循环测试装置及其控制方法与流程

摘要: 本发明是一种用于对电池的性能进行测试的测试装置,更具体地,本发明涉及一种通过在恒温下长时间反复对电池进行充电和放电来对电池的性能进行测试的循环测试装置及其控制方...
循环测试装置及其控制方法与流程

本发明是一种用于对电池的性能进行测试的测试装置,更具体地,本发明涉及一种通过在恒温下长时间反复对电池进行充电和放电来对电池的性能进行测试的循环测试装置及其控制方法。本技术要求于2024年5月24日提交的韩国专利申请第10-2024-00068108号、于2024年7月23日提交的韩国专利申请第10-2024-0097362号、以及于2025年5月23日提交的韩国专利申请第10-2025-0067499号的优先权,上述专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。

背景技术:

1、诸如电池或半导体部件的产品在工作期间可能产生热。因此,在产品制造之后,在各种环境中对产品进行测试,从而验证产品的性能以及产品是否为良品。

2、具体地,对于需要反复进行充电和放电的电池、比如二次电池而言,可以通过将电池布置在预定空间之后在恒温条件下长时间对电池进行充电和放电来对电池进行测试。在此,恒温可以是使用电池的常温,并且还可以在作为更严苛温度条件示例的极低温度或极高温度下对电池的性能进行测试。能够执行这种性能测试的装置被称为循环器、循环腔室、循环装置、或循环测试装置。

3、同时,通过循环测试装置对电池进行测试不仅可以用于对已完成制造的电池的性能进行验证或确认,而且还可以用于在电池的设计过程期间对电池的性能进行验证或确认。

4、通常,通过循环测试装置对电池进行测试会持续很长时间,通常为几个月或更长。电池的用途、形式、形状、尺寸、特性和材料等可以根据电池所应用的应用场合而以非常多样化的方式进行设计。因此,必须根据需求者的要求对各种电池进行设计,并且因此需要各种循环测试装置。

5、通常,循环测试装置被设置成执行恒温工作(定温工作或静止工作),该恒温工作使具有对电池进行容置的测试空间的腔室的温度保持恒定。因此,适于恒温工作的制冷器被应用在循环测试装置中。当然,选择能够通过在腔室内执行温度变化工作来同时满足恒温工作和变温工作条件的制冷器。因此,所安装的制冷器的性能控制是有限的,从而存在消耗不必要能量的问题。

6、循环测试装置安装有用于温度控制的制冷器和加热器、具有用于使腔室内的空气循环的内部循环风扇、以及通过将循环空气供给到腔室的内部来对腔室内的温度进行控制,其中,循环空气依次经过蒸发器和加热器以对循环空气的温度进行控制。

7、具体地,循环测试装置可以设置有用于冷却的冷却式热交换器以及用于加热的加热式热交换器,以将腔室内的温度保持为恒温。此外,可以设置有用于使内部空气循环的循环风扇。也就是说,通过对流换热控制方法将腔室内部控制为设定温度。为了控制腔室的温度,设置有包括压缩机、冷凝器和蒸发器的制冷器、即冷却式热交换器以及加热器、即加热式热交换器。制冷器的蒸发器部分用于对腔室内的温度进行热移除。

8、作为加热器,可以引入电阻加热式加热器,其中,使用有源控制方法来对加热器进行驱动,该有源控制方法通过对供给至加热器电极的电量(电流)进行控制来控制加热器输出,从而根据所需的发热负载来对热释放值进行控制。

9、出于冷却目的而引入的制冷器可以通过对压缩机的运行率进行控制来控制冷却功率,其中,其控制范围是有限的,并且通常用于循环测试装置的往复式压缩机的输出控制极为有限。当然,也使用涡旋式压缩机,但是当使用小容量压缩机时,输出控制范围也是有限的,使得控制效果也是有限的。

10、作为一个示例,逆变器式小型往复式压缩机通常仅允许在压缩机输出的80%至100%之间的区间中进行控制,即在总输出范围的20%范围内进行控制。因此,对制冷器的冷却功率进行控制所必需的压缩机运行率控制是极其有限的或者是不可能的,使得对制冷器的冷却功率(在蒸发器中从外部吸收能量的吸热量)的控制存在限制。

11、因此,当前的循环测试装置通过借助于加热器对制冷器所吸收和损失的能量进行补偿的方法进行工作,以保持腔室内温度,而与腔室内的发热负载无关。也就是说,腔室内温度通过以下方法保持:首先通过蒸发器从用于保持腔室内温度的循环气体中吸收能量,随后通过加热器对该温度进行补偿。

