[發明專利]一種多功能水冷測試裝置及其方法

有效

• 申請號: 201811045212.6
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN110887680B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 王雄;黃南;范偉;王幸智;丁云;廖軍;陳玉其;李雪榮;彭凱;榮春暉
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐偉

本發明提供了一種多功能水冷測試裝置，所述多功能水冷測試裝置包括：水箱、水泵系統、加熱器、冷卻系統、以及用于連接測試件的進液接口和出液接口，測試件的進液口和出液口能可拆卸地分別連接至所述進液接口和出液接口，以與所述水箱、所述水泵、所述加熱器和所述冷卻裝置串聯形成冷卻回路，所述冷卻回路中設有流量計以及所述測試件的進液口和出液口皆設有溫度傳感器和壓力傳感器，所述水泵系統用于提供恒定的目標流量，其中當測試件為所述水冷散熱器時，所述冷卻系統工作以用于將所述水冷散熱器傳遞到冷卻液的熱量帶走；當測試件為所述液空熱交換器時，所述冷卻系統停止工作，所述加熱器工作以提供傳遞至所述液空熱交換器的熱量。

技術領域

本發明涉及機械工程領域，尤其涉及一種用于測試水冷系統中的水冷散熱器和液空熱交換器的性能指標的多功能水冷測試裝置及其方法。

背景技術

隨著電力電子器件功率密度的增大，器件的冷卻成為了重要的問題。水冷冷卻和液空冷卻是大功率電力電子器件較為純熟的冷卻方式。而水冷散熱器和液空熱交換器的測試時間較長導致電力電子器件產生的測試周期也比較長。且水冷散熱器和液空熱交換器需要采用不同的測試平臺，耗費資源巨大，不同的測試平臺能夠測量的性能指標單一，不能同時測量多個指標，同時測試平臺能夠模擬的工況也較為單一，不能將水冷散熱器和液空熱交換器置于實際運行的各個工況下來測試。

因此，現有的測試平臺存在測試功能單一，只能測水冷板性能，或者只能測熱交換器性能，無法同時具備測試水冷散熱器和板翅式熱交換器的集成功能。

為解決上述問題，本發明通過對水冷散熱器和液空熱交換器的共性和差異性分析，集成式設計一套既能夠測試水冷散熱器也可以測試液空熱交換器的測試裝置，具有占地面積小，集成度高、功能齊全、成本低等優勢。

發明內容

以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。

根據本發明的一個方面，提供一種多功能水冷測試裝置，用于測試冷卻系統中的水冷散熱器和液空熱交換器的性能指標，所述多功能水冷測試裝置包括：水箱、水泵系統、加熱器、冷卻系統、以及用于連接測試件的進液接口和出液接口，測試件的進液口和出液口能可拆卸地分別連接至所述進液接口和出液接口，以與所述水箱、所述水泵、所述加熱器和所述冷卻裝置串聯形成冷卻回路，所述冷卻回路中設有流量計以及所述測試件的進液口和出液口皆設有溫度傳感器和壓力傳感器，所述水泵系統用于提供恒定的目標流量，其中當測試件為所述水冷散熱器時，所述冷卻系統工作以用于將所述水冷散熱器傳遞到冷卻液的熱量帶走；當測試件為所述液空熱交換器時，所述冷卻系統停止工作，所述加熱器工作以提供傳遞至所述液空熱交換器的熱量。

進一步地，當以恒定溫度測試所述水冷散熱器時，在測試起始階段，所述冷卻系統不工作使進液口溫度達到預設溫度，并在達到所述預設溫度后工作以將所述水冷散熱器傳遞到冷卻液的熱量帶走。

進一步地，當以恒定溫度測試所述水冷散熱器時，在測試起始階段，所述冷卻系統不工作且所述加熱器工作以用于使進液口溫度達到所述預設溫度，并在達到所述預設溫度時所述加熱器停止工作，以及所述冷卻系統工作以將所述水冷散熱器傳遞到冷卻液的熱量帶走。

進一步地，所述冷卻系統包括液空熱交換器以及工作頻率可調的風機，在進液口溫度達到所述預設溫度時所述風機調整工作頻率以實現水溫平衡。

進一步地，所述冷卻系統包括冷卻水量可調的液液熱交換器，在進液口溫度達到所述預設溫度時所述液液熱交換器調整冷卻水量以實現水溫平衡。

進一步地，當以恒定溫度測試所述液空熱交換器時，所述加熱器工作并調節加熱功率以使液口溫度達到預設溫度；當以恒定散熱功率測試所述液空熱交換器時，所述加熱器以所述恒定散熱功率工作以提供傳遞至所述液空熱交換器的熱量。