关于新能源电池系统中水冷板、液冷板、直冷板等相关测试设备介绍

发布时间：2025-09-01 12:35

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关于新能源电池系统中水冷板、液冷板、直冷板等相关测试设备介绍

发表时间：2022-12-20 11:30

关于新能源电池系统中水冷板、液冷板、直冷板等相关测试设备介绍

l 随着市场上新能源汽车的快速发展，电池热管理系统中水冷板、液冷板和直冷板等产品的相关测试需求越来越多，针对这类产品，我公司设计研发出一整套试验设备，可满足产品的压力循环、耐压爆破、高低温循环、气密性、内部腐蚀、真空、流阻特性、盐雾腐蚀和高低温耐久等相关测试要求；

l 适用产品规格

水冷板、液冷板类

直冷板

尺寸

长宽高2600*1800*200mm

长宽高1500*1000*150mm

重量

≦30kg/台

≦10kg/台

内部容积

≦12L/台

≦5L/台

l 适用标准

序号

设备名称

水冷板/液冷板试验标准

直冷板试验标准

脉冲

试验台

实验介质：70%乙二醇+30%水溶液
压力曲线：正弦分布
频率：约1Hz
最低表压：0.5±0.2 bar
最高表压：2.0±0.2 bar
测试过程：
10 000压力循环，介质温度 = -20±3℃，环境温度 = -40±3℃
90 000压力循环，介质温度 = 80±3℃，环境温度 = 80±3℃
10 000压力循环，介质温度 = -20±3℃，环境温度 = -40±3℃
90 000压力循环，介质温度 = 80±3℃，环境温度 = 80±3℃
升降温速率：1.3-3℃/min
观察过程中是否有冷却液泄漏。

实验介质：液压油或制冷剂（R134a）环境温度：65℃±2℃
介质温度：65℃±2℃
先在0.1MPa 和 0.5MPa 之间循环 135000 次，然后再在 0.1MPa 和 1.0MPa 之间循环 15000 次，周期为 9s，高低压保持时间各需大于 3s。
实验次数：15万次，试样数量：3件

爆破

试验台

水冷板芯体通入压缩空气/水/油；
压力：按1bar速率加压至2.0Bar（应无泄露），继续1bar速率加压至失效，每次加压保压60s，记录失效压力及位置，不小于8bar。

制冷剂（R134a）或液压油为工质，室温下按照 10bars/min 的速度从常压升到 40 bar，然后保持 3min，再按 0.1bars/s 的速度持续增加直到直冷板爆破。

冷热循环试验台

实验条件：压力交变实验完成后进行
实验介质：70%乙二醇+30%水溶液
介质温度与环境温度一致，升降温2.5~10℃/min
循环次数：10次
过程如下：
1、压力＜2.0bar，温度从20℃升高到80℃，维持80℃ 15min@4bar。
2、压力＜2.0bar，温度从80℃降低到20℃，维持20℃ 15min@4bar。
3、压力＜0.5bar，温度从20℃降低到-40℃，维持-40℃ 15min@2bar。
4、压力＜0.5bar，温度从-40℃升高到20℃，维持20℃ 15min@4bar。。

向电池直冷板充注制冷剂（R134a），使系统压力保持在 8bar，封堵电池直冷板的进出口，然后置于-40℃～+85℃的交变温度环境中，被测样品在每个极端温度环境中保持 30min，两种极端温度的转换时间在 2min 以内，循环 200 次，共213.5h。

1）测试目标：热管理系统(包括冷板、管路、法兰盘）
2）测试介质：水和乙二醇（体积比50:50）
3）测试压力：表压=2.5 bar（绝对压力3.5bar）
4）介质冷热循环温度：-20℃～90℃～ -20℃
5）频率：3～5次/小时
6）温度控制精度：+/-3℃
7）循环次数：5000次
8）热管理系统通过测试的标准：保压2 min热管理系统泄漏量小于2 ml/min，且没有变形。

气密

试验台

1）使用205KPa气压给水冷管充气，充气时间40s，范围200~210KPa；
2）稳压持续时间120s，检测水冷系统气压，范围200~210KPa；
3）测试时间60s；
4）排气3s；
1）水冷系统或部件浸没于最大深度0.5m水中
2）使用205KPa气压给水冷管充气，范围200~210KPa；
3）稳压持续时间120s，检测水冷系统气压，范围200~210KPa；
4）观察有无气泡泄漏
5）排气3s；
1）检测箱体抽真空，使用压力205KPa氦气给水冷管充气，范围200~210KPa；
2）测试60S
3）排气3s；

