CN205277877U - 一种带自控的无刷电子风扇 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带自控的无刷电子风扇，旨在提供无需独立的控制器的一种无刷风扇，从而提高无刷风扇的使用方便性，集成性，减少安装空间，包括温度采集单元、特性选择单元、通信单元、信息处理单元、驱动单元以及无刷电子风扇。本实用新型通过特性选择单元的特性选择，使具有同一特性的风扇进行组网，通信单元形成网络，同时，无刷电子风扇采集所需采集介质的温度高低运算出驱动单元属需的驱动能力，驱动单元驱动转子，使风扇运行。

Description

一种带自控的无刷电子风扇

技术领域

本实用新型涉及一种带自控的无刷电子风扇。

背景技术

车辆及工程机械在工作的过程中都会产生大量的热。由于工作环境和工况的变化，产生的热量也会发生相应的变化，为了保持装备的正常运行，通常采用各种冷却器或换热器，采用冷却风扇强制冷却的方式将热量散发到环境中，从而使各装置保持在正常温度的工作范围内。传统的冷却系统，其冷却风扇通常是安装在发动机上，风扇转速的改变是由发动机转速的变化来相应变化，冷却效果是直接与发动机的转速相关，因而出现冷却系统不能满足系统所有工况的换热要求，经常使车辆及工程机械的发动机及需要冷却的系统设备产生过热或过冷现象。不能保证系统始终工作在最佳的工作温度内，造成缩短系统或部件的寿命、增加能耗、降低工作效率等问题。而传统的无刷电子风扇只有单独的运转功能，不受温度或安装位置的影响。导致要另加一个控制器，控制器与无刷电子风扇之间的匹配、线束连接在车辆振动等恶劣的条件下容易引起故障。导致风扇的不运行，换热性能达不到要求。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型公开一种带自控的无刷电子风扇，该风扇无需独立的控制器，从而提高无刷电子风扇的使用方便性，集成性，减少安装空间。将驱动单元、通信单元集成于无刷电子风扇中，保证了其可靠性能。将特性选择单元集于风扇中，使无刷电子风扇可以自由组合集控制。为了达到上述目的本实用新型采用如下技术方案：

一种带自控的无刷电子风扇，包括温度采集单元、特性选择单元、通信单元、信息处理单元、驱动单元以及无刷电子风扇；

所述温度采集单元与所述信息处理单元电连接，用于采集介质的温度，所述信息处理单元通过所述驱动单元与所述无刷电子风扇电连接，根据介质的温度高低运算出驱动单元所需的驱动能力，使无刷电子风扇运行；

所述特性选择单元与所述信息处理单元电连接，通过所述特性选择单元将具有相同特性的复数个所述无刷电子风扇进行组网；

所述无刷电子风扇设有定子和转子，所述定子设有风罩，所述转子设有风叶。

优选的，所述温度采集单元包括发动机冷却液温度传感器、中冷器温度传感器、电机温度传感器和空调温度传感器、环境温度传感器的一个、两个或者两个以上。

优选的，所述特性选择单元的特性选项包括主控风扇、从控风扇的选择，以及所述无刷电子风扇用途的选择。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：采用各冷却介质的温度作为信号输入量，此输入量直接由风扇的温度采集单元采集。采集的温度与特性选择单元选择后的风扇用途设置的温度值进行对比，当采集温度低于设置的温度值时，驱动单元不驱动或较低的值驱动风扇运行；当采集温度高于设置的温度值时，驱动单元驱动风扇运行；主控风扇将采集到的温度转换成驱动能力值通过通信单元输出至同用途的从控风扇，使其按主控风扇发送的信息进行运行。

