CN113739862B - 一种散热水道的流量检测及控制装置和电驱动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热水道的流量检测及控制装置和电驱动车辆，包括：控制板、驱动板和水泵，所述水泵设置在散热水道上，用于给水道内的冷却液流动提供动力，所述驱动板用于给水泵供电，所述驱动板上设置逆变电路，所述控制板用于控制驱动板得电或失电，所述控制板调节驱动板对水泵供电的电压，所述控制板检测驱动板的电流大小。通过检测驱动板的供电端的电流大小可以得知水泵提供的压强，根据水泵提供的压强可以确认水道中水流的情况，可以实时获取水流的信息，同时省去了流量传感器，解决了现有的监控系统中温度传感器不能及时反映散热水道的水流情况的问题。本发明还提供一种电驱动车辆。

Description

一种散热水道的流量检测及控制装置和电驱动车辆

技术领域

本发明涉及散热领域，特别涉及一种散热水道的流量检测及控制装置，和具有其的电驱动车辆。

背景技术

目前，轨道车辆或新能源车辆的动力基本上是使用电机驱动，而温度对于电驱系统来说是一个非常重要的运行因素。一般来说，电驱动总成系统中水冷系统是一个独立的冷却系统，电机和电机控制器均在同一个散热水道中，而对散热系统的监控主要依赖于对电驱动系统中各个温度传感器的监控。

然而，在电驱动系统中，通过对温度传感器监控来表征散热水道的水流冷却情况延时较大，散热水道的水流出现问题后，往往需要经过一段时间才会反映在水流的温度上。如果散热水道的水流出现了问题，而温度传感器后知后觉没有第一时间捕获到这个信息，就会造成电驱系统过温运行，甚至过温损坏。虽然安装流量传感器可以较为直接地反映水流情况，但是流量传感器成本昂贵、安装复杂，同时会带来一定的流阻，所以电驱动产品很少装配流量传感器。

发明内容

本发明的一个目的旨在提供一种散热水道的流量检测及控制装置，以解决现有的监控系统中温度传感器不能及时反映散热水道的水流情况的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种散热水道的流量检测及控制装置，包括：控制板、驱动板和水泵，所述水泵设置在散热水道上，用于给所述散热水道内的冷却液流动提供动力，所述驱动板用于给所述水泵供电，所述驱动板上设置逆变电路，所述控制板用于控制所述驱动板得电或失电，所述控制板通过控制所述逆变电路来调节所述驱动板对所述水泵供电的电压，所述控制板检测流入所述驱动板的电流大小。

根据本发明的散热水道的流量检测及控制装置，通过检测驱动板的供电端的电流大小可以得知水泵提供的压强，根据水泵提供的压强可以确认水道中水流的情况，可以实时获取水流的信息，同时省去了流量传感器，解决了现有的监控系统中温度传感器后知后觉不能及时反映散热水道的水流情况的问题。

进一步地，所述控制板包括开关端口、检测端口和控制端口，所述开关端口连接接触器的一端，所述接触器的另一端与外部电源的正极连接，所述接触器的闭合与断开由控制板的开关端口控制，所述驱动板包括供电端和控制端，所述驱动板的供电端经过开关与外部电源的正极连接，所述开关的闭合与断开由接触器控制，所述驱动板的供电端还与控制板的检测端口连接，所述检测端口检测驱动板的供电端的电流大小，所述控制板的控制端口与驱动板的控制端连接。

进一步地，所述驱动板上的逆变电路把来自电源正极的直流电逆变成三相交流电供给水泵，所述逆变电路包括3个并联的支路，每个支路上设置2个MOS管，每个支路的两个MOS管之间引出一条线路连接水泵。

进一步地，驱动板的控制端分别连接每个MOS管的栅极，控制板的控制端口向驱动板的控制端发送PWM信号控制逆变电路以调节驱动板对水泵供电的电压，从而通过水泵调节散热水道内冷却液的流量。

进一步地，所述水泵提供的压强与水泵的供电电流之间存在对应关系，水泵的供电电流越大则水泵提供的压强越大，散热水道内冷却液的流量与水泵提供的压强存在对应关系，水泵提供的压强越大则冷却液的流量越大，通过检测驱动板的供电端的电流大小可以获取散热水道内的流量情况。

