CN117621881A - 一种智能温控系统及智能温度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源设备技术领域,涉及一种智能温控系统。用于电源转换装置,电源转换装置包括箱体及第一电子发热器件、第二电子发热器件、第三电子发热器件,且均设置在第一腔室的隔板表面上,第二电子发热器件位于第一电子发热器件和第三电子发热器件之间;智能温控系统包括水冷腔,水冷腔设置于第二腔室内,沿着冷却水流动方向,水冷腔包括依次连通设置的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域;进水口和第一区域连通,第五区域和出水口连通;第一区域对应于第二电子发热器件的位置,其区域面积与第二电子发热器件在隔板上的投影面积一致,第一区域设置多个第一散热突起。这样就解决了现有电源转换装置存在的问题。
Description
技术领域
本发明涉及新能源设备技术领域,具体而言,涉及一种智能温控系统及智能温度控制方法。
背景技术
新能源车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,是目前流行最广、节能环保的绿色出行交通工具,一种是通过充电桩进行充电,就算使用快充,通常充满电也需要一到二个小时;另一种是直接更换电池进行使用,即换电站,换电站是新能源车更换电池的地方,相较于充电桩更加快捷便利。
换电站需要对从新能源车上更换的电池包进行充电,充电时需要使用到高体积能量密度的电源转换装置,但电源转换装置的发热量大,故需要对其进行散热。现有电源转换装置通常设置为风冷散热结构进行辅助散热,导致其体积较大,因此会占用换电站过多的空间。
随着社会经济的发展,用户对供电可靠性和电能质量的要求越来越高,从而导致对电源转换装置的转化效率要求更高,因此发热量也增大,故常规风冷散热结构并不能满足电源转换装置的日常使用需求;再者,现有使用的电源转换装置内部没有安装温度监测、控制组件。因此,电源转换装置在使用过程中由于负荷及各种原因的影响,温度容易升高,若不及时对其降温,或在温度急剧升高时做出相应的处理,将影响电子发热器件处理甚至设备故障或永久损坏。
发明内容
为解决现有电源转换装置存在的问题,本发明提供了一种智能温控系统,用于监测并控制电源转换装置的使用,同时还实现对电源转换装置提供散热需求。
第一方面,本发明提供了一种智能温控系统,用于新能源车辆换电站的电源转换装置,所述电源转换装置包括箱体,所述箱体包括第一盖板、隔板、框架、第二盖板,所述隔板设置在所述框架中,所述隔板左侧为第一腔室,所述隔板右侧为第二腔室,所述第一腔室和所述第二腔室之间流体不连通,在所述框架的第一外侧壁设置有进水口和出水口;
所述电源转换装置还包括有第一电子发热器件、第二电子发热器件、第三电子发热器件,所述第一电子发热器件、第二电子发热器件、第三电子发热器件均设置在第一腔室的隔板表面上,所述第一电子发热器件靠近所述框架的第一内侧壁设置,所述第三电子发热器件靠近和所述框架的第一内侧壁相对的第二内侧壁设置,第二电子发热器件位于第一电子发热器件和第三电子发热器件之间;
所述智能温控系统包括水冷腔,所述水冷腔设置于所述第二腔室内,所述水冷腔的其中一侧内壁由所述隔板在第二腔室内的表面的至少一部分构成,所述水冷腔内具有弯曲的流道,沿着冷却水流动方向,所述水冷腔包括依次连通设置的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域;所述进水口和第一区域连通,所述第五区域和所述出水口连通;
所述智能温控系统还包括第一温度传感器组件、第二温度传感器及第三温度传感器,所述第一温度传感器组件邻近所述第二电子发热器件设置,所述第二温度传感器邻近所述进水口和第一区域的第一连通部设置,所述第三温度传感器邻近所述第五区域和出水口的第二连通部设置;
所述第一区域对应于所述第二电子发热器件的位置,其区域面积与所述第二电子发热器件在所述隔板上的投影面积一致,所述第一区域设置多个第一散热突起。
在一些实施例中,多个所述第一散热突起均匀布置在所述第一区域内,所述第一散热突起与所述隔板一体成型。
在一些实施例中,所述第一散热突起为锥形台、圆柱体、半圆球体中的一种或多种。
在一些实施例中,所述第二区域内均匀布置有多个第二散热突起,所述第二散热突起的尺寸大于所述第一散热突起的尺寸,所述第二散热突起的密度小于第一散热突起的密度。
在一些实施例中,第二散热突起的形状与第一散热突起的形状相同。
在一些实施例中,第三区域内设置有多个沿冷却水流动方向延伸的第一翅片。
在一些实施例中,所述第一翅片为半圆柱条或者矩形条。
