一種混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)，針對各個(gè)冷卻裝置分別放置一組風(fēng)扇用于散熱，并在各個(gè)系統(tǒng)處留有溫度采集裝置來監(jiān)控各點(diǎn)溫度傳送給冷卻管理系統(tǒng)，通過比例調(diào)節(jié)和積分調(diào)節(jié)來達(dá)到閉環(huán)控制的目的。
【專利說明】一種混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用冷卻系統(tǒng)，具體涉及一種混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]現(xiàn)有的混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)的冷卻對象一般包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電機(jī)控制器、空調(diào)壓縮機(jī)等，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)為車輛提供動(dòng)力，電機(jī)控制器控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，上述裝置在運(yùn)行過程中都會產(chǎn)生大量的熱量，特別是在混合動(dòng)力公交車上，由于車身重、載客量多的問題，使得混合動(dòng)力公交車的發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、控制器等裝置的功率很大，產(chǎn)生的熱量也就更多；在炎熱的夏天，空調(diào)的使用時(shí)間很長且功率很高，這就造成空調(diào)壓縮機(jī)的使用也會產(chǎn)生很多的熱量，如果不能及時(shí)將熱量散掉，會影響正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龤А?br> [0003]傳統(tǒng)的散熱方式為發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)風(fēng)扇來給車輛冷卻裝置散熱，這樣風(fēng)扇轉(zhuǎn)速就會隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速的上升而上升、下降而下降，如此一來，就會出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度過低或者過高的情況，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度，降低發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率；而且混合動(dòng)力車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)并不是一直處于工作狀態(tài)，這就會導(dǎo)致靠發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)帶動(dòng)風(fēng)扇散熱不足以滿足散熱需求。
[0004]為解決以上問題，本發(fā)明采用一種新的混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)，針對各個(gè)冷卻裝置分別放置一組風(fēng)扇用于給散熱，并在各個(gè)裝置處留有溫度采集裝置來監(jiān)控各點(diǎn)溫度并傳送給冷卻管理系統(tǒng)，達(dá)到閉環(huán)控制的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明出于解決混合動(dòng)力車各發(fā)熱裝置的散熱問題，在混合動(dòng)力各個(gè)冷卻裝置處分別放置一組風(fēng)扇用于給各個(gè)系統(tǒng)散熱，并在各個(gè)系統(tǒng)處留有溫度采集裝置來監(jiān)控各點(diǎn)溫度傳送給冷卻管理系統(tǒng)，達(dá)到閉環(huán)控制的目的。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]一種混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)，包括冷卻裝置、風(fēng)扇電機(jī)、風(fēng)扇，所述風(fēng)扇電機(jī)與所述風(fēng)扇連接，所述風(fēng)扇置于所述冷卻裝置附近，還包括冷卻管理系統(tǒng)、溫度采集裝置，所述風(fēng)扇電機(jī)與所述冷卻管理系統(tǒng)連接，所述溫度采集裝置與所述冷卻裝置連接，并與冷卻管理系統(tǒng)連接。
[0008]所述冷卻系統(tǒng)控制步驟為:
[0009](I)采集當(dāng)前溫度TO ；
[0010](2)比較TO與設(shè)定上限溫度值Tl，若Τ0ΧΓ1，啟動(dòng)風(fēng)扇；否則，停止風(fēng)扇；
[0011](3)啟動(dòng)風(fēng)扇后，采集t時(shí)刻溫度Tt及下一時(shí)刻溫度Tt+At ;
[0012](4)比較Tt和Tt+At，若Tt+Λ t>Tt，則選取第一組PI調(diào)節(jié)系數(shù)調(diào)節(jié)溫度；否則，選取第二組PI調(diào)節(jié)系數(shù)調(diào)節(jié)溫度；
[0013](5)比較Tt+At和設(shè)定下限溫度值T2，若Tt+Λ t〈T2，停止風(fēng)扇；否則，返回第(3)步繼續(xù)采集溫度。
[0014]所述風(fēng)扇電機(jī)為直流無刷電機(jī)。
[0015]所述風(fēng)扇、風(fēng)扇電機(jī)為同一型號。
[0016]相比現(xiàn)有的混合動(dòng)力冷卻系統(tǒng)，本發(fā)明有顯著優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體體現(xiàn)為:
[0017]1、使用本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度，提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率；
[0018]2、使用本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)，采用無刷電機(jī)，提高風(fēng)扇的散熱效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)工作流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明的具體實(shí)施方法如下:
[0022]對于傳統(tǒng)的車用冷卻系統(tǒng)，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇來散熱，這樣就使得風(fēng)扇一直處于工作狀態(tài)，在不需要散熱的情況下風(fēng)扇也不會停止工作，造成了能力的浪費(fèi)，而且風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速也不會根據(jù)溫度增加或減小，這就會導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不處于最佳工作溫度，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率；而對于混合動(dòng)力車輛來說，發(fā)動(dòng)機(jī)不一定一直處于工作狀態(tài)，所以靠發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇工作不能完全符合車輛散熱的需求。本發(fā)明提供的混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)，針對混合動(dòng)力車輛的冷卻裝置設(shè)計(jì)了一套冷卻系統(tǒng)及其控制方法，混合動(dòng)力車輛冷卻裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、電機(jī)控制器、空調(diào)壓縮機(jī)等需要散熱的裝置，在上述各裝置處設(shè)置風(fēng)扇，對于所有風(fēng)扇使用冷卻管理系統(tǒng)統(tǒng)一控制，并用溫度采集裝置監(jiān)控各處溫度反饋給冷卻管理系統(tǒng)，以此來達(dá)到實(shí)時(shí)有效的控制各組風(fēng)扇的開啟和關(guān)斷、加速及減速，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0023]下面結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng):
[0024]如圖1所示，本發(fā)明混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)包括冷卻管理系統(tǒng)、風(fēng)扇電機(jī)、風(fēng)扇、冷卻裝置、溫度采集裝置等。所述冷卻管理系統(tǒng)與所述風(fēng)扇電機(jī)連接，所述風(fēng)扇與所述風(fēng)扇電機(jī)連接，所述風(fēng)扇置于所述冷卻裝置等需要散熱的裝置處附近，用以給各裝置散熱，所述溫度采集裝置與所述冷卻裝置相連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測各裝置溫度，所述溫度采集裝置與所述冷卻管理系統(tǒng)連接，所述溫度采集裝置將監(jiān)測采集的溫度發(fā)送給所述冷卻管理系統(tǒng)，冷卻管理系統(tǒng)采用比例調(diào)節(jié)和積分調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制各個(gè)冷卻裝置溫度。
[0025]所述冷卻裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)水箱、發(fā)動(dòng)機(jī)中冷器、電機(jī)及其控制器、空調(diào)壓縮機(jī)等，所述風(fēng)扇電機(jī)采用直流無刷電機(jī)，具有較高的工作效率，所述電機(jī)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、發(fā)電機(jī)，所述電機(jī)控制器包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、發(fā)電機(jī)控制器，所述溫度采集裝置為溫度傳感器等能夠采集并傳送溫度的裝置。
[0026]對于混聯(lián)式混合動(dòng)力車輛，起步或低速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行；高速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)，電機(jī)不提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力；爬坡或加速時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛；滑行或剎車時(shí)，由發(fā)電機(jī)將動(dòng)能回收至電源中。
