GB/T2423.1-2008 低溫試驗方法:規定了在低溫條件下對產品進行試驗的方法。
GB/T2423.2-2008 高溫試驗方法:規定了在高溫條件下對產品進行試驗的方法。
GB/T2423.22-2012 溫度變化試驗:涉及溫度變化條件下的試驗方法。
GJB150.5-86 溫度沖擊試驗:涉及溫度沖擊條件下的試驗方法。
GJB360.7-87 溫度沖擊試驗:涉及溫度沖擊條件下的試驗方法。
GJB367.2-87 溫度沖擊試驗:涉及溫度沖擊條件下的試驗方法。
QC/T17-92、EIA364-32、IEC68-2-14 等:涉及汽車零部件耐候性試驗一般規則和電連接器和插座的環境影響評估。
電子行業:用于測試電路板、芯片、電子組件等在溫度急劇變化條件下的性能和可靠性,確保電子產品在復雜的溫度環境中正常工作。
汽車工業:評估汽車組件如發動機部件、電子裝置在惡劣溫度下的性能,驗證其在不同溫度環境下的可靠性和耐久性。
航空航天:檢測飛行器材料和部件在地面及飛行條件下的熱適應性,確保其在惡劣溫度環境下的可靠性和穩定性。
復合材料:研究塑料、金屬和合金在快速溫度變化下的物理性能。
家電產品:確保家用電器在不同環境條件下的安全與穩定性。
化工材料:測試化工材料的耐候性、化學穩定性以及包裝材料的密封性能,為化工產品的研發和質量控制提供重要依據。
材料研究:新材料開發過程中,通過冷熱沖擊試驗評估材料的熱脹冷縮特性、抗疲勞性和熱循環穩定性,為材料改進提供數據支持。
國防工業、兵工業:用于BGA、PCB基板、電子芯片IC、半導體陶磁及高分子材料之物理性能變化的測試。
小型冷熱循環實驗箱熱沖擊箱制冷系統的工作原理主要基于物質在不同狀態下吸收和釋放熱量的特性。以下是制冷系統工作的基本步驟和原理:
壓縮:壓縮機將低溫低壓的制冷劑蒸汽壓縮成高溫高壓的氣體。這一過程中,制冷劑的體積減小,壓力和溫度升高。
冷凝:高溫高壓的制冷劑氣體進入冷凝器,與外界環境(空氣或水)進行熱交換,釋放熱量并冷凝成高壓液態。
膨脹:高壓液態的制冷劑通過膨脹閥(或節流閥)降壓降溫,進入蒸發器。在膨脹過程中,制冷劑的溫度降低。
蒸發:低溫低壓的制冷劑在蒸發器中蒸發,吸收周圍環境的熱量,從而使蒸發器內部溫度降低,實現制冷效果。制冷劑蒸汽再次被壓縮機吸入,完成循環。
壓縮機:將制冷劑蒸汽壓縮并輸送到冷凝器。
冷凝器:使高溫高壓的制冷劑氣體冷凝成液態。
蒸發器:制冷劑在此處蒸發,吸收熱量,實現制冷。
膨脹閥:控制制冷劑流入蒸發器的流量,維持系統壓力和溫度的平衡。
小型冷熱循環實驗箱熱沖擊箱在新能源領域的應用非常廣泛,主要包括以下幾個方面:
鋰離子電池安全標準測試:冷熱沖擊試驗箱用于模擬電池在實際使用過程中可能遇到的快速溫度變化情況,這對于評估電池材料、結構和組件在惡劣溫度變化下的穩定性和性能至關重要。
電動汽車動力蓄電池標準測試:根據中國國家標準GB/T 31485-2015,電動汽車用動力蓄電池的安全性能測試中,涉及電池在溫度變化環境下的性能表現,如溫度循環試驗等,這些試驗可以在高低溫試驗箱中進行。
電池循環壽命測試:雖然GB/T 31486-2015標準主要關注電池的循環壽命,但在循環過程中也可能涉及溫度變化,從而間接與高低溫試驗相關。
新能源汽車環境適應性測試:在新能源汽車的研發和生產過程中,冷熱沖擊試驗箱用于模擬新能源汽車在高溫和低溫環境下的工作狀態,以評估其性能表現
儲能系統測試:新能源儲能系統(如鋰離子電池儲能系統)在應用中也需要經歷溫度變化,高低溫試驗箱用于模擬這些系統在高溫和低溫環境下的工作狀態,以評估其性能、安全性和可靠性。
材料耐候性測試:新能源汽車中的許多材料(如塑料、橡膠、涂層等)都需要經歷溫度變化,高低溫試驗箱用于評估這些材料在高溫和低溫環境下的耐候性,以確保它們在長期使用過程中能夠保持良好的性能。
系統集成測試:在新能源汽車的系統集成階段,高低溫試驗箱用于模擬整個系統在高溫和低溫環境下的工作狀態,以評估各系統之間的協調性和整體性能。
安全性能測試:電池的安全性能是用戶最為關心的問題之一。冷熱沖擊試驗箱用于測試電池的安全性能,包括在惡劣溫度條件下電池的保護機制是否能夠及時響應,保障電池使用安全。
環境適應性評估:新能源電池需要在各種氣候條件下都能保持良好的性能。冷熱沖擊試驗箱模擬不同的溫度環境,對電池進行環境適應性測試,評估電池在不同溫度、濕度條件下的性能和穩定性。
