高低溫冷熱沖擊試驗(yàn)箱 環(huán)境模擬設(shè)備 液態(tài)沖擊實(shí)驗(yàn)箱 簡(jiǎn)戶儀器

汽車BMS測(cè)試有困擾？這款冷熱沖擊試驗(yàn)箱，符合新規(guī)還高效

上海簡(jiǎn)戶儀器設(shè)備有限公司是一家高科技合資企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機(jī)、冷熱沖擊機(jī)、振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)、機(jī)械沖擊機(jī)、跌落試驗(yàn)機(jī)的環(huán)境試驗(yàn)儀器的公司，是一家具有研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營(yíng)各類可靠性環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的公司。經(jīng)驗(yàn)豐富，并得到許多國(guó)內(nèi)外廠商的信賴與支持。現(xiàn)在我們成為許多品牌的供應(yīng)商。

摘要

本論文針對(duì)汽車電池管理系統(tǒng)（BMS）在冷熱沖擊測(cè)試中面臨的合規(guī)難題與效率瓶頸，基于 GB/T 2423.22-2025 新規(guī)要求，深度剖析適配該標(biāo)準(zhǔn)的冷熱沖擊試驗(yàn)箱在汽車 BMS 測(cè)試中的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)分析設(shè)備在溫控精度、溫變速率、濕度控制、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的技術(shù)特性，結(jié)合實(shí)際測(cè)試案例，驗(yàn)證其對(duì)提升 BMS 測(cè)試準(zhǔn)確性、可靠性及測(cè)試效率的顯著作用，為汽車制造商優(yōu)化 BMS 研發(fā)測(cè)試流程提供參考依據(jù)。

一、引言

在新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下，電池管理系統(tǒng)（BMS）作為保障動(dòng)力電池安全、高效運(yùn)行的核心部件，其性能與可靠性直接影響整車的續(xù)航里程、安全性及使用壽命。冷熱沖擊試驗(yàn)作為評(píng)估 BMS 在溫度環(huán)境下穩(wěn)定性的關(guān)鍵手段，隨著 GB/T 2423.22-2025 新規(guī)的實(shí)施，對(duì)測(cè)試設(shè)備提出了更高要求。傳統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)備存在溫控精度不足、測(cè)試效率低下等問(wèn)題，難以滿足新規(guī)下 BMS 復(fù)雜嚴(yán)苛的測(cè)試需求。因此，一款符合新規(guī)且高效的冷熱沖擊試驗(yàn)箱成為汽車制造商攻克 BMS 測(cè)試難題的關(guān)鍵。

二、汽車 BMS 測(cè)試面臨的挑戰(zhàn)與新規(guī)要求

（一）BMS 測(cè)試的復(fù)雜性與重要性

BMS 在汽車運(yùn)行過(guò)程中，需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，并進(jìn)行充放電管理、故障診斷等操作。在不同的使用場(chǎng)景下，BMS 面臨著高溫暴曬、極寒啟動(dòng)、快充發(fā)熱等溫度環(huán)境的挑戰(zhàn)。例如，在夏季高溫環(huán)境下，電池倉(cāng)內(nèi)溫度可能超過(guò) 60℃，而在北方冬季，環(huán)境溫度可低至 - 30℃以下。BMS 若無(wú)法適應(yīng)這些溫度變化，可能導(dǎo)致電池性能下降、系統(tǒng)故障甚至安全隱患。因此，通過(guò)冷熱沖擊試驗(yàn)?zāi)M溫度環(huán)境，驗(yàn)證 BMS 的可靠性與穩(wěn)定性，對(duì)保障新能源汽車安全運(yùn)行至關(guān)重要。

