一种水冷却系统冷却器控制方法及控制模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及大功率电力电子设备冷却装置的控制领域，具体而言涉及一种水冷却 系统冷却器控制方法及控制模块。
【背景技术】
[0002] 大功率电力电子设备运行系统中冷却系统关乎被冷却装置的安全运行和使用寿 命，是非常必要的配套设备。
[0003] 水冷却系统的冷却器工作状况直接影响到冷却效果，进而关系到被冷却设备的安 全运行W及带负荷能力。传统冷却器控制模式根据温度达到对应温度启停定值控制相应的 组数冷却器启停，在环境温度较低的情况下冷却器冷却效果较强，冷却器快速降低系统温 度，系统温度的大幅度变化将导致冷却器频繁启停，进而减少冷却器寿命；当环境温度偏高 的情况下冷却器冷却效果较弱，冷却器必须达到相应的温度才能启动对应组数冷却器，系 统温度调整较慢；另外当温度长期保持一定区间内会让运行冷却器持续运行，送种工况下 会导致冷却器的磨损程度不同，不利于整个冷却系统长期稳定运行。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中的不足，本发明旨在提供一种冷却器控制的方法及控制模块，能 够让冷却器在不同环境温度下相应的调整冷却器的启停速度，保证冷却系统在一定温度范 围内稳定，同时所有冷却器具有较为均衡的使用效率，投入运行的有效期基本保持一致，从 而让冷却系统能够稳定的长期运行。
[0005] 为达成上述目的，本发明的解决方案是；一种水冷却系统冷却器的控制方法，所述 冷却器是根据冷却方式的要求采用风机、喷淋泉或者由两者的组合方式形成的机电设备单 元，其特征在于，有如下步骤：
[0006] (1)实时监测冷却系统中冷却介质的温度W及各组冷却器工作状态，并对每组冷 却器的运行时间进行计算；
[0007] 似将采集的冷却系统中冷却介质的温度和计算出的各组冷却器运行时间分别与 对应的设定值进行比较，获得比较结果；
[000引 （3)根据温度比较结果或者各组冷却器运行时间比较结果对冷却器进行启停控 制；
[0009] 其中根据温度比较结果的步骤为：
[0010] (al)当监测到冷却系统中冷却介质的温度处于设定的温度控制范围之内时，保持 当前运行冷却器数量不变；
[0011] 姐）当监测到冷却系统中冷却介质的温度超过设定的温度控制范围上限后，变时 限启动闲置的冷却器，直至冷却器全部启动或者温度重新回到温度控制范围之内，启动冷 却器原则为先停先启；
[001引 （3扣当监测到冷却系统中冷却介质的温度低于设定的温度控制范围下限后，变时 限停止当前运行的冷却器，直至冷却器全部停止或者温度重新回到温度控制范围之内，停 止冷却器的原则为先启先停；
[0013] 其中根据各组冷却器运行时间比较结果的步骤为：
[0014] 化1)当监测到某组冷却器的持续运行时间小于冷却器最长工作时间，该组冷却器 保持工作；
[0015] 化2)当监测到某组冷却器的持续运行时间超过冷却器最长工作时间，该组冷却器 停止工作，同时启动一组无故障的闲置冷却器；
[0016] 化3)当监测到某组冷却器的持续运行时间超过冷却器最长工作时间，同时没有无 故障的闲置冷却器，则该组冷却器保持运行，并且冷却器控制模块发出冷却器运行时间过 长的告警信号。
[0017] 上述方案中，步骤（a2)和步骤（a3)中所述变时限启停冷却器表现为启停温度的 时间间隔与温度偏差为反时限关系；当监测到冷却系统温度偏离设定温度范围越多，启停 冷却器的间隔时间越短；当检测到冷却系统偏离设定温度范围越小，启停冷却器的间隔时 间越长；变时限的启停冷却器时间间隔存在上下限。
[0018] 上述方案中，所述变时限的启停冷却器时间间隔取值范围依据实际应用要求而 定。
[0019] 上述方案中，所述温度控制范围的上下限范围依据实际应用要求而定。
[0020] 上述方案中，步骤化2)中启动无故障的闲置冷却器的顺序为先启先停、轮换工作 的方式。
[0021] 上述方案中，所述冷却器最长工作时间取值范围依据实际应用要求而定。
[0022] 另外，本发明还提供一种水冷却系统冷却器的控制模块，所述冷却器是根据冷却 方式的要求采用风机、喷淋泉或者由两者的组合方式形成的机电设备单元，所述控制模块 和温度监视模块、冷却器工作状态监测模块构成水冷却系统冷却器的控制系统；其特征在 于，控制模块接收采集到的冷却系统中冷却介质的温度值和监测到的各组冷却器工作状态 信号和故障信号；实时监测冷却系统中冷却介质的温度W及各组冷却器工作状态，并对每 组冷却器的运行时间进行计算；将采集的冷却系统中冷却介质的温度和计算出的各组冷却 器运行时间分别与对应的设定值进行比较，获得比较结果；根据温度比较结果或者各组冷 却器运行时间比较结果对冷却器进行启停控制：
