一种混合动力车用冷却系统.pdf

本发明公开了一种混合动力车用冷却系统，针对各个冷却装置分别放置一组风扇用于散热，并在各个系统处留有温度采集装置来监控各点温度传送给冷却管理系统，通过比例调节和积分调节来达到闭环控制的目的。

1.  一种混合动力车用冷却系统，包括冷却装置、风扇电机、风扇，所述风扇电机与所述风扇连接，所述风扇置于所述冷却装置附近；其特征在于：还包括冷却管理系统、温度采集装置，所述风扇电机与所述冷却管理系统连接，所述温度采集装置与所述冷却装置连接，并与冷却管理系统连接。

2.  根据权利要求1所述的混合动力车用冷却系统，其特征在于：所述冷却系统控制步骤为：
(1)采集当前温度T0；
(2)比较T0与设定上限温度值T1，若T0>T1，启动风扇；否则，停止风扇；
(3)启动风扇后，采集t时刻温度Tt及下一时刻温度Tt+Δt；
(4)比较Tt和Tt+Δt，若Tt+Δt>Tt，则选取第一组PI调节系数调节温度；否则，选取第二组PI调节系数调节温度；
(5)比较Tt+Δt和设定下限温度值T2，若Tt+Δt<T2，停止风扇；否则，返回第(3)步继续采集温度。

