环境箱的最佳风速分布的确定方法、送风装置和环境箱

技术领域

本发明实施例涉及环境箱技术，尤其涉及一种环境箱的最佳风速分布的确定方法、送风装置和环境箱。

背景技术

对于试验环境箱如对电池进行测试的环境箱，由于电池在充放电过程中会产生热量，导致电池表面的温度升高，此时电池的及时散热是必须的如通风散热。因此，环境箱需要对电池进行通风散热，防止电池表面的温度过高对电池带来影响。

目前，现有的环境箱的最佳风速分布的确定方法，通常是直接送风散热，环境箱内电池表面的温度升高则增大风量，而并未量化对最佳风量的确定过程，无法保证环境箱内电池的均衡散热需求。

发明内容

本发明实施例提供一种环境箱的最佳风速分布的确定方法、送风装置和环境箱，以保证环境箱内电池的均衡散热需求。

第一方面，本发明实施例提供了一种环境箱的最佳风速分布的确定方法，包括：

获取环境箱在目标区域的初始送风风量；

根据所述初始送风风量，基于预设测试模型确定所述目标区域的风速分布与温度分布的关系以及所述风速分布与位置的关系；

根据所述风速分布与温度分布的关系以及所述风速分布与位置的关系，确定待测试点对应孔板的开孔率、风速衰减率和温度均匀度，并对所述风速衰减率、温度均匀度进行验证。

可选的，所述根据所述初始送风风量，基于预设测试模型确定所述目标区域的风速分布与温度分布的关系以及所述风速分布与位置的关系，包括：

根据所述初始送风风量，基于预设测试模型确定在水平送风时，所述目标区域的不同待测试点的风速以及温度分布与风速分布关系，并确定在垂直送风时不同待测试点的风速以及温度分布与风速分布关系。

可选的，所述根据所述风速分布与温度分布的关系以及所述风速分布与位置的关系，确定待测试点对应孔板的开孔率和风速衰减率，包括：

根据所述风速分布与位置的关系，确定待测试点的风速均值与预设风速的比值，将所述比值作为所述待测试点的风速衰减率；

根据所述风速分布与位置的关系，确定待测试点的实际风速与风速均值的差值，所述开孔率与所述差值成正比；

根据所述风速分布与温度分布的关系，确定待测试点的温度均匀度与风速衰减率的关系。

可选的，所述对所述风速衰减率、所述温度均匀度进行验证，包括：

根据所述风速衰减率，计算所述风速衰减率的不均匀度；

若所述风速衰减率的不均匀度和/或所述温度均匀度超出相应的预设范围，则重新获取所述初始送风风量；

根据重新获取的所述初始送风风量，计算所述风速衰减率的不均匀度和温度均匀度，直至所述风速衰减率的不均匀度和所述温度均匀度在相应的预设范围。

可选的，所述对所述风速衰减率、所述温度均匀度进行验证，包括：

根据所述开孔率，计算所述风速衰减率的不均匀度；

若所述不均匀度在相应的预设范围，则确定所述风速衰减率合格；

若所述温度均匀度在相应的预设范围，则确定所述温度分布合格。

可选的，所述风速衰减率的不均匀度

第二方面，本发明实施例提供了一种送风装置，如第一方面所述的最佳风速分布的确定方法应用于所述送风装置，所述送风装置包括壳体和位于所述壳体内部及表面的循环风机、出风口和送风调节孔板。

