温度管理设备和测试系统的制作方法

1.本技术涉及电池领域，更为具体地，涉及一种温度管理设备和测试系统。


背景技术：

2.节能减排是汽车产业可持续发展的关键。在这种情况下，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。而对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
3.在电池技术的发展中，除了提高电池的性能外，安全问题也是一个不可忽视的问题。在电池使用前，会经过大量的实验测试，以保证电池的安全和性能。因此，如何为电池测试提供一个具有较为稳定的温度的环境，是目前电池测试过程中亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种温度管理设备和测试系统，能够在电池包测试过程中，使电池包维持稳定适宜的温度。
5.第一方面，提供了一种温度管理设备，所述温度管理设备用于对由制冷剂冷却的电池包进行温度管理，所述温度管理设备包括：第一接口，用于可拆卸的连接电池包的制冷剂出口；第二接口，用于可拆卸的连接电池包的制冷剂入口；压缩机；冷凝器，所述冷凝器的入口与所述压缩机的出口连接；膨胀阀，所述膨胀阀的第一入口与所述冷凝器的出口连接，所述膨胀阀的第一出口与所述第二接口相连接；压力调节阀，所述压力调节阀的第一端连接所述第一接口，所述压力调节阀的第二端连接所述压缩机的入口，所述压力调节阀用于调节所述电池包的制冷剂出口排出的气体的压力，以使所述压力调节阀的第二端向所述压缩机的入口排出的气体的压力值处于预设范围；检测设备，所述检测设备与所述第一接口和/或所述第二接口连接，用于检测所述第一接口和/或所述第二接口处的所述制冷剂的状态，所述检测设备包括：视液镜、温度传感器和压力传感器中的至少一个。
6.因此，本技术实施例的温度管理设备，与电池包连接后可以形成回路，通过压缩机、冷凝器、膨胀阀和压力调节阀为电池包循环提供制冷剂，并且可以通过检测设备检测相应位置处的制冷剂的状态，例如，可以检测制冷剂的温度、压力和含量等，从而为与温度管理设备连接的电池包进行温度管理，使得该电池包维持相对稳定的温度，可以广泛用于电池包的各种测试过程中。尤其是电池包在充放电过程中会产生大量热量，因此，相比于其他降温方式，本技术实施例采用制冷剂为电池包降低温度，降温速度更快。
7.在一些实施例中，所述预设范围为300
±
30kpa，既可以保证压缩机的工作效率，也可以降低功耗。
8.在一些实施例中，所述温度管理设备还包括：调节组件，所述调节组件用于连接所述压缩机的入口和所述冷凝器的出口，所述调节组件用于调节进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂占据通过所述冷凝器的出口排出的制冷剂的比例。
9.本技术实施例的压力调节阀用于使向压缩机提供具有相对稳定的压力值的气体，
那么，在电池包排出的制冷剂的压力不满足预设范围时，可以通过该调节组件进行调节。
10.在一些实施例中，所述调节组件用于：若所述压力调节阀的第一端的气体的压力高于所述预设范围，增加进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂占据通过所述冷凝器的出口排出的制冷剂的比例；和/或，若所述压力调节阀的第一端的气体的压力低于所述预设范围，减少进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂占据通过所述冷凝器的出口排出的制冷剂的比例。
11.既可以保证制冷剂对电池包的降温效率，又可以避免浪费。
12.在一些实施例中，若所述压力调节阀的第一端的气体的压力低于所述预设范围，所述调节组件用于控制通过所述冷凝器的出口排出的制冷剂中至少部分制冷剂流向所述压缩机的入口，以减少进入膨胀阀的制冷剂，进而避免电池包内的制冷剂利用不充分。
13.在一些实施例中，所述温度管理设备还包括：控制单元，所述控制单元用于根据所述压力调节阀的第一端的气体的压力，控制所述调节组件，调节效率高，避免浪费功耗。
14.在一些实施例中，所述调节组件包括：毛细管；电磁阀，所述电磁阀的入口连接所述冷凝器的出口，所述电磁阀的出口通过所述毛细管连接所述压缩机的入口，线路简单，便于调节。
15.在一些实施例中，所述检测设备包括以下至少一个：第一视液镜，设置在所述压缩机的入口与所述压力调节阀之间，用于监测进入所述压缩机的入口的气体中混合的液体；第一温度传感器，设置在所述压力调节阀和所述第一接口之间，用于监测所述进入所述压力调节阀的制冷剂的温度；第一压力传感器，设置在所述压力调节阀和所述第一接口之间，用于监测所述进入所述压力调节阀的制冷剂的压力。
16.获取的电池包排出的制冷剂的温度和压力，既可以用于记录该温度和压力的数据，也可以根据检测的温度和压力，调节温度管理设备内的其他部件。例如，在电池包括排出的制冷剂小于预设压力值时，确定电池包内制冷剂过量，进而降低进入电池包的制冷剂。
17.在一些实施例中，所述膨胀阀为h型热力膨胀阀，所述膨胀阀还包括第二入口和第二出口，所述膨胀阀的第二入口连接所述第一接口，以使所述电池包的制冷剂出口排出的气体通过所述膨胀阀的第二出口排出，所述膨胀阀用于根据所述电池包的制冷剂出口排出的气体，调节所述膨胀阀的第一出口排出的制冷剂。
18.该膨胀阀可以根据经过第二入口和第二出口的制冷剂的状态，例如温度或者压力，确定制冷剂是否在电池包内被充分利用，进而增加或者减少膨胀阀的第一出口排出的制冷剂。