本自控风扇和控制算法具有较强的鲁棒性，当发动机工作时，如检测到监控传感器故障、通信单元故障，风扇全速运行。当风扇转速不正常时，通信单元将信息转送至仪表设备或人机交互软件系统。当故障排除后，风扇可自动进入正常运行。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型实施例系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此以本实用新型的示意性实施例及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，一种带自控的无刷电子风扇，包括温度采集单元、特性选择单元、通信单元、信息处理单元、驱动单元以及无刷电子风扇；所述温度采集单元与所述信息处理单元电连接，用于采集介质的温度，所述信息处理单元通过所述驱动单元与所述无刷电子风扇的线圈实现电连接，根据介质的温度高低运算出驱动单元所需的驱动能力，使无刷电子风扇运行；所述特性选择单元与所述信息处理单元电连接，通过所述特性选择单元将具有相同特性的复数个所述无刷电子风扇进行组网，实现无刷电子风扇之间的通信，无刷电子风扇与其它仪表设备的通信；所述无刷电子风扇设有定子和转子，所述定子设有风罩，定子与风罩之间轴连接，所述转子设有风叶。

信息处理单元对输入的信号进行变换、处理，通过对风扇用途所设定的风扇理想温度值、过温值及最小占空比、最大占空比和传感器所测的温度值进行运算得出传感器的占空比。其运算方式为根据温度变化引起传感器电阻值的变化。传感器电阻值与上拉电阻构成一个分压机构。信息处理单元根据传感器电阻值的所分得电压转换成MCU采集的AD值。AD值＝传感器电阻值/(传感器电阻值+上拉电阻值)×1023。通过AD值算出传感器所在的电阻值。然后此电阻值通过传感器电阻与温度特性表查得所对应的温度值，并通过温度采集单元采集的温度值，计算所对应的占空比，占空比＝比例系数(常数)×(采集单元采集的温度值－风扇理想温度值)+积分系数(常数)×采集单元采集温度值与风扇理想温度值差值的累加值+微分系数(常数)×(上一次的采集单元采集温度值与风扇理想温度值差值－本次的采集单元采集温度值与风扇理想温度值差值)。主控风扇将至信息通过通信单元发送至对应的从控风扇。占空比输出至驱动单元，智能驱动单元调节风扇转速强度，从而达到调节风扇转速的目的。

本实施例方案中，所述温度采集单元包括发动机冷却液温度传感器、中冷器温度传感器、电机温度传感器和空调温度传感器、环境温度传感器的一个、两个或者两个以上。也可增加其它温度传感器，如车辆驾驶室内温度传感器等。

本实施例方案中，所述特性选择单元的特性选项包括主控风扇、从控风扇的选择，以及所述无刷电子风扇用途的选择。主控风扇、从控风扇的关系：主控风扇可以控制从控风扇的运行，从控风扇可以接收主控风扇发送的信息并按其指令运行。主控风扇具备与其它仪表设备的通信功能，多个主控制风扇通过在系统中的唯一ID号与仪表设备进行通信。

通过特性选择单元可以选择无刷电子风扇的主、从关系。主控风扇可以控制从控风扇，一主控风扇可以与多个从控风扇进行通信。通过特性选择单元可以选择风扇的用途，根据风扇所需冷却的介质选择风扇的用途。如风扇是冷却发动机防冻液的，通过特性选择单元选择风扇用途为冷却发动机防冻液；风扇是冷却发动机增压空气(中冷器)的，通过特性选择单元选择风扇用途为冷却发动机增压空气(中冷器)；

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (3)

1.一种带自控的无刷电子风扇，其特征在于：

包括温度采集单元、特性选择单元、通信单元、信息处理单元、驱动单元以及无刷电子风扇；

所述温度采集单元与所述信息处理单元电连接，用于采集介质的温度，所述信息处理单元通过所述驱动单元与所述无刷电子风扇电连接，根据介质的温度高低运算出驱动单元所需的驱动能力，使无刷电子风扇运行；

所述特性选择单元与所述信息处理单元电连接，通过所述特性选择单元将具有相同特性的复数个所述无刷电子风扇进行组网；

所述无刷电子风扇设有定子和转子，所述定子设有风罩，所述转子设有风叶。

2.根据权利要求1所述的一种带自控的无刷电子风扇，其特征在于：

所述温度采集单元包括发动机冷却液温度传感器、中冷器温度传感器、电机温度传感器和空调温度传感器、环境温度传感器的一个、两个或者两个以上。

3.根据权利要求1所述的一种带自控的无刷电子风扇，其特征在于：

所述特性选择单元的特性选项包括主控风扇、从控风扇的选择，以及所述无刷电子风扇用途的选择。