CN109347260A - 一种发电机组、自动调节风量的散热装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种发电机组、自动调节风量的散热装置及方法，涉及电机控制领域。散热装置应用于发电机组，发电机组包括水箱和发电机，散热装置包括与温度检测单元和变频器均电连接的控制器，变频器与风机和发电机均电连接；温度检测单元用于采集水箱的温度信息并转换为电阻信息；控制器用于将电阻信息转换为电流信息；变频器用于根据电流信息调节风机的电源的频率和电压，进而调节风机的转速，以便于控制散热装置的风量大小。该散热装置可以根据水箱的水温来实时改变风机的转速，以达到节能省电的效果。

Description

一种发电机组、自动调节风量的散热装置及方法

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体而言，涉及一种发电机组、自动调节风量的散热装置及方法。

背景技术

由于用电需求的强劲增长和电力发展的滞后，供需矛盾突出，大功率发电机组作为应急备用电源，在电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦、通信基站等领域得到了广泛应用。随着机组功率的不断加大提升，风扇电机的功率也越来越大，机组的散热系统变得越来越重要，风扇水箱作为风冷机组冷却系统的重要组成部分，更准确、更智能的控制风扇水箱散热风扇的风量，可以提升发电机组的整体性能并可达到节能的效果。

但是发电机组正常使用时，并不会经常满载使用，此时不需要风扇电机的全速运转来降低发电机组的风扇水箱的水温，多余的风扇电机力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发电机组、自动调节风量的散热装置及方法，该自动调节风量的散热装置可以根据水箱的水温来实时改变风机的转速，以达到节能省电的效果。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种自动调节风量的散热装置，应用于发电机组，所述发电机组包括水箱和发电机，包括控制器、温度检测单元、变频器以及风机，所述控制器与所述温度检测单元和所述变频器均电连接，所述变频器与所述风机和所述发电机均电连接；所述温度检测单元用于采集所述水箱的温度信息并转换为电阻信息，将所述电阻信息传输至所述控制器；所述控制器用于将所述电阻信息转换为电流信息，并将所述电流信息传输至所述变频器；所述变频器用于根据所述电流信息调节所述风机的电源的频率和电压，进而调节所述风机的转速，以便于控制所述散热装置的风量大小，其中，所述风机的电源由所述发电机提供。

进一步地，所述散热装置还包括第一开关，所述第一开关与所述控制器和所述变频器均电连接；所述控制器还用于在检测到所述发电机组运行正常时，通过所述第一开关控制所述变频器处于运行状态。

进一步地，所述第一开关采用继电器。

进一步地，所述散热装置还包括报警单元，所述报警单元与所述变频器电连接；所述报警单元用于在所述变频器检测到所述风机出现异常情况时发出提示信息。

进一步地，所述控制器还用于在所述变频器检测到所述风机出现异常情况时控制所述发电机停止向所述变频器提供所述风机的电源。

进一步地，所述散热装置还包括第二开关，所述第二开关与所述变频器和所述发电机均电连接；所述第二开关用于控制所述发电机是否向所述变频器提供所述风机的电源。

第二方面，本发明实施例还提供了一种自动调节风量的散热方法，应用于如第一方面所述的自动调节风量的散热装置，所述方法包括：所述控制器在检测到发电机组正常运行时，控制所述变频器处于运行状态；所述控制器将温度检测单元发送的电阻信息转换为电流信息，并发送至所述变频器；所述变频器将所述电流信息与一预设值进行比较，若所述电流信息的值大于所述预设值，则根据所述电流信息调节所述风机的电源的频率和电压，进而调节所述风机的转速，以便于控制所述散热装置的风量大小。