在一些实施例中,所述第四区域内设置有多个第三散热突起。
在一些实施例中,所述第三散热突起的尺寸大于所述第一散热突起的尺寸,所述第三散热突起的密度小于第一散热突起的密度。
在一些实施例中,所述第三散热突起的形状与所述第一散热突起的形状相同。
在一些实施例中,所述第五区域内设置有多个沿冷却水流动方向延伸的第二翅片。
在一些实施例中,在所述第一腔室内,在所述第二电子发热器件和所述隔板之间设置第一导热片,在电源转换系统的第一电子发热器件和第三电子发热器件与所述隔板之间设置第二导热片,第一导热片的导热率高于第二导热片。
在一些实施例中,在所述隔板上的其余位置处设置第三导热片,所述第三导热片的导热率低于所述第二导热片。
在一些实施例中,所述第一温度传感器组件包括三个温度传感器,所述第二电子发热器件包括三个开关组件,所述三个温度传感器分别设置于所述三个开关组件对应位置处。
本发明还涉及智能温度控制方法,使用如上的智能温控系统,所述智能温度控制方法包括如下步骤:
S1:实时检测所述第一温度传感器组件、第二温度传感器、第三温度传感器反馈的数据;
S2:比较第二温度传感器反馈的第二温度值与第一参考值,若第二温度值大于第一参考值,则停机并报警;否则进行下一步;
S3:比较第三温度传感器反馈的第三温度值与第二参考值,若第三温度值大于第二参考值,则控制电源转换系统的输出功率降低10%和/或控制冷却水的流量增加10%;否则进行下一步;
S4:分别比较第一温度传感器组件反馈的温度值与第三参考值,若有任意一个温度值大于第三参考值,则停机并报警,否则运行步骤S1直至充电结束。
为解决现有电源转换装置存在的问题,本发明有以下优点:
本发明提供的一种智能温控系统,通过对电源转换装置的箱体内部空间的各元器件(如第一电子发热器件、第二电子发热器件、第三电子发热器件)进行相应位置的排列设置,以实现对箱体内部空间的合理使用。
本发明提供的一种智能温控系统,通过将电源转换装置的第一电子发热器件、第二电子发热器件、第三电子发热器件均设置在第一腔室的隔板表面上,且位于第二腔室的隔板表面的至少一部分构成水冷腔的一侧内壁,并且水冷腔的第一区域对应于第二电子发热器件的位置,进而实现对电源转换装置进行水冷散热;同时使电源转换装置整体体积减小,结构紧凑。
本发明提供的一种智能温控系统,通过在水冷腔的第一区域设置多个第一散热突起,使第二电子发热器件运行时产生的热量可通过多个第一散热突起快速的导入至水冷腔的冷却水中,再通过冷却水的流动将热量排出,提高了对第二电子发热器件的散热性能。
本发明提供的一种智能温控系统,通过在邻近第二电子发热器件的位置设置有第一温度传感器组件,在邻近进水口和第一区域的第一连通部的位置设置第二温度传感器,在邻近第五区域和出水口的第二连通部设置第三温度传感器,使电源交换装置在运行时位于相应位置处均时刻处于监控状态,提高了整体运行时的安全性。
附图说明
图1示出了一种智能温控系统,具体展示了用于新能源车辆换电站的电源转换装置上的箱体的结构示意图;
图2示出了图1中所示箱体另一角度的结构示意图;
图3示出了图1中所示箱体内部的结构示意图,具体展示了第二腔室的结构示意图;
图4示出了图1中所示箱体内部的结构示意图,具体展示了第一腔室的结构示意图。
附图标记:01-智能温控系统;11-箱体;12-隔板;13-水冷腔;111-进水口;112-出水口;113-第一区域;114-第二区域;115-第三区域;116-第四区域;117-第五区域;1111-第一散热突起;1112-第二散热突起;1113-第三散热突起;1114-第一翅片;1115-第二翅片;21-第一电子发热器件;22-第二电子发热器件;23-第三电子发热器件;24-框架;241-转接头;25-第一连接组件;251-第一铜排;26-第二连接组件;261-短铜排;262-异型铜排;27-磁感应装置;28-霍尔感应件。
具体实施方式
现在将参照若干示例性实施例来论述本公开的内容。应当理解,论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开的内容,而不是暗示对本公开的范围的任何限制。
如本文中所使用的,术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
本实施例公开了一种智能温控系统,用于新能源车辆换电站的电源转换装置,如图1至图4所示,所述电源转换装置包括箱体,所述箱体包括第一盖板、隔板、框架24、第二盖板,所述隔板设置在所述框架24中,所述隔板左侧为第一腔室,所述隔板右侧为第二腔室,所述第一腔室和所述第二腔室之间流体不连通,在所述框架24的第一外侧壁设置有进水口和出水口;
