一种电动船水冷智能控制系统和控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种电动船水冷智能控制系统和控制方法，包括对动力电机和动力电机控制器进行冷却的循环水冷单元，所述的循环水冷单元包括循环水管道；驱动循环水管道中的冷却水循环的水泵；检测动力电机、动力电机控制器的温度及运行状态的信息采集单元；与动力电机、动力电机控制器、水泵、信息采集单元通信连接的控制模块。主控模块直接采集动力电机和动力电机控制器的温度和运行状态，并根据采集的温度和预设的温度阈值进行水泵工作的智能控制。本发明专利技术能够减少水泵运行中消耗的电能，提高动力电池续航里程和使用寿命；且能够有效防止冷却液体反冲,有效保护循环水管道系统；同时能够在动力电机停止工作后继续对动力电机进行冷却防止动力电机损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种电动船水冷智能控制系统和控制方法
本专利技术涉及一种电动船控制系统,尤其涉及一种电动船水冷智能控制系统。
技术介绍
在纯电动船中,由动力电机作为动力源驱动船体前进,由于动力电机在工作过程中会产生大量的热量，因此需要在电动船上设计冷却系统。传统的冷却系统包括水冷和风冷两种,而中大功率的动力电机均采用水冷方式。传统的电动船水冷系统按照如下方式工作：当动力电机上电后，同步启动水泵恒速运行,当动力电机停止后,同步停止水泵运行,这种运行方式控制简单,但存在如下缺点：首先,水泵在运行中一直采用恒速的方式为冷却水循环提供循环动力,这种状态下对于动力电机处于恶劣的工况下是可以的,但是,在动力电机处于正常转速或者低速运行时,此时动力电机的温升并不大,而水泵的运行速度仍然很高,从而消耗大量的能量,而电动船的动力源为动力蓄电池,水泵的大消耗导致动力蓄电池的续航能力下降,从而影响到电动船的整船性能；其次,传统的水冷方式中,动力电机断电后水泵同步停止工作,会造成水路中的冷却液体反冲,导致循环水管道承受较大反冲压力,从而对循环水管道提出了更高的耐高温和耐压要求,使得电动船的生产成本增加；再次,当动力电机断电停止工作后,水泵同步停止运行,此时动力电机的温度仍然很高,会导致动力电机的温度持续上升,严重时甚至损坏电机。因此,需要提出一种新的电动船水冷智能控制系统：1）能够有效减少水泵运行中所消耗的电能,避免电能非工作消耗，提高动力电池的续航里程和使用寿命；2）能够有效防止冷却液体反冲,有效保护循环水管道系统；3）能够在动力电机停止工作后继续对动力电机进行冷却,防止动力电机损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动船水冷智能控制系统和控制方法，用于解决现有技术中存在的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种电动船水冷智能控制系统，包括：对动力电机和动力电机控制器进行冷却的循环水冷单元，所述的循环水冷单元包括循环水管道；驱动循环水管道中的冷却水循环的水泵；检测动力电机、动力电机控制器的温度及运行状态的信息采集单元；与动力电机、动力电机控制器、水泵、信息采集单元通信连接的控制模块。进一步来说，所述的信息采集单元包括检测动力电机温度及运行信息的第一采集模块和检测动力电机控制器温度及运行状态的第二采集模块，所述第一采集模块和第二采集模块均与控制模块通信连接。进一步来说，所述循环水管道连通散热水箱。作为进一步的技术方案，所述散热水箱处设置风机，所述风机连接控制模块。本专利技术还提供一种电动船水冷智能控制系统的控制方法，包括：控制模块获取第一采集模块获取的动力电机当前温度Td和第二采集模块获取的动力电机控制器的温度Tc，且控制模块预设第一温度阈值Td1、第二温度阈值Td2、第三温度阈值Tc3、第四温度阈值Tc4，其中第一温度阈值Td1小于第二温度阈值Td2，第三温度阈值Tc3小于第四温度阈值Tc4，则（1）如果动力电机的当前温度Td<Td1且动力电机控制器的当前温度Tc<Tc3，则控制模块控制水泵和风机均不运行；（2）如果动力电机的当前温度Td1≤Td<Td2或者动力电机控制器的当前温度Tc3≤Tc<Tc4，则控制模块控制水泵运行，风机不运行；（3）如果动力电机的当前温度Td≥Td2或者动力电机控制器的当前温度Tc≥Tc4，则控制模块控制水泵和风机均运行；（4）如果控制模块通过第一采集模块获取动力电机运行状态信息后，判断动力电机停止工作，则控制模块控制风机不运行。进一步来说，所述主控模块中设置有温度范围-驱动电流控制表，当动力电机的当前温度Td<Td2时，主控模块向水泵输出当前动力电机所在温度范围对应的驱动电流，控制水泵工作在不同的转速。