进一步地，所述变频器根据所述电流信息调节所述风机的电源的频率和电压的步骤包括：若所述电流信号增大，所述变频器将调节所述风机的电源的频率和电压增大。

进一步地，所述变频器根据所述电流信息调节所述风机的电源的频率和电压的步骤包括：若所述电流信号减小，所述变频器将调节所述风机的电源的频率和电压减小。

第三方面，本发明实施例还提供了一种发电机组，包括水箱、发电机和如第一方面所述的自动调节风量的散热装置，所述温度检测单元设置在所述水箱上。

本发明实施例提供的一种发电机组、自动调节风量的散热装置及方法，该自动调节风量的散热装置通过温度检测单元采集水箱的温度信息并转换为电阻信息，将电阻信息传输至控制器；控制器将电阻信息转换为电流信息，并将电流信息传输至变频器；变频器根据电流信息调节风机的电源的频率和电压，进而调节风机的转速，以便于控制散热装置的风量大小。可见，根据水箱的水温来实时改变风机的转速，不必让风机一直处于全速状态，以达到节能省电的效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的发电机组的结构框图；

图2示出了本发明实施例提供的自动调节风量的散热装置的结构框图；

图3示出了本发明实施例提供的控制器的电路原理图；

图4示出了本发明实施例提供的变频器的电路原理图；

图5示出了本发明实施例提供的自动调节风量的散热方法的流程示意图。

图标：1000-发电机组；100-散热装置；110-控制器；120-温度检测单元；130-变频器；140-风机；150-报警单元；160-第二开关；200-水箱；300-发电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本发明实施例提供的发电机组1000的结构框图，所述发电机300包括水箱200、发电机300和散热装置100，所述散热装置100与水箱200和发电机300均连接，发电机300用于为散热装置100提供电源，散热装置100用于根据水箱200的水温来实时调节对水箱200进行散热的风量大小。

如图2所示，所述散热装置100包括控制器110、温度检测单元120、变频器130以及风机140，所述控制器110与所述温度检测单元120和所述变频器130均电连接，所述变频器130与所述风机140和所述发电机300均电连接。

所述温度检测单元120用于采集所述水箱200的温度信息并转换为电阻信息，将所述电阻信息传输至所述控制器110；所述控制器110用于将所述电阻信息转换为电流信息，并将所述电流信息传输至所述变频器130；所述变频器130用于根据所述电流信息调节所述风机140的电源的频率和电压，进而调节所述风机140的转速，以便于控制所述散热装置100的风量大小，其中，所述风机140的电源由所述发电机300提供。

在本实施例中，若发电机组1000的负载较小，所述水箱200的水温较小，则温度检测单元120输出的电阻信息较小，控制器110对应输出的电流信息也较小，变频器130根据较小的电流信息调节风机140的电源的频率和电压减小，进而调节风机140的转速减少，以便于向水箱200输出的风量减小。若发电机组1000的负载较大，所述水箱200的水温较高，则温度检测单元120输出的电阻信息较大，控制器110对应输出的电流信息也较大，变频器130根据较大的电流信息调节风机140的电源的频率和电压增大，进而调节风机140的转速增大，以便于向水箱200输出的风量增大。

可以理解，所述电流信息的大小可以为4-20mA，若发电机组1000为满载状态，变频器130得到的电流信息大小为20mA，变频器130将会调节风机140的电源的频率和电压最大，此时风机140的转速最大，则散热装置100向水箱200输出的风量最大；若发电机组1000为空载状态，变频器130得到的电流信息大小为4mA，变频器130将会调节风机140的电源的频率和电压最小，此时风机140的转速最小，则散热装置100向水箱200输出的风量最小。

进一步地，在本实施例中，所述散热装置100还包括第一开关K2，所述第一开关K2与所述控制器110和所述变频器130均电连接；所述控制器110还用于在检测到所述发电机组1000运行正常时，通过所述第一开关K2控制所述变频器130处于运行状态。其中，所述第一开关K2可以采用继电器。

进一步的，在本实施例中，所述散热装置100还包括报警单元150，所述报警单元150与所述变频器130电连接；所述报警单元150用于在所述变频器130检测到所述风机140出现异常情况时发出提示信息。

在本实施例中，所述报警单元150可以采用蜂鸣器。当风机140出现堵转异常时，变频器130检测到风机140的电流升高，变频器130则会控制报警单元150发出提示信息，其中提示信息可以为声音提示信息或灯光提示信息。

