CN109540538A - 一种客车冷却系统失效分析方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种客车冷却系统失效分析方法及系统，属于客车技术领域，客车冷却系统失效分析方法，S1:通过流量检测装置和温度检测装置，检测预设流量检测点冷却液的流量、预设温度检测点冷却液的温度；S2：将冷却液的流量与预设流量范围比较，将冷却液的温度与预设温度范围比较，分析冷却系统的失效方式。本发明具有检测方法简单合理，有效确保冷却系统正常工作，提高工作部件的使用寿命的优点。

Description

一种客车冷却系统失效分析方法及系统

技术领域

本发明属于汽车冷却技术领域，涉及一种客车冷却系统失效分析方法及系统。

背景技术

电动客车在总装完成后，需要对冷却系统进行测试以保证电动客车正常工作。冷却系统失效将导致电动客车内的电机、辅助控制器等主要工作部件无法达到理想的温度，降低使用寿命。常规的测试方法，只能判断冷却系统是否失效，很难具体确定冷却系统失效的原因，无法针对性解决冷却系统失效的问题。

因此需要设计一种客车冷却系统失效分析方法及系统，来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种客车冷却系统失效分析方法及系统，用于具体确定冷却系统失效的原因。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种客车冷却系统失效分析方法，包括步骤：

S1:通过流量检测装置和温度检测装置，检测预设流量检测点冷却液的流量、预设温度检测点冷却液的温度；

S2：将冷却液的流量与预设流量范围比较，将冷却液的温度与预设温度范围比较，

若流量超出预设流量范围，温度在预设温度范围内，则冷却系统单独流量失效；

若流量在预设流量范围内，温度超出预设温度范围，则冷却液单独温度失效；

若流量超出预设流量范围，温度超出预设温度范围，则冷却系统流量、温度均失效；

若流量在预设流量范围内，温度在预设温度范围内，则冷却系统流量、温度均未失效。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2包括:

S21：若冷却系统流量失效，则按预设流量失效分析方法，确定冷却系统流量失效的方式；

S22：若冷却系统温度失效，则按预设温度失效分析方法，确定冷却系统温度失效的方式；

S23：若冷却系统流量、温度均失效，则按预设流量失效分析方法，确定冷却系统流量失效的方式，按预设温度失效分析方法，确定冷却系统温度失效的方式。

作为本发明的进一步改进，预设流量失效分析方法，包括步骤：

按预设管路分析方法，判断冷却系统是否管路失效，

若管路未失效，则继续步骤；

若管路失效，则按预设导通方式导通管路后，继续步骤；

按预设总水阻分析方法，判断冷却系统是否水阻失效，若水阻失效，则按预设分水阻分析方法，确定水阻失效的发热部件、管路。

作为本发明的进一步改进，预设总水阻分析方法，包括步骤：

通过压力检测装置，检测预设总压力检测点冷却液的压强；

结合冷却液的压强，按预设总水阻算法，计算发热系统的总水阻值；

将发热系统的总水阻值与预设总水阻范围比较，

若总水阻值超出预设总水阻范围，则冷却系统水阻失效；

若总水阻值在预设总水阻范围内，则冷却系统水阻未失效。

作为本发明的进一步改进，预设分水阻分析方法，包括步骤：

通过压力检测装置，检测预设分压力检测点冷却液的压强；

结合冷却液的压强，按照预设分水阻算法，计算每个发热部件、管路的水阻值；

将每个发热部件、管路的水阻值与其对应的预设分水阻范围相比较，

若发热部件、管路的水阻值超出其对应的分水阻范围，则该发热部件、管路水阻失效；

若发热部件、管路的水阻值在其对应的分水阻范围内，则该发热部件、管路水阻未失效。

作为本发明的进一步改进，预设温度失效分析方法，包括步骤：

结合S1中所检测冷却液的温度和流量，按预设发热量算法，计算每个发热部件、散热部件的发热量；

将每个发热部件、散热部件的发热量与其对应的预设发热量范围相比较，

若发热部件、散热部件的发热量超出其对应的发热量范围，则该发热部件、散热部件温度失效；

若发热部件、散热部件的发热量在其对应的发热量范围内，则该发热部件、散热部件温度未失效。

本发明还提供一种客车冷却系统失效分析系统，包括：

检测模块，用于检测冷却系统管路中，预设流量检测点冷却液的流量，预设温度检测点冷却液的温度，预设总压强检测点、预设分压强检测点冷却液的压强；

分析模块，结合检测模块所检测冷却液的流量、温度、压强，分析冷却系统的失效方式。

作为本发明的进一步改进，检测模块包括：

流量检测装置，其接入预设流量检测点的管路中，用于检测预设流量检测点冷却液的流量；

温度检测装置，其接入预设温度检测点的管路中，用于检测预设温度检测点冷却液的温度；

压力检测装置，其接入预设总压强检测点、预设分压强检测点的管路中，用于检测预设总压强检测点、预设分压强检测点冷却液的压强。

作为本发明的进一步改进，分析模块包括：

流量失效判断单元，用于将冷却液的流量与预设流量范围比较，判断冷却系统是否流量失效；

温度失效判断单元，用于将冷却液的温度与预设温度范围比较，判断冷却系统是否温度失效；

失效分析单元，用于根据流量失效判断单元、温度失效判断单元的结果，确认当前冷却系统的失效方式，

当冷却系统流量失效，温度未失效时，冷却系统单独流量失效；

当冷却系统流量未失效，温度失效时，冷却系统单独温度失效；

当冷却系统流量失效，温度失效时，冷却系统流量、温度均失效；

当冷却系统流量未失效，温度未失效时，冷却系统流量、温度均未失效。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

1、通过本客车冷却系统失效分析方法，能够快速判断冷却系统是否失效及失效方式，检测方法简单合理，有效确保冷却系统正常工作，提高工作部件的使用寿命。

2、通过预设总水阻分析方法，确认冷却系统水阻失效后再通过分水阻分析方法，确定具体水阻失效的部件，从而降低检测的工作量，设计巧妙。

3、通过预设分水阻分析方法确定具体水阻失效部件，通过预设温度分析方法确定具体温度失效的部件，从而针对性的维修或更换相应的失效部件，维修效率更高，成本更低。

附图说明

图1是客车冷却系统的管路原理图。

图2是本发明一种客车冷却系统失效分析方法的流程图。

图3是本发明一种客车冷却系统失效分析系统的结构图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本客车冷却系统的由散热水箱、水泵、三合一控制器、电机控制器、电机通过管路依次串联组成，其中，三合一控制器、电机控制器、电机为发热部件且三者串联组成发热系统，散热水箱内储存有冷却液，冷却液在水泵的带动下流经各发热部件并带走发热部件产生的热量，冷却液返回散热水箱后，在散热水箱的散热作用下重新冷却并继续用于冷却发热部件，从而实现循环冷却，其中，

水泵和三合一控制器之间设有检测点一；

三合一控制器和控制器之间设有检测点二；

控制器和电机控制器之间设有检测点三；

电机和散热水箱之间设有检测点四；

散热水箱和水泵之间设有检测点五。

如图2所示，本客车冷却系统失效分析方法，包括步骤：

S1:通过流量检测装置和温度检测装置，检测预设流量检测点冷却液的流量、预设温度检测点冷却液的温度；

S2：将冷却液的流量与预设流量范围比较，将冷却液的温度与预设温度范围比较，

若流量超出预设流量范围，温度在预设温度范围内，则冷却系统单独流量失效；

若流量在预设流量范围内，温度超出预设温度范围，则冷却液单独温度失效；

若流量超出预设流量范围，温度超出预设温度范围，则冷却系统流量、温度均失效；

若流量在预设流量范围内，温度在预设温度范围内，则冷却系统流量、温度均未失效。

本实施例中，温度检测装置包括ECU总成模块和至少五个与ECU总成模块电连接的温度传感器，温度传感器接入到冷却系统的管路中以检测冷却液温度，并将数据上传到ECU总成模块，ECU总成模块包括显示模块，显示模块显示多个温度传感器所检测的温度。流量检测装置可以是流量计，流量计接入冷却系统的管路以检测冷却液的流量。

按照冷却系统的设计要求，管路中冷却液最小流量要求达到1200L/h，管路中任意位置的冷却液温度不超过80℃。将检测点一至检测点五设为预设流量检测点，流量计依次接入检测点，检测并记录五个检测点冷却液流量，若任意检测点的流量低于1200L/h，则表明冷却液流量过低，不能及时带走发热部件产生的热量，导致冷却系统流速失效。将检测点一至检测点五设为预设温度检测点，温度检测装置的五个温度传感器同时接入五个检测点以检测冷却液温度，从而保证检测结果的可靠性，若任意检测点冷却液的温度超过80℃，则可能因为散热部件散热能力不足，或者发热部件发热量过大，造成冷却系统温度失效。

