带有压力调节的冷却系统技术方案

本发明专利技术涉及带有压力调节的冷却系统。具体而言，提供了用于冷却功率变换器的系统和方法。例如，提供了编程成通过调节冷却系统中的冷却剂的压力来控制布置在冷却系统中的冷却剂和联接至其的功率变换器之间的热传输率的控制器。

Cooling system with pressure regulation

The present invention relates to a cooling system with pressure regulation. In particular, a system and method for cooling a power converter is provided. For example, a controller is programmed to control the heat transfer rate between the coolant arranged in the cooling system and the power converter connected to it by regulating the pressure of the coolant in the cooling system.

【技术实现步骤摘要】
带有压力调节的冷却系统
本公开涉及冷却系统。更具体而言，本公开涉及带有压力调节的冷却系统。
技术介绍
在风力涡轮系统中，作为系统中固有存在的温度差异的结果，功率变换器和冷却剂之间的热传递典型地通过平流发生。特别地，来自功率变换器的热量传递至循环冷却剂，将其转化成其蒸汽相。该热量然后从冷却剂蒸汽获取，这引起冷却剂蒸汽冷凝且返回到其液相。选择具有等于或低于功率变换器的操作温度的沸点的冷却剂，以便允许上文描述的热交换循环发生。
技术实现思路
本文描述的实施例有助于解决或减轻典型冷却系统的缺点。一个实施例包括一种用于冷却功率变换器的方法。该方法可包括通过调节冷却剂的压力来控制功率变换器和冷却剂之间的热传输率。另一实施例包括一种用于冷却功率变换器的系统。该系统可包括编程成通过调节冷却剂的压力来控制冷却剂和功率变换器之间的热传输率的控制器。技术方案1.一种用于冷却功率变换器的方法，包括：通过调节冷却剂的压力来控制所述功率变换器和所述冷却剂之间的热传输率。技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其中，调节所述冷却剂的压力包括在闭合的控制环中改变所述压力。技术方案3.根据技术方案1所述的方法，其中，调节所述压力包括改变联接至所述功率变换器的冷却系统中的在蒸汽相中的所述冷却剂的压力。技术方案4.根据技术方案3所述的方法，其中，改变在蒸汽相中的所述冷却剂的压力包括控制(i)所述冷却剂的体积膨胀、(ii)所述冷却剂的体积收缩和(iii)所述冷却系统的压力释放端口中的一者。技术方案5.根据技术方案4所述的方法，其中，控制所述体积膨胀和所述体积收缩包括使用包括在所述冷却系统中的波纹管来改变所述压力。技术方案6.根据技术方案3所述的方法，其中，改变在蒸汽相中的所述冷却剂的压力包括在所述冷却系统中加入惰性蒸汽以调整所述冷却系统的冷凝器暴露于在蒸汽相中的所述冷却剂的区域。技术方案7.根据技术方案6所述的方法，其中，所述惰性蒸汽包括氦和氩中的至少一者。技术方案8.根据技术方案1所述的方法，其中，调节所述压力包括改变所述压力直到达到预定热传输率。技术方案9.根据技术方案1所述的方法，其中，控制所述热传输率机械地达到。技术方案10.根据技术方案9所述的方法，其中，机械地控制所述热传输率包括使用(i)弹簧加载的压力控制阀和(ii)弹簧加载的体积膨胀装置中的一者来调节所述压力。技术方案11.根据技术方案1所述的方法，其中，调节所述压力包括改变所述压力直到达到预定热阻。技术方案12.一种用于冷却功率变换器的系统，包括：控制器，其编程成通过调节冷却剂的压力来控制所述冷却剂和所述功率变换器之间的热传输率。技术方案13.根据技术方案12所述的系统，其中，所述控制器编程成根据闭合的控制环调节所述压力。技术方案14.根据技术方案12所述的系统，其中，所述控制器编程成(i)从布置在所述系统中的传感器接收信号和(ii)基于所述信号调节所述压力。技术方案15.根据技术方案12所述的系统，其中，所述控制器编程成控制在蒸汽相中的所述冷却剂的体积膨胀和体积收缩中的至少一者。技术方案16.根据技术方案12所述的系统，其中，所述控制器编程成控制到所述系统中的惰性蒸汽的流。技术方案17.根据技术方案16所述的系统，其中，所述惰性蒸汽包括氦和氩中的至少一者。技术方案18.根据技术方案12所述的系统，其中，所述控制器编程成调节所述压力直到达到预定热传输率。技术方案19.根据技术方案12所述的系统，其中，所述控制器编程成调节所述压力直到达到预定热阻。技术方案20.根据技术方案12所述的系统，其中，所述控制器构造成调节所述冷却剂的绝对压力。