一种多合一控制器冷却回路寿命测试方法与流程

1.本发明涉及新能源汽车领域，具体涉及多合一控制器冷却回路寿命的测试方法。


背景技术：

2.新能源汽车技术发展迅速，现阶段车辆控制器有向更高集成度水平发展的趋势，本发明所述的多合一控制器包括驱动电机控制单元、dc/dc、电动助力转向控制单元、空气压缩机控制单元、高压配电单元。车辆行驶时，多合一控制器中多个控制器同时工作将产生比单一控制器工作更高的热量，从而使控制器冷却回路处于更加严酷的环境中。在此情况下，对控制器冷却回路的可靠性提出了更高要求。目前针对控制器冷却回路的测试内容主要为冷却回路密封性、冷却回路流阻特性，相关国标缺少针对控制器冷却回路寿命测试方法与规范，无法验证控制器全生命周期冷却回路的可靠性。
3.车辆每次启动运行，冷却系统即开始工作，控制器冷却回路将建立起工作压力，而工作压力建立的过程即对冷却回路施加了一次压力冲击。当冷却系统停止运行后，冷却回路中压力释放。整个生命周期中循环往复的应力冲击对冷却回路结构可靠性是严苛的考验。因此，常规的密封性测试、流阻特性测试无法验证此种情况下控制器冷却回路可靠性。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种多合一控制器冷却回路寿命测试方法，用以解决现有国家标准无法对控制器冷却回路全生命周期可靠性进行检验导致的控制器可靠度低的问题。
5.本发明采用的技术方案为：
6.一种多合一控制器冷却回路寿命测试方法，包括以下步骤：
7.步骤1，获取多合一控制器搭载车辆每日平均的启停次数，根据每日平均启停次数计算得到全生命周期的总启停次数，从而获得所述多合一控制器冷却回路寿命测试总循环数；所述多合一控制器冷却回路寿命测试总循环数的计算公式为：
8.na＝d×
l
×
365
9.其中，na为多合一控制器搭载车辆全生命周期的总启停次数；nd为多合一控制器搭载车辆每日平均的启停次数，次/日；l为多合一控制器设计寿命，年；
10.步骤2，设置测试冷却介质温度、流量及压力；
11.步骤3，通过进行气密性测试判断待测样件状态是否合格；若合格则进入步骤4，若不合格则不能进行测试；
12.步骤4，选取待测样件，对冷却回路进行冲击循环测试直至达到寿命测试总试验循环数；
13.步骤5，完成冷却回路寿命测试总循环数后，对冷却回路进行气密性检测，判断冷却回路气密性是否符合技术条件要求，若不满足要求则判定为冷却回路失效。
14.进一步，所述冲击循环测试包括加压段、保压段和泄压段；所述加压段是指对冷却回路开始施加测试冷却介质温度、流量以及压力条件直到稳定，运行第一设定时间；所述保
压段是指冷却回路在测试冷却介质温度、流量以及压力条件稳定后运行第二设定时间；所述泄压段是指停止对冷却回路施加测试冷却介质温度、流量以及压力条件后运行第三设定时间。
15.进一步，所述测试冷却介质温度不高于多合一控制器正常工作允许的最高冷却介质温度；所述测试冷却介质流量为多合一控制器冷却回路设计的最大工作流量；所述测试冷却介质压力不高于多合一控制器冷却回路设计的最大承受压力。
16.进一步，在步骤4中，待测样件出现故障或损坏时停止试验，对待测样件进行分析，若分析为冷却回路问题引起的故障，则判断为待测样件冷却回路失效；若不是待测样件冷却回路问题引起，则排除问题后继续进行测试。
17.本发明产生的有益效果是：本发明依据多合一控制器全生命周期冷却回路受到的冷却压力对其造成的压力冲击情况，设计了冷却回路寿命测试总循环次数的计算公式，简化冷却回路中压力变化模型，通过进行冷却回路寿命测试来判断多合一控制器冷却回路可靠性。本发明可以提前发现控制器结构可靠性问题，可缩短冷却回路可靠性验证周期，有利于提高冷却回路可靠性。
附图说明
18.图1为本发明的测试流程图；
19.图2为本发明的冷却回路冲击曲线示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
