1.一种纯气态运行的新能源汽车空调压缩机寿命测试装置,其特征在于,包括:
代用制冷系统,用于确保压缩机测试的特定工况运行条件;
测控系统,以PLC为控制核心,实现整个测试装置的数据测量和系统控制;
测试环境室,用于提供压缩机测试所需的环境温度。
2.根据权利要求1所述的一种纯气态运行的新能源汽车空调压缩机寿命测试装置,其特征在于,所述的代用制冷系统包括制冷循环主系统、回收子系统、回气制冷子系统、环境制冷子系统和辅助部分;制冷循环主系统确保测试压缩机在设定工况下运行,其包括测试压缩机、电磁阀一、排气节流阀一、排气节流阀二、排气节流阀三、中间缓冲盘管、电磁阀二、吸气节流阀一、吸气节流阀二、电子膨胀阀、回气罐;所述回气罐内有蒸发盘管和回气罐电加热管;回收子系统的作用是回收制冷剂,其包括回收阀、回收压缩机、回收子系统冷凝器和回收储液罐,所述回收储液罐用于储存制冷剂;回气制冷子系统和回气罐内的电加热管实现对吸气温度的控制,回气制冷子系统包括回气制冷压缩机、回气机组冷凝器、回气机组膨胀阀和蒸发盘管;环境制冷子系统和环境温度电加热管实现对测试压缩机环境温度的控制,环境制冷子系统包括环境制冷压缩机、环境机组冷凝器、环境机组膨胀阀和环境机组蒸发器;辅助部分包括平衡阀、真空阀和加液阀。
3.根据权利要求1所述的一种纯气态运行的新能源汽车空调压缩机寿命测试装置,其特征在于,所述测控系统的PLC通过与网络交换机连接与直流电源、触摸屏和工业控制机通讯;PLC通过扩展的RS232接口与PCAN‑LIN模块连接与测试压缩机驱动器通讯,控制测试压缩机的启动和停止,以及控制转速的大小;PLC通过与继电器连接对直流电源、回收压缩机、环境循环风机和各种阀门的控制;PLC通过与固态继电器连接对回气罐电加热管和环境温度电加热管的控制;PLC通过控制电子膨胀阀驱动器的正反转来控制电子膨胀阀的脉冲数;
PLC通过RS485接口与热电偶输入模块连接对温度进行数据采集;PLC通过RS485接口与模拟量输入模块连接,模拟量输入模块与传感器连接对压力、电流和电压进行数据采集;PLC通过扩展的模拟量输入输出模块与传感器连接对电流和压力进行数据采集以及对电气比例阀输出压力的控制。
4.根据权利要求1所述的一种纯气态运行的新能源汽车空调压缩机寿命测试装置,其特征在于,所述的测试环境室装载测试压缩机,测试环境室正上方装有环境循环风机、侧面装有环境温度电加热管和环境制冷子系统的蒸发器;所述的环境循环风机的作用是保证测试环境室内的空气循环,使测试环境室内部空间温度分布均匀;所述的环境温度电加热管和环境制冷子系统的蒸发器是用来控制测试环境室的温度,能够实现测试环境室的温度在‑30℃~120℃范围内任意控制。
5.根据权利要求2所述的一种纯气态运行的新能源汽车空调压缩机寿命测试装置,其特征在于,所述代用制冷系统具体连接关系为:测试压缩机的排气端连有排气压力表,测试压缩机的排气端与三个并联的排气节流阀连接,其中排气节流阀三的前面与电磁阀一连接,在三个排气节流阀的后面接有中间缓冲盘管,在中间缓冲盘管后面与并联的吸气节流阀一、吸气节流阀二和电子膨胀阀连接,其中吸气节流阀二的前面与电磁阀二连接,在吸气节流阀的后面与回气罐连接,回气罐里面有回气罐电加热管和蒸发盘管,能够控制测试压缩机的吸气温度;回气罐出口与测试压缩机的吸气端连接;在吸气端连有吸气压力表;所述的回收子系统包括回收阀、回收压缩机、回收子系统冷凝器和回收储液罐;回收阀一端与测试压缩机的排气端连接,一端与回收压缩机吸气端连接,在回收压缩机的排气端连有回收子系统冷凝器,在回收子系统冷凝器后面与回收储液罐连接,用来储存回收的制冷剂;所述回气制冷子系统包括回气制冷压缩机、回气机组冷凝器、回气机组膨胀阀和蒸发盘管,在回气