CN108457737A - 过流保护方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种过流保护方法，包括如下步骤：接收电机需要高速工作的指令；控制电机低速工作时间t；控制电机高速工作。本发明还公开一种过流保护装置及系统。通过本过流保护方法、装置及系统，电机先启动到低速模式，在低速模式工作时间t后，再从低速模式切换到高速模式，如此能对高速启动瞬间电流起到缓冲作用，完全解决了电机高速启动时保险丝容易熔断的问题，对回路的过流保护作用安全、可靠。

Description

过流保护方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种过流保护方法、装置及系统。
背景技术
随着汽车越来越多的融入人们的生活中，整车的安全性日益重要，汽车发动机在高温工作环境下必须得到适当的冷却，以使其保持在适当的温度下工作，才能满足发动机良好的工作性能、耐久性和废气排放的要求。目前，主要采用冷却风扇对汽车发动机进行冷却。冷却风扇作为整车中一个长时间工作的超大功率电器，其回路保护对整车安全性非常重要。
一种汽车冷却风扇的堵转和短路保护采用单纯的保险丝方式，风扇电机分为低速和高速两种工况，两种工况均采用一路保险丝保护。然而，两种工况的电流大小不同，且由于电机的特性，这种方式难以起到有效保护冷却风扇的作用，保险丝的选型也非常困难，保险丝容量若选择偏小，高速档启动瞬间保险丝将被熔断，造成误保护；保险容量若选择大了，当电机真正出现故障时，保险丝又不会快速熔断，起不到保护作用，同时相应的电线线径也要为了匹配大容量的保险而加粗，增加了成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种安全、可靠的过流保护方法、装置及系统。
一种过流保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收电机需要高速工作的指令；
控制电机低速工作时间t；
控制电机高速工作。
通过本过流保护方法，电机先启动到低速模式，在低速模式工作时间t后，再从低速模式切换到高速模式，如此能对高速启动瞬间电流起到缓冲作用，完全解决了电机高速启动时保险丝容易熔断的问题，对回路的过流保护作用安全、可靠。
其中一实施例中，所述过流保护方法还包括步骤：
获取发动机的温度，当发动机的温度达到第一预设温度T1时，进入所述接收电机需要高速工作的指令的步骤。
其中一实施例中，所述第二冷却管道开设于所述第一冷却管道的所述第二部分的下方，并与所述第二部分间隔设置。
其中一实施例中，所述过流保护方法还包括步骤：
接收电机需要低速工作的指令；
控制电机低速工作；
当发动机的温度达到第二预设温度T2时，进入所述接收电机需要低速工作的指令的步骤，其中T1>T2。
一种过流保护装置，其特征在于，所述过流保护装置包括接收模块和控制模块，所述接收模块用于接收电机需要高速工作的指令并发送给所述控制模块，所述控制模块用于根据电机需要高速工作的指令控制电机先低速工作时间t，然后控制电机高速工作。
通过本过流保护装置，电机先启动到低速模式，在低速模式工作时间t后，再从低速模式切换到高速模式，如此能对高速启动瞬间电流起到缓冲作用，完全解决了电机高速启动时保险丝容易熔断的问题，对回路的过流保护作用安全、可靠。
其中一实施例中，所述过流保护装置还包括温度获取模块，所述温度获取模块用于获取发动机的温度，并在发动机的温度达到第一预设温度T1时向所述接收模块发送接收电机需要高速工作的指令。
其中一实施例中，所述温度获取模块还用于在发动机的温度达到第二预设温度T2时向所述接收模块发送接收电机需要低速工作的指令，所述接收模块还用于接收电机需要低速工作的指令，所述控制模块还用于电机需要低速工作的指令控制电机低速工作，其中，T1>T2。