[0027]下面結(jié)合圖2具體說明該冷卻系統(tǒng)的工作過程，圖2為本發(fā)明冷卻系統(tǒng)的工作流程圖，置于發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、控制器、空調(diào)壓縮機(jī)等冷卻裝置處的溫度采集裝置實(shí)時(shí)采集各裝置溫度數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳輸給冷卻管理系統(tǒng)，當(dāng)溫度超過設(shè)置溫度的上限Tl時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)扇，以一個(gè)初始轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，然后在t時(shí)刻采集此時(shí)冷卻裝置溫度值Tt，并采集下一時(shí)刻的溫度值Tt+ Λ t，比較Tt+ Λ t和Tt，若Tt+ Λ t>Tt,即溫度處于上升階段，則選取第一組比例調(diào)節(jié)系數(shù)和積分調(diào)節(jié)系數(shù)來快速的提升風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，以達(dá)到快速給冷卻裝置散熱的效果；若Tt+At^ Tt,即溫度處于下降階段，此時(shí)選取第二組比例調(diào)節(jié)系數(shù)和積分調(diào)節(jié)系數(shù)來慢慢的降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，并時(shí)刻檢測冷卻裝置的溫度反饋給冷卻管理系統(tǒng)；當(dāng)溫度低于下限值T2時(shí)，風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)，否則繼續(xù)采集冷卻裝置某一時(shí)刻溫度及下一時(shí)刻溫度，重復(fù)上訴過程，以此來達(dá)到閉環(huán)控制的效果。上述第一組比例調(diào)節(jié)系數(shù)和積分調(diào)節(jié)系數(shù)大于第二組比例調(diào)節(jié)系數(shù)和積分調(diào)節(jié)系數(shù)，這樣可以保證冷卻裝置溫度在上升時(shí)風(fēng)扇可以迅速升高來降低裝置溫度，而在冷卻裝置溫度下降階段慢慢降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，防止轉(zhuǎn)速突然降低冷卻裝置溫度的回升。這樣由冷卻管理系統(tǒng)、風(fēng)扇電機(jī)、風(fēng)扇、溫度采集裝置構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)，既能夠?qū)崟r(shí)有效的控制各處溫度，又能在某處不需要散熱的時(shí)候降低該處風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速或者停止該處風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)約能源。該閉環(huán)冷卻系統(tǒng)能夠保證各冷卻裝置的溫度維持在一個(gè)穩(wěn)定的值，這就保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度持續(xù)在最佳的狀態(tài)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率；且所述風(fēng)扇電機(jī)為直流無刷電機(jī)，大大提高了電機(jī)工作效率。
[0028]本發(fā)明針對混合動(dòng)力車?yán)鋮s系統(tǒng)研制的風(fēng)扇、風(fēng)扇電機(jī)為同一型號，方便安裝，并且為后續(xù)的維修帶來了便捷。
[0029]對于為本發(fā)明的示范性實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解為是本發(fā)明的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)其中的某一種示范性示例，具有對本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的技術(shù)方案的指導(dǎo)性作用，而非對本發(fā)明的限定。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)，包括冷卻裝置、風(fēng)扇電機(jī)、風(fēng)扇，所述風(fēng)扇電機(jī)與所述風(fēng)扇連接，所述風(fēng)扇置于所述冷卻裝置附近；其特征在于:還包括冷卻管理系統(tǒng)、溫度采集裝置，所述風(fēng)扇電機(jī)與所述冷卻管理系統(tǒng)連接，所述溫度采集裝置與所述冷卻裝置連接，并與冷卻管理系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻系統(tǒng)控制步驟為: (1)采集當(dāng)前溫度TO； (2)比較TO與設(shè)定上限溫度值Tl，若Τ0ΧΓ1，啟動(dòng)風(fēng)扇；否則，停止風(fēng)扇； (3)啟動(dòng)風(fēng)扇后，采集t時(shí)刻溫度Tt及下一時(shí)刻溫度Tt+At; (4)比較Tt和Tt+Λ t，若Tt+ Δ t>Tt,則選取第一組PI調(diào)節(jié)系數(shù)調(diào)節(jié)溫度；否則，選取第二組PI調(diào)節(jié)系數(shù)調(diào)節(jié)溫度； (5)比較Tt+At和設(shè)定下限溫度值T2，若Tt+Λt〈T2，停止風(fēng)扇；否則，返回第(3)步繼續(xù)采集溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)扇電機(jī)為直流無刷電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車用冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)扇、風(fēng)扇電機(jī)為同一型號。
【文檔編號】B60H1/32GK104210331SQ201410379930
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】張廣俊, 唐宏柯 申請人:天津市松正電動(dòng)汽車技術(shù)股份有限公司