12、特别地,由于测试装置在使温度从0度或-30度至-40度变化至最高70度至80度的同时进行性能测试,随着腔室内的控制温度升高,通过制冷器的蒸发器热移除的能量增加。这是因为向蒸发器供给的制冷剂的温度保持恒定,而在腔室内的温度升高时,随着蒸发器中的热交换边界处的温度变化(dt)增大,热通量密度增大。因此,为了对不必要地热移除的能量进行补偿,需要大量的加热能量,并且热移除的能量从制冷器的冷凝器部分向外部产生热,从而增加了从腔室内向外部产生热的腔室内发热负载。

13、蒸发器的热移除量是根据腔室的最低温度基准设定的,其中,通过蒸发器热移除的热量为蒸发器的制冷剂温度与腔室的设定温度之间的偏差。在循环测试装置的情况下,循环测试装置具有宽的温度控制区间,从而能达到70度至80度、或100度或更高的温度,因而同蒸发器制冷剂温度与腔室保持温度之间的增大温度偏差一样多的热量通过蒸发器被热移除,并且加热器对如此多的能量进行补偿。

14、同时,在循环测试装置的工作过程期间将门打开及关闭时,从外部流入的空气中所含的水分可能在蒸发器的表面上冻结,该蒸发器在腔室内循环流动过程期间被保持成低温。如果这种过程反复发生而导致在蒸发器表面上形成大量的冰,则充分地与蒸发器进行热交换是有限的,从而导致低能量的制冷剂被输送至压缩机,使得可能发生被称为“液体压缩”的压缩机故障现象。

15、通常,引入用于将在蒸发器表面上形成的冰移除的除霜过程,以防止由于蒸发器结冰而造成的压缩机故障。然而,由于在除霜过程期间腔室内的温度显著波动,因此除霜过程只能在循环测试装置的制冷器中以极为有限的方式进行,因而基本上会发生液体压缩现象。

16、循环测试装置和控制方法的这些问题并不限于循环测试装置。也就是说,在需要诸如二次电池等的物体在特定温度下长期储存的装置或系统中也可能发生同样的问题。因此,需要一种适用于空调装置或空调系统及其控制方法的解决方案。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明旨在解决常规循环测试装置的问题。

3、通过本发明的一个示例,旨在提供测试装置及其控制方法,能够根据为了保持循环测试装置的腔室内温度而所需的热移除量,来对蒸发器的冷却性能进行控制。

4、通过本发明的一个示例,旨在提供能够使冷凝器的发热量最小化的测试装置及其控制方法,冷凝器的发热量使循环测试装置的外部产生热。

5、通过本发明的一个示例,旨在提供能够通过对蒸发器的温度和压缩机的吸入温度进行控制来抑制发生液体压缩的测试装置及其控制方法。

6、通过本发明的一个示例,旨在提供能够使加热器的所需发热量最小化以防止能量损失的测试装置及其控制方法。

7、通过本发明的一个示例,旨在提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置能够基于加热器的输出对通过主管线和热气体混合管线流入蒸发器中的制冷剂的平衡进行控制,从而防止加热器造成的能量损失并防止通过蒸发器造成的过冷。

8、通过本发明的一个示例,旨在提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置能够在蒸发器的冷却性能控制过程期间防止由于流入压缩机中的制冷剂的压力增大而造成压缩机中不必要的能量损失。

9、通过本发明的一个示例,旨在提供下述测试装置及其控制方法:在该测试装置中,在将压缩机、冷凝器、蒸发器连接的循环回路中,在压缩机输出控制困难或受限的情况下,通过制冷剂平衡控制来对在制冷器与外部系统之间发生热交换的压缩机和冷凝器的热交换量进行控制。

10、通过本发明的一个示例,旨在提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置能够通过借助于制冷剂平衡控制在循环回路中对蒸发器的温度和压缩机的吸入温度进行控制,以将蒸发器结冰控制在一定水平以下来抑制发生作为压缩机的主要故障原因的液体压缩。

11、通过本发明的一个示例,旨在提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置中设置有与制冷器的主管线分开的热气体混合管线,该测试装置能够根据腔室的工作模式或腔室的温度范围来对是否执行热气体混合管线进行工作的步骤以及经由热气体供给的制冷剂量进行控制。

12、通过本发明的一个示例,旨在提供下述测试装置及其控制方法:在该测试装置中设置有与制冷器的主管线分开的冷却管线,该测试装置能够根据腔室的运行模式或腔室的温度范围来对是否执行冷却管线进行工作的步骤以及经由冷却管线供给至压缩机的制冷剂量进行控制。