3.  根据权利要求1所述的混合动力车用冷却系统，其特征在于：所述风扇电机为直流无刷电机。

4.  根据权利要求1所述的混合动力车用冷却系统，其特征在于：所述风扇、风扇电机为同一型号。

一种混合动力车用冷却系统
技术领域
本发明涉及一种车用冷却系统，具体涉及一种混合动力车用冷却系统。
技术背景
现有的混合动力车用冷却系统的冷却对象一般包括发动机、电动机、电机控制器、空调压缩机等，发动机和电动机为车辆提供动力，电机控制器控制电机运转，上述装置在运行过程中都会产生大量的热量，特别是在混合动力公交车上，由于车身重、载客量多的问题，使得混合动力公交车的发动机、电动机、控制器等装置的功率很大，产生的热量也就更多；在炎热的夏天，空调的使用时间很长且功率很高，这就造成空调压缩机的使用也会产生很多的热量，如果不能及时将热量散掉，会影响正常运行，严重时甚至会烧毁。
传统的散热方式为发动机直接带动风扇来给车辆冷却装置散热，这样风扇转速就会随着发动机的输出转速的上升而上升、下降而下降，如此一来，就会出现发动机的温度过低或者过高的情况，影响发动机的工作温度，降低发动机工作效率；而且混合动力车辆的发动机并不是一直处于工作状态，这就会导致靠发动机单独带动风扇散热不足以满足散热需求。
为解决以上问题，本发明采用一种新的混合动力车用冷却系 统，针对各个冷却装置分别放置一组风扇用于给散热，并在各个装置处留有温度采集装置来监控各点温度并传送给冷却管理系统，达到闭环控制的目的。
发明内容
本发明出于解决混合动力车各发热装置的散热问题，在混合动力各个冷却装置处分别放置一组风扇用于给各个系统散热，并在各个系统处留有温度采集装置来监控各点温度传送给冷却管理系统，达到闭环控制的目的。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种混合动力车用冷却系统，包括冷却装置、风扇电机、风扇，所述风扇电机与所述风扇连接，所述风扇置于所述冷却装置附近，还包括冷却管理系统、温度采集装置，所述风扇电机与所述冷却管理系统连接，所述温度采集装置与所述冷却装置连接，并与冷却管理系统连接。
所述冷却系统控制步骤为：
(1)采集当前温度T0；
(2)比较T0与设定上限温度值T1，若T0>T1，启动风扇；否则，停止风扇；
(3)启动风扇后，采集t时刻温度Tt及下一时刻温度Tt+Δt；
(4)比较Tt和Tt+Δt，若Tt+Δt>Tt，则选取第一组PI调节系数调节温度；否则，选取第二组PI调节系数调节温度；
(5)比较Tt+Δt和设定下限温度值T2，若Tt+Δt<T2，停止 风扇；否则，返回第(3)步继续采集温度。
所述风扇电机为直流无刷电机。
所述风扇、风扇电机为同一型号。
相比现有的混合动力冷却系统，本发明有显著优点和有益效果，具体体现为：
1、使用本发明的冷却系统，实现闭环控制，有效控制发动机工作温度，提高发动机工作效率；
2、使用本发明的冷却系统，采用无刷电机，提高风扇的散热效率。
附图说明
图1为本发明混合动力车用冷却系统结构示意图；
图2为本发明混合动力车用冷却系统工作流程图。
具体实施方式
本发明的具体实施方法如下：
对于传统的车用冷却系统，主要由发动机带动风扇来散热，这样就使得风扇一直处于工作状态，在不需要散热的情况下风扇也不会停止工作，造成了能力的浪费，而且风扇的转速也不会根据温度增加或减小，这就会导致发动机不处于最佳工作温度，从而降低了发动机工作效率；而对于混合动力车辆来说，发动机不一定一直处于工作状态，所以靠发动机带动风扇工作不能完全符合车辆散热的需求。本发明提供的混合动力车用冷却系统，针对混合动力车辆的冷却装置设计了一套冷却系统及其控制方法，混 合动力车辆冷却装置包括发动机、电机、电机控制器、空调压缩机等需要散热的装置，在上述各装置处设置风扇，对于所有风扇使用冷却管理系统统一控制，并用温度采集装置监控各处温度反馈给冷却管理系统，以此来达到实时有效的控制各组风扇的开启和关断、加速及减速，实现闭环控制。
下面结合附图具体说明本发明混合动力车用冷却系统：
如图1所示，本发明混合动力车用冷却系统包括冷却管理系统、风扇电机、风扇、冷却装置、温度采集装置等。所述冷却管理系统与所述风扇电机连接，所述风扇与所述风扇电机连接，所述风扇置于所述冷却装置等需要散热的装置处附近，用以给各装置散热，所述温度采集装置与所述冷却装置相连接，用于实时监测各装置温度，所述温度采集装置与所述冷却管理系统连接，所述温度采集装置将监测采集的温度发送给所述冷却管理系统，冷却管理系统采用比例调节和积分调节来实现闭环控制各个冷却装置温度。
所述冷却装置包括发动机水箱、发动机中冷器、电机及其控制器、空调压缩机等，所述风扇电机采用直流无刷电机，具有较高的工作效率，所述电机包括驱动电机、发电机，所述电机控制器包括驱动电机控制器、发电机控制器，所述温度采集装置为温度传感器等能够采集并传送温度的装置。
对于混联式混合动力车辆，起步或低速行驶时，发动机不启动，由驱动电机驱动车辆运行；高速时，发动机直驱，电机不提 供驱动动力；爬坡或加速时，由发动机和电机共同驱动车辆；滑行或刹车时，由发电机将动能回收至电源中。
下面结合图2具体说明该冷却系统的工作过程，图2为本发明冷却系统的工作流程图，置于发动机、电机、控制器、空调压缩机等冷却装置处的温度采集装置实时采集各装置温度数据并将数据传输给冷却管理系统，当温度超过设置温度的上限T1时，启动风扇，以一个初始转速转动，然后在t时刻采集此时冷却装置温度值Tt，并采集下一时刻的温度值Tt+Δt，比较Tt+Δt和Tt，若Tt+Δt>Tt，即温度处于上升阶段，则选取第一组比例调节系数和积分调节系数来快速的提升风扇转速，以达到快速给冷却装置散热的效果；若Tt+Δt≤Tt，即温度处于下降阶段，此时选取第二组比例调节系数和积分调节系数来慢慢的降低风扇转速，并时刻检测冷却装置的温度反馈给冷却管理系统；当温度低于下限值T2时，风扇停止转动，否则继续采集冷却装置某一时刻温度及下一时刻温度，重复上诉过程，以此来达到闭环控制的效果。上述第一组比例调节系数和积分调节系数大于第二组比例调节系数和积分调节系数，这样可以保证冷却装置温度在上升时风扇可以迅速升高来降低装置温度，而在冷却装置温度下降阶段慢慢降低风扇转速，防止转速突然降低冷却装置温度的回升。这样由冷却管理系统、风扇电机、风扇、温度采集装置构成一个闭环，既能够实时有效的控制各处温度，又能在某处不需要散热的时候降低该处风扇电机转速或者停止该处风扇电机运转，节约能源。该 闭环冷却系统能够保证各冷却装置的温度维持在一个稳定的值，这就保证了发动机的工作温度持续在最佳的状态，提高了发动机的工作效率；且所述风扇电机为直流无刷电机，大大提高了电机工作效率。
本发明针对混合动力车冷却系统研制的风扇、风扇电机为同一型号，方便安装，并且为后续的维修带来了便捷。
对于为本发明的示范性实施例，应当理解为是本发明的权利要求书的保护范围内其中的某一种示范性示例，具有对本领域技术人员实现相应的技术方案的指导性作用，而非对本发明的限定。