此处值得说明的是，在冷却系统流量失效的前提下，即使发热部件、散热部件的均未温度失效，客车长时间运行后，也可能造成冷却系统温度过高，该情况下，虽然初步分析原因为冷却系统流量、温度均失效，但实质原因却是冷却系统单独流量失效，因此，冷却系统是否实质流量、温度均失效，需要通过后续的预设温度分析方法再做判断。

进一步的，所述步骤S2包括:

S21：若冷却系统流量失效，则按预设流量失效分析方法，确定冷却系统流量失效的方式；

S22：若冷却系统温度失效，则按预设温度失效分析方法，确定冷却系统温度失效的方式；

S23：若冷却系统流量、温度均失效，则按预设流量失效分析方法，确定冷却系统流量失效的方式，按预设温度失效分析方法，确定冷却系统温度失效的方式。

进一步的，预设流量失效分析方法，包括步骤：

按预设管路分析方法，判断冷却系统是否管路失效，

若管路未失效，则继续步骤；

若管路失效，则按预设导通方式导通管路后，继续步骤；

按预设总水阻分析方法，判断冷却系统是否水阻失效，若水阻失效，则按预设分水阻分析方法，确定水阻失效的发热部件、管路。

其中，预设管路分析方法主要分析管路是否堵塞或折皱，管路堵塞或折皱会影响冷却液流量甚至完全无法流通，从而造成管路失效。而按预设导通方式导通管路后，可以排除管路原因，保证管路未失效。

通过预设总水阻分析方法，确认冷却系统水阻失效后再通过分水阻分析方法，确定具体水阻失效的部件，从而降低检测的工作量，设计巧妙。举例来说，一个发热部件实际水阻值超标，另一个发热部件水阻值很低，冷却系统的总水阻值却在标准范围内而未失效，此时整体来看，冷却系统仍能维持正常工作，而单独检测某个发热部件的水阻没有意义，因此通过总水阻分析方法，确认冷却系统水阻未失效后，即无需再执行分水阻分析方法，步骤简略且更加合理。

进一步的，预设总水阻分析方法，包括步骤：

通过压力检测装置，检测预设总压力检测点冷却液的压强；

结合冷却液的压强，按预设总水阻算法，计算发热系统的总水阻值；

将发热系统的总水阻值与预设总水阻范围比较，

若总水阻值超出预设总水阻范围，则冷却系统水阻失效；

若总水阻值在预设总水阻范围内，则冷却系统水阻未失效。

进一步的，预设分水阻分析方法，包括步骤：

通过压力检测装置，检测预设分压力检测点冷却液的压强；

结合冷却液的压强，按照预设分水阻算法，计算每个发热部件、管路的水阻值；

将每个发热部件、管路的水阻值与其对应的预设分水阻范围相比较，

若发热部件、管路的水阻值超出其对应的分水阻范围，则该发热部件、管路水阻失效；

若发热部件、管路的水阻值在其对应的分水阻范围内，则该发热部件、管路水阻未失效。

为了便于检测人员操作调试，压力检测装置包括依次通过管路串联的压力表、水箱、水泵、流量控制阀、流量计、压力表，检测冷却液压强时，将其中一个压力表接入发热系统或发热部件的进液端口，另一个压力表接入发热系统或发热部件的出液端口，从而使压力检测装置与发热系统或发热部件串联形成一个循环水路，模拟冷却系统的实际工作过程。换句话说，压力检测装置可以单独检测拆卸下来后的电机、电机控制器、三合一控制器以及三合串联起来的发热系统，无需在客车内部进行检测。

例如，在预设总水阻分析方法中，将检测点一、检测点五设为预设总压力检测点，两个压力表分别接入检测点一、检测点五，并使压力检测装置和发热系统构成循环水路，启动水泵和发热系统后模拟实际工作过程，然后通过调整流量控制阀并记录流量计的读数，随后根据流量计读数计算发热系统两端的压强差，并将压强差换算成总水阻值，其中，10Kpa的压强差相当于1m的水阻值，此处水阻值相当于对水泵的扬程要求，最后将该流量下的总水阻值与预设的水阻值范围相比较，判断冷却系统是否水阻失效。换句话说，如果总水阻值超出了理论设计的总水阻值范围，则会造成冷却系统中冷却液的流量过低，无法及时带走发热部件的热量，从而影响散热效果。