制冷压缩机的排气端和吸气端连有压力表,所述的环境制冷子系统包括环境制冷压缩机、环境机组冷凝器、环境机组膨胀阀和环境机组蒸发器,在环境制冷压缩机的吸气端和排气端连有压力表;辅助部分包括平衡阀、真空阀、加液阀;平衡阀一端与测试压缩机的吸气端连接,一端与测试压缩机的排气端连接,真空阀的一端连接到制冷循环主系统中,一端与真空泵连接,真空阀打开是为了真空泵对制冷循环主系统抽真空;加液阀的一端与测试压缩机的吸气端连接,一端与回收储液罐连接,加液阀的打开向制冷循环主系统加入制冷剂。
6.一种如权利要求2‑5任意一项所述的纯气态运行的新能源汽车空调压缩机寿命测试装置的测试方法,其特征在于,测试压缩机工况试验包括两个阶段,第一阶段为固定转速试验工况,第二阶段为转速循环试验工况,具体包括如下步骤:(1)测试压缩机的安装:将测试压缩机安装在测试环境室内,并将测试压缩机的吸气端和排气端连接到制冷循环主系统中;
(2)设定测试工况参数:在触摸屏上进入参数设置界面,设置测试压缩机的基本参数、测试工况参数并输入对应的通讯报文;
(3)进入固定转速试验阶段:初始化固定转速试验工况代号n=1;
(4)初始化固定转速试验工况n的参数;
(5)调节吸气压力、排气压力、吸气温度和环境温度;
(6)判断吸气压力、排气压力、吸气温度和环境温度是否达到固定转速试验工况n的设定值;如果没有达到,则返回第5步继续调节;否则就进行下一步;
(7)固定转速试验工况n开始测试;
(8)数据采集:测试装置对各种所需数据进行高速采样;
(9)判断测试时间是否达到固定转速试验工况n设定时间;如果没有达到,则返回第8步继续数据采集,否则就进行下一步;
(10)判断固定转速试验工况是否都已完成测试。如果没有,则固定转速试验工况代号加1,然后返回第4步开始新的固定转速试验工况测试;否则就进入转速循环试验;
(11)进入转速循环试验阶段:初始化转速循环试验工况代号n=1;
(12)初始化转速循环试验工况n的参数;
(13)调节吸气压力、排气压力、吸气温度和环境温度;
(14)判断吸气压力、排气压力、吸气温度和环境温度是否达到转速循环试验工况n的设定值;如果没有达到,则返回第13步继续调节,否则就进行下一步;
(15)转速循环试验工况n开始测试;
(16)30s内转速从0rpm升到最低转速;
(17)保持转速为最低转速;
(18)判断最低转速持续时间是否达到1min,如果没有达到1min,则返回17步,否则就进行下一步;
(19)15s内转速升速1000rpm;
(20)保持转速为升速后的转速;
(21)升速后,判断转速持续时间是否到达1min:如果没有达到1min,则返回第20步,否则就进行下一步;
(22)判断转速是否到达最高转速:如果转速不是最高转速,则返回第19步继续升转速;
否则进行下一步;
(23)判断是否到达转速循环试验工况n设定时间:如果没有达到转速循环试验工况n的设定时间,则30s内从最高转速降至0rpm,停留30s后,返回第16步继续测试;否则进行下一步;
(24)判断转速循环试验工况是否都已完成测试。如果没有,则转速循环试验工况代号加1,然后返回第12步开始新的转速循环试验工况测试;否则就进行下一步;
(25)停止测试;
(26)保存数据与生成报告:将测试数据通过网络交换机保存到工业控制机中,并自动生成测试报告。