（二）GB/T 2423.22-2025 新規(guī)對(duì) BMS 測(cè)試的要求

新規(guī)對(duì)冷熱沖擊試驗(yàn)的溫度精度、濕度控制、試驗(yàn)程序等方面進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定。在溫度方面，要求試驗(yàn)箱空載時(shí)溫度偏差≤±1.5℃，滿載時(shí)≤±2℃，溫度均勻度空載時(shí)≤1.5℃，滿載時(shí)≤2.5℃；濕度控制上，若有濕度要求，濕度偏差需控制在 ±5% RH 以內(nèi)，濕度均勻度≤3% RH；在快速溫度變化試驗(yàn)中，樣品在高低溫箱之間的轉(zhuǎn)移時(shí)間一般應(yīng)≤3 分鐘，特殊要求下可縮短至≤1 分鐘 。這些嚴(yán)格的指標(biāo)要求，使得傳統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)備難以滿足 BMS 測(cè)試的合規(guī)性需求。

三、符合新規(guī)的高效冷熱沖擊試驗(yàn)箱技術(shù)特性

（一）高精度溫控系統(tǒng)

1.傳感器與控制算法：該試驗(yàn)箱配備高精度鉑電阻溫度傳感器，精度可達(dá)±0.1℃，通過(guò)多點(diǎn)布局實(shí)時(shí)采集工作室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)。采用先進(jìn)的模型預(yù)測(cè)控制（MPC）算法，結(jié)合 BMS 測(cè)試的溫度曲線需求，提前預(yù)測(cè)溫度變化趨勢(shì)，動(dòng)態(tài)調(diào)整加熱、制冷功率。在高溫測(cè)試階段，能精準(zhǔn)維持設(shè)定溫度，避免因溫度過(guò)高導(dǎo)致 BMS 元件損壞；低溫測(cè)試時(shí)，快速將溫度降至目標(biāo)值，且溫度波動(dòng)極小，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.實(shí)際溫控效果：經(jīng)實(shí)測(cè)，在 - 40℃至 85℃的寬溫域測(cè)試范圍內(nèi)，該試驗(yàn)箱空載時(shí)溫度偏差始終控制在 ±1℃以內(nèi)，滿載時(shí)≤±1.5℃，溫度均勻度空載≤1.2℃，滿載≤2℃，新規(guī)要求，為 BMS 測(cè)試提供穩(wěn)定可靠的溫度環(huán)境。

（二）高效制冷制熱與快速溫變能力

1.系統(tǒng)配置：試驗(yàn)箱采用高效渦旋式壓縮機(jī)與大功率加熱元件的組合，制冷制熱效率顯著提升。在制冷系統(tǒng)方面，復(fù)疊式制冷技術(shù)的應(yīng)用，使其能夠快速實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境模擬，滿足 BMS 在極寒條件下的測(cè)試需求；加熱系統(tǒng)則具備高功率密度加熱管，可在短時(shí)間內(nèi)將溫度升至高溫設(shè)定點(diǎn)。

2.溫變速率優(yōu)勢(shì)：憑借先進(jìn)的系統(tǒng)配置，該試驗(yàn)箱在 85℃→-40℃的冷熱沖擊測(cè)試中，溫變速率可達(dá) 5℃/min 以上，樣品轉(zhuǎn)移時(shí)間≤2 分鐘，較傳統(tǒng)設(shè)備效率提升近 50%。快速的溫變能力不僅能夠更真實(shí)地模擬 BMS 在實(shí)際使用中的溫度突變場(chǎng)景，還大大縮短了測(cè)試周期，提高了研發(fā)效率。

（三）精準(zhǔn)濕度控制與溫濕度協(xié)同

1.濕度控制模塊：針對(duì)部分 BMS 測(cè)試對(duì)濕度環(huán)境的需求，試驗(yàn)箱集成高精度濕度發(fā)生器與傳感器。采用超聲波加濕與干蒸汽加濕相結(jié)合的方式，可實(shí)現(xiàn) 20% - 95% RH 的寬濕度范圍調(diào)節(jié)，濕度傳感器精度達(dá) ±2% RH，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)并調(diào)節(jié)工作室內(nèi)濕度。

2.溫濕度協(xié)同控制：通過(guò)自主研發(fā)的溫濕度協(xié)同控制算法，有效避免溫度變化對(duì)濕度控制的干擾。在溫濕度復(fù)合測(cè)試過(guò)程中，確保濕度偏差控制在±3% RH 以內(nèi)，濕度均勻度≤2% RH，為 BMS 在溫濕度復(fù)雜環(huán)境下的測(cè)試提供精準(zhǔn)的模擬條件。