[0023] 其中根据温度比较结果的步骤为：
[0024] (Cl)当监测到冷却系统中冷却介质的温度处于设定的温度控制范围之内时，保持 当前运行冷却器数量不变；
[002引 （c2)当监测到冷却系统中冷却介质的温度超过设定的温度控制范围上限后，变时 限启动闲置的冷却器，直至冷却器全部启动或者温度重新回到温度控制范围之内，启动冷 却器原则为先停先启；
[002引（诚当监测到冷却系统中冷却介质的温度低于设定的温度控制范围下限后，变时 限停止当前运行的冷却器，直至冷却器全部停止或者温度重新回到温度控制范围之内，停 止冷却器的原则为先启先停；
[0027] 其中根据各组冷却器运行时间比较结果的步骤为：
[0028](dl)当监测到某组冷却器的持续运行时间小于冷却器最长工作时间，该组冷却器 保持工作；
[0029] 他）当监测到某组冷却器的持续运行时间超过冷却器最长工作时间，该组冷却器 停止工作，同时启动一组无故障的闲置冷却器；
[0030] (d3)当监测到某组冷却器的持续运行时间超过冷却器最长工作时间，同时没有无 故障的闲置冷却器，则该组冷却器保持运行，并且冷却器控制模块发出冷却器运行时间过 长的告警信号。
[0031] 上述方案中，所述温度监视模块是由温度传感器和数据采集系统组成，采用温度 传感器和数据采集系统实时采集冷却系统中冷却介质的温度，并将该温度值发送至控制各 组冷却器工作状态的冷却器控制模块。
[0032] 上述方案中，所述冷却器工作状态监测模块是由工作状态接点和I/O接口模块组 成，采用I/O接口模块，将监测到的各组冷却器工作状态信号和故障信号发送至冷却器控 制模块。
[0033] 上述方案中，步骤（c2)和步骤（c3)中所述变时限启停冷却器表现为启停温度的 时间间隔与温度偏差为反时限关系；当监测到冷却系统温度偏离设定温度范围越多，启停 冷却器的间隔时间越短；当检测到冷却系统偏离设定温度范围越小，启停冷却器的间隔时 间越长；变时限的启停冷却器时间间隔存在上下限。
[0034] 上述方案中，所述变时限的启停冷却器时间间隔取值范围依据实际应用要求而 定。
[0035] 上述方案中，所述温度控制范围的上下限范围依据实际应用要求而定。
[0036] 上述方案中，步骤（d2)中启动无故障的闲置冷却器的顺序为先启先停、轮换工作 的方式。
[0037] 上述方案中，所述冷却器最长工作时间取值范围依据实际应用要求而定。
[0038] 由W上本发明的技术方案可知，本发明的有益效果在于通过变时限控制冷却器启 停W及定时切换冷却器实现根据环境温度变化幅度的不同采用相应的变时限处理方式，保 证冷却器快速响应，同时能够保证所有冷却器具有较为均衡的使用效率，投入运行的有效 期基本保持一致，有效提高冷却系统稳定性。
【附图说明】
[0039] 图1为本发明的冷却器控制系统结构框图。
[0040] 图2为本发明的冷却器温度控制原理图。
[0041] 图3为本发明的冷却器工作状态控制流程图。
【具体实施方式】
[0042] 为了详细的了解本发明的技术内容，特举具体实施例说明如下。
[0043] 一种水冷却系统冷却器的控制方法，如图1所示，所述水冷却系统冷却器的控制 包括温度监视模块、冷却器工作状态监测模块W及控制各组冷却器工作状态的冷却器控制 模块。所述冷却器是根据冷却方式的要求采用风机、喷淋泉或者由两者的组合方式形成的 机电设备单元。所述冷却器控制方法有如下步骤：
[0044] (1)实时监测冷却系统中冷却介质的温度W及各组冷却器工作状态，并对每组冷 却器的运行时间进行计算；
[0045] 似将采集的冷却系统中冷却介质的温度和计算出的各组冷却器运行时间分别与 对应的设定值进行比较，获得比较结果；
[0046] (3)根据温度比较结果或者各组冷却器运行时间比较结果对冷却器进行启停控 制：
[0047] 其中根据温度比较结果的步骤为：
[004引（al)当监测到冷却系统中冷却介质的温度处于设定的温度控制范围之内时，保持 当前运行冷却器数量不变；
[0049] 姐）当监测到冷却系统中冷却介质的温度超过设定的温度控制范围上限后，变时 限启动闲置的冷却器，直至冷却器全部启动或者温度重新回到温度控制范围之内，启动冷 却器原则为先停先启；
[0050] 佔）当监测到冷却系统中冷却介质的温度低于设定的温度控制范围下限后，变时 限停止当前运行的冷却器，直至冷却器全部停止或者温度重新回到温度控制范围之内，停 止冷却器的原则为先启先停；
[0051] 其中根据各组冷却器运行时间比较结果的步骤如图3所示，为：
[0052] 化1)当监测到某组冷却器的持续运行时间小于冷却器最长工作时间，该组冷却器 保持工作；
[0053] 化2)当监测到某组冷却器的持续运行时间超过冷却器最