[發明專利]自動除塵發動機熱管理控制驅動器、控制方法及系統

有效

• 申請號: 201410138523.2
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103925065A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 姚高尚;張潔;張洋
• 申請（專利權）人: 武漢杜曼智能科技有限公司
• 主分類號: F01P7/02
• 分類號: F01P7/02;F01P7/04;F04D27/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

1.自動除塵發動機熱管理控制驅動器，包括：CPU單元、電機風機的功率驅動單元、傳感器信號采集單元、轉向控制單元、PWM調速單元、電流采集單元、電壓采集單元，其特征在于：CPU單元分別與傳感器信號采集單元、轉向控制單元、PWM調速單元、電流采集單元、電壓采集單元相連，電機的功率驅動單元分別與轉向控制單元、PWM調速單元、電流采集單元、電壓采集單元相連；

所述的CPU單元具有進行算法的運算處理即正常的熱管理控制和電機風機或風機組的自動除塵控制的功能；

所述的電機的功率驅動單元對電機風機或風機組進行正向或反向的驅動；

所述的傳感器信號采集單元對發動機或散熱系統的溫度信號進行采集，并提供給CPU單元進行運算；

所述的轉向控制單元用來控制電機的功率驅動單元對電機風機或風機組進行正轉或反轉的驅動；

所述的PWM調速單元用于調節電機的功率驅動單元開關管的占空比，從而用于控制電機風機或風機組正轉或反轉的轉速的大小；

所述的電流采集單元主要用于采集電機的功率驅動單元所驅動的電機風機或風機組的反饋電流，并提供給CPU單元進行比較處理；

所述的電壓采集單元主要用于采集電機的功率驅動單元所驅動的電機風機或風機組的電源電壓或者是電機的功率驅動單元所驅動的電機風機兩端的平均電壓，并提供給CPU單元進行比較處理。

2.根據權利要求1所述的自動除塵發動機熱管理控制驅動器，其特征在于：還包括開關信號采集單元，開關信號采集單元與CPU單元相連，開關信號采集單元用于采集外部的自動除塵手動控制信號，并提供給CPU單元進行處理。

3.根據權利要求1或2所述的自動除塵發動機熱管理控制驅動器，其特征在于：還包括在線標定接口和非易失存儲器，在線標定接口和非易失存儲器均與CPU單元相連。

4.自動除塵發動機熱管理控制驅動器的控制方法，其特征在于按以下步驟進行：

步驟一：散熱包確定后，經過試驗標定獲取每一個風機在設定占空比為Ds的PWM下的電流和電壓，作為標準電流值I_n和標準電壓值V_n存儲于自動除塵發動機熱管理控制驅動器的非易失存儲器中；所述散熱包由散熱器、護風罩以及電機風機或風機組組成；

步驟二：裝車運行后，當啟動自動除塵檢測時也就是每次自動除塵發動機熱管理控制驅動器上電運行時，首先對風機輸出設定占空比D_s的PWM波形控制風機運行相應時間；

步驟三：自動除塵發動機熱管理控制驅動器檢測各風機在運行相應時間內的電流I，將I與各自的標準電流值I_n進行比較，如果發現I比I_n升高幅度delta(I)=(I/I_n-1)*100%大于控制器內部預設閾值Th(set)，則表明風阻過大，存在散熱器嚴重積塵，即開始啟動自動除塵功能；否則繼續正常運行，不啟動自動除塵；

步驟四：自動除塵發動機熱管理控制驅動器根據檢測電流I相對于I_n升高的程度確定散熱器積塵的程度，電流I越大則積塵程度越高；同時根據積塵程度計算出所需的除塵強度，即所需的PWM占空比D以及需要持續運行的時間t；所需的PWM占空比D由以下算法給出：

D=D（base）+(delta(I)-Th(set))*K(d);

Th(set)為控制器內部預設積塵強度判斷閾值；

D（base）為控制器內部預設PWM占空比D的遞增基數；

K(d)為控制器內部預設的PWM占空比D的遞增系數；

所需的持續運行的時間t由以下算法給出：

t=t(base)+(delta(I)-Th(set))*K(t);

Th(set)為控制器內部預設積塵強度判斷閾值；

t（base）為控制器內部預設的除塵運行時間t的遞增基數；

K(t)為控制器內部預設的除塵運行時間t的遞增系數；

步驟五：根據步驟四計算出的占空比D和時間t控制和驅動電機風機或風機組進行反轉，進行自動除塵,使風道重新暢通，保證整個冷卻能力。