13、通过本发明的一个示例,旨在提供下述的测试装置及其控制方法:该测试装置能够由于在压缩机吸入端设置有旁通管线而有效地对流入压缩机中的制冷剂的量和温度进行控制。

14、通过本发明的一个示例,旨在提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置能够通过位于制冷剂从主管线流入压缩机中的流入端的通断阀以及绕过该通断阀的旁通管线而以分级的方式使主管线进行工作。

15、通过本发明的一个示例,旨在提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置能够通过对主管线的通断阀和热气体混合管线的通断阀进行交叉控制而有利于控制逻辑以及减小控制器容量。

16、技术解决方案

17、为了实现上述目的,根据本发明的一个示例,在以将腔室内的温度保持为恒温的方式进行工作的循环测试装置中,循环测试装置被设置成包括:主管线,依次连接压缩机、冷凝器和蒸发器,供制冷剂进行循环;加热器,该加热器用于对通过蒸发器冷却的空气进行加热;热气体混合管线,该热气体混合管线从压缩机与冷凝器之间的主管线旁通并连接至冷凝器与蒸发器之间的主管线,将从压缩机排出的热气体与从冷凝器供给至蒸发器的低温低压气体混合,以限制加热器的输出,同时提高蒸发器的温度;以及控制器,该控制器用于对通过热气体混合管线供给至蒸发器的热气体的量进行控制。

18、根据本发明的一个示例,循环测试装置可以设置有用于冷却的冷却式热交换器和用于加热的加热式热交换器,以将腔室内的温度保持为恒温,并且循环测试装置可以包括用于使内部空气循环的循环风扇。冷却式热交换器可以被称为制冷器。由于制冷器的部件中的蒸发器与腔室内的循环空气进行热交换,因此蒸发器可以被称为狭义上的冷却式热交换器。

19、冷却式热交换器可以包括:压缩机、冷凝器、蒸发器;以及主管线,依次连接压缩机、冷凝器和蒸发器,供制冷剂进行循环。

20、加热式热交换器可以包括能够使用电阻进行输出控制的电阻式加热器。

21、由于腔室内的循环空气通过穿过蒸发器被冷却,后续由加热器加热至所需温度,因此可以对腔室内的温度进行控制。

22、根据本发明的一个示例,优选的是,为了在提高蒸发器的温度的同时限制加热器的输出,设置有热气体混合管线,该热气体混合管线从压缩机与冷凝器之间的主管线旁通并连接至冷凝器与蒸发器之间的主管线,将从压缩机排出的热气体与从冷凝器供给至蒸发器的低温低压气体混合。

23、优选的是,循环测试装置包括用于对通过热气体混合管线向蒸发器供给的热气体的供给量进行控制的控制部。

24、从冷凝器排出后膨胀的制冷剂可以与热气体混合并被引入蒸发器中。

25、优选的是,通过经过了热气体混合管线的制冷剂的温度上升,控制为蒸发器中的冷却性能降低,并且冷凝器中的散热性能降低。

26、根据本发明的一个示例,优选的是,循环测试装置包括设置在主管线中的恒压阀,即便冷凝器和蒸发器的热交换量发生变化以及主管线和热气体混合管线中流动的制冷剂的压力变化,也能够以使吸入压缩机中的制冷剂的流量和压力保持恒定。

27、恒压阀的初始设定压力可以被设定为在制冷剂仅在主管线流动的条件下吸入压缩机中的制冷剂的压力。

28、恒压阀的上游侧的压力可以根据是否存在经过了热气体混合管线的制冷剂的流动或者蒸发器和冷凝器中的热交换量变化而变化。因此,优选的是,即使存在这种变化的压力,仍通过恒压阀使吸入压缩机中的制冷剂的压力和流量保持恒定。

29、在运行温度区间低于常温的运行模式下,控制部或控制器可以进行控制以使得主管线进行工作,并且控制器可以进行控制以使得热气体混合管线不进行工作。

30、在运行温度区间高于常温的运行模式下,控制器可以进行控制以使得主管线进行工作,并且控制器可以进行控制以使得热气体混合管线基本上进行工作。对热气体混合管线的工作控制可以意味着主动地将热气体混合管线打开/关闭。

31、优选的是,循环测试装置包括设置在主管线的恒压阀,以使吸入压缩机中的制冷剂的压力恒定地保持为初始设定压力。吸入压缩机中的制冷剂的压力可能由于热气体混合管线的工作而增大。在这种情况下,压缩机中消耗的能量进一步增加。可以有效地防止通过热气体混合管线的工作控制实现的冷却能耗减少被压缩机能耗的增加所抵消。