进一步地，当检测到驱动板的供电端的电流低于第一预设值时，则水泵提供的压强小于标准值，散热水道内的冷却液流速慢于正常值。

进一步地，当检测到驱动板的供电端的电流高于第二预设值时，则水泵提供的压强大于标准值，散热水道内的冷却液流速快于正常值。

进一步地，当检测到驱动板的供电端的电流高于第一预设值且低于第二预设值时，则水泵正常工作，散热水道内冷却液工况正常。

本发明还提供一种电驱动车辆，包括上述的散热水道的流量检测及控制装置。

进一步地，所述控制板与车辆的总控制器连接。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一实施例的散热水道的流量检查及控制装置示意图；

图2为本发明一实施例的水泵的阻力特性曲线。

说明书中的附图标记如下：

100、控制板；200、驱动板；210、驱动板的供电端；220、驱动板的控制端；300、水泵；switch、控制板的开关端口；Vcurrent、控制板的检测端口；cont、驱动板的控制端口；KM、接触器；K、开关。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

如图1所示，为本发明一实施例的散热水道的流量检查及控制装置，包括：控制板100、驱动板200和水泵300，所述水泵300设置在散热水道上，用于给所述散热水道内的冷却液流动提供动力，所述驱动板200用于给所述水泵300供电，所述驱动板200上设置逆变电路，所述控制板100用于控制所述驱动板200得电或失电，所述控制板100通过控制所述逆变电路来调节所述驱动板200对所述水泵300供电的电压，所述控制板100检测流入所述驱动板200的电流大小。

所述控制板100包括开关端口switch、检测端口Vcurrent和控制端口cont，所述控制板100的开关端口switch连接接触器KM的一端，所述接触器KM的另一端与外部电源的正极连接，所述接触器KM的闭合与断开由控制板100的开关端口switch控制，所述驱动板包括供电端210和控制端220，所述驱动板200的供电端210经过开关K与外部电源的正极连接，所述开关K的闭合与断开由接触器KM控制，所述驱动板200的供电端210还与控制板100的检测端口Vcurrent连接，所述检测端口Vcurrent检测驱动板200的供电端210的电流大小，所述控制板100的控制端口cont与驱动板200的控制端220连接。

所述控制板100的开关端口switch控制接触器KM的闭合与断开，当接触器KM闭合时所述开关K也闭合，当接触器KM断开时所述开关K也断开。所述控制板100的检测端口Vcurrent检测驱动板200的供电端210的电流大小。

所述驱动板200上的逆变电路把来自电源正极的直流电逆变成三相交流电供给水泵300，所述逆变电路包括3个并联的支路，每个支路上设置2个MOS管，每个支路的两个MOS管之间引出一条线路连接水泵300。驱动板200的控制端220分别连接每个MOS管的栅极，控制板100的控制端口cont向驱动板200的控制端220发送PWM信号以调节驱动板200对水泵300供电的电压，从而通过水泵300调节散热水道内冷却液的流量。

本发明一实施提供的散热水道的流量检测及控制装置，其检测散热水道的流量的方法如下：

所述水泵300提供的压强与水泵300的供电电流之间存在对应关系，水泵300的供电电流越大则水泵300提供的压强越大，散热水道内冷却液的流量与水泵300提供的压强存在对应关系，水泵300提供的压强越大则冷却液的流量越大，因此，可以建立水泵300供电电流与冷却液的流量之间的对应关系，所述水泵300的供电电流越大则散热水道内冷却液的流量越大，通过检测驱动板200的供电端210的电流大小就可以获取水道内的流量情况。

例如，在本发明一实施例中，某型号的水泵的阻力特性曲线如图2所示，可以理解的是，不同型号的水泵的阻力特性曲线不同，本领域技术人员应当能够获知这种对应关系，在这里不做赘述。

当检测到驱动板200的供电端210的电流低于第一预设值时，则说明水泵300提供的压强小于标准值，散热水道内的冷却液流速慢于正常值，造成冷却液流速偏慢的原因有可能是散热水道中出现气泡，或者水道出现漏水的现象；当检测到驱动板200的供电端210的电流高于第二预设值时，则说明水泵300提供的压强大于标准值，造成冷却液流速偏快的原因可能是水道中出现堵塞；当检测到驱动板200的供电端210的电流高于第一预设值且低于第二预设值时，则水泵300正常工作，水道工况正常。在本发明一实施例中，第一预设值＜水泵300正常工作时驱动板200的供电端210的电流，第二预设值＞水泵300正常工作时驱动板200的供电端210的电流。当检测到散热水道内冷却液的流速部正常时，应当停止工作进行检查。