19.在一些实施例中，所述温度管理设备还包括：储液罐，所述储液罐的入口连接所述冷凝器的出口，所述储液罐用于储存所述冷凝器的出口排出的制冷剂；干燥过滤器，所述干燥过滤器设置在所述储液罐的出口与所述膨胀阀的第一入口之间，用于过滤所述储液罐的出口排出的制冷剂中的杂质；风机，用于为所述冷凝器降温。
20.在冷凝器排出的制冷剂与电池包实际需求不匹配时，尤其是冷凝器排出的制冷剂过量时，由储液罐储存制冷剂，可以避免造成制冷剂浪费。该干燥过滤器用于过滤储液罐的出口排出的制冷剂中的杂质，以提高制冷剂进入电池包后的降温效果。风机可以用于为冷凝器降温，提高冷凝器的效率。
21.在一些实施例中，所述检测设备包括以下至少一个：第二视液镜，设置在所述干燥
过滤器与所述膨胀阀的第一入口之间，用于监测进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂的状态；第二温度传感器，设置在所述干燥过滤器与所述膨胀阀的第一入口之间，用于监测进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂的温度；第二压力传感器，设置在所述干燥过滤器与所述膨胀阀的第一入口之间，用于监测进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂的压力。
22.获取经过干燥过滤器排出的制冷剂的温度和压力，既可以用于记录该温度和压力的数据，也可以根据检测的温度和压力，调节温度管理设备内的其他部件，以提高电池包的降温效率。
23.在一些实施例中，所述检测设备还包括：第三温度传感器，与所述电池包连接，所述第三温度传感器用于监测所述电池包的内部的温度。可以根据第三温度传感器测量的温度，在测量的温度超过测试所需温度，或者超过电池包的正常温度时，控制开启温度管理设备；相反的，在测量的温度满足测试需求，或者满足电池包的正常温度时，控制关闭温度管理设备，避免浪费。
24.在一些实施例中，所述温度管理设备还包括：第一阀和第二阀，所述第一阀设置在所述冷凝器的出口与所述膨胀阀的第一入口之间，所述第二阀设置在所述第一接口与所述压缩机的入口之间，在所述第一阀和所述第二阀关闭时，所述电池包替换掉另一电池包，并与所述温度管理设备连接，以在所述第一阀和所述第二阀再次打开时，所述温度管理设备为所述电池包进行温度管理。
25.这样，通过第一阀和第二阀的关闭和开启过程，即可实现电池包的更换，并且，既不会影响冷凝器排出的制冷剂的浪费，也不会使压缩机进入其他杂质。并且，在第一阀和第二阀再次打开后，温度管理设备与电池包可以形成闭合回路，内部制冷剂在该回路中循环，提高制冷剂的使用效率。
26.在一些实施例中，所述温度管理设备还包括：真空组件，所述真空组件用于：在将所述电池包与所述温度管理设备连接后，且在所述第一阀和所述第二阀再次打开之前，对所述电池包进行抽真空处理，以去除电池包内多余的气体，进而使得再开启第一阀和第二阀之后，在温度管理设备对电池包进行温度管理的过程中，只有制冷剂在温度管理设备与电池包形成的闭合回路中循环，避免了其他气体的影响，也提高了制冷剂的降温效果。
27.第二方面，提供了一种测试系统，包括：第一方面或者第一方面中任意一个实施例所述的温度管理设备，多个电池包，所述温度管理设备用于在不同时间内，分别对由制冷剂冷却的所述多个电池包进行温度管理，以测试所述多个电池包。
附图说明
28.图1为本技术一个实施例的温度管理设备的示意性框图；
29.图2为本技术一个实施例的连接电池包的温度管理设备的示意性框图；
30.图3为本技术一个实施例的连接电池包的温度管理设备的另一示意性框图。
具体实施方式
31.下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
32.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术
一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.除非另有定义，本技术所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本技术中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。
34.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本技术所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.本技术中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本技术中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
37.在本技术的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本技术实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本技术构成任何限定。
38.本技术中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
39.应理解，本技术实施例的电池可以用于各种用电设备，以为用电设备提供电能。该用电设备可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等。本技术实施例对上述用电设备不做特殊限制。
40.电池也可以称为电池包。为了满足不同的使用电力需求，电池可以包括多个电池单体，其中，多个电池单体之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。在一些实施例中，多个电池单体可以先串联或并联或混联组成电池模块，多个电池模块再串联或并联或混联组成电池。也就是说，多个电池单体可以直接组成电池，也可以先组成电池模块，电池模块再组成电池。
