[发明专利]一种冷却装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种冷却装置，包括依次通过循环管路连接的待冷却装置、强制循环泵、止回阀、流量控制阀、加热器、散热器、温度传感器、流量传感器和压力传感器，所述的强制循环泵通过止回阀连接提供循环介质的循环介质补充泵，还公开了其控制方法，分别对循环介质的温度、温度变化率、流量和压力进行监测，根据监测结果，比较监测温度与目标温度的大小以及监测温度的变化率，分别调节流入加热器或散热器的循环介质流量，通过加热器和散热器对流入其内的循环介质进行相应的加热或散热处理，最终使冷却回路达到要求的冷却条件。

技术领域

本发明属于电力推进系统领域，具体涉及一种冷却装置及其控制方法，可提高推进系统温度、压力、流量控制精度及冷却装置稳定性，适用于各种强制循环式液态冷却装置。

背景技术

在船舶电力推进、电动汽车等领域，推进系统功率密度较大，热损耗相对较高，为保持推进系统正常工作温度，故而需要散热效率较高的冷却装置对推进系统加以冷却。冷却装置应保持循环介质温度稳定在设定温度附近，以确保循环介质温度在推进器件可正常工作温度范围内，循环介质在待冷却装置进出口的压力和流量也有一定限制范围，其限制值与待冷却设备有关。

传统恒温冷却装置一般仅将循环介质的温度作为控制输入，其结果往往导致控制执行设备的连续超调，调节时间过长，执行设备损耗大，寿命短。另外，常用的冷却装置一般仅以循环介质的温度、压力或流量三者中的一项作为控制目标，难以做到兼容各种设备的冷却需求与控制需求，设计工作量和设计难度都较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却装置及其控制方法，以实现对冷却装置循环介质温度的快速准确调节，同时兼顾冷却装置压力与流量限制的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种冷却装置，包括提供循环介质的循环介质补充泵和通过止回阀与循环介质补充泵连接的强制循环泵，强制循环泵上分别引出由止回阀、流量控制阀和加热器串联组成的加热回路以及由止回阀、流量控制阀和散热器串联组成的散热回路，加热回路和散热回路并联设置，强制循环泵带动回路内的循环介质进行循环流动，加热器对流经其内的循环介质进行加热处理，散热器对流经其内的循环介质进行散热处理，止回阀用于确保循环介质沿着规定的流向流动，还包括与强制循环泵和循环介质补充泵连接的控制系统，所述的加热回路和散热回路输出端同时连接待冷却设备，流出待冷却设备的循环介质再次进入强制循环泵构成冷却循环回路，循环介质沿着循环回路流经待冷却设备、流量控制阀、止回阀、加热器和散热器；所述的循环回路上还设置有与控制系统连接的温度传感器、流量传感器和压力传感器，所述流量控制阀根据控制系统的控制指令调节流经加热器和散热器的流量。

所述的一种冷却装置，其控制系统包括控制器、人机面板、以循环介质温度为控制对象的温度控制器、以循环介质温度变化率为控制对象的平温控制器、以循环介质流量为控制对象的流量控制器和以待冷却装置进口压力为控制对象的压力控制器；所述的控制器对强制循环泵及循环介质补充泵进行控制与保护，并控制流量控制阀的开合；所述的人机界面用于对待冷却装置的控制目标温度进行设置，还可用于显示各个泵组的工作状态、故障报警信息和当前循环回路的压力、温度和流量信息，以及设置压力、温度和流量的故障报警阈值。

所述的一种冷却装置，其强制循环泵由强制循环泵一和强制循环泵二并联组成。

本发明还提供了一种冷却装置的控制方法，通过温度控制器对流入待冷却装置的循环介质的温度进行监测；通过平温控制器对流入待冷却装置的循环介质的温度变化率进行监测；通过流量控制器对流入待冷却装置的循环介质的流量进行监测；通过压力控制器对待冷却装置进口的压力进行监测；所述的温度控制器和压力控制器可以采用PID调节器、PI调节器或积分器；所述的流量控制器可采用PI调节器或前馈控制；所述的平温控制器可采用查表法或前馈控制器；根据监测结果，比较监测温度与目标温度的大小以及监测温度的变化率，分别调节流入加热器或散热器的循环介质流量，通过加热器和散热器对流入其内的循环介质进行相应的加热或散热处理，最终使冷却回路达到要求的冷却条件。