在预设分水阻分析方法中，将检测点一至检测点四均设为预设分压力检测点，将两个压力表分别接入检测点一、检测点二，并使压力检测装置与三合一控制器构成循环水路，通过预设总水阻分析方法中类似的步骤，可计算得到三合一控制器的水阻值并判断其是否水阻失效，同样的，两个压力表分别接入检测点二、检测点三，以及检测点三、检测点四，可计算得到电机控制器、电机的水阻值，并判断其是否水阻失效，随后将已获取的发热系统总水阻值，减去三合一控制器水阻值、电气控制器水阻值、电机水阻值，从而获得管路水阻值，将管路水阻值与其对应的设预设水阻值比较，判断管路是否水阻失效，此处值得说明的是，上述管路水阻值实际包含了散热水箱水阻。

此处值得说明的是，由于水阻值随流量变化，因此在上述检测过程中，通过流量控制阀调整冷却液流量，可检测多组流量-水阻值数据，根据多组流量-水阻值数值绘制曲线，并将该流量-总水阻值曲线与预设的流量-水阻值曲线相拟合，可更加准确地判断是否发生水阻失效。

进一步的，预设温度失效分析方法，包括步骤：

结合S1中所检测冷却液的温度和流量，按预设发热量算法，计算每个发热部件、散热部件的发热量；

将每个发热部件、散热部件的发热量与其对应的预设发热量范围相比较，

若发热部件、散热部件的发热量超出其对应的发热量范围，则该发热部件、散热部件温度失效；

若发热部件、散热部件的发热量在其对应的发热量范围内，则该发热部件、散热部件温度未失效。

其中，步骤S1中已检测得到冷却液在检测点一的温度为T1，流量为V1，检测点二的温度为T2，流量为V2，检测点三的温度为T3，流量为V3，检测点四的温度为T4，流量为V4，检测点五的温度为T5，流量为V5。

根据公式：Q＝C*(V1+V2)/2*S*(T2-T1)

C---冷却液比热

(V1+V2)/2---冷却液平均流量

S---管道截面积

(T2-T1)---冷却液温差

计算三合一控制器的发热量，同理，代入V2、V3、T2、T3计算得电机控制器的发热量，代入V3、V4、T3、T4计算得电机的发热量，代入V4、V5、T3、T4计算得散热水箱的发热量，其中，散热水箱的发热量为负值。

在前述的特殊情况下，按步骤S2判断冷却系统流量、温度均失效，而按预设温度失效分析方法，确定发热部件、散热部件均未温度失效，此时，温度失效实际是由流量失效造成的，冷却系统的实质失效方式为单独流量失效。

如图3所示，本发明还提供一种客车冷却系统失效分析系统，包括：

检测模块210，用于检测冷却系统管路中，预设流量检测点冷却液的流量，预设温度检测点冷却液的温度，预设总压强检测点、预设分压强检测点冷却液的压强；

分析模块，结合检测模块210所检测冷却液的流量、温度、压强，分析冷却系统的失效方式。

进一步的，检测模块210包括：

流量检测装置，其接入预设流量检测点的管路中，用于检测预设流量检测点冷却液的流量；

温度检测装置，其接入预设温度检测点的管路中，用于检测预设温度检测点冷却液的温度；

压力检测装置，其接入预设总压强检测点、预设分压强检测点的管路中，用于检测预设总压强检测点、预设分压强检测点冷却液的压强。

进一步的，分析模块220包括：

流量失效判断单元，用于将冷却液的流量与预设流量范围比较，判断冷却系统是否流量失效；

温度失效判断单元，用于将冷却液的温度与预设温度范围比较，判断冷却系统是否温度失效；

失效分析单元，用于根据流量失效判断单元、温度失效判断单元的结果，确认当前冷却系统的失效方式，

当冷却系统流量失效，温度未失效时，冷却系统单独流量失效；

当冷却系统流量未失效，温度失效时，冷却系统单独温度失效；

当冷却系统流量失效，温度失效时，冷却系统流量、温度均失效；

当冷却系统流量未失效，温度未失效时，冷却系统流量、温度均未失效。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种客车冷却系统失效分析方法，其特征在于，包括步骤：