本发明还提供一种电驱动车辆，包括上述的散热水道的流量检测及控制装置，其中的控制板100与车辆的总控制器连接。在本发明一实施例中，上述控制板100通过CAN总线与车辆的总控制器连接，总控制器获得电流信息后会反馈给操作者。

通过上述方式，通过水泵300的供电和水泵300提供的压强和水道流量的关系，无需添加流量传感器便可以侦知散热系统中水流量的情况，为电极控制器建立了散热水道的信息，为实施智能温度判断和处理建立了基础，对驱动系统进行全面的运行监控提供了保障，进而可以使车辆更为可靠高效地运行。

在本发明中未提到的部分均为现有技术，本领域的技术人员应当能够根据本发明公开的内容实现本方案，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (9)

1.一种散热水道的流量检测及控制装置，其特征在于，包括：控制板、驱动板和水泵，所述控制板与所述驱动板连接，所述驱动板与所述水泵连接，所述水泵设置在散热水道上，用于给所述散热水道内的冷却液流动提供动力，所述驱动板用于给所述水泵供电，所述驱动板上设置逆变电路，所述控制板用于控制所述驱动板得电或失电，所述控制板通过控制所述逆变电路来调节所述驱动板对所述水泵供电的电压，所述控制板检测流入所述驱动板的电流大小，所述驱动板的电流大小用于确定所述散热水道内的实际流量，所述控制板与车辆的总控制器连接，所述总控制器将所述电流大小反馈给操作者，且所述电流大小用于操作者判断所述散热水道的水道工况是否正常。

2.根据权利要求1所述的散热水道的流量检测及控制装置，其特征在于，所述控制板包括开关端口、检测端口和控制端口，所述开关端口连接接触器的一端，所述接触器的另一端与外部电源的正极连接，所述接触器的闭合与断开由控制板的开关端口控制，所述驱动板包括供电端和控制端，所述驱动板的供电端经过开关与外部电源的正极连接，所述开关的闭合与断开由接触器控制，所述驱动板的供电端还与控制板的检测端口连接，所述检测端口检测驱动板的供电端的电流大小，所述控制板的控制端口与驱动板的控制端连接。

3.根据权利要求1所述的散热水道的流量检测及控制装置，其特征在于，所述驱动板上的逆变电路把来自电源正极的直流电逆变成三相交流电供给水泵，所述逆变电路包括3个并联的支路，每个支路上设置2个MOS管，每个支路的两个MOS管之间引出一条线路连接水泵。

4.根据权利要求3所述的散热水道的流量检测及控制装置，其特征在于，驱动板的控制端分别连接每个MOS管的栅极，控制板的控制端口向驱动板的控制端发送PWM信号控制逆变电路以调节驱动板对水泵供电的电压，从而通过水泵调节散热水道内冷却液的流量。

5.根据权利要求1所述的散热水道的流量检测及控制装置，其特征在于，所述水泵提供的压强与水泵的供电电流之间存在对应关系，水泵的供电电流越大则水泵提供的压强越大，散热水道内冷却液的流量与水泵提供的压强存在对应关系，水泵提供的压强越大则冷却液的流量越大，通过检测驱动板的供电端的电流大小可以获取散热水道内的流量情况。

6.根据权利要求5所述的散热水道的流量检测及控制装置，其特征在于，当检测到驱动板的供电端的电流低于第一预设值时，则水泵提供的压强小于标准值，散热水道内的冷却液流速慢于正常值。

7.根据权利要求5所述的散热水道的流量检测及控制装置，其特征在于，当检测到驱动板的供电端的电流高于第二预设值时，则水泵提供的压强大于标准值，散热水道内的冷却液流速快于正常值。

8.根据权利要求5所述的散热水道的流量检测及控制装置，其特征在于，当检测到驱动板的供电端的电流高于第一预设值且低于第二预设值时，则水泵正常工作，散热水道内冷却液工况正常。

9.一种电驱动车辆，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的散热水道的流量检测及控制装置。

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