可选的，所述送风调节孔板包括第一送风调节孔板和第二送风调节孔板，各送风调节孔板均有待测试点。

可选的，送风装置还包括位于所述壳体内部的蜗壳、叶轮、出风口挡板和出风口导流叶片。

第三方面，本发明实施例提供了一种环境箱，包括如第二方面所述的送风装置，所述送风装置位于所述环境箱内。

本发明实施例提供的环境箱的最佳风速分布的确定方法、送风装置和环境箱，环境箱的最佳风速分布的确定方法包括：获取环境箱在目标区域的初始送风风量；根据初始送风风量，基于预设测试模型确定目标区域的风速分布与温度分布的关系以及风速分布与位置的关系；根据风速分布与温度分布的关系以及所述风速分布与位置的关系，确定待测试点对应孔板的开孔率、风速衰减率和温度均匀度，并对风速衰减率、温度均匀度进行验证。本发明实施例提供的环境箱的最佳风速分布的确定方法、送风装置和环境箱，根据确定的风速分布与温度分布的关系以及风速分布与位置的关系，确定待测试点对应孔板的开孔率、风速衰减率和温度均匀度，并对风速衰减率和温度均匀度进行验证，根据待测试点对应孔板的风速衰减率可计算风速衰减率的不均匀度，若风速衰减率的不均匀度在相应的预设范围，则可确定风速衰减率合格，若风速衰减率的不均匀度和/或温度均匀度超出相应的预设范围，则需重新获取初始送风风量(重新获取的初始送风风量与之前获取的初始送风风量的大小不同)，并重新计算风速衰减率的不均匀度和温度均匀度，直至风速衰减率的不均匀度和温度均匀度在相应的预设范围，以满足实际送风需求，保证环境箱内电池的均衡散热需求。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种环境箱的最佳风速分布的确定方法的流程图；

图2是本发明实施例一提供的一种待测试点的示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种环境箱的最佳风速分布的确定方法的流程图；

图4是本发明实施例二提供的一种孔板开孔分区的示意图；

图5是本发明实施例三提供的一种水平孔板侧壁送风的示意图；

图6是本发明实施例三提供的一种垂直孔板顶部送风的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种环境箱的最佳风速分布的确定方法的流程图，本实施例可适用于对环境箱的最佳风速分布进行确定等方面，该方法可以由具有对环境箱的最佳风速分布进行确定功能的装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的形式实现，该装置可以集成在电子设备如计算机中，该方法具体包括如下步骤：

步骤110、获取环境箱在目标区域的初始送风风量。

其中，环境箱可以是电池如应用于电动汽车的动力电池的试验环境箱，为在充放电过程中发热的电池进行通风散热，降低电池表面的温度，防止电池在充放电过程中过热。目标区域可以是环境箱中电池所在的区域，初始送风风量的具体大小可以根据实际试验需求确定，在此不做限定。

步骤120、根据初始送风风量，基于预设测试模型确定目标区域的风速分布与温度分布的关系以及风速分布与位置的关系。

具体的，目标区域包括多个待测试点，各个待测试点的风速不同，基于预设测试模型确定目标区域的风速分布与位置的关系，以确定目标区域的各个待测试点的风速。示例性地，图2是本发明实施例一提供的一种待测试点的示意图。参考图2，待测试点为9个，使用热线风速仪对待测试点的温度和风速进行同步测量，可获得水平送风和垂直送风的位置和风速关系，以线性函数形式体现不同待测试点的风速与位置的回归关系，风速与位置的分布规律关系为V

另外，在实际测量点中待测试点的温度和风速若出现数据偏离，则会降低测试数据的精度，因此需要对测量结果进行相关性分析和基于信任度的一致性验证，剔除异常结果，如某个待测试点的温度和风速的关系如比值与其他待测试点的温度和风速的关系有明显差异，则剔除该待测试点的温度和风速，并重新测量直至结果无异常。在剔除异常结果后，计算9个待测试点的测试温差ΔT

步骤130、根据风速分布与温度分布的关系以及风速分布与位置的关系，确定待测试点对应孔板的开孔率、风速衰减率和温度均匀度，并对风速衰减率、温度均匀度进行验证。

具体的，以图2中9个待测试点为例，待测试点的实际风速与风速均值的差值，与开孔率成正比，待测试点的风速衰减率为该待测试点的实际风速与9个待测试点的风速均值的比值。根据待测试点对应孔板的风速衰减率可计算风速衰减率的不均匀度，风速衰减率的不均匀度为待测试点的预设最大衰减率和预设最小衰减率之差，与所有待测试点的平均衰减率的比值，若风速衰减率的不均匀度在预设范围，则可确定风速衰减率合格，若风速衰减率的不均匀度和/或温度均匀度超出各自相应的预设范围，则需重新获取步骤110中的初始送风风量(重新获取的初始送风风量与之前获取的初始送风风量的大小不同)，并执行步骤120和步骤130，直至风速衰减率的不均匀度和温度均匀度在各自相应的预设范围，以满足实际送风需求。

