在全球倡導(dǎo)綠色出行的大背景下，電動車行業(yè)發(fā)展迅猛。從城市通勤的小型電動兩輪車，到承載家庭出行的電動乘用車，再到承擔物流運輸?shù)碾妱迂涇?，電動車已廣泛滲透至各個交通領(lǐng)域。然而，電動車在復(fù)雜多變的自然環(huán)境中使用，面臨著諸多溫度挑戰(zhàn)。大型冷熱溫控試驗箱作為模擬不同溫度環(huán)境的關(guān)鍵設(shè)備，在電動車研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量檢測等環(huán)節(jié)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，為提升電動車性能與可靠性提供了重要技術(shù)支撐。
電動車面臨的溫度挑戰(zhàn)
電池系統(tǒng)
電池是電動車的核心部件，其性能對溫度極為敏感。在低溫環(huán)境下，如冬季的北方地區(qū)，氣溫可低至 - 30℃甚至更低。此時，電池內(nèi)部電解液黏度增加，離子擴散速率減緩，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大。這不僅使電池的充放電效率大幅降低，還會造成續(xù)航里程顯著衰減。有研究表明，當溫度降至 - 20℃時，部分鋰離子電池的容量可能縮水至常溫狀態(tài)的 60%-70%。而在高溫環(huán)境中，例如炎熱的夏季，電池長時間處于 40℃以上的環(huán)境，會加速電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，引發(fā)熱失控風(fēng)險，同時導(dǎo)致電極材料老化、電解液分解，嚴重縮短電池的使用壽命。
電機與電控系統(tǒng)
電機作為電動車的動力輸出裝置，在溫度沖擊下，繞組電阻會發(fā)生變化，進而影響電機的輸出扭矩與效率。低溫時，電機潤滑油黏度增大，機械部件間摩擦阻力增加，可能導(dǎo)致電機啟動困難，運行時噪聲增大。高溫則可能使電機絕緣材料性能下降，引發(fā)短路故障。電控系統(tǒng)負責(zé)協(xié)調(diào)電池與電機的工作，對溫度變化極為敏感。溫度沖擊可能導(dǎo)致電控系統(tǒng)中的電子元件參數(shù)漂移、焊點開裂，影響信號傳輸與控制精度，進而威脅車輛的正常行駛與安全性能。
其他部件
電動車的其他部件，如充電系統(tǒng)、車載電子設(shè)備、橡膠密封件和塑料內(nèi)飾件等，也會受到溫度的影響。充電系統(tǒng)在高溫環(huán)境下可能出現(xiàn)充電效率降低、充電模塊過熱保護等問題；車載電子設(shè)備，如導(dǎo)航、儀表盤等，在高低溫環(huán)境下可能出現(xiàn)顯示異常、死機等故障；橡膠密封件在低溫下會變硬變脆，失去密封性能，高溫下則易老化變形；塑料內(nèi)飾件在高溫環(huán)境中可能散發(fā)異味，甚至發(fā)生變形、褪色。
大型冷熱溫控試驗箱的測試原理
大型冷熱溫控試驗箱主要由制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和箱體結(jié)構(gòu)等部分組成。制冷系統(tǒng)通常采用復(fù)疊式制冷技術(shù)，通過高溫循環(huán)和低溫循環(huán)兩個獨立的制冷回路協(xié)同工作，能夠?qū)崿F(xiàn) - 70℃甚至更低的低溫。高溫循環(huán)使用中溫制冷劑，低溫循環(huán)使用低溫制冷劑。工作時，高溫循環(huán)的壓縮機將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)冷凝器散熱后變?yōu)橐后w，再通過節(jié)流裝置進入蒸發(fā)器，吸收低溫循環(huán)的熱量；低溫循環(huán)的制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，吸收試驗箱內(nèi)的熱量，從而實現(xiàn)降溫。加熱系統(tǒng)一般采用鎳鉻合金電熱絲作為加熱元件，均勻分布在試驗箱內(nèi)壁，能夠快速、均勻地加熱箱內(nèi)空氣。
控制系統(tǒng)運用先進的 PID（比例 - 積分 - 微分）控制算法，根據(jù)設(shè)定溫度值與箱內(nèi)實際溫度值的偏差，自動調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的工作狀態(tài)，使箱內(nèi)溫度保持在設(shè)定范圍內(nèi)，溫度控制精度可達 ±0.5℃，溫度均勻度≤±2℃。此外，試驗箱還配備了強大的空氣循環(huán)系統(tǒng)，由高轉(zhuǎn)速離心風(fēng)機和特殊設(shè)計的風(fēng)道組成，確保箱內(nèi)各區(qū)域溫度均勻一致，避免局部溫度偏差，使電動車部件在測試過程中受熱或受冷均勻。
電機與電控系統(tǒng)測試
電機性能測試：在試驗箱內(nèi)模擬不同溫度環(huán)境，對電機進行性能測試。高溫測試時，將溫度設(shè)定為 120℃（電機正常工作溫度上限附近），讓電機以額定轉(zhuǎn)速和負載運行，監(jiān)測電機的輸出扭矩、效率、繞組溫度等參數(shù)。低溫測試則將溫度降至 - 40℃，測試電機的啟動性能、運行穩(wěn)定性以及噪音情況。通過分析不同溫度下的電機性能數(shù)據(jù)，評估電機在苛刻溫度環(huán)境下的工作能力。
電控系統(tǒng)穩(wěn)定性測試：將電控系統(tǒng)置于試驗箱中，設(shè)定溫度范圍為 - 40℃至 85℃，進行溫度循環(huán)測試。在循環(huán)過程中，模擬車輛行駛過程中的各種工況，如加速、減速、勻速行駛等，監(jiān)測電控系統(tǒng)的信號傳輸穩(wěn)定性、控制策略執(zhí)行準確性、電子元件的工作狀態(tài)等。若電控系統(tǒng)出現(xiàn)信號中斷、控制失誤或元件過熱等異常情況，及時記錄并分析原因。
整車測試
高低溫環(huán)境適應(yīng)性測試：將整輛電動車駛?cè)氪笮屠錈釡乜卦囼炏鋬?nèi)，進行高溫環(huán)境適應(yīng)性測試時，將溫度設(shè)定為 40℃，保持一定時間（如 2 小時），期間測試車輛的啟動性能、行駛性能、空調(diào)制冷效果、車內(nèi)電子設(shè)備運行狀況等。低溫環(huán)境適應(yīng)性測試則將溫度降至 - 20℃，同樣測試車輛的啟動、行駛、空調(diào)制熱以及除霜除霧等功能，評估整車在高低溫環(huán)境下的綜合性能。
溫度沖擊測試：設(shè)置試驗箱的高溫區(qū)為 60℃，低溫區(qū)為 - 30℃，將電動車在高溫區(qū)和低溫區(qū)之間快速轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移時間≤5 秒，在每個區(qū)域分別保持 30 分鐘，進行 50 次沖擊。測試結(jié)束后，檢查車輛各部件是否出現(xiàn)損壞、變形、密封失效等情況，檢測電池、電機、電控系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的性能是否下降，以評估車輛應(yīng)對急劇溫度變化的能力。
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更新時間：2025-09-04 
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