Sistemi per l'E-motive

Sistemi per l'E-motive

Sistemi di controllo della pressione: gestione termica e circuito di raffreddamento per l’elettromobilità
 

Testare in modo tempestivo la gestione termica
 
I sistemi di raffreddamento e riscaldamento sono essenziali per l’elettromobilità: proteggono dal sovrariscaldamento e garantiscono il comfort. Per confermare la loro idoneità all’impiego a cui sono destinati, i componenti vengono testati variando il livello di pressione e la temperatura. Anche le prestazioni e il consumo di energia dei sistemi devono essere verificati con test del ciclo di vita in condizioni realistiche, in modo tale che l’unità di climatizzazione non limiti l’autonomia del veicolo.
 
 
Variazioni di pressione in un campo termostatico da -40°C fino a +140°C
 
Per verificare la qualità o collaudare un nuovo prodotto nell’ambito di un audit, il componente viene testato mediante il banco di prova per le variazioni del carico di pressione.
I componenti interessati possono essere un intero sistema di riscaldamento addizionale per un’automobile elettrica oppure le singole valvole, i tubi flessibili e altri corpi cavi che devono resistere a centinaia di migliaia di variazioni di carico, ad esempio, per un periodo di 15 anni.
Come fluido di controllo si utilizza una miscela di acqua e glicole oppure puro glicole (ad es. Glysantin G40, G44, G48). Il test di un circuito di raffreddamento viene eseguito a un intervallo termico compreso tra -40 e +20 gradi Celsius, per un circuito di riscaldamento tra +20 e +140°C.
Grazie al circuito di prova da noi sviluppato, il sistema di test, grazie alla pressione, impedisce che si generino vapori contenenti sostanze alcoliche (pericolo di esplosione).
Eventualmente è possibile generare nella cella climatica anche una simulazione ambientale.
 
Il flusso volumetrico del liquido di controllo può variare da 1 a 50 l/min a una pressione compresa tra 0,2 e 12 bar o più elevata. La variazione del carico è liberamente programmabile con aumento sinusoidale o trapezoidale a una frequenza di prova da 0,2 fino a 2 Hz o più rapida.
Con l’impianto di prova è possibile controllare sistemi completi, oltre a gruppi assemblati e componenti in diversi materiali plastici, metalli e materiali sigillanti. Mediante una simulazione realistica è possibile individuare i punti deboli in modo preciso nei materiali compositi, ad es. in corrispondenza di una giunzione, e ottimizzare così in modo tempestivo il processo di sviluppo.
 
 
Abbreviare i tempi del test del ciclo di vita
 
Una prova di lunga durata significativa richiede di 20 o 30 giorni, a seconda della frequenza della variazione del carico. A seconda dei cicli di prova programmati, vengono variati continuamente la temperatura e il flusso volumetrico del fluido di controllo e la temperatura ambientale, se la prova avviene nella cella climatica.
In questo ambito vengono misurati continuamente la temperatura di ingresso e uscita del campione, il flusso, la pressione e la caduta di pressione, la corrente e la tensione in condizioni di alto e basso voltaggio. Si osservano principalmente le prestazioni termiche ed elettriche dell’unità di riscaldamento e raffreddamento al variare delle condizioni ambientali.
È possibile eventualmente applicare sensori termici al prodotto, per determinare durante la prova dove avviene una perdita di energia (ponti termici) o dove il componente si riscalda eccessivamente (pericolo di incendio).
 
 
Utilizzo semplice e sicuro
 
I banchi di prova di Poppe + Potthoff Maschinenbau sono molto semplici da utilizzare e corrispondono ai massimi standard di sicurezza. La camera di prova è in acciaio saldato, il vetro stratificato di sicurezza è in robusto policarbonato.
È possibile consultare tutte le prove eseguite inserendo manualmente il codice della ricetta oppure con uno scanner. L’acquisizione e la visualizzazione dei dati rilevati avvengono mediante le applicazioni LabVIEW di National Instruments.
La memorizzazione nell’impianto di tutte le prove eseguite e dei dati avviene automaticamente ed è possibile l‘esportazione in rete per l’analisi. Un’infrastruttura software aperta consente di integrare nella prova altri sensori (ad es. sensori termici) e dati. In questo modo è possibile ampliare in ogni momento l’impianto per rappresentare parametri rilevanti per il cliente.
 
 
Temperatura ambiente: Da -40°C a +160°C, con velocità di variazione della temperatura a 1,5 K/min
Temperatura fluido: da -40°C a +135°C
Camera di prova: con protezione antiesplosione per prove di pressione con refrigeranti (ATEX)
Dimensione della camera di prova: 1.500 x 900 x 900 mm (L x A x P)
Flusso volumetrico: 0,5 l/min fino a 30 l/min regolabili
Pressione di prova: dinamica da 0,2 a 6 bar con curve sinusoidali e trapezoidali
Frequenza: fino a 2 Hz (altre frequenze a richiesta)
Prova della perdita di pressione: fino a 1.000 mbar
Prova della pressione statica: Fino a 20 bar con aria compressa, aumento della pressione regolabile
Controllo del tasso di perdita: 0,5 cm3/min
Controllo della pressione negativa: Variazione di pressione tra atmosfera e 18 mbar ass.
 
 
Efficienza energetica nel funzionamento della batteria.

Oltre a ciò, Poppe + Potthoff Maschinenbau offre un banco di prova funzionale per il consumo elettrico ad es. di unità di riscaldamento e raffreddamento, valvole di regolazione e pompe. A diverse temperature si controllano il consumo di corrente e le prestazioni, a bassa oppure alta tensione, per simulare il funzionamento mediante la batteria di bordo e il generatore oppure l‘accumulatore di trazione.
Nell’elettromobilità il riscaldamento e il raffreddamento incidono notevolmente sull’autonomia, in quanto la corrente necessaria viene fornita dalle prestazioni della batteria.
I test realistici eseguiti con il banco di prova aiutano a rilevare l‘efficienza energetica delle unità di riscaldamento/raffreddamento, consentendo di migliorarla. Il confronto dei risultati del test prima e dopo il test di carico al banco di prova di pressione mostra come il consumo energetico e la performance variano nel corso della durata di utilizzo. 
Il campione viene collegato al tipo di alimentazione di corrente selezionato (bassa tensione da a 20VDC / 5A) o alta tensione (da 0 a 600VDC / 150A) e al circuito del fluido di controllo. Il fluido di controllo circola a temperatura liberamente regolabile, da -35°C a +100°C, con un flusso volumetrico da 1 a 50 l/min.
Eventualmente è possibile eseguire la prova anche nella cella climatica da -40°C a +140°C, per simulare diverse temperature ambiente, come può avvenire sulle piste di collaudo dei veicoli a temperature artiche o desertiche.
 
 

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