[发明专利]冷却风扇系统及其控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机的控制装置，尤其涉及一种车辆引擎散热器的冷却风扇系统的控制装置。

背景技术

车辆引擎散热器的冷却风扇通常包括一直流电机及由该直流电机驱动的叶轮。参照图6所示，所述冷却风扇的工作特性是：系统中的流体压力增大时，风量减小。车辆在停止状态时，其内的流体动力阻力大，因此冷却风扇的风量最小，而电机的功率较大。而当车辆处于行驶状态，由于其内的流体动力阻力减小，因而冷却风扇的风量增大，而电机的功率较小。车辆在行驶状态时，引擎产生的废热增加，因此需要冷却风扇提供更大的风量才能及时地将车辆内的废热散发出去。

如果一冷却风扇在低压时具有过小的风量，并且在高压时具有过大的风量，为了满足车辆在低压(即行驶状态)时的散热需求，通常需要提高冷却风扇的转速使其在低压时产生风量可以满足车辆的散热需求。然而，要提高冷却风扇的转速，必然要增大电机的功率。如此，原本冷却风扇在高压时就具有过大风量的情况下，增大电机的功率必然产生不必要的能量浪费。

因此，函需一种能够克服上述缺陷的方案。

发明内容

本发明提供了一种车辆引擎散热器的冷却风扇系统，包括风扇以及为风扇供电的电源，所述风扇包括一电机，所述电源为电机提供一直流电压，所述冷却风扇系统还包括与电机电连接的电压调节单元以及与电压调节单元电连接的控制器，所述控制器被配置为通过控制所述电压调节单元而调节加载到所述电机的电压，将通过所述电机的电流值限定至等于或低于一预设阈值。

优选的，所述电压调节单元包括一晶体管，所述电机和晶体管串联于所述电源的正负极之间。

优选的，所述控制器被配置为当加载到所述电机的电压超过一预设值时，将通过所述电机的电流值限定至一预设的恒定值。

可选的，所述控制器被配置为将通过所述电机的电流值限定至等于或低于由一预设的电机功率阈值除以加载到所述电机的电压所得到的相应电流值，以同时将电机的功率限定至等于或低于该预设功率阈值。

可选的，所述电压调节单元包括一晶体管，所述预设功率值被设置为根据晶体管的温度变化而变化，使所述晶体管的温度升高时，所述预设功率值减小，所述晶体管的温度降低时，所述预设功率值增加。

优选的，所述控制器包括一第一比较器和一控制单元，V_MR为反应所述电机所需电压值的信号，V_MMEAS为反应电机的实际电压值信号，所述比较器被配置为获得V_MR和V_MMEAS的差值，并相应输出一偏差信号至控制单元，所述控制单元被配置为根据该偏差信号控制电压调节单元而调节加载到电机的电压。

优选地，所述控制器还包括除法器、选择器和第二比较器，所述电机具有预设电流阈值I_LIM和预设功率阈值P_LIM，所述除法器被配置为根据的电机的功率阈值P_LIM和电机的实际加载电压获得与功率阈值P_LIM相应的电流阈值I_PLIM，所述选择器将所述预设电流阈值和所述与与功率阈值P_LIM相应的电流阈值I_PLIM中的较小电流值I^*_LIM输出至第二比较器；所述第二比较器被配置为比较所述较小电流I^*_LIM和电机的实际电流值I_MMEAS的差值，并相应输出一偏差信号e_I至控制单元；所述控制单元被配置为根据该偏差信号通过控制电压调节单元而调节加载到电机的电压。

本发明还提供了一种控制装置，用于控制风扇电机，所述控制装置包括与电机电连接的电压调节单元以及与电压调节单元电连接的控制器，所述电压调节单元和电机串联于一电源的正负极之间，所述控制器被配置为通过控制所述电压调节单元而调节加载到所述电机的电压，将通过所述电机的电流值限定至等于或低于一预设阈值。

优选的，所述控制器被配置为当加载到所述电机的电压超过一预设值时，将通过所述电机的电流值限定至一预设的恒定值。

可选的，所述控制器被配置为将通过所述电机的电流值限定至等于或低于由一预设的电机功率阈值除以加载到所述电机的电压所得到的相应电流值，以同时将电机的功率限定至等于或低于该预设功率阈值。