所述电源转换装置还包括有第一电子发热器件21、第二电子发热器件22、第三电子发热器件23,所述第一电子发热器件21、第二电子发热器件22、第三电子发热器件23均设置在第一腔室的隔板12表面上,所述第一电子发热器件21靠近所述框架24的第一内侧壁设置,所述第三电子发热器件23靠近和所述框架24的第一内侧壁相对的第二内侧壁设置,第二电子发热器件22位于第一电子发热器件21和第三电子发热器件23之间;
所述智能温控系统01包括水冷腔13,所述水冷腔13设置于所述第二腔室内,所述水冷腔13的其中一侧内壁由所述隔板12在第二腔室内的表面的至少一部分构成,所述水冷腔13内具有弯曲的流道,沿着冷却水流动方向,所述水冷腔13包括依次连通设置的第一区域113、第二区域114、第三区域115、第四区域116、第五区域117;所述进水口和第一区域113连通,所述第五区域117和所述出水口连通;
所述智能温控系统01还包括第一温度传感器组件、第二温度传感器及第三温度传感器,所述第一温度传感器组件邻近所述第二电子发热器件22设置,所述第二温度传感器邻近所述进水口和第一区域113的第一连通部设置,所述第三温度传感器邻近所述第五区域117和出水口的第二连通部设置;
所述第一区域113对应于所述第二电子发热器件22的位置,其区域面积与所述第二电子发热器件22在所述隔板12上的投影面积一致,所述第一区域113设置多个第一散热突起1111。
在本实施例中,如图4所示,本申请提供了一种新能源车辆换电站,该新能源车辆换电站配套使用有对电池箱进行充电的电源交换装置,同时还提供了一种智能温控系统01,第一电子发热器件21、第二电子发热器件22、第三电子发热器件23智能温控系统01用于对电源转换装置在使用时进行温度检测,同时对电源转换装置在使用时产生的热量进行导热散热。
进一步的,如图1至图4所示,箱体11由第一盖板、隔板12、框架24、第二盖板组成,框架24内具有呈中空状的容纳空间,第一盖板位于框架24的上方,第二盖板位于框架24的下方。其中,第一盖板、第二盖板及框架24共同构成箱体11的容纳腔室。本申请中,隔板12设置在框架24中,并位于容纳腔室内。隔板12将容纳腔室分隔为相互密闭的第一腔室与第二腔室,以实现位于第二腔室的冷却水不会流入至第一腔室中,提高了整体的安全性。
进一步的,如图2与图4所示,在框架24的第一外侧壁还设置有五个转接头241,转接头241用于使箱体11内部的第一电子发热器件21、第二电子发热器件22、第三电子发热器件23与箱体11的外部电源及待充电电池箱之间连通。其中,靠近左侧出水口位置的三个转接头241为连通外部交流电源的U端、V端及W端,靠近右侧进水口位置的两个转接头241为连通外部待充电电池箱的正极和负极。
在本实施例中,如图4所示,位于第一腔室内,第一电子发热器件21为控制电路板、第二电子发热器件22为三个开关组件即IGBT组件、第三电子发热器件23为电感线圈,且电感线圈具有三组。位于第二电子发热器件22左侧位置处设置有第一连接组件25,该第一连接组件25为六个第一铜排251,六个第一铜排251分成两组,每组有三个第一铜排251。其中,第一组的三个第一铜排251靠近隔板12设置,且该第一组的三个第一铜排251远离框架24的第一内侧壁的一端分别朝向第一盖板突起,且与第二组的三个第一铜排251的其中一端分别固定连接。在本申请中,第一组的三个第一铜排251靠近与框架24的第一内侧壁设置,且分别与连接外部电源的U端、V端及W端的转接头241固定连接,且靠近三个转接头241的一端分别对应设置有霍尔感应件28。第二组的三个第一铜排251靠近第一盖板设置,且该第二组的三个第一铜排251靠近框架24的第二内侧壁设置,其中,该第二组的三个第一铜排251的另一端分别与每组电感线圈的输入端固定连接。本申请中,位于第一组的三个第一铜排251与第二组的三个第一铜排251的连接位置处还设置有磁感应装置27,磁感应装置27通过导线电连接控制电路板,以实现控制电路板对磁感应装置27的控制,提升电源交换装置的使用效率。
在本实施例中,位于第二电子发热器件22及第三电子发热器件23之间还设置有第二连接组件26,第二连接组件26包括三个短铜排261及两个异型铜排262。其中,三个短铜排261的其中一端分别固定连接三组电感线圈的输出端,且另一端分别连接IGBT组件的三个输入端;其中一个异型铜排262分别连接IGBT组件的三个正极输出端,该异型铜排262的输出端部与连接待充电电池箱的正极的转接头241固定连接,另一个异型铜排262分别连接IGBT组件的三个负极输出端,该异型铜排262的输出端部与连接待充电电池箱的负极的转接头241固定连接。在本申请中,IGBT组件还可以通过导线实现与控制电路板电连接,其为常用连接方式,本申请不再叙述。
