CN112096501A - 一种智能冷却系统及控制方法 - Google Patents

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徐威
边金龙
初金涛
陈钦法
郭乐
王永
郑朋磊
崔瑞
李雪城
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Abstract

本发明公开了一种智能冷却系统及控制方法，包括：依次设置在壳体内的空空中冷、水散和液压油散热器，所述空空中冷、水散和液压油散热器内皆设有辅助散热件；温感系统，所述温感系统用于采集空空中冷、水散和液压油散热器工况温度；控制器，所述控制器根据所述温感系统采集的温度分别控制相对应的辅助散热件的转速大小；本发明还公开了一种智能冷却控制方法。本发明所述智能冷却系统风扇转速可调，电子扇消耗功率低，5个500W的电子扇全速转动消耗功率2.5KW，相比传统散热系统风扇消耗的燃油降低约75%。

Description

一种智能冷却系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种智能冷却系统及控制方法，属于挖掘机冷却技术领域。
背景技术
现阶段挖掘机用冷却系统基本为两种，一是发动机直接驱动一个大风扇；二是用硅油离合器连接风扇和发动机；
发动机直接驱动一个大风扇，风扇转速无法根据需求做到可调，噪音高，功耗高，浪费能源。 用硅油离合器连接风扇和发动机，虽然可以做到风扇可调转速，但无法做到局部可调，无法精细控制，仍有能源浪费及部分过热的可能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能冷却系统及控制方法，以解决现有技术风扇转速无法根据需求做到可调，噪音高，功耗高，浪费能源的缺陷。
一种智能冷却系统，包括：
依次设置在壳体内的空空中冷、水散和液压油散热器，所述空空中冷、水散和液压油散热器内皆设有辅助散热件；
温感系统，所述温感系统用于采集空空中冷、水散和液压油散热器工况温度；
控制器，所述控制器根据所述温感系统采集的温度分别控制相对应的辅助散热件的转速大小。
进一步的，所述空空中冷内至少设有一个辅助散热件，所述水散和液压油散热器内均至少设有两个辅助散热件。
进一步的，所述辅助散热件为电子扇。
进一步的，所述温感系统包括中冷温度传感器、水散温度传感器和油散温度传感器；
所述中冷温度传感器、水散温度传感器和油散温度传感器的输出端均与控制器连接。
进一步的，所述水散和液压油散热器之间设有隔板。
进一步的，所述壳体设有适配的倒风罩。
一种智能冷却控制方法，所述方法包括以下步骤：
实时采集空空中冷、水散和液压油散热器当前温度输入控制器；
根据预设的温控范围判断当前温度对应辅助散热件的转速。
进一步的，所述辅助散热件的转速判读方法如下：
确定当前温度对应的温控范围得到占空比的范围；
选取占空比范围最大值对应的转速值为辅助散热件当前的转速。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
本发明所述智能冷却系统风扇转速可调，电子扇消耗功率低，5 个 500W 的电子扇全速转动消耗功率 2.5KW，相比传统散热系统风扇消耗的燃油降低约 75%。在春季、秋季、冬季或者气温低的地区发动机散热要求低，甚至无需散热，此时可将风扇转速降低甚至调整为 0，此时节省的燃油将更多，综上所述本发明可节约燃油消耗 5%-7.5%。风扇在低转速运行时大大降低了噪音。
附图说明
图1是本发明制冷系统示意图；
图2是本发明控制系统图；
图3是本发明温度与占空比示意图；
图4是本发明占空比和风扇速度关系图。
图中：1、空空中冷；2、水散；3、液压油散热器；4、倒风罩；5、控制器；5-1、电子扇一；5-2、电子扇二；5-3、电子扇三；5-4、电子扇四；5-5、电子扇五；6、中冷温度传感器；7、水散温度传感器；8、油散温度传感器；9、隔板；10、壳体。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图4所示，公开了一种智能冷却系统，包括：
