[發(fā)明專利]一種小型電動挖掘機(jī)集成散熱系統(tǒng)及控制方法

有效

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• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114232715B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 耿家文;牛曉欽;陳超;郭會會;潘賽賽;劉躍吉
• 申請（專利權(quán)）人: 徐州徐工挖掘機(jī)械有限公司
• 主分類號: E02F9/08
• 分類號: E02F9/08;E02F9/20;H05K7/20
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所 32220
• 代理人: 陳鵬

本發(fā)明公開一種小型電動挖掘機(jī)集成散熱系統(tǒng)及控制方法，包括水箱、一個冷卻水泵、冷凍液主干路和常態(tài)冷卻液主干路；冷凍液主干路上設(shè)有一個溫度傳感器Ⅰ，冷凍液主干路通過冷凍液支路與電驅(qū)動系統(tǒng)及控制器、電池系統(tǒng)和車載充電機(jī)連接，各冷凍液支路上安裝有流量電磁閥Ⅰ和溫度傳感器Ⅲ；常態(tài)冷卻液主干路上設(shè)有一個流量電磁閥Ⅱ和一個溫度傳感器Ⅱ，常態(tài)冷卻液主干路通過冷卻液支路與溫度傳感器Ⅲ連接；電驅(qū)動系統(tǒng)及控制器、電池系統(tǒng)和車載充電機(jī)的出液口均安裝有溫度傳感器Ⅳ和單向閥；冷卻水泵及各流量電磁閥和溫度傳感器分別與散熱系統(tǒng)控制器連接，散熱系統(tǒng)控制器與整車控制器連接。本發(fā)明為整機(jī)各個散熱單元提供穩(wěn)定溫度的工作環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小型電動挖掘機(jī)集成散熱系統(tǒng)及控制方法，屬于新能源節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著工程機(jī)械電動化的快速推進(jìn)，國內(nèi)外主流廠家廣泛開展純電動挖掘機(jī)的研發(fā)。對于純電動系列產(chǎn)品，電機(jī)、電池和電控對環(huán)境工作溫度都有嚴(yán)格的要求，為了提高整機(jī)產(chǎn)品的工作穩(wěn)定性、可靠性、安全性以及“三電”零部件的工作效率和使用壽命，需要提供穩(wěn)定可靠的工作溫度范圍。

目前，采用的散熱方式主要有空冷，風(fēng)冷和液冷三種模式，其中以液冷的散熱模式效果最好。采用液冷散熱方式的純電動挖掘機(jī)需要散熱的介質(zhì)和零部件，主要有液壓油、電動機(jī)，電池系統(tǒng)、充電機(jī)以及控制器等，除液壓油采用獨立散熱裝置(使用散熱風(fēng)扇風(fēng)冷方式)外，在“三電系統(tǒng)”上至少使用兩套水泵以及相應(yīng)的接頭和管路，且各套散熱系統(tǒng)采用并聯(lián)方式，相互獨立。各系統(tǒng)設(shè)置溫度上限，超過設(shè)定溫度后采用冷凍液快速冷卻或者加大風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的方式，提高散熱速度。

上述方式存在以下問題：

1)占用空間大。各個散熱單元都是一套完整的散熱系統(tǒng)，零部件種類和數(shù)量比較多。對于小型電動挖機(jī)來說，前后機(jī)艙集中布置了上下車液壓系統(tǒng)，動力驅(qū)動系統(tǒng)以及挖掘機(jī)各種動作閥塊已經(jīng)占用大量空間，預(yù)留給散熱系統(tǒng)的空間有限。

2)消熱效率低。挖掘機(jī)內(nèi)零部件過多，空氣流動性差，降低散熱能力。

3)能量利用率低。各系統(tǒng)相互獨立，各系統(tǒng)散熱效率不高，調(diào)配控制能力差，能量利用效率比較低。

4)部分零部件在臨界或者高溫狀態(tài)下工作，降低零部件的可靠性和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種小型電動挖掘機(jī)集成散熱系統(tǒng)及控制方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種小型電動挖掘機(jī)集成散熱系統(tǒng)，包括水箱，還包括與水箱連接的冷卻水泵，及分別與冷卻水泵連接且相互并聯(lián)的冷凍液主干路和常態(tài)冷卻液主干路；

所述冷凍液主干路上設(shè)有一個溫度傳感器Ⅰ，冷凍液主干路通過冷凍液支路與電驅(qū)動系統(tǒng)及控制器、電池系統(tǒng)和車載充電機(jī)連接，各冷凍液支路上安裝有流量電磁閥Ⅰ和溫度傳感器Ⅲ；

所述常態(tài)冷卻液主干路上設(shè)有一個流量電磁閥Ⅱ和一個溫度傳感器Ⅱ，常態(tài)冷卻液主干路通過冷卻液支路與冷凍液支路上的溫度傳感器Ⅲ連接，進(jìn)而與電驅(qū)動系統(tǒng)及控制器、電池系統(tǒng)和車載充電機(jī)連接；

所述電驅(qū)動系統(tǒng)及控制器、電池系統(tǒng)和車載充電機(jī)的出液口均安裝有溫度傳感器Ⅳ和單向閥，最后與水箱連接；

所述冷卻水泵及各流量電磁閥和溫度傳感器分別與散熱系統(tǒng)控制器連接，散熱系統(tǒng)控制器與整車控制器連接。

作為改進(jìn)，所述冷凍液主干路與冷卻液制冷系統(tǒng)連接，所述冷卻液制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、截止閥、電子膨脹閥、換熱器、壓力開關(guān)；

所述換熱器與冷凍液主干路連接，換熱器依次與電子膨脹閥、截止閥、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、壓力開關(guān)連接成循環(huán)通路。

作為改進(jìn)，所述冷卻液制冷系統(tǒng)還包括電子風(fēng)扇，所述電子風(fēng)扇與整車控制器連接。