在本实施例中,如图3所示,位于第二腔室内,水冷腔13的流道的形状大致呈成“S”型。沿着冷却水流动方向,第一区域113对应于第一腔室内设置的第二电子发热器件22所固定的位置处,即位于IGBT组件的位置处,第一区域113的冷却水主要用于对第二电子发热器件22(即IGBT组件)在运行时所产生的热量进行散热;第二区域114对应于第一腔室内设置的第二电子发热器件22与第三电子发热器件23之间,且位于左侧的缓冲区域,即位于连接件的位置处,该左侧的缓冲区域内并没有设置其他发热元器件,故位于该缓冲区域内并不需要更多的散热需求;第三区域115对应于第一腔室内设置的第三电子发热器件23的第一部分(即三组电感线圈均靠近于每组电感线圈的输出端)所在的位置处,第三区域115的冷却水主要用于对第三电子发热器件23的第一部分在运行时所产生的热量进行散热;第四区域116对应于第一腔室内设置的第二电子发热器件22与第三电子发热器件23之间,且位于右侧的缓冲区域,该右侧的缓冲区域内仅设置有一组电感线圈,且位于该组电感线圈靠近右侧的区域内;第五区域117对应于第一腔室内设置的第三电子发热器件23的第二部分(即三组电感线圈均靠近于每组电感线圈的输入端)所在的位置处,第五区域117的冷却水主要用于对第三电子发热器件23的第二部分在运行时所产生的热量进行散热。
当电源交换装置在使用时,由于第二电子发热器件22(即IGBT组件)产生的热量最大,故第二电子发热器件22需要配合使用散热效率最快的散热模块进行对其散热的需求。因此,第二腔室内设置有水冷腔13,并且水冷腔13的一侧内壁由隔板12在第二腔室内的表面的部分构成。其中,第二电子发热器件22设置于隔板12上的位置正对应于第二腔室内水冷腔13的第一区域113位置处,以便于水冷腔13能快速的将第二电子发热器件22上产生的热量通过第一区域113内的冷却水通过水冷腔13内的流道导出至箱体11外部,进而实现对第二电子发热器件22的散热。本申请中,通过使第一区域113在第二腔室内的位置以及区域面积第二电子发热器件22与第二电子发热器件22在隔板12上的位置以及投影面积一致,以实现精确对发热量最大的元件进行散热,保证最大的有效热接触面积,进而加快热量的传导;同时,在第一区域113设置多个第一散热突起1111,进一步增大与位于第一区域113内的冷却水的热接触面积,以便于水冷腔13的内侧壁(即隔板12在第二腔室内的表面的部分)所传导的热量通过多个第一散热突起1111迅速的传导至冷却水中,再通过水冷腔13内的流道实现将热量快速导出至箱体11外部。
进一步的,在第一腔室内邻近第二电子发热器件22的位置处还设置有第一温度传感器组件,该第一温度传感器组件用于时刻对第二电子发热器件22在工作时产生的热量进行实时监控,当第二电子发热器件22运行时在某一时刻产生的温度高于第二电子发热器件22所能运行的安全温度时,第一温度传感器组件会将此时收集到的数据传递给智能温控系统01,智能温控系统01则发出报警指令,提醒工作人员进行检修。本申请中,在第二腔室内邻近进水口和第一区域113的第一连通部的位置设置有第二温度传感器,邻近第五区域117和出水口的第二连通部的位置设置有第三温度传感器,第二温度传感器及第三温度传感器也实时监控相应位置的冷却水的温度,使电源交换装置在运行时时刻处于监控状态,故提高了整体的安全性。
通过上述结构设置,本申请通过对电源转换装置的箱体11内部空间的各元器件(如第一电子发热器件21、第二电子发热器件22、第三电子发热器件23)进行相应位置的排列设置,以实现对箱体11内部空间的合理使用。
本申请还通过将电源转换装置的第一电子发热器件21、第二电子发热器件22、第三电子发热器件23均设置在第一腔室的隔板12表面上,且位于第二腔室的隔板12表面的至少一部分构成水冷腔13的一侧内壁,并且水冷腔13的第一区域113对应于第二电子发热器件22的位置,进而实现对电源转换装置进行水冷散热;同时使电源转换装置整体体积减小,结构紧凑。
本申请通过在水冷腔13的第一区域113设置多个第一散热突起1111,使第二电子发热器件22运行时产生的热量可通过多个第一散热突起1111快速的导入至水冷腔13的冷却水中,再通过冷却水的流动将热量排出,提高了对第二电子发热器件22的散热性能。
本申请通过在邻近第二电子发热器件22的位置设置有第一温度传感器组件,在邻近进水口和第一区域113的第一连通部的位置设置第二温度传感器,在邻近第五区域117和出水口的第二连通部设置第三温度传感器,使电源交换装置在运行时位于相应位置处均时刻处于监控状态,提高了整体运行时的安全性。
