[發明專利]具有異常檢測的冷卻系統

無效

• 申請號: 201110349722.4
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN102821583A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 唐納德·J·克里斯蒂安;阿利·馬利基;丹·舒曼
• 申請（專利權）人: 科達汽車公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;陳煒

技術領域

本發明涉及一種冷卻系統，更具體地，涉及一種設置有異常檢測的電子冷卻系統。

背景技術

電子裝置和系統產生熱，該熱通常需要以某些方式來消散掉，以減小由超溫或過熱條件引起的裝置或系統的潛在的劣化、損害或失效。用于冷卻電子裝置或系統的特定冷卻方案或機構(arrangement)可能要取決于由裝置或系統產生的熱量。例如，低功率系統可以使用被動式冷卻方案來進行充分冷卻，而大功率系統可以利用主動式冷卻機構，該主動式冷卻機構使用壓迫的空氣或液體冷卻劑來消散熱。

電子裝置諸如半導體裝置對高溫的敏感性會給大功率應用(諸如電推動車輛及混合電推動車輛)帶來熱管理問題。例如，受熱(heat?exposure)能夠引起各種不同的失效機制，包括介質擊穿和金屬的電遷移，特別是鋁互聯線的電遷移。峰值溫度以及受熱的持續時間是能夠影響電子裝置的可靠性的幾個因素。

對于大功率應用，較理想的是采用基于液體的冷卻系統來消散由電子裝置或系統產生的大量熱。與液體冷卻劑相關聯的異?？赡苡绊懴到y的冷卻能力。例如，就液體冷卻系統而言，空氣、氣泡和/或污染物可能潛在地形成或被引入到液體冷卻劑中。如果存在氣泡，氣泡通過產生對于冷卻劑的減小的熱傳遞的局部區域而能夠潛在地影響冷卻系統的效率。如果存在污染物，污染物可能產生潛在的阻塞或產生能夠潛在地減小冷卻劑流量的泵摩擦。當由于電子裝置產生的熱高度集中而對電子系統進行冷卻時，這樣的異常能夠提出潛在挑戰。對冷卻效率的任何潛在的影響可以取決于由冷卻劑通過系統而攜帶的氣泡或污染物的大小和/或數量。

發明內容

在一個說明性實施例中，提供了一種用于冷卻在工作期間產生熱的熱源的冷卻系統。該冷卻系統包括適于流體地耦連至熱源的熱交換器、適于推動液體冷卻劑通過冷卻系統以用于將熱從熱源帶到熱交換器的泵，以及適于監測泵速并基于泵超速事件和/或泵欠速事件來確定冷卻系統的異常的存在的控制器。

在另一個說明性實施例中，提供了一種用于電動汽車的冷卻系統，該電動汽車包括用于操作電動汽車的電子設備。該冷卻系統包括適于推動液體冷卻劑通過冷卻系統以用于除去由電子設備產生的熱的冷卻劑泵，以及適于監測泵速并基于泵超速事件和/或泵欠速事件來確定與冷卻劑相關聯的異常的存在的控制器。

在另一個說明性實施例中，一種電動車輛包括用于操作該電動車輛的電子設備以及用于冷卻該電子設備的冷卻系統。該冷卻系統包括適于推動液體冷卻劑通過冷卻系統以用于除去由電子設備產生的熱的冷卻劑泵，以及適于監測泵速并基于泵超速事件和/或泵欠速事件來確定冷卻系統的異常的存在的控制器。

在另外的說明性實施例中，提供了一種用于檢測冷卻系統的異常的方法。該方法包括如下動作：(a)對推動液體冷卻劑通過冷卻系統的冷卻劑泵的泵速進行監測；(b)檢測當泵速超過第一速度閾值時的一個或更多個泵超速事件，和/或當泵速低于第二速度閾值時的一個或更多個泵欠速事件，所述第一速度閾值比所述第二速度閾值大；以及(c)基于泵超速事件和/或泵欠速事件來確定與冷卻劑相關聯的異常的存在。

在另一個說明性實施例中，提供了一種用于檢測電動車輛的冷卻系統中的異常的方法。該方法包括以下動作：(a)監測冷卻劑泵的泵超速和/或欠速事件，在該冷卻劑泵推動液體冷卻劑穿過冷卻系統時，當泵速超過或低于一個或更多個速度閾值該泵超速和/或欠速事件發生；以及(b)基于在冷卻劑泵的工作期間發生的泵超速事件和/或泵欠速事件的數量來檢測冷卻系統的異常。

附圖說明

參照附圖，現在將通過示例的方式來描述本發明的各種實施例，在附圖中：

圖1是根據一個說明性實施例的冷卻系統的示意圖；

圖2是可以用冷卻系統來冷卻的電子裝置的示意性圖解；

圖3是根據一個說明性實施例的冷卻系統控制器的示意圖；

圖4是具有氣泡檢測的冷卻系統的工作的圖示；

圖5是根據另一個說明性實施例的電動汽車的冷卻/加熱系統的示意圖。

具體實施方式

提供了一種用于冷卻電子裝置的冷卻系統，該電子裝置包括大功率電子裝置或電驅動裝置，和/或使用液體冷卻劑的其他熱源。冷卻系統可以設置有檢測機構以檢測冷卻劑中的氣泡或氣窩，該氣泡或氣窩可能潛在地降低系統的冷卻效率且促成電子裝置的溫度升高。如果需要，檢測機構還可以配置成檢測其他事件，包括冷卻劑中的污染物，該污染物可能潛在地降低系統的冷卻效率。