[發明專利]一種接觸熱阻的測試裝置和方法

在審

• 申請號: 201711346221.4
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108195878A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 陸群;李慶雙
• 申請（專利權）人: 北京長城華冠汽車科技股份有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 孟旸;王麗琴

本發明提供了一種接觸熱阻的測試裝置和方法。本發明的裝置和方法，是利用兩個具有液體流通管道的夾持件夾持被測件，并分別向兩個夾持件通入一定溫度一定流量的液體，從而通過被測件將其中一個夾持件中液體的熱量傳遞到另一個夾持件中的液體中，進而通過采集兩個夾持件中液體進液口和出液口處的溫度和液體流量獲得被測件的熱阻。通過這種方式，分別測試兩種被測件的熱阻以及該兩種被測件進行疊加后的熱阻，并通過計算進而獲得該兩種被測件之間的接觸熱阻。本發明對操作人員和設備硬件要求低，準確度高，適合工業應用。通過設定不同壓力、溫度等條件，可直接測試得到不同工況下的測試結果，可以為傳統仿真技術提供理論計算的準確參數。

技術領域

本發明涉及材料測試領域，特別涉及一種接觸熱阻的測試裝置和方法。

背景技術

電池的熱管理，是電池大規模使用的核心技術，也是目前制約電池發展的瓶頸之一。良好的溫度控制，不但關系到電池的性能和壽命，更關乎到電池的安全性，甚至威脅到使用者的生命財產安全。熱阻是指，當有熱量在物體上傳輸時，在物體兩端溫度差與熱源的功率之間的比值。當熱量流過兩個相接觸的固體的交界面時，界面本身對熱流呈現出明顯的熱阻，稱為接觸熱阻。

不同材料的熱阻，則是制約電池換熱效率的重要因素。除了材料固有的熱阻之外，還有額外的傳熱阻力，即接觸熱阻。影響接觸熱阻的因素很多，兩個物體相互接觸時，不論表面如何光滑，總會有微觀上的缺陷，這些缺陷，會導致兩個物體在微觀上的不接觸。這些不接觸的位置，可能是真空，可能是空氣，也可能是被導熱介質人為填滿(如在材料間添加導熱硅脂)，熱量依靠這些不接觸的縫隙內的氣體的熱傳導和/或熱輻射，或者導熱硅脂等材料進行傳遞，而它們的傳熱能力遠不及一般的固體材料。進而接觸熱阻往往會比材料本身的熱阻高出很多。

現有技術研究，多是根據材料性能，建立數據庫模型，進行仿真計算。具體的方法包括：有限元分析法，分子動力學分析法，蒙特卡洛隨機點分析法等等。由于這種理論分析方法，誤差較大，需要假設的參數也十分復雜。在某些稍復雜的工況時，仿真時建模復雜，對分析人員的要求和計算機硬件要求較高，因此，這些方法不適用于工程應用。

電動汽車中，動力電池是其唯一動力來源，在動力電池進行高功率輸出時，將產生熱量，當動力電池溫度高于其正常工作溫度時，動力電池會存在安全風險，而在溫度低于動力電池正常工作溫度時，動力電池便不能有效地進行動力輸出，因此，需要一套動力電池溫控系統來對動力電池的溫度進行調解，使得動力電池工作于其安全工作溫度區間內，保證動力電池的正常工作。在該動力電池溫控系統中，需要對動力電池設置散熱片，使得熱量能夠高效傳遞，同時，還需要在動力電池外安裝用于熱量交換的水室，水室與散熱片相接觸，進而通過水室中循環的冷卻液進行動力電池的熱量交換，使得動力電池的溫度處于其工作溫度范圍內。

為實現動力電池溫度的有效控制，需要水室與散熱片之間的良好接觸。這就需要在電動汽車研發的初期就必須結合整車設計結構而進行綜合考慮。進而需要一種有效快速的適用于工程應用的手段獲取水室與散熱片之間的接觸熱阻，為整車設計中的動力電池溫控系統提供原始數據的支持。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，以提供一種接觸熱阻的測試裝置和方法，通過利于工業實現的手段獲得材料間的接觸熱阻。

本發明提供了一種接觸熱阻的測試裝置，包括：

第一夾持件，所述第一夾持件開設有第一進液口和第一出液口，并且所述第一夾持件中具有連通于所述第一進液口和第一出液口的第一管道，第一冷卻液從所述第一進液口流入，并從所述第一出液口流出；

第二夾持件，所述第二夾持件開設有第二進液口和第二出液口，并且所述第二夾持件中具有連通于所述第二進液口和第二出液口的第二管道，第二冷卻液從所述第二進液口流入，并從所述第二出液口流出；

被測件，所述被測件夾持于所述第一夾持件和第二夾持件之間；