在一些实施例中,所述第一区域113内均匀布置多个第一散热突起1111,所述第一散热突起1111与所述隔板12一体成型。
在本实施例中,多个第一散热突起1111均匀布置在水冷腔13的第一区域113内,且多个第一散热突起1111设置于隔板12位于第二腔室内的表面上。当第二电子发热器件22在运行时,第二电子发热器件22所产生的热量通过隔板12及第一散热突起1111传导至水冷腔13的第一区域113内的冷却水中。其中,多个第一散热突起1111均匀布置,以便于每个第一散热突起1111所传导的热量相等或趋向于相等,同时位于第一区域113内的冷却水也均匀穿梭在各个第一散热突起1111之间,实现位于各区域内(即位于各个第一散热突起1111附近)的冷却水能够吸收到相同或相近的热量,使位于第一区域113内的冷却水能吸收到更多的热量,进而提升了整体的散热效率。
在一些实施例中,所述第一散热突起1111为锥形台、圆柱体、半圆球体中的一种或多种。
在本实施例中,通过设置多个第一散热突起1111,以增大与水冷腔13内位于第一区域113的冷却水之间的热接触面积,以便能更快的将热量通过水冷腔13的流道导出至箱体11之外。因此,为了增大与冷却水之间的热接触面积,以及还便于脱模,则第一散热突起1111的形状可以设置为锥形台、圆柱体、半圆球体中的一种或多种,本申请并不以此为限制。
在一些实施例中,所述第二区域114内均匀布置有多个第二散热突起1112,所述第二散热突起1112的尺寸大于所述第一散热突起1111的尺寸,所述第二散热突起1112的密度小于第一散热突起1111的密度。
在本实施例中,由于第一区域113内的冷却水吸收热量后会通过流道流经第二区域114,此时流经第二区域114的冷却水具有一定的温度,为了便于第二区域114的冷却水能更迅速的流通,因此使第二散热突起1112的尺寸大于第一散热突起1111的尺寸,且使第二散热突起1112的密度小于第一散热突起1111的密度,可在一定程度上恢复冷却水的流速,同时调节流向等;再者,由于位于第一腔室内且对应于第二腔室的水冷腔13的第二区域114仅设置有磁感应装置27,且该磁感应装置27在运行时产生的热量远低于第二电子发热器件22在运行时产生的热量,因此在满足散热的前提下减少第二散热突起1112的数量设置,有利于降低该电源交换装置的制造成本及轻量化的设计需求。
在一些实施例中,第二散热突起1112的形状与第一散热突起1111的形状相同。
在本实施例中,为了增加热接触面积的同时,减少第二散热突阻碍冷却水流动,使其位于第二区域114内的冷却水流速保持或较接近于第一区域113的冷却水流速,将第二散热突起1112的形状优选为与第一散热突起1111的形状相同。本申请中,通过上述结构设计,还具有便于成型模具的设置,因此有利于减少设计模具的所需时间及减少模具制作成型的所需时间,进而相应的减少制作电源交换装置的所需时间,提升工作效率。
在一些实施例中,第三区域115内设置有多个沿冷却水流动方向延伸的第一翅片1114。
在本实施例中,由于第三区域115对应于第一腔室内设置的第三电子发热器件23的第一部分(即三组电感线圈均靠近于每组电感线圈的输出端)所在的位置处,因此为了使第三区域115内的冷却水充分或较充分的实现与设置有三组电感线圈且靠近于每组电感线圈的输出端的隔板12进行热接触,因此位于第三区域115内设置有多个沿冷却水流动方向延伸的第一翅片1114。
在本实施例中,多个第一翅片1114可用于增强与该第三区域115内流通的冷却水之间的热接触面积,进而提升散热效率,同时也可对流至第三区域115的冷却水进行导流,以便于与设置有三组电感线圈且靠近于每组电感线圈的输出端的隔板12的各部位之间进行有效的热接触,进一步提升散热效率。
在一些实施例中,所述第一翅片1114为半圆柱条或者矩形条。
在本实施例中,第一翅片1114还具有调节冷却水流速的作用,因此为了提升调节流速的效果,所以将第一翅片1114优选设置为半圆柱条或者矩形条,使第一翅片1114在增大与冷却水之间的热接触面积的同时进一步减少对冷却水流动的阻碍。
在一些实施例中,所述第四区域116内设置有多个第三散热突起1113。
在本实施例中,由于第四区域116对应于第一腔室内设置的第二电子发热器件22与第三电子发热器件23之间,且位于右侧的缓冲区域,该右侧的缓冲区域内仅设置有一组电感线圈,且位于该组电感线圈靠近右侧的区域内,因此也具有一定的散热需求。通过上述结构设置,进一步增大了位于第四区域116内的冷却水之间的热接触面积,进而提升了散热效率。