21.如图1所示，本发明是一种多合一控制器冷却回路寿命测试方法，包括以下步骤：
22.步骤1，获取多合一控制器搭载车辆每日平均的启停次数，根据每日平均启停次数计算得到全生命周期的总启停次数，从而获得所述多合一控制器冷却回路寿命测试总循环数；所述多合一控制器冷却回路寿命测试总循环数的计算公式为：
23.na＝nd×
l
×
365
24.其中，na为多合一控制器搭载车辆全生命周期的总启停次数；nd为多合一控制器搭载车辆每日平均的启停次数，次/日；l为多合一控制器设计寿命，年；
25.步骤2，设置测试冷却介质温度、流量及压力；
26.步骤3，通过进行气密性测试判断待测样件状态是否合格；若合格则进入步骤4，若不合格则不能进行测试；
27.步骤4，选取待测样件，对冷却回路进行冲击循环测试直至达到寿命测试总试验循环数；
28.步骤5，完成冷却回路寿命测试总循环数后，对冷却回路进行气密性检测，判断冷却回路气密性是否符合技术条件要求，若不满足要求则判定为冷却回路失效。
29.在本发明中，所述冲击循环测试包括加压段、保压段和泄压段；所述加压段是指对冷却回路开始施加测试冷却介质温度、流量以及压力条件直到稳定，运行第一设定时间；所述保压段是指冷却回路在测试冷却介质温度、流量以及压力条件稳定后运行第二设定时间；所述泄压段是指停止对冷却回路施加测试冷却介质温度、流量以及压力条件后运行第
三设定时间。
30.在本发明中，所述测试冷却介质温度不高于多合一控制器正常工作允许的最高冷却介质温度；所述测试冷却介质流量为多合一控制器冷却回路设计的最大工作流量；所述测试冷却介质压力不高于多合一控制器冷却回路设计的最大承受压力。
31.在本发明的步骤4中，待测样件出现故障或损坏时停止试验，对待测样件进行分析，若分析为冷却回路问题引起的故障，则判断为待测样件冷却回路失效；若不是待测样件冷却回路问题引起，则排除问题后继续进行测试。
32.以下为本发明的一种实施例，本实施例中采用城市公交运行情况来计算多合一控制器冷却回路寿命测试总循环数，根据大数据统计得出城市公交车每天约进行八次启停，即多合一控制器搭载车辆每日平均启停次数为8次/日；按照新能源客车可靠性寿命为10年，每年工作365天，则多合一控制器冷却回路寿命测试总循环数为29200次；按照新能源客车可靠性寿命为15年，每年工作365天，则多合一控制器冷却回路寿命测试总循环数为43800次；数据见表1：
33.表1寿命与测试总循环数：
34.寿命测试总循环数10年29200次15年43800次
35.城市公交车采用水和乙二醇混合冷却液作为冷却介质，运行时多合一控制器冷却液温度最高为65℃，冷却液最大工作流量为30l/min，冷却回路设计的最大承受压力为300kpa。在进行寿命测试前，控制器冷却回路进水温度设置为55℃，控制器冷却回路进水流量设置为30l/min，在测试过程中监控冷却回路中冷却液压力应≤300kpa。
36.使用3台多合一控制器作为待测样件，分别对其编号为1#样件、2#样件和3#样件。在开启寿命测试前，应明确待测样件状态为合格状态。选用对待测样件进行气密性检测的方法进行状态确认。若待测样件状态判定合格，则开展寿命测试；若待测样件状态判定不合格，则不可以进行寿命测试，需更换其他状态判定为合格的待测样件进行冷却回路寿命测试。
37.多合一控制器运行时，冷却回路受到冷却液在内部产生的压力冲击。该压力冲击过程可以简化为压力建立过程、压力保持过程和压力释放过程，转换为试验循环后包括加压段、保压段和泄压段。冲击曲线如图2所示，p
t
