一种单机分凝自复叠高低温测试机

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，具体涉及一种单机分凝自复叠高低温测试机。

背景技术

在国家大力推行新能源汽车的背景下，各大企业对于了企业自身的电池包各项性能指标都需要进行了解和研究；为此，现有技术中推出了新能源电池包高低温测试系统，通过新能源电池包高低温测试系统模拟电池包在使用中遇到的各组环境，以了解电池包在不同环境下的性能，从而可以针对性地对现有的电池包加以改进以满足实际需要。

其中，电池包高低温测试系统一般采用工业单机自复叠式冷冻机，而一台标准的冷冻机都是由压缩机、冷凝器、蒸发器、干燥过滤器、膨胀节流阀这五大部分串联而成，里面冲注适量冷媒(制冷剂)，由电器(含控制器)根据环境的需求而控制压缩机运转而达到制冷传热的目的。

然而现有技术中新能源电池包高低温测试机为了达到低温目的，都采用多个压缩机进行工作，这样增加了整个测试系统的制造成本。另外，现有技术的电池包高低温测试系统不仅需要提供低温环境，还需要提供高温测试环境，现有测试机中添加的制冷剂多采用单一成分的介质，通常只适用于低温环境，并不能在常温或高温环境下工作，不能在制热过程中起到非常好的作用，制热效果差，严重影响高低温测试系统的性能。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种单机分凝自复叠高低温测试机，以解决成本高、制热效果差、影响高低温测试系统的性能等问题。

为此，本发明提出了一种单机分凝自复叠高低温测试机，包括压缩制冷系统和水路系统，所述压缩制冷系统主要包括依次连接压缩机、油气分离器、冷凝器、干燥过滤器，还包括一级冷凝蒸发装置、二级冷凝蒸发装置和冷凝蒸发器；而所述干燥过滤器的另一端连接所述一级冷凝蒸发装置，所述一级冷凝蒸发装置后端连接所述二级冷凝蒸发装置；其中，所述一级冷凝蒸发装置包括依次连接的分离器一、节流阀一和板式换热器一；所述分离器一中一条回路依次经过所述节流阀一和所述板式换热器一与所述压缩机的吸气口连通，所述分离器一中另一条回路经过所述板式换热器一与所述二级冷凝蒸发装置连通。

所述二级冷凝蒸发装置包括依次连接的分离器二、节流阀二、板式换热器二和节流阀三；所述分离器二的入口端与所述板式换热器一连通，所述分离器二中一条回路依次经过所述节流阀二和所述板式换热器二与压缩机的吸气口连通，所述分离器二中另一条回路依次经过所述板式换热器二、所述节流阀三和所述冷凝蒸发器与所述压缩机的吸气口连通；所述水路系统包括水箱、内循环水泵和外循环水泵；所述冷凝蒸发器的另一条回路依次通过内循环水泵、水箱回到冷凝蒸发器自身；而所述水箱通过所述外循环水泵与负载形成回路。

进一步，所述油气分离器的出液口与所述压缩机的进气口之间通过管路连接，所述油气分离器的进气口与所述压缩机的出气口之间通过管路连接，同时所述油气分离器出气口与所述冷凝器的进气口通过管路连接，而所述冷凝器的出气口外端与所述干燥过滤器连接。

进一步，所述分离器一进气端与所述干燥过滤器连接，所述分离器一另一端与所述板式换热器一连通，且节流阀一设置在所述分离器一与板式换热器一两者之间。

进一步，所述冷凝器、所述油气分离器填充高中低混合工质冷媒。

进一步，所述水箱上设有PID温度控制器。

本发明提供的单机分凝自复叠高低温测试机，通过采用高中低混合工质冷媒，不仅能适用于低温环境，也能在常温或高温环境下工作，提高高低温测试系统的性能；采用单压缩机运行，多级分凝的原理，冷凝蒸发器采用板式换热器，节约了整个测试系统的制造成本，能制取-40到-120度环境温度；可以用于新能源电池，氢燃料电池，氢气系统阀件、原材料等的低温耐受实验检测。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的单机分凝自复叠高低温测试机的结构示意图；