进一步的,通过在第四区域116设置多个第三散热突起1113,可降低从第三区域115内的冷却水流至第四区域116时的流速,同时改变冷却水的流动方向,以便于位于第四区域116的冷却水能更好的实现吸热的效果。
在一些实施例中,所述第三散热突起1113的尺寸大于所述第一散热突起1111的尺寸,所述第三散热突起1113的密度小于第一散热突起1111的密度。
在本实施例中,第四区域116因为对应的第一腔室内仅设置有一小部分的电感线圈,所以对散热的需求降低,因此通过上述结构设置,将第三散热突起1113变的大而稀疏,可以一定程度上调整流向,同时还可在满足散热的前提下减少第三散热突起1113的数量设置,有利于降低该电源交换装置的制造成本及轻量化的设计需求。
在一些实施例中,所述第三散热突起1113的形状与所述第一散热突起1111的形状相同。
在本实施例中,为了增加热接触面积的同时,减少第三散热突起1113阻碍冷却水流动,使位于第四区域116内的冷却水流速保持或较接近于第一区域113的冷却水流速,将第三散热突起1113的形状优选为与第一散热突起1111的形状相同。以保持位于水冷腔13内的冷却水在流道内流动的整体速度,以提升整体的散热效率。本申请中,通过上述结构设计,还具有便于成型模具的设置,因此有利于减少设计模具的所需时间及减少模具制作成型的所需时间,进而相应的减少制作电源交换装置的所需时间,提升工作效率。
在一些实施例中,所述第五区域117内设置有多个沿冷却水流动方向延伸的第二翅片1115。
在本实施例中,由于第五区域117对应于第一腔室内设置的第三电子发热器件23的第二部分(即三组电感线圈均靠近于每组电感线圈的输入端)所在的位置处,因此为了使第五区域117内的冷却水充分或较充分的实现与设置有三组电感线圈且靠近于每组电感线圈的输入端的隔板12进行热接触,因此位于第三区域115内设置有多个沿冷却水流动方向延伸的第二翅片1115。
在本实施例中,多个第二翅片1115可用于增强与该第五区域117内流通的冷却水之间的热接触面积,进而提升散热效率,同时也可对流至第五区域117的冷却水进行导流,以便于与设置有三组电感线圈且靠近于每组电感线圈的输入端的隔板12的各部位之间进行有效的热接触,进一步提升散热效率。
在一些实施例中,在所述第一腔室内,在所述第二电子发热器件22和所述隔板12之间设置第一导热片,在电源转换系统的第一电子发热器件21和第三电子发热器件23与所述隔板12之间设置第二导热片,第一导热片的导热率高于第二导热片。
在本实施例中,通过上述结构设置,由于第二电子发热器件22在运行时产生的热量最大,因此为了提升热传递效率,需要在第二电子发热器件22和隔板12之间设置导热率更高的第一导热片,以实现位于水冷腔13内第一区域113的冷却水进行快速吸热的效果。在本申请中,为了进一步解决水冷腔13内的冷却水对第一电子发热器件21和第三电子发热器件23进行快速散热的需求,同时减少对第二电子发热器件22进行散热时的影响,在电源转换系统的第一电子发热器件21和第三电子发热器件23与隔板12之间设置导热率较低的第二导热片。
在一些实施例中,在所述隔板12上的其余位置处设置第三导热片,所述第三导热片的导热率低于所述第二导热片。
在本实施例中,例如设置在磁感应装置27与隔板12之间,如此设置,可进一步提升该电源交换装置的散热效率。
在一些实施例中,所述第一温度传感器组件包括三个温度传感器,分别设置于所述第二电子发热器件22中的三个开关组件对应位置处。
本发明还涉及一种电源转换装置的温度控制方法,使用如上的智能温控系统01,所述智能温度控制方法包括如下步骤:
S1:实时检测所述第一温度传感器组件、第二温度传感器、第三温度传感器反馈的数据;
S2:比较第二温度传感器反馈的第二温度值与第一参考值,若第二温度值大于第一参考值,则停机并报警;否则进行下一步;其中,第一参考值为冷却水在未进行吸热时的温度初始值,可以为低于常温或者为常温,本申请优选为常温,且温度范围在23摄氏度至27摄氏度之间。
S3:比较第三温度传感器反馈的第三温度值与第二参考值,若第三温度值大于第二参考值,则控制电源转换系统的输出功率降低10%和/或控制冷却水的流量增加10%;否则进行下一步;其中,第二参考值为电源转换装置在允许的最大效率运行时,冷却水在进行吸热后的所能达到的最大温度,可以为高于或等于100摄氏度。
S4:分别比较第一温度传感器组件反馈的温度值与第三参考值,若有任意一个温度值大于第三参考值,则停机并报警,否则运行步骤S1直至充电结束。其中,第三参考值为第二电子发热器件22或电源转换装置在允许的最大效率运行时,第二电子发热器件22所产生的最大温度,可以为高于或等于100摄氏度。
