高低溫冷熱沖擊試驗箱 環(huán)境模擬設(shè)備 液態(tài)沖擊實驗箱 簡戶儀器

汽車BMS測試有困擾？這款冷熱沖擊試驗箱，符合新規(guī)還高效

上海簡戶儀器設(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、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環(huán)境試驗儀器的公司，是一家具有研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗設(shè)備的公司。經(jīng)驗豐富，并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持。現(xiàn)在我們成為許多品牌的供應商。

摘要

本論文針對汽車電池管理系統(tǒng)（BMS）在冷熱沖擊測試中面臨的合規(guī)難題與效率瓶頸，基于 GB/T 2423.22-2025 新規(guī)要求，深度剖析適配該標準的冷熱沖擊試驗箱在汽車 BMS 測試中的應用價值。通過分析設(shè)備在溫控精度、溫變速率、濕度控制、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的技術(shù)特性，結(jié)合實際測試案例，驗證其對提升 BMS 測試準確性、可靠性及測試效率的顯著作用，為汽車制造商優(yōu)化 BMS 研發(fā)測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）作為保障動力電池安全、高效運行的核心部件，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。冷熱沖擊試驗作為評估 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)的實施，對測試設(shè)備提出了更高要求。傳統(tǒng)試驗設(shè)備存在溫控精度不足、測試效率低下等問題，難以滿足新規(guī)下 BMS 復雜嚴苛的測試需求。因此，一款符合新規(guī)且高效的冷熱沖擊試驗箱成為汽車制造商攻克 BMS 測試難題的關(guān)鍵。

二、汽車 BMS 測試面臨的挑戰(zhàn)與新規(guī)要求

（一）BMS 測試的復雜性與重要性

BMS 在汽車運行過程中，需實時監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，并進行充放電管理、故障診斷等操作。在不同的使用場景下，BMS 面臨著高溫暴曬、極寒啟動、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，電池倉內(nèi)溫度可能超過 60℃，而在北方冬季，環(huán)境溫度可低至 - 30℃以下。BMS 若無法適應這些溫度變化，可能導致電池性能下降、系統(tǒng)故障甚至安全隱患。因此，通過冷熱沖擊試驗模擬溫度環(huán)境，驗證 BMS 的可靠性與穩(wěn)定性，對保障新能源汽車安全運行至關(guān)重要。

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

新規(guī)對冷熱沖擊試驗的溫度精度、濕度控制、試驗程序等方面進行了嚴格規(guī)定。在溫度方面，要求試驗箱空載時溫度偏差≤±1.5℃，滿載時≤±2℃，溫度均勻度空載時≤1.5℃，滿載時≤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中，樣品在高低溫箱之間的轉(zhuǎn)移時間一般應≤3 分鐘，特殊要求下可縮短至≤1 分鐘 。這些嚴格的指標要求，使得傳統(tǒng)試驗設(shè)備難以滿足 BMS 測試的合規(guī)性需求。

三、符合新規(guī)的高效冷熱沖擊試驗箱技術(shù)特性

（一）高精度溫控系統(tǒng)

1.傳感器與控制算法：該試驗箱配備高精度鉑電阻溫度傳感器，精度可達±0.1℃，通過多點布局實時采集工作室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)。采用先進的模型預測控制（MPC）算法，結(jié)合 BMS 測試的溫度曲線需求，提前預測溫度變化趨勢，動態(tài)調(diào)整加熱、制冷功率。在高溫測試階段，能精準維持設(shè)定溫度，避免因溫度過高導致 BMS 元件損壞；低溫測試時，快速將溫度降至目標值，且溫度波動極小，確保測試結(jié)果的準確性。

2.實際溫控效果：經(jīng)實測，在 - 40℃至 85℃的寬溫域測試范圍內(nèi)，該試驗箱空載時溫度偏差始終控制在 ±1℃以內(nèi)，滿載時≤±1.5℃，溫度均勻度空載≤1.2℃，滿載≤2℃，新規(guī)要求，為 BMS 測試提供穩(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：試驗箱采用高效渦旋式壓縮機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，復疊式制冷技術(shù)的應用，使其能夠快速實現(xiàn)低溫環(huán)境模擬，滿足 BMS 在極寒條件下的測試需求；加熱系統(tǒng)則具備高功率密度加熱管，可在短時間內(nèi)將溫度升至高溫設(shè)定點。

2.溫變速率優(yōu)勢：憑借先進的系統(tǒng)配置，該試驗箱在 85℃→-40℃的冷熱沖擊測試中，溫變速率可達 5℃/min 以上，樣品轉(zhuǎn)移時間≤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地模擬 BMS 在實際使用中的溫度突變場景，還大大縮短了測試周期，提高了研發(fā)效率。