本专利技术的有益效果：1）能够有效减少水泵运行中所消耗的电能,避免电能非工作消耗，提高动力电池的续航里程和使用寿命；2）能够有效防止冷却液体反冲,有效保护循环水管道系统；3）能够在动力电机停止工作后继续对动力电机进行冷却,防止动力电机损坏。附图说明图1为本专利技术的冷却系统示意图。图2为本专利技术的冷却系统一具体实施例图。图3为本专利技术的主控制模块组成图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术提供一种电动船水冷智能控制系统，如图1所示，该控制系统包括：对动力电机和动力电机控制器进行冷却的循环水冷单元，所述的循环水冷单元包括循环水管道，循环水管道穿过动力电机和电机控制器内部的水冷管道进行动力电机和动力电机控制器的冷却；驱动循环水管道中的冷却水循环的水泵；检测动力电机、动力电机控制器的温度及运行状态的信息采集单元；所述的运行状态一般包括设备运行是否正常、是否故障、异常等。与动力电机、动力电机控制器、水泵、信息采集单元通信连接的控制模块。所述控制模块输出控制命令智能控制水泵以不同转速工作以及动力电机停止后水泵延时停止运行。为方便对循环水管道内的水进行散热，本专利技术还设置有散热水箱，循环水管道连通散热水箱，循环水管道内的水进入散热水箱进行散热后再进入循环水管道，为增加散热水箱的散热效果，散热水箱上部可设置风机，风机能够加速散热水箱周围的空气流动，对散热水箱进行散热。如图2所示，在一些实施例中，信息采集单元包括检测动力电机温度及运行信息的第一采集模块和检测动力电机控制器温度及运行状态的第二采集模块，所述第一采集模块和第二采集模块均通过总线通讯模块与主控制模块连接，通过总线连接动力电机和动力电机控制器的这种结构，能够直接且准确获得动力电机以及动力电机控制器的实时温度及运行状态。所述主控制模块可选择使用现有船只上的整船的主控制模块，节约成本，方便控制，无需额外安装控制器，利于整船布置。如图3所示，主控制模块至少包括主控制器、总线连接单元、存储在主控制模块中的温度一驱动电流控制表单元、模式配置及切换模块、存储多种工作模式的存储模块、驱动输出模块。本专利技术还提供一种电动船水冷智能控制系统的控制方法，该控制方法包括：预先在主控制器的存储模块中存储预先设置的第一温度阈值Td1、第二温度阈值Td2、第三温度阈值Tc3、第四温度阈值Tc4，其中第一温度阈值Td1小于第二温度阈值Td2，第三温度阈值Tc3小于第四温度阈值Tc4，其中，上述的小于第一温度阈值Td1表示当前动力电机的温度为不需要进行冷却的温度；小于第二温度阈值Td2表示当前动力电机的温度需要循环冷却水进行冷却，但是散热水箱不需要进行散热的温度，大于第二温度阈值Td2则表示需要水泵和风机同时工作的温度，即当前的动力电机处于较高的温度。同理，上述的小于第三温度阈值Tc3表示当前动力电机控制器的温度为不需要进行冷却的温度；小于第四温度阈值Tc4表示当前动力电机控制器的温度需要循环冷却水进行冷却，但是散热水箱不需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动船水冷智能控制系统，其特征在于，包括：/n对动力电机和动力电机控制器进行冷却的循环水冷单元，所述的循环水冷单元包括循环水管道；/n驱动循环水管道中的冷却水循环的水泵；/n检测动力电机、动力电机控制器的温度及运行状态的信息采集单元；/n与动力电机、动力电机控制器、水泵、信息采集单元通信连接的控制模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动船水冷智能控制系统，其特征在于，包括：
对动力电机和动力电机控制器进行冷却的循环水冷单元，所述的循环水冷单元包括循环水管道；
驱动循环水管道中的冷却水循环的水泵；
检测动力电机、动力电机控制器的温度及运行状态的信息采集单元；
与动力电机、动力电机控制器、水泵、信息采集单元通信连接的控制模块。


2.根据权利要求1所述的一种电动船水冷智能控制系统，其特征在于：
所述信息采集单元包括检测动力电机温度及运行信息的第一采集模块和检测动力电机控制器温度及运行状态的第二采集模块，所述第一采集模块和第二采集模块均与控制模块通信连接。


3.根据权利要求1所述的一种电动船水冷智能控制系统，其特征在于：
所述循环水管道连通散热水箱。


4.根据权利要求3所述的一种电动船水冷智能控制系统，其特征在于：
所述散热水箱处设置风机，所述风机连接控制模块。


5.一种权利要求1~4任一项所述的电动船水冷智能控制系统的控制方法，其特征在于，包括：
控制模块获取第一采集模块获取的...

【专利技术属性】
技术研发人员：明奇，刘冠辉，张育超，刘家胜，郝登运，王旺球，李真，江和耀，胡广辉，张晓，
申请(专利权)人：中船重工海为郑州高科技有限公司，中国船舶重工集团公司第七一三研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41