32、优选的是,本示例中的恒压阀是bpr(背压调节器),该bpr将后端压力调节为恒定,而不是将前端压力调节为恒定。因此,即使控制环境变化,压缩机驱动所消耗的能量也可以保持恒定。

33、可以通过压缩机自身的运行率控制来对冷却性能进行控制,其中,可以说运行率控制范围是非常有限的。因此,当压缩机以正常运行率进行工作时,可以预计到通过蒸发器的过冷、通过加热器的过冷补偿、以及冷凝器的发热量增加。为了解决这些问题,根据本示例,制冷剂的一部分可以通过热气体混合管线绕过主管线并且被引入冷凝器中。

34、优选的是,从冷凝器排出后膨胀的制冷剂与热气混合并被引入蒸发器中。

35、通过经过了热气体混合管线的制冷剂的温度上升,控制为蒸发器的冷却性能可以降低,并且冷凝器的散热性能可以降低。

36、优选的是,恒压阀的初始设定压力被设定为在制冷剂仅在主管线流动的条件下吸入压缩机中的制冷剂的压力。恒压阀的上游侧的压力可以根据是否存在经过了热气体混合管线的制冷剂的流动或者蒸发器与冷凝器之间的热交换量变化而变化。也就是说,虽然存在这种压力变化,优选的是,恒压阀被控制成使得制冷剂以设定压力和流量被吸入压缩机中。换言之,即使在吸入压缩机中的制冷剂的压力增大的条件下,也优选的是,吸入压缩机中的制冷剂的压力由恒压阀保持恒定。

37、优选的是,在腔室内的温度保持为设定温度的状态下,加热器的输出被限制在10%以内,优选地被限制在0%与5%之间。加热器的输出可以被反馈,并且通过热气体混合管线的主动控制来排除加热器的输出增加,从而可以减小加热器的输出。也就是说,热气体混合管线可以被控制成在不超出限制输出的情况下主动地进行工作。

38、设定温度可以是腔室内的温度为10度至30度、优选地15度至25度、以及更优选地20度至25度的设定温度,并且设定温度的保持可以意味着腔室内温度处于下述状态:腔室内的温度在达到设定温度之后被稳定。

39、循环测试装置执行的基本工作是使设定温度连续保持在稳定状态。因此,大部分工作都是基本工作,并且因此优选的是在基本工作期间有效地减少能量消耗。因此,根据本示例,由于在设定温度被稳定且保持的工作状态下加热器的输出受到限制,因此可以非常显著地节省能量。

40、如果感测到加热器的输出大于限制输出,则可以控制成使得:通过对经由热气体混合管线流入蒸发器中的制冷剂量进行控制,加热器的输出处于限制输出内。

41、对于在设定开始时通过热气体混合管线进行的热气体混合比控制,优选的是,通过使适于冷却性能的制冷剂量仅在主管线流动来执行初始设定。也就是说,在总制冷剂量被适当设定之后,可以执行正常工作。

42、在制冷剂量的初始设定之后,可以通过对热气体混合管线的开度比进行调节来控制热气体混合比,使得腔室内的温度被保持为设定温度且同时使加热器的输出最小化。也就是说,可以设定开度比。

43、在完成包括制冷剂量和开度比的设定在内的初始设定之后,主管线可以保持初始设定值,并且可以执行工作控制,使得在改变热气体混合管线中的热制冷剂的流量的同时对供给至蒸发器的温度进行控制。

44、在设定过程期间通过设置在热气体混合管线中的针阀设定适当的制冷剂流量之后,优选的是,通过设置在热气体混合管线中的电磁阀的打开/关闭来对工作进行控制。

45、主管线被设定成使用从压缩机供给的制冷剂将冷却性能保持在参考温度,并且优选的是,为了在比参考温度高的温度下进行恒温工作期间对蒸发器的热移除量进行控制,对热气体混合管线的工作进行控制。

46、优选的是,为了通过对热气体混合管线中的电磁阀的反复打开/关闭控制以及对主管线的流量调节阀和热气体混合管线的流量调节阀的开度比调节来对供给至蒸发器的制冷剂的温度进行控制,执行制冷剂平衡控制。

47、热气体混合管线的流量调节阀是用于对制冷剂的流量进行调节的阀,流量调节阀可以包括针阀、恒温阀和恒压阀中的任一者,并且可以包括能够进行任意控制的自动或手动控制阀。