新能源汽車在惡劣溫度下的性能評估主要涉及以下幾個方面:
溫度測試:
汽車高溫、低溫試驗等是在特定的環境溫度下進行的,汽車零部件的內外部溫度是表征其運行狀態和性能的重要參數。在進行相關性能開發試驗時需要構建測試系統進行同步采集。
國家標準:
根據GB/T 18386-2017《電動汽車 能量消耗率和續駛里程試驗方法》,新能源汽車在惡劣溫度下的性能評估包括能量消耗量和續駛里程的試驗方法。適用于N1類和最大設計總質量不超過3500kg的M1、M2類車輛。
高溫環境測試:
新能源汽車在高溫環境下的性能評估包括車輛的動力輸出、駕駛響應、噪聲、振動和粗糙度(NVH)表現以及電子設備功能進行全面評價。評估車輛空調系統的冷卻效率和整體乘坐舒適度。
低溫環境測試:
在低溫環境下,新能源汽車的測試包括車輛浸泡在低于-10℃的環境中超過8小時,以模擬極寒條件下的車輛使用環境。評估車輛在高寒環境下的性能表現和日常功能可靠性。
續航里程測試:
在高于35℃的溫度下,按不同溫度區間進行續航測試,確保不連接任何外部用電設備。記錄電動車從電量100%行駛至0%的過程,并進行數據分析,評估車輛在高溫條件下的續航里程以及能量消耗效率。
熱管理系統評估:
電池熱管理系統(BTMS)通過調控冷卻介質的流動布置或流動特性控制電池溫度,保證電池溫度在合理范圍內波動,從而使得電池工作效率更高,性能更穩定。
動力性能測試:
根據GB/T 18385-2024《純電動汽車動力性能試驗方法》,新能源汽車的動力性能測試包括最高車速、加速性能、爬坡性能等。
加熱原理:
冷熱沖擊試驗箱的加熱系統主要有兩種方式:電加熱和熱流體加熱。電加熱通過電阻絲、加熱管等電加熱元件將電能轉化為熱能;熱流體加熱則是利用熱流體(如熱油、熱水)在管道中循環流動,將熱量傳遞給試驗箱內的空氣。
快速加熱實現方式:
電加熱元件:選用高功率密度、快速響應的電加熱元件,如陶瓷加熱片、紅外線加熱管等,能夠在短時間內產生大量熱量,提高加熱速度。
優化加熱布局:合理布置加熱元件在試驗箱內的位置,確保熱量均勻分布,同時采用風道設計將加熱后的空氣快速循環到試驗箱的各個部位,提高整體加熱效率。
智能加熱控制技術:采用比例-積分-微分(PID)控制算法,根據試驗箱內的溫度偏差實時調整加熱功率,實現快速、精確的溫度控制。
的制冷控制技術:
變頻技術:采用變頻壓縮機和變頻控制器,根據試驗箱的制冷需求實時調節壓縮機的轉速,實現制冷量的控制,避免過度制冷或制冷不足,提高制冷速度和效率。
多級制冷技術:對于需要達到極低溫度的試驗箱,采用多級制冷系統,通過串聯多個制冷回路,逐級減少溫度,提高制冷速度和制冷深度。
快速制冷與加熱技術的協同控制:
為了實現冷熱沖擊試驗箱的快速溫度變化,需要對制冷和加熱系統進行協同控制,通過溫度傳感器實時監測試驗箱內的溫度變化,控制系統根據預設的溫度變化曲線和當前溫度狀態,智能地切換制冷和加熱模式,并實時調整制冷量和加熱功率,使試驗箱能夠快速、準確地在高低溫之間進行切換。
溫度沖擊測試:
冷熱沖擊試驗箱用于考核電子元器件對周圍環境溫度急劇變化的適應性,是裝備設計定型的鑒定測試和批產階段的例行測試中重要的測試。這種測試可以發現產品的設計和工藝缺陷,為產品定型或設計鑒定和批產階段提供驗收決策的依據。
性能穩定性測試:
在電子制造業中,冷熱沖擊試驗箱測試電路板、芯片和其他電子組件對溫差的抵抗力,確保電子產品在復雜的溫度環境中正常工作。
環境應力篩選:
冷熱沖擊試驗箱在某些情況下也可以用于環境應力篩選測試,剔除產品的早期故障。這對于提高產品的可靠性和耐用性至關重要。
加速老化測試:
快速溫變試驗利用外加的環境應力,使潛存于電子產品研發、設計、生產制程中的早期故障提早發生而暴露出來,給予修正和更換。
溫度循環測試:
冷熱沖擊試驗箱通過多次的冷熱溫度沖擊循環,模擬電子元器件在實際使用過程中可能經歷的溫度變化情況,加速設備的老化和潛在問題的暴露。
電氣性能測試:
在冷熱沖擊測試過程中,可以監測電子元器件的電氣性能變化,如電阻、電容、電感等參數,并檢查芯片與電路板之間的電氣連接是否良好。
散熱性能測試:
對于電腦散熱器芯片等需要高效散熱的電子元器件,冷熱沖擊試驗箱可以評估其在不同溫度條件下的散熱性能。