一种过流保护系统，包括电机、低速继电器、高速继电器、保险丝和电子控制单元，所述低速继电器的开关端和所述高速继电器的开关端并联后与所述电机和所述保险丝串联，所述低速继电器的线圈端和所述高速继电器的线圈端分别连接于所述电子控制单元的第一接口和第二接口；所述电子控制单元用于根据电机需要高速工作、低速工作和不工作的指令控制所述第一接口和所述第二接口的电平高低，进而控制所述低速继电器的所述开关端和所述高速继电器的所述开关端断开或闭合，以控制所述电机高速工作、低速工作或不工作，其中，当指令为电机需要高速工作时，所述电子控制单元通过控制所述第一接口和所述第二接口的电平高低，控制所述电机先低速工作一定时间t，然后进入高速工作模式。
通过本过流保护系统，电机先启动到低速模式，在低速模式工作时间t后，再从低速模式切换到高速模式，如此能对高速启动瞬间电流起到缓冲作用，完全解决了电机高速启动时保险丝容易熔断的问题，对回路的过流保护作用安全、可靠。
其中一实施例中，所述低速继电器和所述高速继电器串联于所述电机和所述保险丝之间，且所述电机的一端连接于高电平，所述保险丝的一端连接于低电平，所述低速继电器的线圈端、所述高速继电器的线圈端连接高电平。
其中一实施例中，所述过流保护系统还包括温度检测单元，所述温度检测单元连接于所述电子控制单元，用于测量发动机的温度，并发送给所述电子控制单元，所述电子控制单元用于根据发动机的温度判断所述电机需要高速工作、低速工作还是不工作。
其中一实施例中，当发动机的温度达到第一预设温度T1时，判定为所述电机需要高速工作；当发动机的温度达到第二预设温度T2时，判定为所述电机需要低速工作，其中T1>T2，当发动机的温度低于第二预设温度T2时，判定为所述电机不需要工作。
附图说明
图1为本发明一实施例的过流保护方法的流程图；
图2为现有技术中低速和高速启动的电流曲线示意图；
图3为本发明中低速和高速启动的电流曲线示意图；
图4为本发明一实施例的过流保护装置的结构示意图；
图5为本发明一实施例的过流保护系统的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图1所示，本发明一实施例的过流保护方法包括以下步骤：
S300，接收电机需要高速工作的指令；
S500，控制电机低速工作时间t；
S700，控制电机高速工作。
具体地，上述时间t可为大约1.5秒左右，具体根据电机从启动到稳定到额定电流的时间而定；电机可为发动机冷却风扇的电机，当然，该电机也可为其他需要运行在高低速下的电机，在此不做限制。
如图2所示，对于发动机的冷却风扇而言，电机高速工作下的电流曲线为a，低速工作下的电流曲线为b，高速模式下电机启动瞬间电流高达72.7安培，低速模式下电机启动瞬间电流为46.8安培，两种模式下都经过大约1.5秒左右后电流回到平稳的额定电流，高速额定电流为27安培，低速额定电流低于27安培，现有的保险丝容量为40安培，因此风速从不工作直接启动到高速模式时，电机启动时的瞬间电流很容易把保险丝熔断。然而，通过本过流保护方法，电机先启动到低速模式，在低速模式工作时间t后，再从低速模式切换到高速模式，如此能对高速启动瞬间电流起到缓冲作用，如图3所示，低速模式电机启动瞬间电流为46.8安培，从低速切换到高速的瞬间电流为49.1安培，这样整个电机的最高启动电流就从原来的72.7安培降低到49.1安培，完全解决了冷却风扇高速启动时保险丝容易熔断的问题，对回路的过流保护作用安全、可靠。
本实施例中，该过流保护方法还包括步骤：
S100，获取发动机的温度，当发动机的温度达到第一预设温度T1时，进入步骤S300。通常通过在发动机上设置温度传感器，当发动机温度较高(例如达到T1)时，需要快速冷却发动机，因此需要冷却风扇高速运转，即冷却风扇电机需要工作在高速模式下。可以理解，在其他情况下，也可采用其他方式获取需要冷却的设备(包括发动机或其他设备)的温度，例如人工判断需要冷却设备的温度，在此不做限制。
本实施例中，过流保护方法还包括步骤：
S800，接收电机需要低速工作的指令；
S900，控制电机低速工作；
步骤S100还包括：当发动机的温度达到第二预设温度T2时，进入步骤S800，其中T1>T2。
也就是说，当发动机温度一般(例如达到T2)时，可慢速冷却发动机，因此冷却风扇低速运转即可，即冷却风扇电机可工作在低速模式下，以节约能耗。
