一種混合動力車用冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種混合動力車用冷卻系統(tǒng)，針對各個冷卻裝置分別放置一組風扇用于散熱，并在各個系統(tǒng)處留有溫度采集裝置來監(jiān)控各點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)來達到閉環(huán)控制的目的。
【專利說明】一種混合動力車用冷卻系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種車用冷卻系統(tǒng)，具體涉及一種混合動力車用冷卻系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]現(xiàn)有的混合動力車用冷卻系統(tǒng)的冷卻對象一般包括發(fā)動機、電動機、電機控制器、空調(diào)壓縮機等，發(fā)動機和電動機為車輛提供動力，電機控制器控制電機運轉(zhuǎn)，上述裝置在運行過程中都會產(chǎn)生大量的熱量，特別是在混合動力公交車上，由于車身重、載客量多的問題，使得混合動力公交車的發(fā)動機、電動機、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)的使用時間很長且功率很高，這就造成空調(diào)壓縮機的使用也會產(chǎn)生很多的熱量，如果不能及時將熱量散掉，會影響正常運行，嚴重時甚至?xí)龤А?br> [0003]傳統(tǒng)的散熱方式為發(fā)動機直接帶動風扇來給車輛冷卻裝置散熱，這樣風扇轉(zhuǎn)速就會隨著發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)速的上升而上升、下降而下降，如此一來，就會出現(xiàn)發(fā)動機的溫度過低或者過高的情況，影響發(fā)動機的工作溫度，降低發(fā)動機工作效率；而且混合動力車輛的發(fā)動機并不是一直處于工作狀態(tài)，這就會導(dǎo)致靠發(fā)動機單獨帶動風扇散熱不足以滿足散熱需求。
[0004]為解決以上問題，本實用新型采用一種新的混合動力車用冷卻系統(tǒng),針對各個冷卻裝置分別放置一組風扇用于給散熱，并在各個裝置處留有溫度采集裝置來監(jiān)控各點溫度并傳送給冷卻管理系統(tǒng)，達到閉環(huán)控制的目的。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型出于解決混合動力車各發(fā)熱裝置的散熱問題，在混合動力各個冷卻裝置處分別放置一組風扇用于給各個系統(tǒng)散熱，并在各個系統(tǒng)處留有溫度采集裝置來監(jiān)控各點溫度傳送給冷卻管理系統(tǒng)，達到閉環(huán)控制的目的。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0007]一種混合動力車用冷卻系統(tǒng)，包括冷卻裝置、風扇電機、風扇，所述風扇電機與所述風扇連接，所述風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，所述風扇電機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)采集當前溫度TO ；
[0010](2)比較TO與設(shè)定上限溫度值Tl，若Τ0ΧΓ1，啟動風扇；否則，停止風扇；
[0011](3)啟動風扇后，采集t時刻溫度Tt及下一時刻溫度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，停止風扇；否則，返回第(3)步繼續(xù)采集溫度。
[0014]所述風扇電機為直流無刷電機。
[0015]所述風扇、風扇電機為同一型號。
[0016]相比現(xiàn)有的混合動力冷卻系統(tǒng)，本實用新型有顯著優(yōu)點和有益效果，具體體現(xiàn)為:
[0017]1、使用本實用新型的冷卻系統(tǒng)，實現(xiàn)閉環(huán)控制，有效控制發(fā)動機工作溫度，提高發(fā)動機工作效率；
[0018]2、使用本實用新型的冷卻系統(tǒng)，采用無刷電機，提高風扇的散熱效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型混合動力車用冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型混合動力車用冷卻系統(tǒng)工作流程圖。

【具體實施方式】
[0021]本實用新型的具體實施方法如下:
[0022]對于傳統(tǒng)的車用冷卻系統(tǒng)，主要由發(fā)動機帶動風扇來散熱，這樣就使得風扇一直處于工作狀態(tài)，在不需要散熱的情況下風扇也不會停止工作，造成了能力的浪費，而且風扇的轉(zhuǎn)速也不會根據(jù)溫度增加或減小，這就會導(dǎo)致發(fā)動機不處于最佳工作溫度，從而降低了發(fā)動機工作效率；而對于混合動力車輛來說，發(fā)動機不一定一直處于工作狀態(tài)，所以靠發(fā)動機帶動風扇工作不能完全符合車輛散熱的需求。本實用新型提供的混合動力車用冷卻系統(tǒng)，針對混合動力車輛的冷卻裝置設(shè)計了一套冷卻系統(tǒng)及其控制方法，混合動力車輛冷卻裝置包括發(fā)動機、電機、電機控制器、空調(diào)壓縮機等需要散熱的裝置，在上述各裝置處設(shè)置風扇，對于所有風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)，以此來達到實時有效的控制各組風扇的開啟和關(guān)斷、加速及減速，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0023]下面結(jié)合附圖具體說明本實用新型混合動力車用冷卻系統(tǒng):
