[發明專利]測試汽車電纜載流量及過載時導體最大溫升的試驗裝置

在審

• 申請號: 202110418341.0
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN112964311A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 韓再全;程俊龍;楊平平;王永久
• 申請（專利權）人: 天津福爾欣汽車線纜有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01D11/24
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 楊佳偉

本發明公開了一種測試汽車電纜載流量及過載時導體最大溫升的試驗裝置，屬于汽車電纜試驗設備技術領域，其特征在于：包括恒溫房，所述恒溫房內設置恒溫箱，所述恒溫箱包括可拆卸的材質模擬隔板以及用于安裝測試電纜的載架，所述材質模擬隔板圍構成箱室，所述載架設置于所述箱室中，所述恒溫房和恒溫箱的箱室中安裝測溫原件。本裝置可模擬新能源汽車的電纜工作環境，以保證電纜測量結果更佳準確可靠。

技術領域

本發明屬于汽車電纜測試設備技術領域，尤其涉及一種測試汽車電纜載流量及過載時導體最大溫升的試驗裝置。

背景技術

隨著經濟的發展，汽車已經成為人們生活中必不可少的交通工具，汽車在普通民眾的家庭中大量普及。新能源汽車是以電能作為動力能源，具有綠色環保的優點，不受城市交通限號政策限制，已經成為人們選購汽車的首選。但是，由于電能儲存和釋放過程的不穩定性以及電池電路自身安全性等原因，新能源汽車屢次出現自燃、冒煙等情況。這就要求汽車制造廠商必須非常慎重的選擇電氣元件。汽車電纜是新能源汽車的必備配件且使用量大，汽車電纜的載流量直接影響新能源汽車的整體安全性能。目前，汽車電纜的載流量問題被整車制造廠商屢次質疑。汽車電纜的載流量和過載時的安全性困擾著很多汽車制造廠商的設計工程師。汽車電纜的載流量測量以及過載時導體的最大溫升被提到日程上來。

目前，汽車制造行業中，對汽車電纜的載流量測量以及過載時導體的最大溫升的主流試驗方法有以下兩種：

其一是德國大眾集團基于VW60306-3的測試方法，它的基本原理是：因承載電流的導體在電纜內部，故無法精確測量它的實際溫度。根據電阻與溫度變化關系，首先進行不同溫度導體電阻測試(電橋和硅油浴法)，利用測定不同溫度下電纜導體實際電阻值，推導出導體的溫度系數(根據現行的標準：室溫溫度范圍溫度系數k是一個一次線性系數，簡寫為Rt＝R20*(1+K*(t-20))，但高溫時，溫度系數是一個二次參數Rt＝R20*(1+a*(t-20)+b*(t-20)²)，a為一次溫度系數，b為二次溫度系數。根據測定的實際電阻值就可以推導出導體的實際溫度。

通過測試在一定溫度、相對穩定、沒有強制循環的空氣中通過電線電纜的電壓和電流值算出電阻，再通過溫度和電阻的一一對應關系，計算出電纜導體的實際溫度，從而得到一個溫差ΔT＝a*I+b*I²的計算方程。最終根據方程得到ΔT下的額定載流量，還可以根據不同的電流值對應相應的導體溫度。

但是，上述汽車電纜的測試方法是基于傳統燃油車用汽車電纜設計，測試方法的測試箱體為一個由有機玻璃制得的箱體。所以對于新能源汽車用的電纜而言，這種方法存在著一些技術缺陷。

1、因為有機玻璃的導熱性和耐熱性較差，尤其對于汽車電纜截面積較大的新能源汽車電纜，在電纜的測試過程中，電纜的發熱量也會越來越大，會直接影響到試驗周圍環境溫度的穩定，而上述傳統構造的測試箱體，沒有控制環境溫度的功能。

2、上述測試方法中所測試的是傳統汽車用電纜在標準安裝環境下的載流量，但作為汽車用電纜，其敷設空間極其狹小，它的周圍不僅僅是空氣，還有很多地方是金屬或其它材料，造成散熱的介質大不相同，因此用傳統汽車電纜的測試箱來對新能源電纜進行測試，測試結果的準確性和可靠性較差。

3、如果電纜敷設在新能源汽車的發動機艙周圍或者電池背面等安裝環境下，安裝的環境溫度甚至超過了有機玻璃的耐熱溫度等級，使得計算公式中的測試數據出現偏差。

4、新能源汽車的行駛狀態下，汽車電纜的電流變化大，如不同速度、上坡、加速等情況時，電流變化非常大。汽車設計廠家希望得到實際選用的電纜在一定環境溫度、變化電流的條件下，電纜實際工作溫度的變化參數以及特性，以了解汽車電纜的安全設計裕度及短時熱過載的極限安全電流。且無法根據新能源汽車電機的周期運行電流曲線，測定電纜在周期變化電流的情況下的溫度變化。