41.本技术中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂
离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本技术实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本技术实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，本技术实施例对此也不限定。
42.本技术的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本技术中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
43.电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为聚丙烯(polypropylene，pp)或聚乙烯(polyethylene，pe)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本技术实施例并不限于此。
44.图1示出了本技术实施例的温度管理设备1的示意性框图，本技术实施例的温度管理设备1用于对由制冷剂冷却的电池包2进行温度管理。如图1所示，该温度管理设备1包括：第一接口11，用于可拆卸的连接电池包2的制冷剂出口21；第二接口12，用于可拆卸的连接电池包2的制冷剂入口22；压缩机10；冷凝器20，该冷凝器20的入口201与该压缩机10的出口102连接；膨胀阀30，该膨胀阀30的第一入口301与该冷凝器20的出口202连接，该膨胀阀30的第一出口302与该第二接口12相连接；压力调节阀40，该压力调节阀40的第一端401连接该第一接口11，该压力调节阀40的第二端402连接该压缩机10的入口101，该压力调节阀40用于调节该电池包2的制冷剂出口21排出的气体的压力，以使该压力调节阀40的第二端402向该压缩机10的入口101排出的气体的压力值处于预设范围；检测设备50，该检测设备50与该第一接口11和/或该第二接口12连接，用于检测该第一接口11和/或该第二接口12处的该制冷剂的状态，该检测设备50包括：视液镜、温度传感器和压力传感器中的至少一个。
45.因此，本技术实施例的温度管理设备1，与电池包2连接后可以形成回路，通过压缩机10、冷凝器20、膨胀阀30和压力调节阀40为电池包2循环提供制冷剂，并且可以通过检测设备50检测相应位置处的制冷剂的状态，例如，可以检测制冷剂的温度、压力和含量等，从而为与温度管理设备1连接的电池包2进行温度管理，使得该电池包2维持相对稳定的温度，可以广泛用于电池包2的各种测试过程中。尤其是电池包2在充放电过程中会产生大量热量，因此，相比于其他降温方式，本技术实施例采用制冷剂为电池包2降低温度，降温速度更快。
46.下面将结合附图，对本技术实施例的温度管理设备1进行详细描述。图2示出了本技术实施例的温度管理设备1为电池包2提供温度管理时的示意性框图，图3示出了本技术
实施例的温度管理设备1为电池包2提供温度管理时的另一示意性框图。
47.应理解，本技术实施例的第一接口22与电池包2之间以及第二接口12与电池包2之间均采用可拆卸的连接方式，以使得该温度管理设备1可以用于为不同的电池包提供温度管理。例如，该温度管理设备1可以在不同的时间，分别对由制冷剂冷却的多个电池包进行温度管理，进而还可以测试多个电池包。该温度管理设备1可以反复使用，且便于拆卸和安装。
48.本技术实施例的温度管理设备1可以用于测试系统，该测试系统包括温度管理设备1和多个电池包，该温度管理设备1用于在不同时间内，分别对由制冷剂冷却的多个电池包分别进行温度管理，以测试该多个电池包。具体地，本技术实施例的包括温度管理设备1和多个电池包的测试系统可以用于各种测试过程。例如，温度管理设备1可以用于电池包2的下述至少一个测试过程：泥浆测试(mud resistance)、高温耐久试验(high temperature operating endurance test，htoe)和四季测试。
49.例如，对于四季测试，测试条件可以包括：电池包2放在环境温箱内，该环境温箱的温度为25℃恒温；当电池包2内电池单体的表面温度大于或者等于38℃时，需开启温度管理设备1，直至温度降低至35℃时，温度管理设备1可以关闭；测试周期1年。其中，可以通过负温度系数热敏电阻(negative temperature coefficient，ntc)检测电池单体的温度。
50.再例如，对于htoe测试，测试条件通常包括：要求电池包2内电池单体的表面温度(例如，通过ntc测试)控制在50℃
±
2℃，连续测试周期4个月。如果不使用该温度管理设备1，该电池包2带充放电机时，ntc检测温度可以到58℃，但电池单体的最高温度不能超过57℃。因此，可以在电池包2超出测试温度时，随时开启温度管理设备1，并在温度降低至测试所需温度时，关闭温度管理设备1。
51.为了便于说明，本技术主要以任意一个电池包2进行温度管理为例进行描述。例如，该电池包2在测试过程中，需维持该电池包2处于预设温度值，其中，该预设温度值可以指具有某一个数值或者一段数值范围，例如，在上述四季测试中，该预设温度值可以设置为小于或者等于38℃。再例如，本技术实施例的电池包2的长宽高可以为450*650*1200，其中，长宽高的单位均为毫米(mm)，但本技术实施例并不限于此。