其中,第一参考值、第二参考值、第三参考值均为预先设置的数值。本领域技术人员可根据实际情况选择范围。
若第二温度值大于第一参考值,意味着冷却水供应系统出现故障,输入的冷却水温度不符合需求,需要停机检查。
若第三温度值大于第二参考值,意味着系统的冷却效率达不到需求,此时,为了保证系统的安全高效,可降低功率运转或者加大冷却水的流速或者流量。
若前面两个值都正常,但第一温度传感器组件反馈的温度出现了大于第三参考值的情况,则意味着某个IGBT组件出现异常,同样需要停机检查。
在本实施例中,在控制电路板上还设置有控制组件,用于收集第一温度传感器组件、第二温度传感器及第三温度传感器反馈的数据,同时对电源转换装置进行控制。本申请中,通过上述方法可实现对电源交换装置在运行时的检测与控制,增加了该电源交换装置在运行时的使用场景,使电源交换装置在运行时位于相应位置处均时刻处于监控状态,提高了整体运行时的安全性。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施例加以描述,但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种智能温控系统,用于新能源车辆换电站的电源转换装置,其特征在于,所述电源转换装置包括箱体,所述箱体包括第一盖板、隔板、框架、第二盖板,所述隔板设置在所述框架中,所述隔板左侧为第一腔室,所述隔板右侧为第二腔室,所述第一腔室和所述第二腔室之间流体不连通,在所述框架的第一外侧壁设置有进水口和出水口;
所述电源转换装置还包括有第一电子发热器件、第二电子发热器件、第三电子发热器件,所述第一电子发热器件、第二电子发热器件、第三电子发热器件均设置在第一腔室的隔板表面上,所述第一电子发热器件靠近所述框架的第一内侧壁设置,所述第三电子发热器件靠近和所述框架的第一内侧壁相对的第二内侧壁设置,第二电子发热器件位于第一电子发热器件和第三电子发热器件之间,所述第二电子发热器件在使用时产生的热量高于所述第一电子发热器件和第三电子发热器件在使用时所产生的热量;
所述智能温控系统包括水冷腔,所述水冷腔设置于所述第二腔室内,所述水冷腔的其中一侧内壁由所述隔板在第二腔室内的表面的至少一部分构成,所述水冷腔内具有弯曲的流道,沿着冷却水流动方向,所述水冷腔包括依次连通设置的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域;所述进水口和第一区域连通,所述第五区域和所述出水口连通;
所述智能温控系统还包括第一温度传感器组件、第二温度传感器及第三温度传感器,所述第一温度传感器组件邻近所述第二电子发热器件设置,所述第二温度传感器邻近所述进水口和第一区域的第一连通部设置,所述第三温度传感器邻近所述第五区域和出水口的第二连通部设置;
所述第一区域对应于所述第二电子发热器件的位置,其区域面积与所述第二电子发热器件在所述隔板上的投影面积一致,所述第一区域设置多个第一散热突起;
所述第二区域对应于所述第二电子发热器件与第三电子发热器件之间,且位于左侧的缓冲区域的位置,所述第二区域内均匀布置有多个第二散热突起,所述第二散热突起的尺寸大于所述第一散热突起的尺寸,所述第二散热突起的密度小于第一散热突起的密度;
所述第三区域对应于所述第三电子发热器的第一部分所在的位置,所述第三区域内设置有多个沿冷却水流动方向延伸的第一翅片;
所述第四区域对应于所述第二电子发热器件与第三电子发热器件之间,且位于右侧的缓冲区域的位置,所述第四区域内设置有多个第三散热突起,所述第三散热突起的尺寸大于所述第一散热突起的尺寸,所述第三散热突起的密度小于第一散热突起的密度;
所述第五区域对应于所述第三电子发热器件的第二部分所在的位置,所述第五区域内设置有多个沿冷却水流动方向延伸的第二翅片。
2.如权利要求1所述的一种智能温控系统,其特征在于,多个所述第一散热突起均匀布置在所述第一区域内,所述第一散热突起与所述隔板一体成型。
3.如权利要求2所述的一种智能温控系统,其特征在于,所述第一散热突起为锥形台、圆柱体、半圆球体中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种智能温控系统,其特征在于,第二散热突起的形状与第一散热突起的形状相同。
5.如权利要求1所述的一种智能温控系统,其特征在于,所述第一翅片为半圆柱条或者矩形条。
6.如权利要求1所述的一种智能温控系统,其特征在于,所述第三散热突起的形状与所述第一散热突起的形状相同。
7.如权利要求1所述的一种智能温控系统,其特征在于,在所述第一腔室内,在所述第二电子发热器件和所述隔板之间设置第一导热片,在电源转换系统的第一电子发热器件和第三电子发热器件与所述隔板之间设置第二导热片,第一导热片的导热率高于第二导热片。