需要说明的是，上述预设范围的具体范围可根据实际送风需求确定，在此不做限定。

本实施例提供的环境箱的最佳风速分布的确定方法，包括：获取环境箱在目标区域的初始送风风量；根据初始送风风量，基于预设测试模型确定目标区域的风速分布与温度分布的关系以及风速分布与位置的关系；根据风速分布与温度分布的关系以及风速分布与位置的关系，确定待测试点对应孔板的开孔率、风速衰减率和温度均匀度，并对风速衰减率、温度均匀度进行验证。本实施例提供的环境箱的最佳风速分布的确定方法，根据确定的风速分布与温度分布的关系以及风速分布与位置的关系，确定待测试点对应孔板的开孔率、风速衰减率和温度均匀度，并对风速衰减率和温度均匀度进行验证，根据待测试点对应孔板的风速衰减率可计算风速衰减率的不均匀度，若风速衰减率的不均匀度在各自相应的预设范围，则可确定风速衰减率合格，若风速衰减率的不均匀度和/或温度均匀度超出各自相应的预设范围，则需重新获取初始送风风量(重新获取的初始送风风量与之前获取的初始送风风量的大小不同)，并重新计算风速衰减率的不均匀度和温度均匀度，直至风速衰减率的不均匀度和温度均匀度在各自相应的预设范围，以满足实际送风需求，保证环境箱内电池的均衡散热效果需求。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种环境箱的最佳风速分布的确定方法的流程图，本实施例可适用于对环境箱的最佳风速分布进行确定等方面，该方法可以由具有对环境箱的最佳风速分布进行确定功能的装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的形式实现，该装置可以集成在电子设备如计算机中，该方法具体包括如下步骤：

步骤210、获取环境箱在目标区域的初始送风风量。

其中，环境箱可以是电池如应用于电动汽车的动力电池的试验环境箱，为在充放电过程中发热的电池进行通风散热，降低电池表面的温度，防止电池在充放电过程中过热。目标区域可以是环境箱中电池所在的区域，初始送风风量的具体大小可以根据实际试验需求确定，在此不做限定。

步骤220、根据初始送风风量，基于预设测试模型确定在水平送风时，目标区域的不同待测试点的风速以及温度与风速分布关系。

具体的，参考图2，待测试点为9个，使用热线风速仪对待测试点的温度和风速进行同步测量，可获得水平送风的位置和风速关系，以线性函数形式体现不同待测试点的风速与位置的回归关系，风速与位置的分布规律关系为V

步骤230、根据初始送风风量，基于预设测试模型确定在垂直送风时不同待测试点的风速以及温度分布与风速分布关系。

其中，垂直送风的位置和风速关系可参考步骤220中水平送风的位置和风速关系，在此不再赘述。

步骤240、根据风速分布与位置的关系，确定待测试点的实际风速与风速均值的差值，开孔率与差值成正比。

具体的，开孔率为待测点对应孔板位置的开孔率，待测试点对应孔板位置的实际风速与风速均值的差值，与开孔率成正比。示例性地，孔板包括第一孔板和第二孔板，以第一孔板为例，孔板的整个出风口断面均匀分成8个出风区域。图4是本发明实施例二提供的一种孔板开孔分区的示意图。参考图4，以第一孔板为例，孔板的整个出风口断面均匀分成8个出风区域k1-k8，区域k1的开孔率K1＝πd

步骤250、根据风速分布与位置的关系，确定待测试点的风速均值与预设风速的比值，将比值作为待测试点的风速衰减率。

具体的，待测试点对应孔板位置的风速衰减率为，该待测试点对应孔板位置的实际风速与待测试点对应孔板位置的风速均值的比值。以第一孔板为例，根据各个待测试点的风速平均值V