（三）精準濕度控制與溫濕度協(xié)同

1.濕度控制模塊：針對部分 BMS 測試對濕度環(huán)境的需求，試驗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，可實現(xiàn) 20% - 95% RH 的寬濕度范圍調(diào)節(jié)，濕度傳感器精度達 ±2% RH，能夠?qū)崟r準確監(jiān)測并調(diào)節(jié)工作室內(nèi)濕度。

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

（四）優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計與智能化功能

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計：試驗箱采用兩箱式結(jié)構(gòu)，優(yōu)化樣品快速轉(zhuǎn)移機構(gòu)，采用伺服電機驅(qū)動與直線導軌傳動，確保樣品在高低溫箱之間的快速、穩(wěn)定轉(zhuǎn)移，同時減少轉(zhuǎn)移過程中的振動對 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 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)，支持遠程監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集分析。用戶可通過手機或電腦端實時查看試驗箱的運行狀態(tài)、溫濕度數(shù)據(jù)等信息，并能對試驗程序進行遠程設(shè)置與調(diào)整。系統(tǒng)還具備自動報警功能，當出現(xiàn)溫度異常、設(shè)備故障等情況時，及時發(fā)出警報并推送故障信息，便于用戶快速處理問題，提高測試的安全性與可靠性。

四、實際應用案例分析

（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，需按照 GB/T 2423.22-2025 新規(guī)進行冷熱沖擊試驗，以驗證 BMS 在溫度環(huán)境下的性能。該企業(yè)此前使用的傳統(tǒng)試驗設(shè)備存在溫控精度不足、測試周期長等問題，導致部分測試結(jié)果不準確，研發(fā)進度受阻。

（二）設(shè)備應用與測試過程

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

（三）測試結(jié)果與效益分析

通過該試驗箱的測試，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)測誤差增大的問題，以及在高溫環(huán)境下散熱風扇控制邏輯異常的隱患。針對這些問題進行優(yōu)化改進后，再次測試顯示 BMS 性能得到顯著提升。在實際裝車測試中，電池充放電效率提高了 10%，整車續(xù)航里程增加了 8%，同時 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)的市場競爭力。

五、結(jié)論

符合 GB/T 2423.22-2025 新規(guī)的高效冷熱沖擊試驗箱，憑借其高精度溫控、快速溫變、精準濕度控制以及優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計與智能化功能，有效解決了汽車 BMS 測試中面臨的合規(guī)難題與效率瓶頸。在實際應用中，該設(shè)備能夠為 BMS 提供準確、可靠的測試環(huán)境，幫助企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品潛在問題，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，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 BMS 測試的要求將不斷提高，此類先進的試驗設(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)在激烈的市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位。

關(guān)于我們

• 上海簡戶儀器設(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、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環(huán)境試驗儀器的公司，研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗設(shè)備。經(jīng)驗豐富，并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持。自公司成立以來,多次服務于國內(nèi)外大學和研究所等檢測機構(gòu),如清華大學、蘇州大學、哈爾濱工業(yè)大學、北京工業(yè)大學、法國申美檢測、中科院物理所、中科院，SGS等**單位提供實施室方案和設(shè)備及其相關(guān)服務。努力開發(fā)半導體、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)品所需的測試設(shè)備裝置。公司擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售後隊伍，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務，每一個環(huán)節(jié)都以客戶的觀點與需求作為思考的出發(fā)點。

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• 　上海簡戶榮獲企業(yè)，表明上海簡戶在技術(shù)、科技成果轉(zhuǎn)化、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)等方面得到了國家的高度認可。簡戶一直秉承"服務以人為本"的宗旨，為廣大客戶提供精良的設(shè)備及優(yōu)質(zhì)的服務，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)指導服務。始終如一的以"努力、合作、飛躍"的精神自我完善、不斷發(fā)展、讓客戶與公司實現(xiàn)雙贏局面。
  

• 簡戶是集設(shè)計、銷售、研發(fā)、維修服務等為一體的綜合集團公司，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務，每一個環(huán)節(jié)之間，都以客戶的觀點與需求作為思考的出發(fā)點，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)驗豐富、資歷雄厚，帶領(lǐng)簡戶公司全體同仁攜手共建輝煌明天。公司成立以來，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)品測試設(shè)備裝置。
  

• 簡戶擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售后服務隊伍，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務，每一個環(huán)節(jié)都以客戶的觀點與需求作為思考的出發(fā)點，目前擁有博士學位2人，碩士5人，參與環(huán)境試驗箱國家標準起草和發(fā)行。企業(yè)制定標準，行業(yè)里通過ISO9001。是中國儀器儀表學會會員和理事單位。曾榮獲CCTV《中國儀器儀表20強品牌》殊榮，2010年入駐上海世博會民企館。簡戶自創(chuàng)辦以來，參與3項國家標準起草與制定，獲得40+件原創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)、軟著、集成電路)，6次獲得上海科技型中小企業(yè)稱號，合作過3200+家合作客戶(其中世界500強高校600家)。