52.具体地，如图2和图3所示，温度管理设备1还包括：第一阀91和第二阀92，第一阀91设置在冷凝器20的出口202与膨胀阀30的第一入口301之间，第二阀92设置在第一接口11与压缩机10的入口101之间。在第一阀91和第二阀92关闭时，电池包2替换掉另一电池包，并与温度管理设备1连接，以在第一阀91和第二阀92再次打开时，温度管理设备1为电池包2进行温度管理。这样，通过第一阀91和第二阀92的关闭和开启过程，即可实现电池包2的更换，并且，既不会影响冷凝器20排出的制冷剂的浪费，也不会使压缩机10进入其他杂质。并且，在第一阀91和第二阀92再次打开后，温度管理设备1与电池包2可以形成闭合回路，内部制冷剂在该回路中循环，提高制冷剂的使用效率。
53.可选地，在第一阀91和第二阀92的关闭状态下，该温度管理设备1也可以设置为关闭状态，例如，关闭压缩机10和/或冷凝器20，可以节省功耗，避免浪费。
54.具体地，本技术实施例的第一阀91和第二阀92可以采用多种方式实现，并且，第一阀91和第二阀92可以通过相同或者不同的方式实现。例如，本技术实施例的第一阀91可以包括第一手动球阀911和/或第一顶针阀912；第二阀92可以包括第二手动球阀921和/或第
二顶针阀922。如图2和图3所示，第一阀91和第二阀92可以采用相同的阀门，以便于操作。
55.例如，如图2和图3所示，该第一阀91可以包括第一手动球阀911，第二阀92可以包括第二手动球阀921，在关闭第一手动球阀911和第二手动球阀921之后，可以替换其他电池包和安装该电池包2，或者也可以卸载和更换电池包2为其他电池包；或者，该第一阀91还可以包括第一顶针阀912或者第二阀92可以包括第二顶针阀922，这样，在关闭第一手动球阀911和第二手动球阀921之后，以卸载和更换电池包2为其他电池包为例，可以先通过制冷剂回收机连接第一顶针阀912或者第二顶针阀922，以对电池包2内剩余的制冷剂进行回收处理，回收完成后再卸载该电池包2以及更换该电池包2为其他电池包，以使制冷剂可以被回收再利用，避免制冷剂浪费和环境污染。
56.可选地，本技术实施例的温度管理设备1还可以包括真空组件，该真空组件用于：在将电池包2与温度管理设备1连接后，且在第一阀91和第二阀92再次打开之前，对电池包2进行抽真空处理。具体地，如图2和图3所示，在第一阀91和第二阀92关闭的状态下，即第一阀91的第一手动球阀911和第二阀92的第二手动球阀921均关闭的状态下，更换为电池包2与温度管理设备1连接后，可以先通过该真空组件对电池包2进行抽真空处理，以去除电池包2内多余的气体。例如，真空组件可以连接该第一阀91的第一顶针阀912和/或第二阀92的第二顶针阀922，通过第一顶针阀912和/或第二顶针阀922对电池包2进行抽真空处理。这样，再开启第一阀91和第二阀92之后，即再次开启第一阀91的第一手动球阀911和第二阀92的第二手动球阀921之后，在温度管理设备1对电池包2进行温度管理的过程中，只有制冷剂在温度管理设备1与电池包2形成的闭合回路中循环，避免了其他气体的影响，也提高了制冷剂的降温效果和系统稳定性。
57.在本技术实施例中，在抽真空处理之后，打开第一阀91和第二阀92，在开启温度管理设备1之前，可以先向该温度管理设备1和电池包2形成的回路中增加制冷剂。并且，在制冷剂添加后，可以随时开启温度管理设备1，例如，可以在电池包2的温度超出测试条件时，随时开启温度管理设备1，以为电池包2进行降温。
58.可选地，本技术实施例的制冷剂可以采用各种材料，例如，该制冷剂可以采用134a制冷剂，对电池包2的降温效果较好，但本技术实施例并不限于此。
59.可选地，本技术实施例的制冷剂可以通过温度管理设备1的任意位置进行添加。例如，通常在压缩机10的低压端或者高压端添加制冷剂，以在添加制冷剂后，随时开启温度管理设备1。再例如，还可以通过第一阀的第一顶针阀912和/或第二阀92的第二顶针阀922添加制冷剂，本技术实施例并不限于此。
60.应理解，如图2和图3所示，本技术实施例的压缩机10的入口101与电池包2的制冷剂出口21连接，可以用于对通过电池包2的制冷剂出口21排出的气体进行压缩处理。具体地，制冷剂对电池包2进行降温，可以通过液态制冷剂的汽化吸热的方式降温，则该电池包2的制冷剂出口21排出汽化的温度较高的气体。该汽化的气体通过该压缩机10的入口101进入，压缩机10可以增加该气体的压力，并通过压缩机10的出口102向冷凝器20排出加压后的高压气体。
61.可选地，本技术实施例的压缩机10可以根据实际应用，灵活选择压缩机10的类型。例如，该压缩机10采用直流变频压缩机，并且可以采用交流电(alternating current，ac)转直流电(direct current，dc)模式进行供电，以提高该压缩机10的工作效率，但本技术实
施例并不限于此。具体地，若压缩机10采用变频压缩机，则可以根据电池包2的温度变化，调整该压缩机10的工作频率。例如，在测试电池包2的过程中，需要维持电池包2的温度为预设温度值。那么，当电池包2的温度相比该预设温度值增加较大时，可以增加压缩机10的工作频率，以快速降低电池包2的温度；相反的，若电池包2的温度相比于预设温度值增加量较小时，该压缩机10的工作频率可以适当降低，避免浪费压缩机10的功耗，也可以避免反复开启和关闭温度管理设备1造成的资源浪费和设备故障。
62.在本技术实施例中，如图2和图3所示，压缩机10的出口102连接冷凝器20的入口201，该冷凝器20用于对通过压缩机10的出口102排出的温度较高的高压气体进行液化处理，以获得低温的液态的制冷剂。