依次设置在壳体10内的空空中冷1、水散2和液压油散热器3，所述空空中冷1、水散2和液压油散热器3内皆设有辅助散热件；
温感系统，所述温感系统用于采集空空中冷1、水散2和液压油散热器3工况温度；
控制器5，所述控制器5根据所述温感系统采集的温度分别控制相对应的辅助散热件的转速大小。
进一步的，所述空空中冷1内至少设有一个辅助散热件，所述水散2和液压油散热器3内均至少设有两个辅助散热件。
进一步的，所述辅助散热件为电子扇。
进一步的，所述温感系统包括中冷温度传感器6、水散温度传感器7和油散温度传感器8；
所述中冷温度传感器6、水散温度传感器7和油散温度传感器8的输出端均与控制器5连接。
进一步的，所述水散2和液压油散热器3之间设有隔板9。
进一步的，所述壳体10设有适配的倒风罩4。
一种智能冷却控制方法，所述方法包括以下步骤：
正转模式：第一步，实时采集空空中冷1、水散2和液压油散热器3当前温度输入控制器5；
第二步，根据预设的温控范围判断当前温度对应辅助散热件的转速；
具体为，将空空中冷1、水散1、液压油散2三者控制温度分别设为T1、T2，三者当前的控制温度T分别为T≤T1、T1≤T≤T2，T≥T2，控制器5的控制逻辑如下：风扇的转速控制与占空比有关，具体关系见图3、图4。风扇的转速与控制对象的温度有关，确定当前温度对应的温控范围得到占空比的范围；当控制温度T≤T1时，风扇静止不动，此时的占空比为0；当控制温度T1≤T≤T2时，风扇转速稳定在低转速区，此时占空比为20%；当控制温度T≥T2时，风扇转速根据温度进行调节，此时占空比在25%-92%之间，选取占空比范围最大值对应的转速值为辅助散热件当前的转速，当占空比达到92%时，风扇达到最大转速。其中，T1和T2具体数值由气、水油的温度决定。
反转模式：
风扇的反转需同时满足以下两个条件：
A、发动机负载低于40% 且持续时间不小于10S；
B、操作者给出反转信号,该信号属于开关信号，开关属于触点开关。
当以上条件同时满足时，ECM给出反转信号，即PWM/E给出反转占空比信号，推荐值为12%，反转运行1min后，风扇缓慢恢复到原来转速，ECM向VCU发出反转反馈信号。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能冷却系统，其特征在于，包括：
依次设置在壳体（10）内的空空中冷（1）、水散（2）和液压油散热器（3），所述空空中冷（1）、水散（2）和液压油散热器（3）内皆设有辅助散热件；
温感系统，所述温感系统用于采集空空中冷（1）、水散（2）和液压油散热器（3）工况温度；
控制器（5），所述控制器（5）根据所述温感系统采集的温度分别控制相对应的辅助散热件的转速大小。
2.根据权利要求1所述的智能冷却系统，其特征在于，所述空空中冷（1）内至少设有一个辅助散热件，所述水散（2）和液压油散热器（3）内均至少设有两个辅助散热件。
3.根据权利要求2所述的智能冷却系统，其特征在于，所述辅助散热件为电子扇。
4.根据权利要求1所述的智能冷却系统，其特征在于，所述温感系统包括中冷温度传感器（6）、水散温度传感器（7）和油散温度传感器（8）；
所述中冷温度传感器（6）、水散温度传感器（7）和油散温度传感器（8）的输出端均与控制器（5）连接。
5.根据权利要求1所述的智能冷却系统，其特征在于，所述水散（2）和液压油散热器（3）之间设有隔板（9）。
6.根据权利要求1所述的智能冷却系统，其特征在于，所述壳体（10）设有适配的倒风罩（4）。
7.一种智能冷却控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
实时采集空空中冷（1）、水散（2）和液压油散热器（3）当前温度输入控制器（5）；
根据预设的温控范围判断当前温度对应辅助散热件的转速。
8.根据权利要求7所述的智能冷却控制方法，其特征在于，所述辅助散热件的转速判读方法如下：
确定当前温度对应的温控范围得到占空比的范围；
选取占空比范围最大值对应的转速值为辅助散热件当前的转速。
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