大型冷热温控试验箱与电动车可靠性测试的关联

2025年09月04日 17:17:55人气：155来源：广东皓天检测仪器有限公司

在全球倡导绿色出行的大背景下，电动车行业发展迅猛。从城市通勤的小型电动两轮车，到承载家庭出行的电动乘用车，再到承担物流运输的电动货车，电动车已广泛渗透至各个交通领域。然而，电动车在复杂多变的自然环境中使用，面临着诸多温度挑战。大型冷热温控试验箱作为模拟不同温度环境的关键设备，在电动车研发、生产和质量检测等环节发挥着至关重要的作用，为提升电动车性能与可靠性提供了重要技术支撑。广皓天-1500L恒温恒湿试验箱-221024-主图-800×800-1 拷贝.jpg

电动车面临的温度挑战

电池系统

电池是电动车的核心部件，其性能对温度极为敏感。在低温环境下，如冬季的北方地区，气温可低至 - 30℃甚至更低。此时，电池内部电解液黏度增加，离子扩散速率减缓，导致电池内阻增大。这不仅使电池的充放电效率大幅降低，还会造成续航里程显著衰减。有研究表明，当温度降至 - 20℃时，部分锂离子电池的容量可能缩水至常温状态的 60%-70%。而在高温环境中，例如炎热的夏季，电池长时间处于 40℃以上的环境，会加速电池内部的化学反应，引发热失控风险，同时导致电极材料老化、电解液分解，严重缩短电池的使用寿命。

电机与电控系统

电机作为电动车的动力输出装置，在温度冲击下，绕组电阻会发生变化，进而影响电机的输出扭矩与效率。低温时，电机润滑油黏度增大，机械部件间摩擦阻力增加，可能导致电机启动困难，运行时噪声增大。高温则可能使电机绝缘材料性能下降，引发短路故障。电控系统负责协调电池与电机的工作，对温度变化极为敏感。温度冲击可能导致电控系统中的电子元件参数漂移、焊点开裂，影响信号传输与控制精度，进而威胁车辆的正常行驶与安全性能。

其他部件

电动车的其他部件，如充电系统、车载电子设备、橡胶密封件和塑料内饰件等，也会受到温度的影响。充电系统在高温环境下可能出现充电效率降低、充电模块过热保护等问题；车载电子设备，如导航、仪表盘等，在高低温环境下可能出现显示异常、死机等故障；橡胶密封件在低温下会变硬变脆，失去密封性能，高温下则易老化变形；塑料内饰件在高温环境中可能散发异味，甚至发生变形、褪色。

大型冷热温控试验箱的测试原理

大型冷热温控试验箱主要由制冷系统、加热系统、控制系统和箱体结构等部分组成。制冷系统通常采用复叠式制冷技术，通过高温循环和低温循环两个独立的制冷回路协同工作，能够实现 - 70℃甚至更低的低温。高温循环使用中温制冷剂，低温循环使用低温制冷剂。工作时，高温循环的压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，经冷凝器散热后变为液体，再通过节流装置进入蒸发器，吸收低温循环的热量；低温循环的制冷剂在蒸发器中蒸发，吸收试验箱内的热量，从而实现降温。加热系统一般采用镍铬合金电热丝作为加热元件，均匀分布在试验箱内壁，能够快速、均匀地加热箱内空气。

控制系统运用先进的 PID（比例 - 积分 - 微分）控制算法，根据设定温度值与箱内实际温度值的偏差，自动调节制冷系统和加热系统的工作状态，使箱内温度保持在设定范围内，温度控制精度可达 ±0.5℃，温度均匀度≤±2℃。此外，试验箱还配备了强大的空气循环系统，由高转速离心风机和特殊设计的风道组成，确保箱内各区域温度均匀一致，避免局部温度偏差，使电动车部件在测试过程中受热或受冷均匀。

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电机与电控系统测试

电机性能测试：在试验箱内模拟不同温度环境，对电机进行性能测试。高温测试时，将温度设定为 120℃（电机正常工作温度上限附近），让电机以额定转速和负载运行，监测电机的输出扭矩、效率、绕组温度等参数。低温测试则将温度降至 - 40℃，测试电机的启动性能、运行稳定性以及噪音情况。通过分析不同温度下的电机性能数据，评估电机在苛刻温度环境下的工作能力。

电控系统稳定性测试：将电控系统置于试验箱中，设定温度范围为 - 40℃至 85℃，进行温度循环测试。在循环过程中，模拟车辆行驶过程中的各种工况，如加速、减速、匀速行驶等，监测电控系统的信号传输稳定性、控制策略执行准确性、电子元件的工作状态等。若电控系统出现信号中断、控制失误或元件过热等异常情况，及时记录并分析原因。

整车测试

高低温环境适应性测试：将整辆电动车驶入大型冷热温控试验箱内，进行高温环境适应性测试时，将温度设定为 40℃，保持一定时间（如 2 小时），期间测试车辆的启动性能、行驶性能、空调制冷效果、车内电子设备运行状况等。低温环境适应性测试则将温度降至 - 20℃，同样测试车辆的启动、行驶、空调制热以及除霜除雾等功能，评估整车在高低温环境下的综合性能。

温度冲击测试：设置试验箱的高温区为 60℃，低温区为 - 30℃，将电动车在高温区和低温区之间快速转移，转移时间≤5 秒，在每个区域分别保持 30 分钟，进行 50 次冲击。测试结束后，检查车辆各部件是否出现损坏、变形、密封失效等情况，检测电池、电机、电控系统等关键部件的性能是否下降，以评估车辆应对急剧温度变化的能力。

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关键词：试验箱仪表盘控制系统 PID

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