63.可选地，本技术实施例的冷凝器20可以根据实际应用，灵活选择压其类型。例如，该冷凝器20可以为翅片式冷凝器，以提高该冷凝器20的散热效率。
64.可选地，如图2和图3所示，本技术实施例的温度管理设备1还包括：风机83，用于为冷凝器20降温，以进一步提高该冷凝器20的效率。
65.可选地，如图2和图3所示，本技术实施例的温度管理设备1还包括：储液罐81，储液罐81的入口811连接冷凝器20的出口202，该储液罐81的出口812连接第二接口，例如，该储液罐81的出口812可以连接第一阀91。该储液罐81用于储存冷凝器20的出口202排出的制冷剂，这样，在冷凝器20排出的制冷剂与电池包2实际需求不匹配时，尤其是冷凝器20排出的制冷剂过量时，由储液罐81储存制冷剂，可以避免造成制冷剂浪费。
66.可选地，如图2和图3所示，本技术实施例的温度管理设备1还包括：干燥过滤器82，干燥过滤器82设置在冷凝器20的出口202与膨胀阀30的第一入口301之间，例如，该干燥过滤器82可以位于储液罐81的出口812与膨胀阀30的第一入口301之间，再例如，该干燥过滤器82可以位于储液罐81的出口812与第一阀91之间。该干燥过滤器82用于过滤储液罐81的出口812排出的制冷剂中的杂质，以提高制冷剂进入电池包2后的降温效果，例如，该制冷剂中可能混有水等杂质。
67.可选地，本技术实施例的检测设备50可以包括以下至少一个：第二视液镜54，设置在干燥过滤器82与膨胀阀30的第一入口301之间，用于监测进入膨胀阀30的第一入口301的制冷剂的状态，例如，可以用于观察制冷剂中气泡含量，或者，还可以用于观察制冷剂中水的含量；第二温度传感器55，设置在干燥过滤器82与膨胀阀30的第一入口301之间，用于监测进入膨胀阀30的第一入口301的制冷剂的温度；第二压力传感器56，设置在干燥过滤器82与膨胀阀30的第一入口301之间，用于监测进入膨胀阀30的第一入口301的制冷剂的压力。
68.例如，如图2和图3所示，本技术实施例的第二视液镜54、第二温度传感器55和第二压力传感器56可以位于干燥过滤器82与第一阀91之间，以用于检测其所在位置处的制冷剂的状态。再例如，本技术实施例并不限制的第二视液镜54、第二温度传感器55和第二压力传感器56之间的相对位置，三者可以按照如图2和图3的顺序排列，也可以按照其他顺序排列。
69.可选地，如图2所示，本技术实施例的温度管理设备1还可以包括控制单元70，该控制单元70可以与第二温度传感器55和第二压力传感器56相连，以及时获取经过干燥过滤器82排出的制冷剂的温度和压力，既可以用于记录该温度和压力的数据，也可以根据检测的温度和压力，调节温度管理设备1内的其他部件。其中，为了清楚，本技术实施例的图3中未示出图2所示的控制单元70。
70.应理解，本技术实施例的控制单体70可以通过多种方式实现。例如，该控制单元70可以为控制器，例如，可以为可编程控制器(programmable controller，plc)，以用于控制与之连接的部件。
71.应理解，本技术实施例的经过冷凝器20排出的制冷剂可以通过膨胀阀30进入电池包2内。具体地，本技术实施例的膨胀阀30可以包括第一入口301和第一出口302，其中，该第一出口302可以作为温度管理设备1的第一接口，以用于连接电池包2。具体地，该膨胀阀30可以用于对冷凝器20排出的液态制冷剂进行降压处理，降压后的制冷剂通过电池包2的制冷剂入口22进入电池包2内。电池包2温度超出原本预设温度时，例如，电池包2的温度超出测试所需温度时，可以通过其内部制冷剂的汽化过程对电池包2进行降温处理，并从电池包2的制冷剂出口21排出汽化的气体。
72.应理解，进入膨胀阀30的制冷剂通常为低温的高压制冷剂，例如，该制冷剂的压力范围通常为1500千帕(kpa)
±
60kpa，膨胀阀30可以对该制冷剂进行降压处理，降压后的制冷剂通过电池包2的制冷剂入口22进入真空的电池包2内，以为电池包2降温。
73.进一步地，该膨胀阀30还可以用于调节进入电池包2内的制冷剂的多少。例如，在电池包2温度升高量较大时，即电池包2的温度远大于预设温度值时，膨胀阀30可以释放较多的制冷剂；相反的，在电池包2温度升高量较小时，释放较少的制冷剂。
74.可选地，本技术实施例的膨胀阀30可以根据实际应用选择类型。例如，该膨胀阀30可以为h型热力膨胀阀。具体地，对于h型热力膨胀阀，膨胀阀30还包括第二入口303和第二出口304，膨胀阀30的第二入口303连接第一接口11，或者说该膨胀阀30的第二入口303可以作为第一接口11，以使电池包2的制冷剂出口21排出的气体通过膨胀阀30的第二出口304排出，膨胀阀30用于根据电池包2的制冷剂出口21排出的气体，调节膨胀阀30的第一出口302向电池包2排出的制冷剂。具体地，该膨胀阀30可以根据经过第二入口303和第二出口304的制冷剂的状态，例如温度或者压力，确定制冷剂是否在电池包2内被充分利用。其中，该膨胀阀30还可以包括温度检测结构，以用于感应或者测量经过电池包2的制冷剂的温度。
75.例如，若电池包2温度增加量较小，制冷剂过量会导致电池包2内的制冷剂未被充分利用，则经过膨胀阀30的第二入口303的制冷剂的温度会较预设温度值偏高，或者压力比预设压力值偏小，那么膨胀阀30可以减少第一出口302向电池包2排出的制冷剂；相反的，若电池包2内的制冷剂不足，则电池包2内的温度偏高，膨胀阀30的第二入口303的制冷剂的温度也会比预设温度值偏高，那么膨胀阀30可以增加第一出口302向电池包2排出的制冷剂。
76.可选地，排出电池包2的制冷剂温度升高，例如，排出制冷剂的预设温度值通常可以设置为0℃-5℃；排出电池包2的制冷剂的压力降低，例如，排出的制冷剂的预设压力值通常可以设置为300kpa
