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【实验技术服务】电动汽车用电加热器扫频振动实验

2024-09-11 16:20:28·  来源：上工程NVH团队  
　

0 引言

电动汽车用电加热器是一种用于电动汽车中加热的设备，主要用于在寒冷的气候条件下快速加热电池包、车内空间或其他部件。与传统的发动机热量加热系统不同，电加热器直接使用电能产生热量，在电动汽车发展的当下越来越重要。在车辆运行中，车用电加热器会经历各种振动和冲击，因此评估电加热器在不同频率振动下的性能和耐久性是至关重要的。车用电加热器扫频振动实验是识别加热器的共振频率、评估其结构强度和电气连接的稳定性的关键环节，确保用电加热器实际使用中的可靠性和安全性。

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图1 电加热器

1 实验目的

实验验证电动汽车电加热器在不同频率振动条件下的机械结构完整性，评估其是否能够在预期的使用寿命内保持功能完好。

2 参考标准

（1）QC/T 1101-2019 电动汽车用电加热器；

（2）相关行业和企业标准。

3 实验台架

上海工程技术大学新能源汽车零部件多自由度振动实验室，拥有Moog六自由度MAST TABLE振动平台如图2所示。多自由度振动平台为汽车零部件设计研发过程中挑战产品设计极限时不可或缺的测试工具。振动平台通过进行竖向、横向和纵向的平移，俯仰、偏摆和侧倾的旋转运动进行耐久、噪声与振动、振动传递性、模型评估等测试。振动平台可以完成车辆簧载部件（如油箱，仪表板、座椅、保险杠、内饰件以及空调散热器等）的测试任务：疲劳耐久性测试，时间历程回放和路谱叠代；随机振动测试；采用标准周期波形（正弦，方波，斜坡，三角，循环块等）对试件进行标准振动测试；正弦扫频及共振驻留测试。

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图2 六自由度振动平台

性能参数，额定载荷：300kg；最大载荷：600kg；工作频率：0-50Hz；最大频率：100Hz；迭代RMS误差：≤5％；台面尺寸：1.0米*1.0米。详细性能参数如图3所示，在500kg下的频率响应曲线如图4所示。

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图3 六自由度振动平台性能参数


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图4 六自由度振动平台频响曲线


4 实验工况

电加热器通过工装固定在六自由度振动台平台上，如图5所示。振动工况根据汽车行业标准QC/T1101-2019设置，如图6所示。10-50Hz正弦扫频振动，振动幅值3g（RMS），垂直、横向和纵向各8个小时。振动响应曲线如图7所示。

 

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图5 电加热器固定设置


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图6 电加热器振动设置


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图7 振动响应曲线


5 实验结果分析

每个方向扫频振动结束后观察样机外观是否正常、是否有裂痕。将电加热器拆开后检查内部是否损伤，最后通电、通液后检查电加热器性能是否正常。

 

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