【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能热管理系统检测领域，尤其涉及一种利用电池热源模拟系统的液冷板性能检测装置及检测方法。
技术介绍
1、当前，电化学储能系统向着大容量和高集成度方向发展，液冷逐步成为主流热管理方案。液冷板作为液冷技术的核心部件，其性能好坏将会直接影响电池系统的安全和性能，因此有必要开展液冷板的检测。
2、目前，关于液冷板性能测试主要依托简易发热模块(如电加热片)或真实电池进行。具体可见《浙江大学学报(工学版)》2023年第57卷第6期报道了一种液冷板性能测试方法，通过将加热片直接贴合在液冷板上，并使用红外热成像仪监测加热片表面温度来反映液冷板换热情况，该方法存在如下问题：简易发热模块(电加热片)温度不均匀性较高，其表面甚至能达到几十度温差，不能反映电池系统实际的温度分布情况，并且采用红外热成像仪易受外界环境辐射干扰，导致测温准确性较低。《applied thermal engineering》2022年4月第206卷118106文章报道了采用真实电池进行液冷板性能测试的方法，通过真实电池充放电过程进行液冷板性能测试，该方法测试结果最接近真实情况，但使用真实电池需要配套充放电测试装置，检测成本因此较高，而且电池充放电过程时间较长会降低检测效率。最重要的是真实电池在进行高倍率充放电时容易引发热失控，存在较高安全隐患。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种利用电池热源模拟系统的液冷板性能检测装置，用于模拟真实电池不同倍率充放电运行的发热工况，精确测算热源与液冷板间
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种利用电池热源模拟系统的液冷板性能检测装置，包括上位机、电池热源模拟系统、被测液冷板、制冷循环系统和数据采集系统，其中：
4、所述电池热源模拟系统设置有多个并联的基本单元，每个基本单元为一个电池组热源模拟单元，所述热源模拟单元包括功率控制器、发热模块和均温板，所述均温板为长方体结构，所述发热模块设置在所述均温板的上表面，所述发热模块连接所述功率控制器，所述功率控制器连接所述上位机，所述均温板的下表面与所述液冷板的换热面贴合接触，所述均温板的一个长度方向的侧壁上开设有左右等距、上下等距分布的多个均温板测温孔，所述均温板测温孔的深度＝1/2所述均温板的宽度，每个均温板测温孔内设置有均温板测温元件；
5、所述液冷板的换热面上设置有若干均匀分布的液冷板测温元件；
6、所述液冷板连接所述制冷循环系统形成冷却剂循环回路；
7、所述数据采集系统连接所述均温板测温元件和所述液冷板测温元件，采集所述均温板的温度分布和采集所述液冷板的温度分布，所述数据采集系统还通过流量计采集所述冷却剂循环回路中的冷却剂流量，通过压力变送器、冷却剂测温元件对应采集所述冷却剂循环回路中所述液冷板的冷却剂进口和冷却剂出口的冷却剂压力、冷却剂温度。
8、本专利技术的电池热源模拟系统通过上位机软件控制可以模拟真实电池不同倍率充放电的发热情况，并且电池热源模拟系统均温性较高，不仅可以通过布置在模拟热源上的测温元件精确测量热源温度分布后通过傅里叶导热定律计算液冷板与热源间实际换热量和热流密度，而且还可以有效降低液冷板表面均温性的测量误差，通过搭配制冷循环系统和数据采集系统，可以开展冷却剂在不同温度、流量、浓度等状态条件下液冷板换热性能、均温性和流阻等测试。
9、本专利技术还具有以下优选设计：
10、本专利技术的所述均温板测温元件为热电偶，所述均温板测温元件通过导热胶灌封在所述均温板测温孔内，一般均温板采用均温铝板，每个均温板测温孔内只布置一个热电偶，均温板测温孔略大于热电偶线径，用于测量均温板中心温度，对于窄长形均温板，可以用该中心温度代表均温板在这个宽度方向的温度，用于计算每个均温板测温孔所在宽度方向的热流。
11、本专利技术的所述均温板的下表面开设有用于所述液冷板测温元件的线束通过的走线槽，走线槽的具体尺寸、根据液冷板测温元件的位置、数量以及液冷板测温元件的线束直径确定。液冷板测温元件的线束通过该走线槽引出，可避免均温板直接压在液冷板表面的测温元件上，不会导致出现空气间隙而增加换热热阻。