如图4所示，本发明还提供一种过流保护装置，包括接收模块300和控制模块500，接收模块300用于接收电机需要高速工作的指令并发送给控制模块500，控制模块500用于根据电机需要高速工作的指令控制电机先低速工作时间t，然后控制电机高速工作。
具体地，上述时间t可为大约1.5秒左右；电机可为发动机冷却风扇的电机，当然，该电机也可为其他需要运行在高低速下的电机，在此不做限制。
通过本过流保护系统，电机先启动到低速模式，在低速模式工作时间t后，再从低速模式切换到高速模式，如此能对高速启动瞬间电流起到缓冲作用，完全解决了电机高速启动时保险丝容易熔断的问题，对回路的过流保护作用安全、可靠。
本实施例中，该过流保护装置还包括温度获取模块100，温度获取模块100用于获取发动机的温度，并在发动机的温度达到第一预设温度T1时向接收模块300发送接收电机需要高速工作的指令。
本实施例中，温度获取模块100还用于在发动机的温度达到第二预设温度T2时向接收模块300发送接收电机需要低速工作的指令，该接收模块300还用于接收电机需要低速工作的指令，控制模块500还用于电机需要低速工作的指令控制电机低速工作。其中，T1>T2。
本发明还提供一种过流保护系统，如图5所示，该过流保护系统包括电机91、低速继电器92、高速继电器93、保险丝95和电子控制单元97，低速继电器92的开关端K1和高速继电器93的开关端K2并联后与电机91和保险丝95串联，低速继电器92的线圈端和高速继电器93的线圈端分别连接于电子控制单元97的第一接口972和第二接口974。电子控制单元97用于根据电机需要高速工作、低速工作和不工作的指令使控制第一接口972和第二接口974的电平高低，进而控制低速继电器92的开关端K1和高速继电器93的开关端K2断开或闭合，以控制电机91高速工作、低速工作或不工作。其中，当指令为电机需要高速工作时，电子控制单元97通过控制第一接口972和第二接口974的电平高低，控制电机91先低速工作一定时间t，然后进入高速工作模式。具体地，电机91包括与低速继电器92串联的第一绕组和与高速继电器93串联的第二绕组。
通过本过流保护系统，电机先启动到低速模式，在低速模式工作时间t后，再从低速模式切换到高速模式，如此能对高速启动瞬间电流起到缓冲作用，完全解决了电机高速启动时保险丝容易熔断的问题，对回路的过流保护作用安全、可靠。
本实施例中，低速继电器92和高速继电器93串联于电机91和保险丝95之间，且电机91的一端连接于高电平(例如12V电压)，保险丝95的一端连接于低电平(例如接地)，低速继电器92的线圈端、高速继电器93的线圈端连接高电平(例如12V电压)。这样，当电子控制单元97的第一接口972和第二接口974输出高电平时，低速继电器92和高速继电器93的开关端均断开，电机处于不工作模式；当第一接口972输出低电平，第二接口974输出高电平时，低速继电器92的开关端闭合，高速继电器93的开关端断开，第一绕组被接入回路，电机91处于低速模式；当第一接口972输出高电平，第二接口974输出低电平时，低速继电器92的开关端断开，高速继电器94的开关端闭合，第二绕组被接入回路，电机91处于高速模式。可以理解，当电机91和低速继电器92的线圈端、高速继电器93的线圈端也可连接低电平，只是电子控制单元97的第一接口972和第二接口974对其控制时的高低电平情况有所变化。具体在本实施例中，电机91为发动机冷却风扇的电机，当然，也可为应用于其他设备的电机。
本实施例中，该过流保护系统还包括温度检测单元99，温度检测单元99连接于电子控制单元97，用于测量发动机的温度，并发送给电子控制单元97，电子控制单元97用于根据发动机的温度判断电机91需要高速工作、低速工作还是不工作。具体地，当发动机的温度达到第一预设温度T1时，判定为电机91需要高速工作；当发动机的温度达到第二预设温度T2时，判定为电机91需要低速工作，其中T1>T2，当发动机的温度低于第二预设温度T2时，判定为电机91不需要工作。通常通过在发动机上设置温度传感器，当发动机温度较高(例如达到T1)时，需要快速冷却发动机，因此需要冷却风扇高速运转，即冷却风扇电机需要工作在高速模式下，当发动机温度一般(例如达到T2)时，可慢速冷却发动机，因此冷却风扇低速运转即可，即冷却风扇电机可工作在低速模式下，以节约能耗。可以理解，在其他情况下，也可采用其他方式获取需要冷却的设备(包括发动机或其他设备)的温度，例如人工判断需要冷却设备的温度，在此不做限制。