为稳定后压力，是按照温度55℃、流量30l/min施加冷却液所达到稳定的压力。测试时，试验循环加压段是指对冷却回路开始施加测试冷却液温度、冷却液流量以及压力条件直到稳定，运行第一设定时间t1，为10s；试验循环保压段是指冷却回路在测试冷却液温度、冷却液流量以及压力条件稳定后运行第二设定时间t2，为35s；试验循环泄压段是指停止对冷却回路在测试冷却液温度、冷却液流量以及压力条件后运行第三设定时间t3，为10s；一次循环的运行时间为60s。按照冲击曲线进行测试，直至达到10年寿命总循环次数29200次或15年寿命总循环次数43800次。
38.测试中出现故障或损坏时停止试验对控制器进行分析，若判断为冷却回路问题引起，则判断为多合一控制器冷却回路失效；若不是冷却回路问题引起，则排除问题后继续进行测试。
39.完成多合一控制器冷却回路寿命测试总试验循环数后，对1#样件、2#样件和3#样
件控制器按照q/zq js91进行冷却回路气密性检测，判断冷却回路气密性是否符合技术条件要求，若任一台不满足要求则判定为多合一控制器冷却回路失效。
40.以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变化的模式、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种多合一控制器冷却回路寿命测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取多合一控制器搭载车辆每日平均的启停次数，根据每日平均启停次数计算得到全生命周期的总启停次数，从而获得所述多合一控制器冷却回路寿命测试总循环数；所述多合一控制器冷却回路寿命测试总循环数的计算公式为：n
a
＝
d
×
l
×
365其中，n
a
为多合一控制器搭载车辆全生命周期的总启停次数；n
d
为多合一控制器搭载车辆每日平均的启停次数，次/日；l为多合一控制器设计寿命，年；步骤2，设置测试冷却介质温度、流量及压力；步骤3，通过进行气密性测试判断待测样件状态是否合格；若合格则进入步骤4，若不合格则不能进行测试；步骤4，选取待测样件，对冷却回路进行冲击循环测试直至达到寿命测试总试验循环数；步骤5，完成冷却回路寿命测试总循环数后，对冷却回路进行气密性检测，判断冷却回路气密性是否符合技术条件要求，若不满足要求则判定为冷却回路失效。2.根据权利要求1所述的一种多合一控制器冷却回路寿命测试方法，其特征在于：所述冲击循环测试包括加压段、保压段和泄压段；所述加压段是指对冷却回路开始施加测试冷却介质温度、流量以及压力条件直到稳定，运行第一设定时间；所述保压段是指冷却回路在测试冷却介质温度、流量以及压力条件稳定后运行第二设定时间；所述泄压段是指停止对冷却回路施加测试冷却介质温度、流量以及压力条件后运行第三设定时间。3.根据权利要求1所述的一种多合一控制器冷却回路寿命测试方法，其特征在于：所述测试冷却介质温度不高于多合一控制器正常工作允许的最高冷却介质温度；所述测试冷却介质流量为多合一控制器冷却回路设计的最大工作流量；所述测试冷却介质压力不高于多合一控制器冷却回路设计的最大承受压力。4.根据权利要求1所述的一种多合一控制器冷却回路寿命测试方法，其特征在于：在步骤4中，待测样件出现故障或损坏时停止试验，对待测样件进行分析，若分析为冷却回路问题引起的故障，则判断为待测样件冷却回路失效；若不是待测样件冷却回路问题引起，则排除问题后继续进行测试。

技术总结
本发明公开了一种多合一控制器冷却回路寿命测试方法,依据多合一控制器全生命周期冷却回路中冷却介质造成的压力冲击情况，设计了冷却回路寿命测试总循环次数的计算公式，简化了冷却回路中压力变化模型，通过进行冷却回路寿命测试来判断多合一控制器冷却回路可靠性。本发明可以提前发现控制器结构可靠性问题，便于缩短冷却回路可靠性验证周期，有利于提高冷却回路可靠性。却回路可靠性。却回路可靠性。


技术研发人员：宋政委 杨路祥 滑志龙 赵永飞 李天宇
受保护的技术使用者：郑州智驱科技有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/10/11