步骤260、根据温度分布与风速分布关系，确定待测试点的温度均匀度与风速衰减率的关系。

其中，温度均匀度

步骤270、根据风速衰减率，计算待测试点对应孔板的风速衰减率的不均匀度。

具体的，风速衰减率的不均匀度

步骤280、若风速衰减率的不均匀度和/或温度均匀度超出相应的预设范围，则重新获取初始送风风量。

示例性地，风速衰减率的不均匀度的预设范围为0％≤θ≤50％，风速衰减率的不均匀度的预设范围与温度均匀度的预设范围不同。重新获取的初始送风风量与之前获取的送风风量的大小不同。另外，若风速衰减率的不均匀度在相应的预设范围，则确定风速衰减率合格，温度均匀度在相应的预设范围，则确定温度分布合格。

步骤290、根据重新获取的初始送风风量，计算风速衰减率的不均匀度和温度均匀度，直至风速衰减率的不均匀度和温度均匀度在相应的预设范围。

具体的，重新获取初始送风风量后执行步骤220-270，若风速衰减率的不均匀度和/或温度均匀度仍超出各自相应的预设范围，则再次重新获取初始送风风量，再次执行步骤220-270，直至风速衰减率的不均匀度和温度均匀度在各自相应的预设范围，此时孔板的风速衰减率合格，满足实际风量和送风需求。

本实施例提供的环境箱的最佳风速分布的确定方法，根据确定的风速分布与温度分布的关系以及风速分布与位置的关系，确定待测试点对应孔板的开孔率、风速衰减率和温度均匀度，根据待测试点对应孔板的风速衰减率计算风速衰减率的不均匀度，若风速衰减率的不均匀度在相应的预设范围，则可确定风速衰减率合格，若风速衰减率的不均匀度和/或温度均匀度超出各自相应的预设范围，则需重新获取初始送风风量(重新获取的初始送风风量与之前获取的初始送风风量的大小不同)，并重新计算风速衰减率的不均匀度和温度均匀度，直至风速衰减率的不均匀度和温度均匀度在各自相应的预设范围，以满足实际送风需求，保证环境箱内电池的均衡散热需求。

实施例三

本实施例提供了一种送风装置，如本发明任意实施例所述的最佳风速分布的确定方法应用于送风装置，送风装置包括壳体和位于壳体内部及表面的循环风机、出风口和送风调节孔板。

其中，送风装置的送风调节孔板的开孔率和风速衰减率的具体确定过程可参考实施例一和实施例二，循环风机是离心风机或轴流风机，循环风机通过出风口和送风调节孔板为环境箱送风，从而为环境箱中的电池散热降温。

可选的，送风调节孔板包括第一送风调节孔板和第二送风调节孔板，各送风调节孔板均有待测试点。

示例性地，图5是本发明实施例三提供的一种水平孔板侧壁送风的示意图，图6是本发明实施例三提供的一种垂直孔板顶部送风的示意图。参考图5和图6，第一送风调节孔板和第二送风调节孔板可以分别是水平孔板和垂直孔板，水平孔板通过送风装置的侧壁送风，垂直孔板通过送风装置的顶部送风，两孔板可同时送风，也可不同时送风。第一送风调节孔板和第二送风调节孔板与其他侧壁围成有一定尺寸特征的侧壁送风静压腔体，第一送风调节孔板和第二送风调节孔板的开孔率和风速衰减率的具体确定过程可参考实施例一和实施例二，在此不再赘述。

可选的，送风装置还包括位于壳体内部的蜗壳、叶轮、出风口挡板和出风口导流叶片。

具体的，蜗壳是具有一定风量的出风机构，出风口挡板是隔离风机、蜗壳和环境箱箱体的装置，能在挡板与蜗壳间形成一个封闭空间使空气流动至出风口从而避免漏风。出风口可以是由钣金围成的方形构造，出风口的空气经由出风口和出风口导流叶片流入环境箱体，出风口导流叶片起到改变与调节风向的作用。

本发明实施例还提供了一种环境箱，包括如本发明任意实施例所述的送风装置，送风装置位于环境箱内。其中，送风装置可以为环境箱内的需要散热降温的器件如电池进行送风，以使充放电过程中表面温度升高的电池优化换热效果，降低电池表面温度。

本实施例提供的送风装置和环境箱与本发明任意实施例提供的环境箱的最佳风速分布的确定方法属于相同的发明构思，具备相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的环境箱的最佳风速分布的确定方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。