以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种过流保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收电机需要高速工作的指令；
控制电机低速工作时间t；
控制电机高速工作。
2.如权利要求1所述的过流保护方法，其特征在于，所述过流保护方法还包括步骤：
获取发动机的温度，当发动机的温度达到第一预设温度T1时，进入所述接收电机需要高速工作的指令的步骤。
3.如权利要求2所述的过流保护方法，其特征在于，所述过流保护方法还包括步骤：
接收电机需要低速工作的指令；
控制电机低速工作；
当发动机的温度达到第二预设温度T2时，进入所述接收电机需要低速工作的指令的步骤，其中T1>T2。
4.一种过流保护装置，其特征在于，包括接收模块(300)和控制模块(500)，所述接收模块(300)用于接收电机需要高速工作的指令并发送给所述控制模块(500)，所述控制模块(500)用于根据电机需要高速工作的指令控制电机先低速工作时间t，然后控制电机高速工作。
5.如权利要求4所述的过流保护装置，其特征在于，所述过流保护装置还包括温度获取模块(100)，所述温度获取模块(100)用于获取发动机的温度，并在发动机的温度达到第一预设温度T1时向所述接收模块(300)发送接收电机需要高速工作的指令。
6.如权利要求5所述的过流保护装置，其特征在于，所述温度获取模块(100)还用于在发动机的温度达到第二预设温度T2时向所述接收模块(300)发送接收电机需要低速工作的指令，所述接收模块(300)还用于接收电机需要低速工作的指令，所述控制模块(500)还用于电机需要低速工作的指令控制电机低速工作，其中，T1>T2。
7.一种过流保护系统，其特征在于，包括电机(91)、低速继电器(92)、高速继电器(93)、保险丝(95)和电子控制单元(97)，所述低速继电器(92)的开关端(K1)和所述高速继电器(93)的开关端(K2)并联后与所述电机(91)和所述保险丝(95)串联，所述低速继电器(92)的线圈端和所述高速继电器(93)的线圈端分别连接于所述电子控制单元(97)的第一接口(972)和第二接口(974)；所述电子控制单元(97)用于根据电机需要高速工作、低速工作和不工作的指令控制所述第一接口(972)和所述第二接口(974)的电平高低，进而控制所述低速继电器(92)的所述开关端(K1)和所述高速继电器(93)的所述开关端(K2)断开或闭合，以控制所述电机(91)高速工作、低速工作或不工作，其中，当指令为电机需要高速工作时，所述电子控制单元(97)通过控制所述第一接口(972)和所述第二接口(974)的电平高低，控制所述电机(91)先低速工作一定时间t，然后进入高速工作模式。
8.如权利要求7所述的过流保护系统，其特征在于，所述低速继电器(92)和所述高速继电器(93)串联于所述电机(91)和所述保险丝(95)之间，且所述电机(91)的一端连接于高电平，所述保险丝(95)的一端连接于低电平，所述低速继电器(92)的线圈端、所述高速继电器(93)的线圈端连接高电平。
9.如权利要求7所述的过流保护系统，其特征在于，所述过流保护系统还包括温度检测单元(99)，所述温度检测单元(99)连接于所述电子控制单元(97)，用于测量发动机的温度，并发送给所述电子控制单元(97)，所述电子控制单元(97)用于根据发动机的温度判断所述电机(91)需要高速工作、低速工作还是不工作。
10.如权利要求9所述的过流保护系统，其特征在于，当发动机的温度达到第一预设温度T1时，判定为所述电机(91)需要高速工作；当发动机的温度达到第二预设温度T2时，判定为所述电机(91)需要低速工作，其中T1>T2，当发动机的温度低于第二预设温度T2时，判定为所述电机(91)不需要工作。
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