各种实施例的额外的特征、操作的模式、优点以及其它方面在下文参照附图描述。要注意的是，本公开不限于本文描述的特定实施例。这些实施例为了示范性目的而展示。公开的实施例的修改或额外的实施例基于提供的教导对于一个或多个相关领域的技术人员将容易地显而易见。附图说明示范性实施例可具体化为各种构件和构件的配置。示范性实施例在附图中示出，贯穿附图相似的参考标号可指示各个附图中的相应或类似的部分。附图是为了说明实施例的目的且不应理解为限制本公开。给出附图的以下充分的描述，本公开的新颖方面将对一个或多个相关领域的普通技术人员变得显而易见。图1是根据实施例的冷却系统的图示。图2是根据实施例的方法的图示。图3是根据实施例的控制器的框图。零件清单图1100冷却系统102风扇104聚集器106冷凝器108流量计110蒸发器112压力释放端口114进料端口116管道118管道120端口图2200方法202框204框206判定框208框图3300控制器302处理器304存储器306存储块308存储块310存储块312存储块314I/O模块316通信接口318存储介质320指令。具体实施方式虽然示范性实施例对于具体应用在本文中描述，但应当理解的是，本公开不限于其。获得本文提供的教导且本领域的技术人员将认识到其范围内的额外应用、修改和实施例以及本公开在其中将具有显著实用性的额外领域。图1示出了根据实施例的冷却系统100。冷却系统100包括联接至冷凝器106的风扇102以及经由一组管道(即，管道116和管道118)与冷凝器106串联布置的蒸发器110，冷却剂穿过该组管道流动。例如，在操作期间，冷却剂经由进料端口114聚集在聚集器104中。聚集器104可具有水平指示器和水平传感器以提供涉及包括在系统中的冷却剂的量的信息。在操作期间，冷却剂以液相流过管道118，管道118配备有流量计108。管道118和聚集器104中的压力可经由压力释放端口112调整。冷却剂然后通过蒸发器110，这引起冷却剂沸腾且进入其蒸汽相。因此，冷却剂以其蒸汽相流过管道116，在该点处其进入冷凝器106。热量可经由风扇102从冷却剂蒸汽获取，在该点处其返回至其液相且再次进入管道118。冷却系统100可增加冷却剂的压力，其有效地增加冷却剂的沸点且导致较低潜热和在蒸发器110处的较高出口质量。蒸发器110可为联接至风力涡轮系统的功率变换器线路的热沉。冷却剂可选择成使得功率变换器线路的操作温度引起冷却剂一旦通过蒸发器110就沸腾。蒸发器110(其是热的)和冷凝器106(其相对较冷)处的温度的差异引起冷却剂在没有使用泵的情况下连续地流过管道116和管道118。在一个实施例中，冷却系统100中的冷却剂的压力可通过调整压力释放端口112来改变。该压力可使用沿系统的任何一个管道布置的压力传感器且使用闭环反馈控制器来控制。例如，目标压力可对于给定冷却剂设置，且该压力可在闭环中改变，其持续地感测管道中的压力且在压力释放端口112处调整压力。特别地，冷却系统100中的绝对压力可通过控制联接至压力释放端口112和聚集器104的波纹管的体积膨胀和/或体积收缩来调整。压力释放端口112可为改变冷却系统100中的绝对压力的手段。特别地，当冷却剂具有超过环境的正压力且冷却系统中存在不可冷凝的气体时，压力释放端口112可用于将不需要的不可冷凝的气体排出冷却系统100，允许接近冷凝器的更多表面区域以用于通过冷却剂蒸汽的热传递。取决于排出的不可冷凝的气体的量，剩余的不可冷凝的气体的相应的局部压力降低，这导致冷却剂的沸点降低。较低沸点将在非常低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却功率变换器的方法，包括：通过调节冷却剂的压力来控制所述功率变换器和所述冷却剂之间的热传输率。

【技术特征摘要】
2016.04.28 US 15/1405411.一种用于冷却功率变换器的方法，包括：通过调节冷却剂的压力来控制所述功率变换器和所述冷却剂之间的热传输率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述冷却剂的压力包括在闭合的控制环中改变所述压力。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述压力包括改变联接至所述功率变换器的冷却系统中的在蒸汽相中的所述冷却剂的压力。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，改变在蒸汽相中的所述冷却剂的压力包括控制(i)所述冷却剂的体积膨胀、(ii)所述冷却剂的体积收缩和(iii)所述冷却系统的压力释放端口中的一者。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：RG沃戈纳，SW苏瑟兰，WL曾，MA陈，
申请(专利权)人：通用电气能源能量变换技术有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB