水冷散热的锂离子电芯控温测试装置，包括温控器和温控腔室；温控器的均温电源为温控腔室的均温风扇提供电源，温控器的制冷片控制模块连接温控腔的制冷片，通过变换电流方向控制制冷片工作在制冷模式或加热模式；温控器的感温模块与温控腔内的温度传感器相连，并与制冷片控制模块通讯，对比监测到的电芯表面温度与设定值是否相同，进而控制模块启动或停止制冷片工作；温控器的散热监测模块监测流经温控腔室的水冷块的冷却循环水水流的流速及温度状态；制冷片控制模块与温控器的散热监测模块通讯，当散热监测模块监测到冷却循环水水流异常时，制冷片控制模块停止向制冷片供电；本实用新型具有体积小、成本低、控温快速且稳定的特点。