±
30kpa，或者，300kpa
±
20kpa，但本技术实施例并不限于此。
77.应理解，本技术实施例中电池包2的制冷剂出口21排出的汽化气体可能携带有部分液体，例如，制冷剂汽化不完全，可能导致汽化的气体制冷剂混杂液体一并排出，本技术实施例并不限于此。
78.可选地，如图2和图3所示，检测设备50还包括：第三温度传感器57，与电池包2连接，第三温度传感器57用于监测电池包2的内部的温度。例如，可以根据第三温度传感器57测量的温度，在测量的温度超过测试所需温度，或者超过电池包2的正常温度时，控制开启温度管理设备1；相反的，在测量的温度满足测试需求，或者满足电池包2的正常温度时，控
制关闭温度管理设备。具体地，该第三温度传感器57可以连接控制单元70，以使该控制单元70可以获取电池包2的内部温度，该温度值既可以用于记录实验数据，还可以用于对温度管理设备1进行调节。
79.在本技术实施例中，经过电池包2排出的气体可以直接进入压缩机10，或者，也可以通过压力调节阀40进入压缩机10。具体地，本技术实施例的压力调节阀40的第一端401连接电池包2的制冷剂出口21，例如，该压力调节阀40的第一端401可以连接第二阀92；该压力调节阀40的第二端402连接压缩机10的入口101。该压力调节阀40可以用于调节压力调节阀40的第二端402向压缩机10的入口101排出的气体的压力值处于预设范围。
80.可选地，本技术实施例的预设范围可以根据实际应用进行设置。例如，可以根据压缩机10的工作效率进行设置。例如，根据上文描述，本技术实施例的电池包2排出的制冷剂的预设压力值通常为300kpa
±
30kpa，与之对应的，预设范围可以设置为300
±
30kpa，以保证压缩机10的工作效率，降低功耗。
81.可选地，本技术实施例的检测设备50还包括以下至少一个：第一视液镜51，设置在压缩机10的入口101与压力调节阀40之间，用于监测进入压缩机10的入口101的气体中混合的液体；第一温度传感器52，设置在压力调节阀40和第一接口11之间，用于监测进入压力调节阀40的制冷剂的温度；第一压力传感器53，设置在压力调节阀40和第一接口11之间，用于监测进入压力调节阀40的制冷剂的压力。
82.例如，如图2和图3所示，本技术实施例的第一视液镜51通常设置在压缩机10与压力调节阀40之间，以用于检测进入压缩机10的气体中混杂的液体的状态。例如，可以用于观察进入压缩机10的气体中混杂的液态制冷剂的状态，从而在进入压缩机10的气体中混杂的液态制冷剂过多时，及时减少进入压缩机10的气体中混杂的液态制冷剂，以避免过多低温制冷剂进入压缩机10，造成压缩机10的低压端过多结冰，也可以避免造成压缩机10的液击事故。本技术实施例第一温度传感器52和第一压力传感器53可以设置在压力调节阀40和第二阀92之间，以用于检测进入压力调节阀40的制冷剂的温度和压力。并且，本技术实施例并不限制第一温度传感器52和第一压力传感器53之间的相对顺序，例如，第一温度传感器52和第一压力传感器53之间的设置顺序可以如图2和图3所示，或者，也可以按照其他顺序排列。
83.在一些实施例中，本技术实施例的控制单元70可以与第一温度传感器52和第一压力传感器53相连，以及时获取电池包2排出的制冷剂的温度和压力。获取的电池包2排出的制冷剂的温度和压力，既可以用于记录该温度和压力的数据，也可以根据检测的温度和压力，调节温度管理设备1内的其他部件。例如，在电池包括2排出的制冷剂小于预设压力值时，确定电池包2内制冷剂过量，进而降低进入电池包2的制冷剂。
84.应理解，本技术实施例的压力调节阀40的第二端402可以用于向压缩机10的入口101输入压力值处于预设范围的气体，但压力调节阀40的第一端401的制冷剂的压力值可能不属于该预设范围，则需要对该温度管理设备1进行调节。具体地，压力调节阀40的第一端401处制冷剂的压力小于预设范围，可能由多种原因造成。例如，冷凝器20排出的制冷剂温度过低，可能导致压力调节阀40的第一端401处制冷剂压力值过低。再例如，压缩机10高压端输出的气体压力值低，即压缩机10的出口102向冷凝器20排出的气体的压力值低，也可能导致压力调节阀40的第一端401处制冷剂压力值过低。再例如，电池包2的温度较低也可能
导致压力调节阀40的第一端401处制冷剂压力值过低。另外，上述各种原因可能单独存在或者多种原因同时存在。
85.若进入压缩机10的制冷剂的温度过低，则可能造成压缩机10的低压端温度过低而引发过多结冰，也可能避免造成压缩机10的液击事故，进而造成压缩机10故障，或者损坏压缩机10。因此，可以通过设置压力调节阀40，以避免进入压缩机10的制冷剂温度过低。
86.基于上述原因，可以通过多种方式调节压力调节阀40的第一端401的制冷剂的压力。例如，本技术实施例的温度管理设备1还可以包括：调节组件60，调节组件60用于连接压缩机10的入口101和冷凝器20的出口202，调节组件60用于调节进入膨胀阀30的第一入口301的制冷剂占据通过冷凝器20的出口202排出的制冷剂的比例。本技术实施例的压力调节阀40用于使向压缩机10提供具有相对稳定的压力值的气体，那么，在电池包2排出的制冷剂的压力不满足预设范围时，可以通过该调节组件60进行调节。
87.例如，本技术实施例的压力调节阀40可以与控制单元70相连，调节组件60也可以与控制单元70相连，该控制单元70用于根据压力调节阀40的第一端401的气体的压力，控制调节组件60，以便于温度管理设备1的及时调节，提高降温效率，避免浪费。