[0024]如圖1所示，本實用新型混合動力車用冷卻系統(tǒng)包括冷卻管理系統(tǒng)、風扇電機、風扇、冷卻裝置、溫度采集裝置等。所述冷卻管理系統(tǒng)與所述風扇電機連接，所述風扇與所述風扇電機連接，所述風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，用于實時監(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)來實現(xiàn)閉環(huán)控制各個冷卻裝置溫度。
[0025]所述冷卻裝置包括發(fā)動機水箱、發(fā)動機中冷器、電機及其控制器、空調(diào)壓縮機等，所述風扇電機采用直流無刷電機，具有較高的工作效率，所述電機包括驅(qū)動電機、發(fā)電機，所述電機控制器包括驅(qū)動電機控制器、發(fā)電機控制器，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)式混合動力車輛，起步或低速行駛時，發(fā)動機不啟動，由驅(qū)動電機驅(qū)動車輛運行；高速時，發(fā)動機直驅(qū)，電機不提供驅(qū)動動力；爬坡或加速時，由發(fā)動機和電機共同驅(qū)動車輛；滑行或剎車時，由發(fā)電機將動能回收至電源中。
[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為本實用新型冷卻系統(tǒng)的工作流程圖，置于發(fā)動機、電機、控制器、空調(diào)壓縮機等冷卻裝置處的溫度采集裝置實時采集各裝置溫度數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳輸給冷卻管理系統(tǒng)，當溫度超過設(shè)置溫度的上限Tl時，啟動風扇，以一個初始轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，然后在t時刻采集此時冷卻裝置溫度值Tt，并采集下一時刻的溫度值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)來快速的提升風扇轉(zhuǎn)速，以達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)來慢慢的降低風扇轉(zhuǎn)速，并時刻檢測冷卻裝置的溫度反饋給冷卻管理系統(tǒng)；當溫度低于下限值T2時，風扇停止轉(zhuǎn)動，否則繼續(xù)采集冷卻裝置某一時刻溫度及下一時刻溫度，重復(fù)上訴過程，以此來達到閉環(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風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)、風扇電機、風扇、溫度采集裝置構(gòu)成一個閉環(huán)，既能夠?qū)崟r有效的控制各處溫度，又能在某處不需要散熱的時候降低該處風扇電機轉(zhuǎn)速或者停止該處風扇電機運轉(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穩(wěn)定的值，這就保證了發(fā)動機的工作溫度持續(xù)在最佳的狀態(tài)，提高了發(fā)動機的工作效率；且所述風扇電機為直流無刷電機，大大提高了電機工作效率。
[0028]本實用新型針對混合動力車冷卻系統(tǒng)研制的風扇、風扇電機為同一型號，方便安裝，并且為后續(xù)的維修帶來了便捷。
[0029]對于為本實用新型的示范性實施例，應(yīng)當理解為是本實用新型的權(quán)利要求書的保護范圍內(nèi)其中的某一種示范性示例，具有對本領(lǐng)域技術(shù)人員實現(xiàn)相應(yīng)的技術(shù)方案的指導(dǎo)性作用，而非對本實用新型的限定。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動力車用冷卻系統(tǒng)，包括冷卻裝置、風扇電機、風扇，所述風扇電機與所述風扇連接，所述風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，所述風扇電機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)采集當前溫度TO； (2)比較TO與設(shè)定上限溫度值Tl，若Τ0ΧΓ1，啟動風扇；否則，停止風扇； (3)啟動風扇后，采集t時刻溫度Tt及下一時刻溫度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所述的混合動力車用冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述風扇電機為直流無刷電機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車用冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述風扇、風扇電機為同一型號。
【文檔編號】B60H1/32GK204109741SQ201420436547
【公開日】2015年1月21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:天津市松正電動汽車技術(shù)股份有限公司