[发明专利]一种冷却系统的故障预警方法及装置

说明书

本发明涉及车用变流器冷却系统的维护技术，尤其涉及一种冷却系统的故障预警方法及装置、一种冷却系统，以及一种计算机存储介质。所述故障预警方法包括：获得热交换器的实测进水口温度和实测出水口温度、以及实测进风口温度和实测出风口温度；基于热交换器的实测进水口温度和实测进风口温度、以及冷却液流量标称值和冷空气流量标称值，从热交换器的热交换预测模型确定热交换器的目标出水口温度和目标出风口温度；以及响应于实测出水口温度与目标出水口温度的温差达到第一阈值而实测出风口温度与目标出风口温度的温差未达到第二阈值，输出换热器故障预警。本发明能够快速、精准地定位出冷却系统的具体故障部件，以便于及时地对功率器件进行散热。

技术领域

本发明涉及车用变流器的冷却系统的维护技术，尤其涉及一种冷却系统的故障预警方法、一种冷却系统的故障预警装置、一种冷却系统，以及一种计算机存储介质。

背景技术

随着技术的发展和实践环境的要求，机车或动车用变流器轻量化和小型化是其发展的主要趋势。目前，机车或动车用变流器内通常需要布置大量的功率器件。高功率密度器件的结构及功能十分复杂且损耗较大，因此会在有限的变流器柜体体积内会积聚大量热量。

在机车或动车用变流器的实际运行过程中，由于其运行时间长、运行环境恶劣等工作特点，常常会造成变流器柜体内冷却系统的滤网堵塞、热交换器及模块水冷板换热性能下降、泵工作异常等故障，从而影响列车运行的能量效率，严重时甚至会影响列车的运行安全。

在现有的冷却系统的故障维护中，通常需要先监测模块水冷板温度或风机运行状态来判断冷却系统是否存在问题，在判断发生异常的情况下再结合相关的经验去估计冷却系统某个部件可能存在故障。这种基于维护人员个人经验进行故障维护的方法，不但对维护人员的专业素养要求极高，还存在极大的不确定性，容易对功率器件造成损坏，甚至影响列车的运行安全。

因此，为了保证变流器中各功率器件的正常运行，本领域亟需一种高效、高可靠性的冷却系统维护技术，用于快速、精准地定位出冷却系统的具体故障部件，以便于及时地对功率器件进行散热。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

为了保证变流器中各功率器件的正常运行，本发明提供了一种冷却系统的故障预警方法、一种冷却系统的故障预警装置、一种冷却系统，以及一种计算机存储介质，用于快速、精准地定位出冷却系统的具体故障部件，以便于及时地对功率器件进行散热。

在本发明提供的上述冷却系统的故障预警方法中，所述冷却系统包括冷却液回路和风冷回路。所述冷却液回路上设有水冷板和热交换器。所述风冷回路上设有所述热交换器以及风机和滤网。所述故障预警方法包括步骤：获得所述热交换器的实测进水口温度和实测出水口温度、以及实测进风口温度和实测出风口温度；基于所述热交换器的所述实测进水口温度和所述实测进风口温度、以及冷却液流量标称值和冷空气流量标称值，从所述热交换器的热交换预测模型确定所述热交换器的目标出水口温度和目标出风口温度；以及响应于所述实测出水口温度与所述目标出水口温度的温差达到第一阈值而所述实测出风口温度与所述目标出风口温度的温差未达到第二阈值，输出换热器故障预警。

可选地，在本发明提供的上述冷却系统的故障预警方法中，还可以包括步骤：获取在所述热交换器和所述滤网正常工况下采集的进水口温度和出水口温度的样本数据以及进风口温度和出风口温度的样本数据；以及基于所述进水口温度和出水口温度的样本数据、所述进风口温度和出风口温度的样本数据以及所述冷却液流量标称值和冷空气流量标称值，利用BP神经网络进行建模以获得所述热交换器的所述热交换预测模型。