트는 밸브를 다음과 같이 순환시킵니다. 500,000 에게 1,000,000 작동 압력 및 온도에서의 개폐 사이클, 위치 반복성 및 권선 저항 저하를 모니터링합니다..

7. 객실 열 루프의 음향 소음

열 관리 모터의 소음은 EV의 중요한 NVH 원인입니다., ICE의 마스킹 효과가 부족합니다.. 캐빈 히터 워터 펌프, 특히, 매우 낮은 속도에서 유휴 상태에서 소리가 들립니다.. 음향 테스트는 펌프를 표준화된 무반향 장착 고정 장치에 배치하고 A-가중 SPL을 측정합니다. 0.3 중. PWM 스위칭 주파수 및 고조파로 인한 자기 잡음, 임펠러 블레이드 통과 주파수로 인한 유압 소음, 순서 분석으로 구분됩니다.

테스트 벤치 선택에 있어 이것이 의미하는 바

열 관리 모터 테스트는 광범위한 전문 분야에 걸쳐 있습니다.: 냉각수 펌프 테스트를 위한 유체 처리 시스템, 압축기 테스트용 냉매 정격 압력 용기, NVH용 정밀 음향 인클로저. 부하를 재구성할 수 있는 모듈형 벤치 아키텍처 (유압 대. 가스 다이나믹) 및 계측 (흐름 대. 어쿠스틱 대. 위치) 공통 모터 드라이브 및 데이터 수집 플랫폼을 중심으로 여러 열 관리 모터 유형을 다루는 프로그램에 대한 자본 비용을 줄입니다..

당사의 엔지니어링 팀은 프로토타입 특성화부터 생산 라인 최종 검사까지 열 관리 모터 테스트 프로그램을 지원합니다.. EV 열 시스템 모터에 대한 테스트 요구 사항을 논의하려면, 우리 엔지니어링 팀에 문의하세요.