電車研發：一個新技術，提升熱分析效率
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電動汽車產業蓬勃發展，法規標準日臻完善和提高，紅外熱像儀作爲非接觸的溫度分佈成像檢測儀器，在產業鏈各環節均有大顯身手的應用。
一、充電樁
充電樁內部有電源模塊、充電控制器、計費控制單元、高壓絕緣檢測板、顯示屏等。還有鈑金件、熔斷器、繼電器、防雷等設備，發熱巨大。以60KW充電樁爲例，按電源模塊轉換效率95%計算，僅電源模塊發熱量就達到60×0.05×1000=3000W，因此，散熱和溫度控制是充電樁研發必須關注的地方。
依據《GB/T 18487.1-2015 電動汽車傳導充電系統 第1部分:通用要求》的11.6.1、116.2和《NB/T 33001-2010電動汽車非車載傳導式充電機技術條件》的6.4的規定，充電樁在額定負載下長期連續運行時，內部各發熱器件和各部位的溫升不得超過下表數值：
部件或器件
極限溫升k
功率開關器件
70
整流變壓器、電抗器B級絕緣繞組
80
與半導體器件的連接處
55
與半導體器件連接處的塑料絕緣線
25
母線連接處
銅-銅50 / 銅搪錫-銅搪錫 60
《GB/T18487.1-2015 電動汽車傳導充電系統 第1部分:通用要求》的11.6.3規定了在額定電流和環境溫度40℃條件下，充電樁表面的允許溫度值：
手握可接觸的表面
金屬部分
50℃
非金屬部分
60℃
用戶可接觸但
不能手握的表面
金屬部分
60℃
非金屬部分
85℃
紅外熱像儀在充電樁研發、測試、安裝、質檢等環節發揮巨大作用。
▲控制/電源等電路板的檢測
▲電感檢測
▲斷路器檢測
▲熔斷器檢測
▲連接頭檢測
二、電機與電機控制器
電機高速運轉時會產生繞組銅損、定子鐵損、軸承摩擦等熱量，這些熱量需通過對流和輻射帶走。紅外熱像儀雖不能直接檢測電機內部溫度，但可直觀獲取電機表面溫度分佈的熱像圖，評估散熱方案的效果。同時，紅外熱像儀在《GB /T18488.1—2015電動汽車用電機及其控制器第1 部分: 技術條件》、《GB /T 18488.2—2015電動汽車用電機及其控制器第2 部分: 試驗方法》、《GB755-2008 /IEC 60034-1:2004旋轉電機定額和性能》規定的溫升測試中作爲輔助儀器使用，以提高測試效率。
▲電子轉子熱像圖
▲電機表面分佈
▲電機模擬負載檢測
▲電機軸承摩擦溫升
電機控制器由電子控制模塊、驅動器、功率變換模塊等組成，這些電路板的可靠運行直接關係電動汽車的駕駛體驗和用戶安全，紅外熱像儀可以幫助研發人員進行溫度檢測並優化散熱設計。
▲電機控制器熱像圖
三、電池包安全性測試
依據《GB/T 31467.3-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第3部分:安全性要求與測試方法》要求，汽車動力電池包應完成振動、機械衝擊、跌落、翻轉、模擬碰撞、擠壓、溼熱循環、海水浸泡、外部火燒、鹽霧、高海拔、過溫保護、短路保護、過充電保護、過放電保護等安全性測試。
這些實驗往往耗時較長，比如溫度衝擊試驗，要求電池包在（-40±2）℃~（85±2）℃的交變環境中，極端溫度交變轉換0.5h，每個極端溫度中保持8h，循環5次，試驗後還需在室溫中觀察2h。
紅外熱像儀可以觀察電池包表面溫度分佈，輔助工程師驗證熱仿真、冷卻、保護等設計，發現肉眼無法觀察到的外殼疲勞、破裂、局部過熱等潛在隱患，避免着火和爆炸的發生。
▲電芯單體過充測試
▲電池包高溫極限測試
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