采用氦检设备，向电池直冷板内部充入测试压力2.0MPa的氦气（氦气浓度大于 70%），放入真空度不大于 30pa 的真空箱内检测

参照QC/T468-2010，在水冷板芯体内通入3.5bar的压缩空气，保压时间1h，加压状态和泄压后金属件对应零件的变形率小于5%。

内部腐蚀试验台

混合液温度：90±2℃
混合溶液流量:1.3L/s-1.6L/s
按照要求的流量运行76h,机停静置8h为一个循环,停机期间进行溶液pH值检查和补液,共计进行14个循环;溶液检查分为pH值和外观检查,试验过程中不允许出现±1以上的pH值变化,溶液外观不允许出现混浊和沉淀。
内腐蚀测试后进行爆破测试，按1bar速率加压至2.0Bar（应无泄漏），继续1bar速率加压至失效，每次加压保压60s，记录失效压力及位置，不小于8bar。
混合液由40%防冻液和60%ASTM液溶组成(体积比)。
防冻液型号：45%的乙二醇防冻液,冻结温度:-30℃，ATM溶液:由1L蒸馏水与148mg的硫酸钠、165mg的氯化钠和138mg的碳酸氢钠配置。

真空

试验台

测试介质：空气
测试压力：0.03Bar(绝对压力)
环境压力：1.013Bar
测试温度：22（+5/-2℃）
保压时间：60s
循环次数：5次
测试后进行密封性测试。

室温下先向电池直冷板充满氮气，然后用(0.05+/-0.01) bar/s 压力将样件抽真空到 0.003 bar，保压 1min，然后以(0.05+/-0.01) bar/s 压力将样件恢复至大气压，重复 5 次。

1，将液冷板与管路按整车装配状态装配为总成后，内部施加-5±0.5kPa的压力，保压60s后恢复常压，重复5次后进行耐静压强度测试，再进行总成密封性测试，结果应液冷系统密封性能要求。
2. 测试前，用工装堵住冷却系统出水口，通过冷却系统进水口进行抽真空，3min内使冷却系统内部真空压力到达60mbar，然后保持此压力30min。

25℃±5℃测试温度下，将电池直冷板抽真空到 0.003 bar，填充冷媒或氮气使压力达到 12 bar，将冷媒或氮气加热至 47℃，重复 5 次。

流量阻力试验台

参照QC∕T 907-2013，采用50%体积浓度乙二醇水溶液，常温下，流量为6、8、10、12L/min（根据具体项目确定）的条件下水阻；低温下（-15℃），流量为8L/min的条件下水阻（总成包括水冷连接管、法兰盘及冷板芯体）。

盐雾腐蚀试验台

实验介质：腐蚀溶液配比为氯化钠50g/L：PH值为6-7
实验箱温度:35±2℃，饱和桶温度:47±2℃
实验状态：连续喷雾30min,高湿静置90min
循环次数：300次

高低温湿热试验箱

水冷板内部通入70%乙二醇和30%的水(体积比)
表压力：1.3bar
试验时间：450h
环境温度：110±5℃
介质温度：110±5℃
第200h进行密封性试验。

先充注8bar 的制冷剂（R134a）或液压油，封堵电池直冷板的进出口，然后将电池直冷板放入温度设置为 85±3℃，湿度设置为 95%RH 的恒温恒湿箱，1000h 后取出。

将产品内部注入70%乙二醇+30%水溶液，置于高低温试验箱内，设置温度为-40℃。10h后取出。要求在10min内放掉冷却液。

湿度为95%条件下，持续235h。试验方法：向电池直冷板充注制冷剂（R134a），使系统压力保持在 8bar，封堵电池直冷板的进出口，然后将电池直冷板进行如下试验: （1）从 23℃以 0.5℃/min 的速率上升到 65℃静置 4h，再以 0.5℃/min的速率降到 23℃，在 23℃静置 1h；（2）以 0.5℃/min 速率上升达到 65℃静置 4h，再以 0.5℃/min的速率降到 23℃静置 2.5h；（3）以 1.1℃/min 速率下降到-10℃静置 3h；（4）以 0.4℃/min 上升到 23℃静置 1.5h。试验（1）～（4）为一个周期，重复 10 个周期。