48、为了实现上述目的,根据本发明的一个示例,在以将腔室内的温度保持为恒温的方式进行工作的循环测试装置中,循环测试装置可以被设置成特征在于包括:主管线,依次连接压缩机、冷凝器和蒸发器,供制冷剂进行循环;加热器,该加热器用于对通过蒸发器冷却的空气进行加热;热气体混合管线,该热气体混合管线从压缩机与冷凝器之间的主管线旁通并连接至冷凝器与蒸发器之间的主管线,将从压缩机排出的热气体与从冷凝器供给至蒸发器的低温低压气体混合;以及恒压阀,该恒压阀设置在主管线,与通过热气体混合管线供给至蒸发器的热气体的流量变化无关地使吸入压缩机中的制冷剂的压力恒定地保持为初始设定压力。

49、恒压阀可以被设置成使吸入压缩机中的制冷剂的压力和流量保持恒定,即使在吸入压缩机中的制冷剂的压力波动的状态下、特别是在吸入压缩机中的制冷剂的压力增大的状态下、比如在穿过各种制冷剂管线的制冷剂的流量变化以及通过冷凝器和蒸发器的热交换量变化的状态下也是如此。

50、通过经由热气体混合管线的制冷剂的温度上升,控制为蒸发器中的冷却性能可以降低,并且冷凝器中的散热性能可以降低。

51、优选的是,在腔室内的温度保持为常温的状态下,加热器的输出被限制在10%以内,优选地被限制在0%至5%以内。

52、循环测试装置可以包括控制器,如果感测到加热器的输出大于限制输出,则控制器用于通过反复控制设置在热气体混合管线中的电磁阀的打开和关闭,来控制流入蒸发器中的制冷剂量,从而将加热器的输出控制在限制输出内。

53、根据本示例,作为旁通管线中的一个旁通管线,循环测试装置可以包括冷却管线,该冷却管线从冷凝器与蒸发器之间的主管线旁通并连接至蒸发器与压缩机之间的主管线,从而对以高温供给至压缩机的制冷剂的温度进行控制。

54、通过制冷剂流动穿过冷却管线,可以限制或防止压缩机中的液体压缩。

55、优选的是,从冷凝器排出且膨胀之前的制冷剂通过冷却管线被旁通。

56、旁通管线可以包括防冻管线,该防冻管线从压缩机与冷凝器之间的主管线旁通并连接至蒸发器与压缩机之间的主管线,将从压缩机排出的热气体与从蒸发器排出的制冷剂混合,以防止由于蒸发器结冰而导致的压缩机中的液体压缩。

57、主管线可以设置有用于将主管线打开及关闭的电磁阀以及用于对主管线的开度比进行控制的针阀。在本示例中,电磁阀是通过控制信号将开度打开及关闭的电子阀,该电子阀是截止阀的一个示例,但截止阀不必限于电磁阀。针阀是通过对开度比进行调节来控制流量的阀,针阀可以是电子阀或手动阀。因此,本示例中的针阀是流量调节阀的一个示例,但流量调节阀不必限于针阀。

58、旁通管线可以设置有将旁通管线打开及关闭的电磁阀以及对旁通管线的开度比进行调节的针阀。类似地,该电磁阀和该针阀分别是截止阀和流量调节阀的示例,但截止阀和流量调节阀不必限于此。

59、旁通管线可以设置有毛细管,该毛细管用于减少因制冷剂压力变化引起的机械冲击,制冷剂压力变化是根据主管线和旁通管线的开度比变化而引起的。毛细管也可以是流量控制装置的一个示例。

60、电磁阀通过打开/关闭进行控制,并且优选地,在电磁阀的后端设置有针阀和/或毛细管。针阀的开度比可以被设定,并且流量可以被控制成通过电磁阀的打开/关闭控制来进行调节,以及流量可以被控制成在电磁阀的打开状态下随着对针阀的开度比进行调节而被调节。

61、同时,优选的是,在除霜管线中省去针阀和毛细管的结构。这是因为当除霜管线被驱动时,主管线和其他管线均可以被关闭。

62、循环测试装置可以被设置成针对每个运行温度区间以多个运行模式进行工作。

63、对于每个运行模式,可以预设每个旁通管线是否被驱动。作为一个示例,在特定温度区间的运行模式下,可以仅驱动热气体混合管线和冷却管线中的一者,或者可以驱动热气体混合管线和冷却管线两者。当然,在最低温度区间的运行模式下,热气体混合管线和冷却管线都可以不被驱动。此时,主管线可以被驱动。

