[發(fā)明專(zhuān)利]一種換流閥水冷系統(tǒng)冷卻水溫度的調(diào)節(jié)方法與系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310301834.1
• 申請(qǐng)日: 2013-07-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103353773A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張昕剛;徐善軍;孔德卿;任?，?/a>;張艷麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京國(guó)電富通科技發(fā)展有限責(zé)任公司;南京南瑞集團(tuán)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05D23/19
• 分類(lèi)號(hào): G05D23/19
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 彭秀麗

一種換流閥水冷系統(tǒng)冷卻水溫度的調(diào)節(jié)方法與系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)器、PID調(diào)節(jié)器和加法器，將實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與PID閉環(huán)控制相結(jié)合對(duì)冷卻水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，采用實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)方式通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)器根據(jù)進(jìn)閥溫度實(shí)時(shí)地輸出調(diào)節(jié)值；采用PID閉環(huán)控制方式先通過(guò)PID調(diào)節(jié)器設(shè)定預(yù)期的進(jìn)閥溫度，然后通過(guò)比較器將實(shí)際進(jìn)閥溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行比較之后輸入PID控制器進(jìn)行運(yùn)算，最后將運(yùn)算結(jié)果與實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)器輸出的調(diào)節(jié)值通過(guò)加法器取和之后控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。解決了現(xiàn)有技術(shù)中的水溫調(diào)節(jié)只進(jìn)行開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)而無(wú)法將水溫穩(wěn)定在設(shè)定點(diǎn)，或者只進(jìn)行PID閉環(huán)控制卻無(wú)法調(diào)節(jié)離設(shè)定點(diǎn)較遠(yuǎn)的水溫的技術(shù)問(wèn)題。特別適用于換流閥水冷系統(tǒng)的水溫控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫度控制領(lǐng)域，具體地說(shuō)是換流閥水冷系統(tǒng)冷卻水溫度的調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)

換流閥在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，需要配置冷卻系統(tǒng)為其降溫，以防止元件的老化，保證換流閥的正常運(yùn)行。水冷系統(tǒng)就是有效的降溫方式之一，通過(guò)調(diào)節(jié)水冷系統(tǒng)的冷卻水的溫度，來(lái)控制換流閥的散熱?，F(xiàn)有的冷卻水溫度調(diào)節(jié)方式主要采用冷卻水溫度與冷卻作用直接關(guān)聯(lián)的調(diào)節(jié)方式，即冷卻水溫度高加強(qiáng)冷卻作用，溫度低則減弱冷卻作用。由于冷卻作用與冷卻水溫同向，這種調(diào)節(jié)方式可以做到冷卻水溫度的緩慢變化，避免換流閥冷卻水路接頭驟冷驟熱而產(chǎn)生的變形漏水。由于可以設(shè)定水溫高于一定值時(shí)冷卻作用全部發(fā)揮，所以可以有效避免水溫超溫。

現(xiàn)有專(zhuān)利文獻(xiàn)CN102102580A中公開(kāi)了一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，決定冷卻風(fēng)扇的停止和啟動(dòng)，當(dāng)冷卻液溫度高于一定值后，直接將溫度信號(hào)作為轉(zhuǎn)速的設(shè)定信號(hào)，即溫度高提高轉(zhuǎn)速，溫度低降低轉(zhuǎn)速，冷卻作用與冷卻液溫度作用方向相同，從而將冷卻液溫度控制在一定范圍內(nèi)。但是，該方案控制冷卻液溫度的動(dòng)態(tài)特性存在問(wèn)題，容易造成低溫時(shí)溫度變化快，而且該溫度調(diào)節(jié)屬于開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)，冷卻液溫度不能按照設(shè)定溫度點(diǎn)運(yùn)行，隨著環(huán)境溫度和車(chē)速的變化，冷卻液溫度會(huì)發(fā)生變化。

現(xiàn)有專(zhuān)利文獻(xiàn)CN202734050U中公開(kāi)了一種供熱管網(wǎng)水溫調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)將采集的管網(wǎng)水溫度與設(shè)定溫度比較，再經(jīng)由PID控制器進(jìn)行運(yùn)算，調(diào)節(jié)電動(dòng)閥，使得供熱管網(wǎng)在設(shè)定溫度點(diǎn)上運(yùn)行，減小了溫度波動(dòng)。但是，該方案并沒(méi)有考慮到水溫出現(xiàn)大波動(dòng)的情況，如果實(shí)際水溫值離設(shè)定溫度值較遠(yuǎn)，則PID控制器輸出最大值或最小值，調(diào)節(jié)作用非常有限，很難保證按照設(shè)定溫度運(yùn)行。而換流閥冷卻系統(tǒng)不僅環(huán)境溫度變化范圍很大，而且換流閥的發(fā)熱功率也存在較大變化，如換流閥的啟停以及大功率和小功率運(yùn)行，這些情況都需要控制系統(tǒng)進(jìn)行合理的處理，使得溫度盡量維持在設(shè)定點(diǎn)上，即使變化也要盡量緩慢。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中的水溫調(diào)節(jié)只進(jìn)行開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)而無(wú)法將水溫穩(wěn)定在設(shè)定點(diǎn)，或者只進(jìn)行PID閉環(huán)控制卻無(wú)法調(diào)節(jié)離設(shè)定溫度點(diǎn)較遠(yuǎn)的水溫的問(wèn)題，從而提出一種可以減緩水溫變化且將水溫穩(wěn)定在設(shè)定點(diǎn)的用于換流閥水冷系統(tǒng)冷卻水溫度的調(diào)節(jié)方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種換流閥水冷系統(tǒng)冷卻水溫度的調(diào)節(jié)方法與系統(tǒng)。換流閥水冷系統(tǒng)冷卻水溫度的調(diào)節(jié)方法將實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與PID閉環(huán)控制相結(jié)合對(duì)冷卻水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括以下步驟：

（1）采用實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)方式通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)器根據(jù)進(jìn)閥溫度實(shí)時(shí)地輸出調(diào)節(jié)值；

（2）采用PID閉環(huán)控制方式先通過(guò)PID調(diào)節(jié)器設(shè)定預(yù)期的進(jìn)閥溫度，然后通過(guò)比較器將實(shí)際進(jìn)閥溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行比較之后，將得出的比較值輸入PID控制器進(jìn)行運(yùn)算，最后將運(yùn)算結(jié)果與實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)器輸出的調(diào)節(jié)值通過(guò)加法器取和之后控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。

所述實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)方式為主調(diào)節(jié)方式，所述PID閉環(huán)控制方式為輔助調(diào)節(jié)方式。

所述實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)方式為：當(dāng)進(jìn)閥溫度升至預(yù)設(shè)起始溫度時(shí)開(kāi)始啟動(dòng)冷卻風(fēng)扇，溫度升高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增加，當(dāng)溫度增至預(yù)設(shè)極限溫度時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出最大值，即風(fēng)扇滿(mǎn)頻運(yùn)行，冷卻作用達(dá)到最大。

所述預(yù)設(shè)起始溫度為20-30攝氏度之間，所述極限溫度為40-50攝氏度之間。