88.具体地，本技术实施例的调节组件60可以用于：若压力调节阀40的第一端401的气体的压力高于预设范围，增加进入膨胀阀30的第一入口301的制冷剂占据通过冷凝器20的出口202排出的制冷剂的比例。具体地，若进入压力调节阀40的第一端401的气体的压力高于预设范围，或者，进入压力调节阀40的第一端401的气体的温度高于预设温度值，则可能存在电池包2内的制冷剂不足等问题，因此，可以通过调节组件60增加进入膨胀阀30的第一入口301的制冷剂，以增加电池包2内的制冷剂，进而达到快速降温的效果，使得压力调节阀40的第一端401的气体压力降低。
89.本技术实施例的调节组件60还可以用于：若压力调节阀40的第一端401的气体的压力低于预设范围，减少进入膨胀阀30的第一入口301的制冷剂占据通过冷凝器20的出口202排出的制冷剂的比例。具体地，若进入压力调节阀40的第一端401的气体的压力低于预设范围，或者，进入压力调节阀40的第一端401的气体的温度低于预设温度值，则可能是电池包2内的制冷剂过量，或者电池包2内的制冷剂温度过低等问题，因此，可以通过调节组件60减少进入膨胀阀30的第一入口301的制冷剂，以减少电池包2内的制冷剂，避免制冷剂的浪费。
90.可选地，若压力调节阀40的第一端401的气体的压力低于预设范围，调节组件60用于控制通过冷凝器20的出口202排出的制冷剂中至少部分制冷剂流向压缩机10的入口101，这样可以减少冷凝器20排出的制冷剂中进入膨胀阀30的部分，也就减少了进入电池包2的制冷剂，避免浪费。
91.应理解，本技术实施例的调节组件60可以根据实际应用进行设置。例如，如图2和图3所示，调节组件60可以包括：毛细管61；电磁阀62，电磁阀62的入口621连接冷凝器20的出口202，电磁阀62的出口622通过毛细管61连接压缩机10的入口101，既便于调节，线路设置也相对简单。例如，本技术实施例的电磁阀62具有开启和关闭两个状态；另外，可以通过控制该电磁阀62的开启时长或者开启次数，以调节经过电磁阀62流向毛细管61的制冷剂的量。
92.当需要增加进入膨胀阀30或者进入电池包2的制冷剂，或者说增加进入膨胀阀30
的第一入口301的制冷剂占据通过冷凝器20的出口202排出的制冷剂的比例时，则电磁阀62关闭，或者减少电磁阀62的开启时长或开启次数，以使经过冷凝器20排出的制冷剂大量进入膨胀阀30，即进入电池包2内，而较少或者没有通过毛细管61进入压缩机10；相反的，若需要减少进入膨胀阀30或者进入电池包2的制冷剂，或者说降低进入膨胀阀30的第一入口301的制冷剂占据通过冷凝器20的出口202排出的制冷剂的比例时，则开启电磁阀62，或者增加电磁阀62的开启时长或者开启次数，以使经过冷凝器20排出的制冷剂部分进入膨胀阀30，即进入电池包2内，同时，还有部分制冷剂直接经过毛细管61进入压缩机10，以降低进入膨胀阀30的第一入口301的制冷剂占据通过冷凝器20的出口202排出的制冷剂的比例，进而可以提高压力调节阀40的第一端401的制冷剂的压力。
93.可选地，本技术实施例的电磁阀62可以根据实际应用选择不同类型。例如，该电磁阀62可以采用液用电磁阀。
94.应理解，本技术实施例的压力调节阀40的第一端401的制冷剂的压力低于预设范围的情况下，除了通过调节组件60进行调节外，也可以通过其他方式提高该调节阀40的第一端401的制冷剂的压力，或者，在使用调节组件60进行调节的情况下，也可以结合其他方式，共同提高该调节阀40的第一端401的制冷剂的压力。
95.例如，可以通过膨胀阀30控制进入电池包2的制冷剂多少；再例如，也可以通过压缩机10进行调节，该压缩机10采用变频压缩机10。具体地，若压力调节阀40的第一端401的制冷剂的压力低于预设范围，或者，若完全开启电磁阀62的情况下，压力调节阀40的第一端401的制冷剂的压力仍低于预设范围，则可以降低压缩机10的工作频率，以降低压缩机10的排气量，即降低制冷剂在压缩机10内的压缩比，从而提高压力调节阀40的第一端401的制冷剂的压力；相反的，还可以通过增加压缩机10的工作频率的方式，例如，增加压缩机10的排气量，即增加制冷剂在压缩机10内的压缩比，从而降低压力调节阀40的第一端401的制冷剂的压力。
96.因此，本技术实施例的温度管理设备1，通过设置的压力调节阀40、调节组件60以及检测设备50，既可以实时检测温度管理设备1中各处的制冷剂的温度和压力等状态变化，还可以有效调节电池包2内制冷剂的含量，既可以保证电池包2所需温度，达到快速降温的效果，还可以有效避免资源浪费，提高了该温度管理设备1的工作效率。
97.虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述，但在不脱离本技术的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征：
1.一种温度管理设备，其特征在于，所述温度管理设备用于对由制冷剂冷却的电池包进行温度管理，所述温度管理设备包括：第一接口，用于可拆卸的连接电池包的制冷剂出口；第二接口，用于可拆卸的连接电池包的制冷剂入口；压缩机；冷凝器，所述冷凝器的入口与所述压缩机的出口连接；膨胀阀，所述膨胀阀的第一入口与所述冷凝器的出口连接，所述膨胀阀的第一出口与所述第二接口相连接；压力调节阀，所述压力调节阀的第一端连接所述第一接口，所述压力调节阀的第二端连接所述压缩机的入口，所述压力调节阀用于调节所述电池包的制冷剂出口排出的气体的压力，以使所述压力调节阀的第二端向所述压缩机的入口排出的气体的压力值处于预设范围；检测设备，所述检测设备与所述第一接口和/或所述第二接口连接，用于检测所述第一接口和/或所述第二接口处的所述制冷剂的状态，所述检测设备包括：视液镜、温度传感器和压力传感器中的至少一个。2.根据权利要求1所述的温度管理设备，其特征在于，所述预设范围为300