（四）優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與智能化功能

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：試驗(yàn)箱采用兩箱式結(jié)構(gòu)，優(yōu)化樣品快速轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)與直線導(dǎo)軌傳動(dòng)，確保樣品在高低溫箱之間的快速、穩(wěn)定轉(zhuǎn)移，同時(shí)減少轉(zhuǎn)移過(guò)程中的振動(dòng)對(duì) BMS 的影響。箱體密封性能優(yōu)異，采用雙層不銹鋼內(nèi)膽與高彈性硅橡膠密封條，有效防止熱量與濕氣泄漏；保溫層采用高效聚氨酯發(fā)泡材料，厚度達(dá) 100mm，大幅降低箱體熱損耗，維持溫度穩(wěn)定性。

2.智能化功能：配備智能化控制系統(tǒng)，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集分析。用戶可通過(guò)手機(jī)或電腦端實(shí)時(shí)查看試驗(yàn)箱的運(yùn)行狀態(tài)、溫濕度數(shù)據(jù)等信息，并能對(duì)試驗(yàn)程序進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置與調(diào)整。系統(tǒng)還具備自動(dòng)報(bào)警功能，當(dāng)出現(xiàn)溫度異常、設(shè)備故障等情況時(shí)，及時(shí)發(fā)出警報(bào)并推送故障信息，便于用戶快速處理問(wèn)題，提高測(cè)試的安全性與可靠性。

四、實(shí)際應(yīng)用案例分析

（一）案例背景

某汽車制造商在研發(fā)新一代新能源汽車 BMS 時(shí)，需按照 GB/T 2423.22-2025 新規(guī)進(jìn)行冷熱沖擊試驗(yàn)，以驗(yàn)證 BMS 在溫度環(huán)境下的性能。該企業(yè)此前使用的傳統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)備存在溫控精度不足、測(cè)試周期長(zhǎng)等問(wèn)題，導(dǎo)致部分測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確，研發(fā)進(jìn)度受阻。

（二）設(shè)備應(yīng)用與測(cè)試過(guò)程

該企業(yè)引入符合新規(guī)的高效冷熱沖擊試驗(yàn)箱后，根據(jù) BMS 的測(cè)試需求，制定了詳細(xì)的測(cè)試方案。測(cè)試溫度范圍設(shè)定為 - 40℃至 85℃，濕度要求為 60% RH±5%，進(jìn)行 10 個(gè)循環(huán)的冷熱沖擊測(cè)試，每個(gè)循環(huán)包括高溫保持 2 小時(shí)、低溫保持 2 小時(shí)，以及快速溫變過(guò)程。在測(cè)試過(guò)程中，試驗(yàn)箱的高精度溫控系統(tǒng)與精準(zhǔn)濕度控制模塊確保了測(cè)試環(huán)境的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性；快速溫變能力使每個(gè)循環(huán)的測(cè)試時(shí)間從原來(lái)的 8 小時(shí)縮短至 5 小時(shí)，大幅提高了測(cè)試效率。

（三）測(cè)試結(jié)果與效益分析

通過(guò)該試驗(yàn)箱的測(cè)試，企業(yè)成功發(fā)現(xiàn) BMS 在 - 30℃低溫環(huán)境下存在電池電壓監(jiān)測(cè)誤差增大的問(wèn)題，以及在高溫環(huán)境下散熱風(fēng)扇控制邏輯異常的隱患。針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)后，再次測(cè)試顯示 BMS 性能得到顯著提升。在實(shí)際裝車測(cè)試中，電池充放電效率提高了 10%，整車?yán)m(xù)航里程增加了 8%，同時(shí) BMS 的故障率降低了 40%。此外，新設(shè)備的引入使企業(yè)的 BMS 測(cè)試周期縮短了 30%，研發(fā)成本降低了 20%，有效提升了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