S1:通过流量检测装置和温度检测装置，检测预设流量检测点冷却液的流量、预设温度检测点冷却液的温度；

S2：将冷却液的流量与预设流量范围比较，将冷却液的温度与预设温度范围比较，

若流量超出预设流量范围，温度在预设温度范围内，则冷却系统单独流量失效；

若流量在预设流量范围内，温度超出预设温度范围，则冷却液单独温度失效；

若流量超出预设流量范围，温度超出预设温度范围，则冷却系统流量、温度均失效；

若流量在预设流量范围内，温度在预设温度范围内，则冷却系统流量、温度均未失效。

2.根据权利要求1所述的一种客车冷却系统失效分析方法，其特征在于,所述步骤S2包括:

S21：若冷却系统流量失效，则按预设流量失效分析方法，确定冷却系统流量失效的方式；

S22：若冷却系统温度失效，则按预设温度失效分析方法，确定冷却系统温度失效的方式；

S23：若冷却系统流量、温度均失效，则按预设流量失效分析方法，确定冷却系统流量失效的方式，按预设温度失效分析方法，确定冷却系统温度失效的方式。

3.根据权利要求2所述的一种客车冷却系统失效分析方法，其特征在于,预设流量失效分析方法，包括步骤：

按预设管路分析方法，判断冷却系统是否管路失效，

若管路未失效，则继续步骤；

若管路失效，则按预设导通方式导通管路后，继续步骤；

按预设总水阻分析方法，判断冷却系统是否水阻失效，若水阻失效，则按预设分水阻分析方法，确定水阻失效的发热部件、管路。

4.根据权利要求3所述的一种客车冷却系统失效分析方法，其特征在于,预设总水阻分析方法，包括步骤：

通过压力检测装置，检测预设总压力检测点冷却液的压强；

结合冷却液的压强，按预设总水阻算法，计算发热系统的总水阻值；

将发热系统的总水阻值与预设总水阻范围比较，

若总水阻值超出预设总水阻范围，则冷却系统水阻失效；

若总水阻值在预设总水阻范围内，则冷却系统水阻未失效。

5.根据权利要求3所述的一种客车冷却系统失效分析方法，其特征在于,预设分水阻分析方法，包括步骤：

通过压力检测装置，检测预设分压力检测点冷却液的压强；

结合冷却液的压强，按照预设分水阻算法，计算每个发热部件、管路的水阻值；

将每个发热部件、管路的水阻值与其对应的预设分水阻范围相比较，

若发热部件、管路的水阻值超出其对应的分水阻范围，则该发热部件、管路水阻失效；

若发热部件、管路的水阻值在其对应的分水阻范围内，则该发热部件、管路水阻未失效。

6.根据权利要求2所述的一种客车冷却系统失效分析方法，其特征在于,预设温度失效分析方法，包括步骤：

结合S1中所检测冷却液的温度和流量，按预设发热量算法，计算每个发热部件、散热部件的发热量；

将每个发热部件、散热部件的发热量与其对应的预设发热量范围相比较，

若发热部件、散热部件的发热量超出其对应的发热量范围，则该发热部件、散热部件温度失效；

若发热部件、散热部件的发热量在其对应的发热量范围内，则该发热部件、散热部件温度未失效。

7.一种客车冷却系统失效分析系统，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测冷却系统管路中，预设流量检测点冷却液的流量，预设温度检测点冷却液的温度，预设总压强检测点、预设分压强检测点冷却液的压强；

分析模块，结合检测模块所检测冷却液的流量、温度、压强，分析冷却系统的失效方式。

8.根据权利要求7所述的一种客车冷却系统失效分析系统，其特征在于，检测模块包括：

流量检测装置，其接入预设流量检测点的管路中，用于检测预设流量检测点冷却液的流量；

温度检测装置，其接入预设温度检测点的管路中，用于检测预设温度检测点冷却液的温度；

压力检测装置，其接入预设总压强检测点、预设分压强检测点的管路中，用于检测预设总压强检测点、预设分压强检测点冷却液的压强。

9.根据权利要求7所述的一种客车冷却系统失效分析系统，其特征在于，分析模块包括：

流量失效判断单元，用于将冷却液的流量与预设流量范围比较，判断冷却系统是否流量失效；

温度失效判断单元，用于将冷却液的温度与预设温度范围比较，判断冷却系统是否温度失效；

失效分析单元，用于根据流量失效判断单元、温度失效判断单元的结果，确认当前冷却系统的失效方式，

当冷却系统流量失效，温度未失效时，冷却系统单独流量失效；

当冷却系统流量未失效，温度失效时，冷却系统单独温度失效；

当冷却系统流量失效，温度失效时，冷却系统流量、温度均失效；

当冷却系统流量未失效，温度未失效时，冷却系统流量、温度均未失效。