±
30kpa。3.根据权利要求1或2所述的温度管理设备，其特征在于，所述温度管理设备还包括：调节组件，所述调节组件用于连接所述压缩机的入口和所述冷凝器的出口，所述调节组件用于调节进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂占据通过所述冷凝器的出口排出的制冷剂的比例。4.根据权利要求3所述的温度管理设备，其特征在于，所述调节组件用于：若所述压力调节阀的第一端的气体的压力高于所述预设范围，增加进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂占据通过所述冷凝器的出口排出的制冷剂的比例；和/或，若所述压力调节阀的第一端的气体的压力低于所述预设范围，减少进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂占据通过所述冷凝器的出口排出的制冷剂的比例。5.根据权利要求4所述的温度管理设备，其特征在于，若所述压力调节阀的第一端的气体的压力低于所述预设范围，所述调节组件用于控制通过所述冷凝器的出口排出的制冷剂中至少部分制冷剂流向所述压缩机的入口。6.根据权利要求4或5所述的温度管理设备，其特征在于，所述温度管理设备还包括：控制单元，所述控制单元用于根据所述压力调节阀的第一端的气体的压力，控制所述调节组件。7.根据权利要求3至6中任一项所述的温度管理设备，其特征在于，所述调节组件包括：毛细管；电磁阀，所述电磁阀的入口连接所述冷凝器的出口，所述电磁阀的出口通过所述毛细管连接所述压缩机的入口。8.根据权利要求1至7中任一项所述的温度管理设备，其特征在于，所述检测设备包括以下至少一个：第一视液镜，设置在所述压缩机的入口与所述压力调节阀之间，用于监测进入所述压缩机的入口的气体中混合的液体；
第一温度传感器，设置在所述压力调节阀和所述第一接口之间，用于监测所述进入所述压力调节阀的制冷剂的温度；第一压力传感器，设置在所述压力调节阀和所述第一接口之间，用于监测所述进入所述压力调节阀的制冷剂的压力。9.根据权利要求1至8中任一项所述的温度管理设备，其特征在于，所述膨胀阀为h型热力膨胀阀，所述膨胀阀还包括第二入口和第二出口，所述膨胀阀的第二入口连接所述第一接口，以使所述电池包的制冷剂出口排出的气体通过所述膨胀阀的第二出口排出，所述膨胀阀用于根据所述电池包的制冷剂出口排出的气体，调节所述膨胀阀的第一出口排出的制冷剂。10.根据权利要求1至9中任一项所述的温度管理设备，其特征在于，所述温度管理设备还包括：储液罐，所述储液罐的入口连接所述冷凝器的出口，所述储液罐用于储存所述冷凝器的出口排出的制冷剂；干燥过滤器，所述干燥过滤器设置在所述储液罐的出口与所述膨胀阀的第一入口之间，用于过滤所述储液罐的出口排出的制冷剂中的杂质；风机，用于为所述冷凝器降温。11.根据权利要求10所述的温度管理设备，其特征在于，所述检测设备包括以下至少一个：第二视液镜，设置在所述干燥过滤器与所述膨胀阀的第一入口之间，用于监测进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂的状态；第二温度传感器，设置在所述干燥过滤器与所述膨胀阀的第一入口之间，用于监测进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂的温度；第二压力传感器，设置在所述干燥过滤器与所述膨胀阀的第一入口之间，用于监测进入所述膨胀阀的第一入口的制冷剂的压力。12.根据权利要求1至11中任一项所述的温度管理设备，其特征在于，所述检测设备还包括：第三温度传感器，与所述电池包连接，所述第三温度传感器用于监测所述电池包的内部的温度。13.根据权利要求1至12中任一项所述的温度管理设备，其特征在于，所述温度管理设备还包括：第一阀和第二阀，所述第一阀设置在所述冷凝器的出口与所述膨胀阀的第一入口之间，所述第二阀设置在所述第一接口与所述压缩机的入口之间，在所述第一阀和所述第二阀关闭时，所述电池包替换掉另一电池包，并与所述温度管理设备连接，以在所述第一阀和所述第二阀再次打开时，所述温度管理设备为所述电池包进行温度管理。14.根据权利要求13所述的温度管理设备，其特征在于，所述温度管理设备还包括：真空组件，所述真空组件用于：在将所述电池包与所述温度管理设备连接后，且在所述第一阀和所述第二阀再次打开之前，对所述电池包进行抽真空处理。15.一种测试系统，其特征在于，包括：
根据权利要求1至14中任一项所述的温度管理设备；多个电池包，所述温度管理设备用于在不同时间内，分别对由制冷剂冷却的所述多个电池包进行温度管理，以测试所述多个电池包。

技术总结
本申请实施例公开了一种温度管理设备和测试系统。该温度管理设备用于对由制冷剂冷却的电池包进行温度管理，该温度管理设备包括：第一接口，用于可拆卸的连接电池包的制冷剂出口；第二接口，用于可拆卸的连接电池包的制冷剂入口；压缩机；冷凝器；膨胀阀，该膨胀阀的第一出口与该第二接口相连接；压力调节阀，该压力调节阀的第一端连接该第一接口，该压力调节阀的第二端连接该压缩机的入口，该压力调节阀用于调节该电池包的制冷剂出口排出的气体的压力，以使该压力调节阀的第二端向该压缩机的入口排出的气体的压力值处于预设范围。本申请实施例的温度管理设备和测试系统，能够在电池包测试过程中，使电池包维持稳定适宜的温度。使电池包维持稳定适宜的温度。使电池包维持稳定适宜的温度。


技术研发人员：魏国杰
受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日：2022.03.23
技术公布日：2023/10/8