12、本专利技术的所述电池热源模拟系统具有外壳，所述外壳上设置有若干引线孔，所述发热模块的上表面设置隔热垫，使热流向下流动，均温板测温元件、液冷板测温元件、电池热源模拟系统的线束均可通过引线孔与外部的数据采集系统、功率控制器或电源连接。
13、本专利技术的所述冷却剂循环回路的管路上设置有冷却剂的制冷模块、排气阀、阀门、变频泵、流量计、液冷板冷却剂进口处的第一冷却剂测温元件、液冷板冷却剂进口处的第一压力变送器、液冷板冷却剂出口处的第二冷却剂测温元件和液冷板冷却剂出口处的第二压力变送器。
14、优选地，所述第一冷却剂测温元件和所述第一压力变送器设置在所述液冷板冷却剂进口300mm范围内，所述第二冷却剂测温元件和所述第二压力变送器设置在所述液冷板冷却剂出口300mm范围内。
15、冷却剂循环回路的管路中多余空气通过排气阀排出，冷却剂在制冷模块和液冷板之间的循环流量通过变频泵和阀门调控，并由布置在管路上的流量计测量，所述液冷板进出口附近的第一冷却剂测温元件、所述第二冷却剂测温元件、第一压力变送器和第二压力变送器，用以监测测试过程冷却剂温度和压力。
16、本专利技术的所述第一冷却剂测温元件和所述第二冷却剂测温元件均可选用测温电阻。
17、本专利技术的所述加热模块可选用电加热片。
18、本专利技术的目的之二在于提供采用上述的利用电池热源模拟系统的液冷板性能检测装置的检测方法，通过上位机控制电池热源模拟系统的功率控制器调节发热模块的功率，模拟实际电池不同充放电倍率的发热工况，通过均温板测温元件测量每个均温板测温孔位置宽度方向的温度计算均温板测温孔位置高度方向的热流，取所有均温板测温孔位置高度方向的热流的平均值为电池热源模拟系统的发热模块向液冷板的传热热流密度。
19、本专利技术的所述电池热源模拟系统与所述液冷板接触面的最大温差δtmax＜0.5℃，即热源均温性满足：δtmax＜0.5℃。
20、本专利技术具有如下有益效果：
21、1.本专利技术通过上位机控制电池热源模拟系统发热功率变化，可模拟电池系统极端条件，如高倍率、大电流等运行工况的发热情况，避免使用真实电池导致的安全隐患。
22、2.本专利技术使用电池热源模拟系统作为热源开展液冷板性能检测。首先替换真实电池可降低检测成本；其次，电池热源模拟系统发热速率较快，可加速模拟过程提高检测效率；最后，本专利技术的检测条件相较于直接使用发热模块更贴合实际情况，检测结果可靠性更高。
23、3.本专利技术通过布置在均温板上的测温元件可以测算热源向液冷板实际传递的热流密度和换热量，提高液冷板换热性能测量准确性。
24、4.本专利技术可以通过布置在模拟热源上的测温元件精测量热源温度分布后通过傅里叶导热定律计算液冷板本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用电池热源模拟系统的液冷板性能检测装置，包括上位机，其特征在于，还包括电池热源模拟系统、被测液冷板、制冷循环系统和数据采集系统，其中：
2.根据权利要求1所述的利用电池热源模拟系统的液冷板性能检测装置，其特征在于：所述均温板测温元件为热电偶，所述均温板测温元件通过导热胶灌封在所述均温板测温孔内。
3.根据权利要求1所述的利用电池热源模拟系统的液冷板性能检测装置，其特征在于：所述均温板的下表面开设有用于所述液冷板测温元件的线束通过的走线槽。
4.根据权利要求1所述的利用电池热源模拟系统的液冷板性能检测装置，其特征在于：所述电池热源模拟系统具有外壳，所述外壳上设置有若干引线孔，所述发热模块的上表面设置隔热垫。
5.根据权利要求1所述的利用电池热源模拟系统的液冷板性能检测装置，其特征在于：所述冷却剂循环回路的管路上设置有冷却剂的制冷模块、排气阀、阀门、变频泵、流量计、液冷板冷却剂进口处的第一冷却剂测温元件、液冷板冷却剂进口处的第一压力变送器、液冷板冷却剂出口处的第二冷却剂测温元件和液冷板冷却剂出口处的第二压力变送器。
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