64、可以控制加热器在需要时被启用,以对腔室内的温度进行控制,并且当加热器被启用时,输出可以被控制成收敛到参考输出值。随着加热器具有更高的输出值,所消耗的能量增加。加热器具有更高输出值意味着在制冷器中对空气进行冷却之后必须补偿的热量、即能量增加。这意味着制冷器对空气进行了超过必要的冷却。因此,优选的是控制加热器输出值,使得加热器输出值收敛到参考输出。优选的是控制成使得:如果加热器输出值增加,则通过减小制冷器中的冷却负载来降低加热器输出值。

65、因此,根据本示例,可以对加热器输出值进行控制以对腔室内的温度进行控制,并且可以对加热器输出值进行控制以收敛到参考输出。然后,当加热器输出值被感测到处于一定范围或一定值时,制冷器中的冷却负载可以被控制成减小。特别地,本示例可以控制成使得通过提高流入蒸发器中的制冷剂的温度来使蒸发器中的热移除负载降低。

66、根据本示例,优选的是,循环测试装置包括冷却风扇,该冷却风扇在制冷剂与穿过冷凝器的外部空气之间进行热交换,并且冷却风扇通过逆变器进行rpm控制。因此,冷凝器的热交换量可以被主动地控制,从而可以控制从冷凝器排出的制冷剂的温度。

67、作为一个示例,rpm可以被控制为100%,然后被控制为降低至80%。在这种情况下,冷凝器的热交换量降低,从而使得从冷凝器排出的制冷剂的温度升高。由于从冷凝器排出的制冷剂流入蒸发器中,因此流入蒸发器中的制冷剂的温度可以升高。

68、为了实现上述目的,根据本发明的一个示例,在以对腔室内的温度进行控制而进行工作的循环测试装置的控制方法中,用于循环测试装置的控制方法可以被设置成特征在于包括:使主管线进行工作的主工作步骤,该主管线被设置成依次连接压缩机、冷凝器和蒸发器,供制冷剂进行循环;以及对热气体混合管线进行工作的热气体工作步骤,该热气体混合管线从压缩机与冷凝器之间的主管线旁通并连接至冷凝器与蒸发器之间的主管线,并且该热气体混合管线被设置成将从压缩机排出的热气体与从冷凝器排出的低温低压气体混合,从而将混合的气体供给至蒸发器;根据腔室的运行模式、腔室的温度范围、或者腔室的运行模式和温度范围来对是否执行热气体工作步骤以及经由热气体供给的制冷剂量进行控制。

69、此外,根据腔室的运行模式、腔室的温度范围、或者腔室的运行模式和温度范围,可以控制是否执行使冷却管线进行工作的冷却工作步骤以及在不经过蒸发器的情况下通过冷却管线流入压缩机中的制冷剂的量。

70、为了实现上述目的,根据本发明的一个示例,在以对腔室内的温度进行控制的方式进行工作的循环测试装置的控制方法中,用于循环测试装置的控制方法可以被设置成特征在于包括:对主管线进行工作的主工作步骤,该主管线被设置成依次连接压缩机、冷凝器和蒸发器,供制冷剂进行循环;以及对冷却管线进行工作的冷却工作步骤,该冷却管线从冷凝器与蒸发器之间的主管线旁通并连接至蒸发器与压缩机之间的主管线,并且将从冷凝器排出的低温制冷剂在不穿过蒸发器的情况下提供至压缩机;根据腔室的运行模式、腔室的温度范围、或者腔室的运行模式和温度范围来对是否执行冷却工作步骤以及通过冷却管线向压缩机提供的制冷剂的量进行控制。

71、运行模式可以包括用于将腔室内的温度保持为设定温度的恒温模式以及用于使腔室内的温度升高或降低的转换模式。

72、优选的是,在恒温模式和用于使腔室内的温度降低的转换模式下执行热气体工作步骤。

73、可以根据腔室的温度区间设置有多个运行模式。

74、在所述多个运行模式中,可以预设热气体工作步骤能够被执行的运行模式。此外,在所述多个运行模式中,可以预设冷却工作步骤能够被执行的运行模式。

75、主工作步骤可以包括第一步骤,在该第一工作步骤中,通过恒压阀将制冷剂以恒定的压力和流量供给至压缩机,该恒压阀将向压缩机的吸入端供给的制冷剂的压力和流量控制为恒定。