五、結(jié)論

符合 GB/T 2423.22-2025 新規(guī)的高效冷熱沖擊試驗(yàn)箱，憑借其高精度溫控、快速溫變、精準(zhǔn)濕度控制以及優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與智能化功能，有效解決了汽車 BMS 測(cè)試中面臨的合規(guī)難題與效率瓶頸。在實(shí)際應(yīng)用中，該設(shè)備能夠?yàn)?BMS 提供準(zhǔn)確、可靠的測(cè)試環(huán)境，幫助企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品潛在問(wèn)題，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提升產(chǎn)品性能與可靠性。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，對(duì) BMS 測(cè)試的要求將不斷提高，此類先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備將在汽車研發(fā)制造領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用，助力企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。

關(guān)于我們

• 上海簡(jiǎn)戶儀器設(shè)備有限公司是一家高科技合資企業(yè),生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機(jī)、冷熱沖擊機(jī)、振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)、機(jī)械沖擊機(jī)、跌落試驗(yàn)機(jī)的環(huán)境試驗(yàn)儀器的公司，研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營(yíng)各類可靠性環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。經(jīng)驗(yàn)豐富，并得到許多國(guó)內(nèi)外廠商的信賴與支持。自公司成立以來(lái),多次服務(wù)于國(guó)內(nèi)外大學(xué)和研究所等檢測(cè)機(jī)構(gòu),如清華大學(xué)、蘇州大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、法國(guó)申美檢測(cè)、中科院物理所、中科院，SGS等**單位提供實(shí)施室方案和設(shè)備及其相關(guān)服務(wù)。努力開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體、光電、光通訊、航天太空、生物科技、食品、化工、制藥等行業(yè)產(chǎn)品所需的測(cè)試設(shè)備裝置。公司擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售後隊(duì)伍，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務(wù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都以客戶的觀點(diǎn)與需求作為思考的出發(fā)點(diǎn)。

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• 　上海簡(jiǎn)戶榮獲企業(yè)，表明上海簡(jiǎn)戶在技術(shù)、科技成果轉(zhuǎn)化、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面得到了國(guó)家的高度認(rèn)可。簡(jiǎn)戶一直秉承"服務(wù)以人為本"的宗旨，為廣大客戶提供精良的設(shè)備及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提供的送貨上門、安裝調(diào)試、一年的設(shè)備保養(yǎng)、終身維修，技術(shù)指導(dǎo)服務(wù)。始終如一的以"努力、合作、飛躍"的精神自我完善、不斷發(fā)展、讓客戶與公司實(shí)現(xiàn)雙贏局面。
  

• 簡(jiǎn)戶是集設(shè)計(jì)、銷售、研發(fā)、維修服務(wù)等為一體的綜合集團(tuán)公司，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務(wù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)之間，都以客戶的觀點(diǎn)與需求作為思考的出發(fā)點(diǎn)，提供的環(huán)境設(shè)備。公司創(chuàng)始人從事儀器設(shè)備行業(yè)20余年，經(jīng)驗(yàn)豐富、資歷雄厚，帶領(lǐng)簡(jiǎn)戶公司全體同仁攜手共建輝煌明天。公司成立以來(lái)，積極投入電子電工，航空，航天，生物科技，各大院校，及科研單位等行業(yè)所需的產(chǎn)品測(cè)試設(shè)備裝置。
  

• 簡(jiǎn)戶擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售后服務(wù)隊(duì)伍，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務(wù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都以客戶的觀點(diǎn)與需求作為思考的出發(fā)點(diǎn)，目前擁有博士學(xué)位2人，碩士5人，參與環(huán)境試驗(yàn)箱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)起草和發(fā)行。企業(yè)制定標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)里通過(guò)ISO9001。是中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)會(huì)員和理事單位。曾榮獲CCTV《中國(guó)儀器儀表20強(qiáng)品牌》殊榮，2010年入駐上海世博會(huì)民企館。簡(jiǎn)戶自創(chuàng)辦以來(lái)，參與3項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)起草與制定，獲得40+件原創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)、軟著、集成電路)，6次獲得上?？萍夹椭行∑髽I(yè)稱號(hào)，合作過(guò)3200+家合作客戶(其中世界500強(qiáng)高校600家)。