8.如权利要求7所述的一种智能温控系统,其特征在于,在所述隔板上的其余位置处设置第三导热片,所述第三导热片的导热率低于所述第二导热片。
9.如权利要求1所述的一种智能温控系统,其特征在于,所述第一温度传感器组件包括三个温度传感器,所述第二电子发热器件包括三个开关组件,所述三个温度传感器分别设置于所述三个开关组件对应位置处。
10.一种智能温度控制方法,其特征在于,使用如权利要求9所述的智能温控系统,所述智能温度控制方法包括如下步骤:
S1:实时检测所述第一温度传感器组件、第二温度传感器、第三温度传感器反馈的数据;
S2:比较第二温度传感器反馈的第二温度值与第一参考值,若第二温度值大于第一参考值,则停机并报警;否则进行下一步;
S3:比较第三温度传感器反馈的第三温度值与第二参考值,若第三温度值大于第二参考值,则控制电源转换系统的输出功率降低10%和/或控制冷却水的流量增加10%;否则进行下一步;
S4:分别比较第一温度传感器组件反馈的温度值与第三参考值,若有任意一个温度值大于第三参考值,则停机并报警,否则运行步骤S1直至充电结束。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030131973A1 (en) * | 2000-09-20 | 2003-07-17 | Rajesh Nair | Uniform heat dissipating and cooling heat sink |
CN109952002A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-28 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 一种冷却散热箱体及散热控制方法 |
WO2021037206A1 (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 华为技术有限公司 | 车载设备和车辆 |
CN214102202U (zh) * | 2021-02-04 | 2021-08-31 | 上海熠动动力科技有限公司 | 一种新能源汽车电机控制器冷却装置以及电机控制器 |
CN218456111U (zh) * | 2021-09-27 | 2023-02-07 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种风冷散热结构及电池箱 |
CN116345008A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-06-27 | 北京玖行智研交通科技有限公司 | 一种高能量密度电池箱 |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030131973A1 (en) * | 2000-09-20 | 2003-07-17 | Rajesh Nair | Uniform heat dissipating and cooling heat sink |
CN109952002A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-28 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 一种冷却散热箱体及散热控制方法 |
WO2021037206A1 (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 华为技术有限公司 | 车载设备和车辆 |
CN214102202U (zh) * | 2021-02-04 | 2021-08-31 | 上海熠动动力科技有限公司 | 一种新能源汽车电机控制器冷却装置以及电机控制器 |
CN218456111U (zh) * | 2021-09-27 | 2023-02-07 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种风冷散热结构及电池箱 |
CN116345008A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-06-27 | 北京玖行智研交通科技有限公司 | 一种高能量密度电池箱 |
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