76、主工作步骤可以包括第二步骤,在该第二步骤中,通过将在压缩机的吸入端与恒压阀并联设置的通断阀的打开,将制冷剂供给至压缩机。

77、优选的是,为了增加蒸发器中的冷却性能,将第一步骤切换为第二步骤,以及为了降低蒸发器中的冷却性能,将第二步骤切换为第一步骤。

78、优选的是,通过将设置在热气体混合管线中的热气体通断阀打开来执行热气体工作步骤。

79、优选的是,通过提高向蒸发器供给的制冷剂的温度来执行热气体工作步骤以降低蒸发器中的冷却性能。

80、优选的是,循环测试装置包括设置在压缩机的吸入端的主通断阀,并且主通断阀的工作和热气体通断阀的工作交叉地控制。

81、优选的是,循环测试装置包括压缩机吸入旁通管线,该压缩机吸入旁通管线在制冷剂不穿过主通断阀的情况下供给至压缩机。

82、优选的是,在压缩机吸入旁通管线中设置有对向压缩机的吸入端供给的制冷剂的压力和流量进行调节的恒压阀。

83、在将腔室内的温度保持恒定的恒温模式下,优选的是控制成使得主通断阀被关闭并且热气体通断阀被打开。

84、在使腔室内的温度降低的转换模式下,优选的是控制成使得主通断阀被打开、热气体通断阀被关闭、或者主通断阀被打开而热气体通断阀被关闭。

85、优选的是,循环测试装置包括对循环测试装置的工作进行控制的控制部,并且主通断阀是not(常开型)阀,热气体通断阀是nct(常闭型)阀,与控制部通过同一触点信号连接。因此,可以容易地通过一个控制触点来对主通断阀或热气体通断阀进行控制。

86、优选的是,在小于或等于预设温度或预设温度区间时,或者在小于预设温度或预设温度区间时,不执行热气体工作步骤。

87、优选的是,在大于或等于预设温度或预设温度区间时,或者在大于预设温度或预设温度区间时,一起执行主工作步骤和热气体工作步骤。

88、优选的是,在热气体工作步骤期间,对热气体混合管线的打开/关闭工作进行控制。

89、优选的是,热气体混合管线设置有对制冷剂流量进行控制的流量控制阀,并且流量控制阀的开度比被设定为恒定。

90、为了实现上述目的,根据本发明的一个示例,在以将腔室内的温度保持为恒温的方式进行工作的循环测试装置的控制方法中,用于循环测试装置的控制方法可以被设置成特征在于包括:主工作步骤,该主工作步骤通过将压缩机、冷凝器和蒸发器顺序连接的主管线使制冷剂进行循环,并且通过位于压缩机的吸入端的通断阀将制冷剂供给至压缩机;以及热气体工作步骤,其中,从压缩机与冷凝器之间的主管线旁通并连接至冷凝器与蒸发器之间的主管线,并且将从压缩机排出的热气体与通过通断阀从冷凝器排出的低温低压气体混合以供给至蒸发器;以及控制成使得主管线的通断阀的工作与热气体混合管线的通断阀的工作交叉地控制。

91、循环测试装置可以包括压缩机吸入旁通管线,以使制冷剂不穿过主管线的通断阀的情况下供给至压缩机。

92、因此,可以选择性地执行主工作步骤和热气体工作步骤。

93、优选的是,在压缩机吸入旁通管线中设置有压力调节阀或恒压阀,以对向压缩机的吸入端供给的制冷剂的压力和流量进行调节。

94、当主管线的通断阀被打开并且因此执行主工作步骤时,由于流路阻力,制冷剂基本上被阻止通过压缩机吸入旁通管线及其上安装的压力调节阀流入压缩机中。这是因为压力调节阀自身具有相对高的流路阻力。

95、相反,如果设置在热气体混合管线中的通断阀被打开并且主管线的通断阀被关闭,则制冷剂只能通过压缩机吸入旁通管线流入压缩机中。也就是说,制冷剂只能通过压力调节阀流入压缩机中。

96、在将腔室内的温度保持恒定的静止工作期间,可以控制成使得主管线的通断阀被关闭并且热气体混合管线的通断阀被打开。

97、在腔室内的温度降低的工作时,可以控制成使得主管线的通断阀被打开并且热气体混合管线的通断阀被关闭。

98、优选的是,主管线和热气体混合管线的通断阀是电磁阀。

99、循环测试装置可以根据运行温度区间而以多个运行模式进行工作,并且在运行模式中的比常温低的运行模式中,可以不执行热气体混合管线工作步骤。

100、在运行模式中的比常温高的运行模式中,可以控制成使得一起执行主管线工作步骤和热气体混合管线工作步骤。

101、常温可以设定为约23度至26度,因此,包括常温在内的作为温度区间的运行模式可以被设定为具有约20度至30度的温度区间。

102、在热气体混合管线工作步骤中,可以通过热气体混合管线的通断阀的打开和关闭工作控制来执行。

103、在热气体混合管线中,可以设置有用于对制冷剂流量进行控制的流量调节阀,并且流量调节阀的开度比可以被设定为恒定。

104、流量调节阀的开度比可以在循环测试装置的初始设定过程期间设定。

105、循环测试装置可以包括用于对通过蒸发器冷却的空气进行加热的加热器。

106、热气体工作步骤可以执行成使得:在腔室内的温度保持为设定温度的条件下,加热器的输出被限制在10%以内,优选被限制在0%至5%以内。

107、限制的加热器输出可以基于在腔室内的温度被保持为参考温度的状态下的加热器输出。参考温度可以是比腔室温低的温度,并且作为一个示例,在腔室内的温度被保持为0度的条件下的加热器输出可以被设定为参考输出。