7.根据权利要求6所述的一种纯气态运行的新能源汽车空调压缩机寿命测试的方法,其特征在于,吸气压力的控制流程为:当吸气压力偏低时,第一步判断吸气气控压力是否小于吸气气控压力电气比例阀输出的最大值0.9Mpa,如果小于0.9Mpa,则调大吸气气控压力;否则进行第二步判断电磁阀二是否打开,若没有打开,则打开电磁阀二;否则进行第三步判断排气气控压力是否小于排气气控压力电气比例阀输出的最大值0.9Mpa,如果小于0.9Mpa,或者等于0.9Mpa且电磁阀一关闭,则进行第四步判断排气压力是否大于设定的排气压力,若大于设定值,则无需操作;否则进行第五步判断中间压力是否小于0.9Mpa,若小于0.9Mpa,则说明制冷循环主系统中的制冷剂不够,需要打开加液阀向制冷循环主系统加制冷剂;如果中间压力等于0.9Mpa,则进行第六步判断电子膨胀阀的脉冲数是否小于2000,若小于2000,则把电子膨胀阀调大;否则就说明蒸发温度过高了,进行蒸发温度过高报警;如果排气气控压力已经达到排气气控压力电气比例阀输出的最大值0.9Mpa且电磁阀一已经打开,则进行第七步判断电子膨胀阀的脉冲数是否小于2000,若小于2000,则把电子膨胀阀调大;否则就说明蒸发温度过高了,进行蒸发温度过高报警;
当吸气压力偏高时,第一步判断吸气气控压力是否大于吸气气控压力电气比例阀的输出的最小值0.01Mpa,若大于0.01Mpa,则调小吸气气控压力;否则进行第二步判断电磁阀二是否关闭,若没有关闭,则关闭电磁阀二;否则进行第三步判断电子膨胀阀的脉冲数是否大于0,若大于0,则把电子膨胀阀调小;否则说明蒸发温度过低了,进行蒸发温度过低报警。
8.根据权利要求6所述的一种纯气态运行的新能源汽车空调压缩机寿命测试的方法,其特征在于,排气压力的控制流程为:当排气压力偏低时,第一步判断排气气控压力是否大于排气气控压力电气比例阀的输出的最小值0.01Mpa,若大于0.01Mpa,则调小排气气控压力;否则进行第二步判断电磁阀一是否关闭,若没有关闭,则关闭电磁阀一;否则说明制冷循环主系统中的制冷剂不够,需要打开加液阀往制冷循环主系统加制冷剂;
当排气压力偏高时,第一步判断排气气控压力是否小于排气气控压力电气比例阀的输出的最大值0.9Mpa,若小于0.9Mpa,则调大排气气控压力;否则进行第二步判断电磁阀一是否打开,若没有打开,则打开电磁阀一;否则说明制冷循环主系统中的制冷剂过多了,需要打开回收阀回收制冷剂。
9.根据权利要求7或8所述的一种纯气态运行的新能源汽车空调压缩机寿命测试的方法,其特征在于,自动加制冷剂控制流程为:当自动加液时,第一步是打开加液阀,第二步是判断加液阀计时器是否启动,若没有启动,则开启加液阀计时器,第三步是判断排气压力是否大于设定的排气压力,如果排气压力大于设定值时,则关闭加液阀,停止并复位加液阀计时器;否则进行第四步判断加液阀计时器是否小于5s,若加液阀计时器小于5s,则继续计时;否则进行第五步判断回收压缩机是否启动,若没有启动,则启动回收压缩机,并启动回收压缩机计时器;如果回收压缩机已经启动,则进行第六步判断回收压缩机计时器是否小于5s,若回收压缩机计时器小于5s,则继续启动回收压缩机;否则说明加液异常,需要关闭加液阀,停止并复位加液计时器,并在测控软件主界面显示加液异常信息。
10.根据权利要求8所述的一种纯气态运行的新能源汽车空调压缩机寿命测试的方法,其特征在于,自动回收制冷剂控制流程为:当自动回收时,第一步是打开回收阀,第二步是判断回收阀计时器是否启动,若没有启动,则开启回收阀计时器,第三步是判断排气压力是否小于设定的排气压力,如果排气压力小于设定值时,则关闭回收阀,停止并复位回收阀计时器;否则进行第四步判断回收阀计时器是否小于5s,若回收阀计时器小于5s,则继续计时;否则进行第五步判断回收压缩机是否启动,若没有启动,则启动回收压缩机,并启动回收压缩机计时器;如果回收压缩机已经启动,则进行第六步判断回收压缩机计时器是否小于5s,若回收压缩机计时器小于5s,则继续启动回收压缩机;否则说明回收异常,需要关闭回收阀,停止并复位回收阀计时器,并在测控软件主界面显示回收异常信息。