进一步地，在本实施例中，所述控制器110还用于在所述变频器130检测到所述风机140出现异常情况时控制所述发电机300停止向所述变频器130提供所述风机140的电源。

进一步地，在本实施例中，所述散热装置100还包括第二开关160，所述第二开关160与所述变频器130和所述发电机300均电连接；所述第二开关160用于控制所述发电机300是否向所述变频器130提供所述风机140的电源。其中，第二开关160可以采用空开。

如图3所示，控制器110包括引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚8和引脚9，引脚1和引脚2与温度检测单元120电连接，引脚3与引脚9和变频器130均电连接，引脚4和引脚5均与变频器130电连接，引脚7、引脚8和引脚9均与一24V直流电源电连接，引脚6通过第一开关K2与变频器130电连接。可以理解，引脚7和引脚8用于为控制器110提供正电压，引脚9用于为控制器110提供负电压，引脚1和引脚2用于为控制器110提供电阻信息，引脚4和引脚5用于向变频器130提供电流信息，引脚6用于控制第一开关K2的开关进而控制变频器130的启停。

如图4所示，变频器130包括引脚R、引脚S、引脚T、引脚FWD、引脚DCM、引脚ACL、引脚ACM、引脚RC1、引脚RB1、引脚RA1、引脚W、引脚V以及引脚U。引脚R、引脚S和引脚T通过第二开关160与发电机300电连接，引脚FWD和引脚DCM通过第一开关K2与控制器110的引脚6电连接，引脚ACL与控制器110的引脚4电连接，引脚ACM与控制器110的引脚5电连接，引脚RB1与引脚RC1和引脚RA1均电连接，引脚RC1和引脚RA1均与报警单元150和控制器110的引脚3均电连接，引脚W、引脚V以及引脚U均与风机140电连接。引脚R、引脚S和引脚T用于接收风机140的电源，引脚FWD和引脚DCM用于接收第一开关K2的开关信息，引脚ACL和引脚ACM用于接收电流信息，引脚RC1和引脚RA1用于向报警单元150和控制器110发送风机140异常信息，引脚W、引脚V以及引脚U用于向风机140提供根据电流信息进行电压和频率调节的电源。

在本实施例中，所述控制器110可以采用单片机，所述变频器130可以采用台达C2000，所述发电机组1000可以为柴油发电机组1000，所述温度检测单元120可以采用温度传感器。

如图5所示，为本发明实施例提供的自动调节风量的散热方法的流程示意图，该散热方法应用于上述实施例所述的散热装置100，应说明的是，本发明所述的散热方法并不以图5以及以下所述的具体顺序为限制。应当理解，在其它实施例中，本发明所述的散热方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。下面将对图5所示的具体流程进行详细阐述。所述方法包括：

步骤S1，所述控制器110在检测到发电机组1000正常运行时，控制所述变频器130处于运行状态。

在本实施例中，若发电机组1000启动运行出现异常，发电机组1000会重新排查启动直至运行正常，控制器110在检测到发电机组1000正常运行时，会控制第一开关K2闭合，使得变频器130处于运行状态。

步骤S2，所述控制器110将温度检测单元120发送的电阻信息转换为电流信息，并发送至所述变频器130。

步骤S3，所述变频器130将所述电流信息与一预设值进行比较，若所述电流信息的值大于所述预设值，则根据所述电流信息调节所述风机140的电源的频率和电压，进而调节所述风机140的转速，以便于控制所述散热装置100的风量大小。

在本实施例中，若电流信息的值未达到预设值，变频器130则不会向风机140提供风机140的电源。

在本实施例中，若所述电流信号增大，所述变频器130将调节所述风机140的电源的频率和电压增大。可以理解，若水箱200的温度上升，控制器110向变频器130输出的电流信号增大，变频器130向风机140提供的电源的频率和电压升高，风机140的转速增大，散热装置100向水箱200提供的风量增大。

