化工学报 ›› 2021, Vol. 72 ›› Issue (S1): 170-177.DOI: 10.11949/0438-1157.20201569
马秋鸣1(),聂磊1,潘权稳1(),山訸1,曹伟亮2,王强2,王如竹1
收稿日期:
2020-11-03
修回日期:
2021-01-11
出版日期:
2021-06-20
发布日期:
2021-06-20
通讯作者:
潘权稳
作者简介:
马秋鸣(1989—),男,博士,助理研究员,基金资助:
MA Qiuming1(),NIE Lei1,PAN Quanwen1(),SHAN He1,CAO Weiliang2,WANG Qiang2,WANG Ruzhu1
Received:
2020-11-03
Revised:
2021-01-11
Online:
2021-06-20
Published:
2021-06-20
Contact:
PAN Quanwen
摘要:
电动汽车中电池组的热管理对汽车的性能和安全性十分重要。通常使用小型电池冷却器(chiller)与车载空调系统的蒸发器并联,用来冷却电池冷却板中的冷却液。为了对实际电池冷却器的换热性能进行评估和分析,设计搭建了一套完整的试验测试系统,并验证了其测试的稳定性和重复性。在此基础上,对最新设计的小型紧凑电池冷却器进行了不同工况下的性能测试和分析,得到了其换热功率和流阻随冷媒侧和冷却液侧参数改变的变化规律,最高换热功率达到了5.6 kW。
中图分类号:
马秋鸣, 聂磊, 潘权稳, 山訸, 曹伟亮, 王强, 王如竹. 电动汽车电池冷却器换热性能[J]. 化工学报, 2021, 72(S1): 170-177.
MA Qiuming, NIE Lei, PAN Quanwen, SHAN He, CAO Weiliang, WANG Qiang, WANG Ruzhu. Heat exchange performance of a battery chiller for electric vehicles[J]. CIESC Journal, 2021, 72(S1): 170-177.
图3 试验测试系统(图中P为压力测点,T为温度测点,V为流量测点,ΔP为压差测点)
Fig.3 Experimental testing system (P—pressure measuring points; T—temperature measuring points; V—flowrate measuring points; ΔP—pressure difference measuring points)
部件 | 型号 | 规格 | 生产厂家 |
---|---|---|---|
压缩机 | EVS50B (低压版) EVS50HLBCAA-8AA | 全封闭电动涡旋压缩机,排量50c/rev,转速1500~6000; 8.5kW~6000 r/min,0.2/1.4 MPa[G] SH/SC=10/5K; 6.3kW~6000 r/min Te/Tc=-20/45℃ SH/SC=10/5 K; 接口管径OD 15.5 mm / ID 21.3 mm 高压工作范围400~720 V;低压工作范围9~36 V 通讯协议CAN2.0;波特率500 | 上海海立新能源技术有限公司 |
冷凝器 | B3-020G-42D-304-4.5 | 钎焊板式换热器 总换热面积:0.8 m2 外形尺寸312 mm×76 mm×64 mm 接口管径:制冷剂侧15.5 mm,水侧19 mm | 江苏唯益换热器股份公司 |
过冷器 | B3-020G-10D-304-4.5 | 钎焊板式换热器 总换热面积:0.2 m2 外形尺寸312 mm×76 mm×18 mm 接口管径:制冷剂侧15.5 mm,水侧19 mm | 江苏唯益换热器股份公司 |
电子膨胀阀 | EAS-16K001 | 阀口通径1.6 mm 接口管径OD 11.05/ID 15.5 mm | 浙江三花汽车零部件有限公司 |
气液分离器 | RA-207 | 接口管径ID/OD 19/21 mm 桶身高度218 mm 配备分子筛 适用冷量10 kW | 天津双昊车用空调有限公司 |
高压电源 | HNX-600V-7200W | 输入380 V AC 输出6~600 V DC 12 A | 深圳市海纳信科技有限公司 |
表1 试验测试系统部件型号及主要参数
Table 1 Type and parameters of main parts of testing system
部件 | 型号 | 规格 | 生产厂家 |