附图标记说明

1、压缩机；2、油气分离器；3、冷凝器；4、干燥过滤器；5、分离器一；6、节流阀一；7、板式换热器一；8、分离器二；9、节流阀二；10、板式换热器二；11、节流阀三；12、冷凝蒸发器；13、内循环水泵；14、水箱；15、外循环水泵；16、负载。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明的单机分凝自复叠高低温测试机，包括压缩制冷系统和水路系统，压缩制冷系统主要包括压缩机1、油气分离器2、冷凝器3、干燥过滤器4、一级冷凝蒸发装置、二级冷凝蒸发装置和冷凝蒸发器12；水路系统包括水箱14、内循环水泵13、外循环水泵15和PID温度控制器。

具体地，油气分离器2的出液口与压缩机1的进气口之间通过管路连接，油气分离器2的进气口与压缩机1的出气口之间通过管路连接，同时油气分离器2出气口与冷凝器3的进气口通过管路连接，冷凝器3的出气口外端与干燥过滤器4连接，而干燥过滤器的另一端连接一级冷凝蒸发装置，一级冷凝蒸发装置后端连接二级冷凝系统。

其中，一级冷凝蒸发装置包括依次连接的分离器一5、节流阀一6和板式换热器一7；分离器一5一端与干燥过滤器4连接，分离器一5另一端与板式换热器一7连通，且节流阀一6设置在分离器一5与板式换热器一7两者之间，分离器一5中一条回路依次经过节流阀一6和板式换热器一7与压缩机1的吸气口连通，分离器一5中另一条回路经过板式换热器一7与二级冷凝蒸发装置连通。

二级冷凝蒸发装置包括依次连接的分离器二8、节流阀二9、板式换热器二10和节流阀三11；分离器二8的入口端与板式换热器一7连通，分离器二8中一条回路依次经过节流阀二9和板式换热器二10与压缩机1的吸气口连通，分离器二8中另一条回路依次经过板式换热器二10、节流阀三11和冷凝蒸发器12与压缩机1的吸气口连通，形成一个具有两级冷凝蒸发装置的冷凝系统。

冷凝蒸发器12的另一条回路依次通过内循环水泵13、水箱14，最后通过管道流回到冷凝蒸发器12自身，实现冷凝蒸发器12与水箱14之间的换热；而水箱14还连接有外循环回路，通过外循环水泵15与负载16连接，最后通过管路回流到水箱中；其中，水箱14上设有PID温度控制器，PID温度控制器可以根据实际情况将制取温度调整在-40到-120摄氏度之间，具体可以可设定三种温度，分别是-40，-80，-120，满足不同的测试要求。

在本案中，冷凝器3、油气分离器2中使用的介质是混合制冷剂，采用高中低混合工质冷媒，可根据不同实验要求，控制冷凝级数，制取-40到-120不同的温度。

下面结合附图简述本发明的高低温测试机的工作原理和工作过程。

压缩机1运行，把高温高压的气体经过油气分离器2进入冷凝器3冷凝，冷凝后的气液混合制冷剂经干燥过滤器4进入分离器一5，分离的高温液态制冷剂经过节流阀一6后进入一级冷凝蒸发器板换，给分离器一5分离的中低温混合气体提供冷凝冷量后，回到压缩机1吸气口，一级冷凝后的混合中低温冷媒进入分离器二8，分离出的中温冷媒进入二级冷凝蒸发器为低温冷媒提供冷凝冷量后，回到压缩机1的吸气口，低温制冷剂经节流阀三11，进入冷凝蒸发器12蒸发，给载冷剂制冷，载冷剂经内循环水泵13流入水箱14，经PID温度调节到所需的温度后，由外循环水泵15传送至负载16，完成测试。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。