在本实施例中，若所述电流信号减小，所述变频器130将调节所述风机140的电源的频率和电压减小。可以理解，若水箱200的温度下降，控制器110向变频器130输出的电流信号减小，变频器130向风机140提供的电源的频率和电压降低，风机140的转速减小，散热装置100向水箱200提供的风量减小。

综上所述，本发明实施例提供的发电机组、自动调节风量的散热装置及方法，该自动调节风量的散热装置通过温度检测单元采集水箱的温度信息并转换为电阻信息，将电阻信息传输至控制器；控制器将电阻信息转换为电流信息，并将电流信息传输至变频器；变频器根据电流信息调节风机的电源的频率和电压，进而调节风机的转速，以便于控制散热装置的风量大小。可见，根据水箱的水温来实时改变风机的转速，不必让风机一直处于全速状态，以达到节能省电的效果。并且通过控制器和变频器实现了散热装置的自动化控制，提高了工作效率；同时，信息的采集、传送及输出均是连续信息，使得风机的转速可以平缓连续的变化，避免风机转速突加、突减给散热装置带来损伤；变频器可以实现风机的软启动，避免直接启动带来较大的启动电流，造成风机损伤；使用变频器还可以给风机提供过电压、缺相、过载或防反转等保护。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种自动调节风量的散热装置，应用于发电机组，所述发电机组包括水箱和发电机，其特征在于，包括控制器、温度检测单元、变频器以及风机，所述控制器与所述温度检测单元和所述变频器均电连接，所述变频器与所述风机和所述发电机均电连接；

所述温度检测单元用于采集所述水箱的温度信息并转换为电阻信息，将所述电阻信息传输至所述控制器；

所述控制器用于将所述电阻信息转换为电流信息，并将所述电流信息传输至所述变频器；

所述变频器用于根据所述电流信息调节所述风机的电源的频率和电压，进而调节所述风机的转速，以便于控制所述散热装置的风量大小，其中，所述风机的电源由所述发电机提供。

2.如权利要求1所述的自动调节风量的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括第一开关，所述第一开关与所述控制器和所述变频器均电连接；

所述控制器还用于在检测到所述发电机组运行正常时，通过所述第一开关控制所述变频器处于运行状态。

3.如权利要求2所述的自动调节风量的散热装置，其特征在于，所述第一开关采用继电器。

4.如权利要求1所述的自动调节风量的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括报警单元，所述报警单元与所述变频器电连接；

所述报警单元用于在所述变频器检测到所述风机出现异常情况时发出提示信息。

5.如权利要求4所述的自动调节风量的散热装置，其特征在于，所述控制器还用于在所述变频器检测到所述风机出现异常情况时控制所述发电机停止向所述变频器提供所述风机的电源。

6.如权利要求1所述的自动调节风量的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括第二开关，所述第二开关与所述变频器和所述发电机均电连接；

所述第二开关用于控制所述发电机是否向所述变频器提供所述风机的电源。

7.一种自动调节风量的散热方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一项所述的自动调节风量的散热装置，所述方法包括：

所述控制器在检测到发电机组正常运行时，控制所述变频器处于运行状态；

所述控制器将温度检测单元发送的电阻信息转换为电流信息，并发送至所述变频器；

所述变频器将所述电流信息与一预设值进行比较，若所述电流信息的值大于所述预设值，则根据所述电流信息调节所述风机的电源的频率和电压，进而调节所述风机的转速，以便于控制所述散热装置的风量大小。

8.如权利要求7所述的自动调节风量的散热方法，其特征在于，所述变频器根据所述电流信息调节所述风机的电源的频率和电压的步骤包括：

若所述电流信号增大，所述变频器将调节所述风机的电源的频率和电压增大。

9.如权利要求7所述的自动调节风量的散热方法，其特征在于，所述变频器根据所述电流信息调节所述风机的电源的频率和电压的步骤包括：

若所述电流信号减小，所述变频器将调节所述风机的电源的频率和电压减小。

10.一种发电机组，其特征在于，包括水箱、发电机和如权利要求1-6中任一项所述的散热装置，所述温度检测单元设置在所述水箱上。