---|---|---|---|
压缩机 | EVS50B (低压版) EVS50HLBCAA-8AA | 全封闭电动涡旋压缩机,排量50c/rev,转速1500~6000; 8.5kW~6000 r/min,0.2/1.4 MPa[G] SH/SC=10/5K; 6.3kW~6000 r/min Te/Tc=-20/45℃ SH/SC=10/5 K; 接口管径OD 15.5 mm / ID 21.3 mm 高压工作范围400~720 V;低压工作范围9~36 V 通讯协议CAN2.0;波特率500 | 上海海立新能源技术有限公司 |
冷凝器 | B3-020G-42D-304-4.5 | 钎焊板式换热器 总换热面积:0.8 m2 外形尺寸312 mm×76 mm×64 mm 接口管径:制冷剂侧15.5 mm,水侧19 mm | 江苏唯益换热器股份公司 |
过冷器 | B3-020G-10D-304-4.5 | 钎焊板式换热器 总换热面积:0.2 m2 外形尺寸312 mm×76 mm×18 mm 接口管径:制冷剂侧15.5 mm,水侧19 mm | 江苏唯益换热器股份公司 |
电子膨胀阀 | EAS-16K001 | 阀口通径1.6 mm 接口管径OD 11.05/ID 15.5 mm | 浙江三花汽车零部件有限公司 |
气液分离器 | RA-207 | 接口管径ID/OD 19/21 mm 桶身高度218 mm 配备分子筛 适用冷量10 kW | 天津双昊车用空调有限公司 |
高压电源 | HNX-600V-7200W | 输入380 V AC 输出6~600 V DC 12 A | 深圳市海纳信科技有限公司 |
参数 | 测量仪表 | 量程 | 精度 | 厂商 |
---|---|---|---|---|
制冷剂温度T/℃ 制冷剂绝对压力 p/kPa | 高温温压传感器 | T -30~125 p 184~3518 | ±1.5% | 盾安传感 |
低温温压传感器 | T -30~125 p 101~1025 | ±1.5% | ||
冷却液温度/℃ | 水温传感器 | -40~200 | ±0.5℃ | 三花汽零 |
冷却液压差/kPa | 压差传感器 | 0~100 | ±1% | 杭州美控 |
冷却液流量/(L/min) | 体积流量传感器 | 5~25 | ±1% | 长征仪表 |
输入电流/A | 直流电流传感器 | 0~20 A DC | ±0.5% | 杭州美控 |
输入电压/V | 直流电压传感器 | 0~1000 V DC | ±0.5% | 杭州美控 |
表2 传感器参数
Table 2 Sensor parameters
参数 | 测量仪表 | 量程 | 精度 | 厂商 |
---|---|---|---|---|
制冷剂温度T/℃ 制冷剂绝对压力 p/kPa | 高温温压传感器 | T -30~125 p 184~3518 | ±1.5% | 盾安传感 |
低温温压传感器 | T -30~125 p 101~1025 | ±1.5% | ||
冷却液温度/℃ | 水温传感器 | -40~200 | ±0.5℃ | 三花汽零 |
冷却液压差/kPa | 压差传感器 | 0~100 | ±1% | 杭州美控 |
冷却液流量/(L/min) | 体积流量传感器 | 5~25 | ±1% | 长征仪表 |
输入电流/A | 直流电流传感器 | 0~20 A DC | ±0.5% | 杭州美控 |
输入电压/V | 直流电压传感器 | 0~1000 V DC | ±0.5% | 杭州美控 |
工况参数 | 数值 |
---|---|
膨胀阀进口温度T3/℃ | 50 |
膨胀阀进口绝对压力p3/MPa | 1.5 |
chiller出口过热度SH3/℃ | 5 |
chiller出口绝对压力p5/MPa | 0.3 |
冷却液侧流量V3/(L/min) | 12 |
冷却液侧进口温度T11/℃ | 20 |
表3 试验测试基准工况
Table 3 Basic test conditions
工况参数 | 数值 |
---|---|
膨胀阀进口温度T3/℃ | 50 |
膨胀阀进口绝对压力p3/MPa | 1.5 |
chiller出口过热度SH3/℃ | 5 |
chiller出口绝对压力p5/MPa | 0.3 |
冷却液侧流量V3/(L/min) | 12 |
冷却液侧进口温度T11/℃ | 20 |
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