108、为了实现上述目的,根据本发明的一个示例,在工作成将腔室内的温度保持为恒定的循环测试装置中,循环测试装置可以被设置成包括:主管线,依次连接压缩机、冷凝器和蒸发器,供制冷剂进行循环;加热器,该加热器用于对通过蒸发器冷却的空气进行加热;热气体混合管线,该热气体混合管线从压缩机与冷凝器之间的主管线旁通并连接至冷凝器与蒸发器之间的主管线,将从压缩机排出的热气体与从冷凝器供给至蒸发器的低温低压气体混合,以限制加热器的输出,同时提高蒸发器的温度;位于主管线中的压缩机的吸入端的通断阀;设置在热气体混合管线中的通断阀;以及控制器,该控制器用于将主管线的通断阀的工作和热气体混合管线的通断阀的工作交叉地控制。

109、除非上述示例的相应特征相互矛盾或排斥,否则这些特征可以共同应用于其他示例。

110、有益技术效果

111、通过本发明的一个示例,可以提供能够根据保持循环测试装置的腔室内温度所需的热移除量来对蒸发器的冷却性能进行控制的测试装置及其控制方法。

112、通过本发明的一个示例,可以提供能够使冷凝器的发热量最小化的测试装置及其控制方法,冷凝器的发热量使循环测试装置的外部产生热。

113、通过本发明的一个示例,可以提供能够通过对蒸发器的温度和压缩机的吸入温度进行控制来抑制发生液体压缩的测试装置及其控制方法。

114、通过本发明的一个示例,可以提供能够使所需的加热器发热量最小化以防止能量损失的测试装置及其控制方法。

115、通过本发明的一个示例,可以提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置能够基于加热器的输出对通过主管线和热气体混合管线流入蒸发器中的制冷剂的平衡进行控制,从而防止加热器造成的能量损失并防止通过蒸发器造成的过冷。

116、通过本发明的一个示例,可以提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置能够在蒸发器的冷却性能控制过程期间防止由于流入压缩机中的制冷剂的压力增大而造成压缩机中不必要的能量损失。

117、通过本发明的一个示例,可以提供下述测试装置及其控制方法:在该测试装置中,在将压缩机、冷凝器、蒸发器连接的循环回路中,在压缩机输出控制困难或受限的情况下,通过制冷剂平衡控制来对在制冷器与外部系统之间发生热交换的压缩机和冷凝器的热交换量进行控制。

118、通过本发明的一个示例,可以提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置能够通过借助于制冷剂平衡控制在循环回路中对蒸发器的温度和压缩机的吸入温度进行控制以将蒸发器结冰控制在一定水平以下来抑制发生作为压缩机的主要故障原因的液体压缩。

119、通过本发明的一个示例,可以提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置中设置有与制冷器的主管线分开的热气体混合管线,该测试装置能够根据腔室的运行模式或腔室的温度范围来对是否执行热气体混合管线进行工作的步骤以及经由热气体供给的制冷剂的量进行控制。

120、通过本发明的一个示例,可以提供下述测试装置及其控制方法:在该测试装置中设置有与制冷器的主管线分开的冷却管线,该测试装置能够根据腔室的运行模式或腔室的温度范围来对是否执行冷却管线进行工作的步骤以及经由冷却管线供给至压缩机的制冷剂的量进行控制。

121、通过本发明的一个示例,可以提供下述的测试装置及其控制方法:该测试装置能够由于在压缩机吸入端设置有旁通管线而有效地对流入压缩机中的制冷剂的量和温度进行控制。

122、通过本发明的一个示例,可以提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置能够通过位于制冷剂从主管线流入压缩机中的流入端的通断阀以及绕过该通断阀的旁通管线而以分级的方式对主管线进行工作。

123、通过本发明的一个示例,可以提供下述测试装置及其控制方法:该测试装置能够通过对主管线的通断阀和热气体混合管线的通断阀进行交叉控制而有利于控制逻辑以及减小控制器容量。