一种全液冷发电机组的热负荷精准管理系统的制作方法

1.本发明属柴油发电机组技术领域，尤其涉及一种全液冷机组的热负荷精准管理系统，主要涉及全液冷柴油发电机组，特别是工作环境温度跨度大、噪声低且对设备内部电子器件工作环境温度要求较高的特殊用途发电机组。
2.传统柴油发电机组目前常用冷却方式有空气（自然或强制）冷却和液冷，其中空气冷却又包括全封闭式空气冷却和开放式空气冷却，液冷中较为广泛应用的有水套式冷却和热交换器冷却，现有的冷却方式各有优劣，但都存在无法精准控制冷却温度、不能实现柴油发电机组稳定控制温升的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种通用化可拓展系统来实现柴油发电机组长期稳定保持在最优工作温度区间，提高效率、节能减排的全液冷机组的热负荷精准管理系统，实现本发明的目的所采取的技术方案是：一种全液冷发电机组的热负荷精准管理系统，包括液冷发动机、液冷消声器、发电机组散热器及电子风扇，其特征在于：在液冷回路中的液冷发动机与液冷消声器之间设置第一温度传感器和第一流量计，在液冷消声器与发电机组散热器之间设置第二温度传感器和第二流量计，在发电机组散热器与液冷发动机之间设置第三温度传感器和第三流量计，该系统中设有热负荷综合管理单元，热负荷综合管理单元为一cpu，cpu包括有电源模块、温度检测模块、流量检测模块、执行输出模块及控制单元，电源模块接工作电源给cpu供电，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器分别与cpu温度检测模块的温度采集端口相接，第一流量计、第二流量计、第三流量计流量检测模块分别与cpu流量检测模块的流量采集端口相接，cpu执行输出模块的输出端与电子风扇连接的，进行控制信号输出。cpu的控制单元根据采集数据分析输出不同占空比输出给执行输出模块。执行输出模块为pwm波形发生器于电子调速风扇直接相连。
4.具体实现原理为：当机组工作时，流量计模组、温度传感器模组实时向热负荷综合管理单元传递采集数据。设tc为液冷发动机最优工作温度点，从液冷发动机温度提升至tc±
2℃开始，由热负荷综合管理单元根据检测的实时数据每个调控区间内对目前机组产生的热负荷量超出tc温度的具体数值进行计算，得出q预减热量。再根据上个调控区间t内发电机组散热器散发的热量调节控制电子风扇的运行状态，使发电机组散热器在下一个t区间叠加降低q预减热量的热负荷量，保持发电机组散热器散发的热量与动力源液冷散热单元产生的热负荷量均等,从而精准控制机组的不同工作环境及负载情况下始终保持在最优工作温度区间，实现机组自身工作功耗最低，效率最优、提高机组电控单元器件的可靠性。
5.本发明可精准控制冷却温度，实现了柴油发电机组长期稳定保持在最优工作温度区间，提高效率并节能减排。
附图说明
6.图1是本发明的系统结构示意图；
图2是本发明中热负荷综合管理单元的结构示意图；图3是本发明的逻辑执行框图。
7.图中，1、液冷发动机，2、液冷消声器，3、发电机组散热器，4、电子风扇，5、热负荷综合管理单元，6、第一温度传感器，7、第一流量计，8、第二温度传感器，9、第二流量计，10、第三温度传感器，11、第三流量计，12、电源模块，13、温度检测模块，14、流量检测模块，15、执行输出模块，16、控制单元。
具体实施方式
8.参照附图，一种全液冷发电机组的热负荷精准管理系统，包括液冷发动机1、液冷消声器2、发电机组散热器3及电子风扇4，其特征在于：在液冷回路中的液冷发动机1与液冷消声器2之间设置第一温度传感器6和第一流量计7，在液冷消声器2与发电机组散热器3之间设置第二温度传感器8和第二流量计9，在发电机组散热器3与液冷发动机1之间设置第三温度传感器10和第三流量计11，该系统中设有热负荷综合管理单元5，热负荷综合管理单元5为一cpu，cpu包括有电源模块12、温度检测模块13、流量检测模块14、执行输出模块15及控制单元16，电源模块12接工作电源给cpu供电，第一温度传感器6、第二温度传感器8、第三温度传感器10分别与cpu温度检测模块13的温度采集端口相接，第一流量计7、第二流量计9、第三流量计流量检测模块11分别与cpu流量检测模块14的流量采集端口相接，cpu执行输出模块15的输出端与电子风扇连接的，进行控制信号输出。cpu的控制单元16根据采集数据分析输出不同占空比输出给执行输出模块15。执行输出模块15为pwm波形发生器与电子调速风扇直接相连。
9.本发明的热负荷综合管理单元5对液冷发动机1、液冷消声器2组成的动力源液冷散热单元进行热量监测、控制，使机组始终保持在最优工作温度区间，实现机组自身工作功耗最低，效率最优，提高机组可靠性。
10.具体实现原理为：当机组工作时，流量计模组、温度传感器模组实时向热负荷综合管理单元5传递采集数据。设tc为液冷发动机1最优工作温度点，从液冷发动机1温度提升至tc±
2℃开始，由热负荷综合管理单元5根据检测的实时数据每个调控区间内对目前机组产生的热负荷量超出tc温度的具体数值进行计算，得出q预减热量。再根据上个调控区间t内发电机组散热器散发的热量调节控制电子风扇4的运行状态，使发电机组散热器在下一个t区间叠加降低q预减热量的热负荷量，保持发电机组散热器散发的热量与动力源液冷散热单元产生的热负荷量均等,从而精准控制机组的不同工作环境及负载情况下始终保持在最优工作温度区间，实现机组自身工作功耗最低，效率最优、提高机组电控单元器件的可靠性。


技术特征：
1.一种全液冷发电机组的热负荷精准管理系统，包括液冷发动机（1）、液冷消声器（2）、发电机组散热器（3）及电子风扇（4），其特征在于：在液冷回路中的液冷发动机（1）与液冷消声器（2）之间设置第一温度传感器（6）和第一流量计（7），在液冷消声器（2）与发电机组散热器（3）之间设置第二温度传感器（8）和第二流量计（9），在发电机组散热器（3）与液冷发动机（1）之间设置第三温度传感器（10）和第三流量计（11），该系统中设有热负荷综合管理单元（5），热负荷综合管理单元（5）为一cpu，cpu包括有电源模块（12）、温度检测模块（13）、流量检测模块（14）、执行输出模块（15）及控制单元（16），电源模块（12）接工作电源给cpu供电，第一温度传感器（6）、第二温度传感器（8）、第三温度传感器（10）分别与cpu温度检测模块（13）的温度采集端口相接，第一流量计（7）、第二流量计（9）、第三流量计流量检测模块（11）分别与cpu流量检测模块（14）的流量采集端口相接，cpu的控制单元（16）根据采集数据分析输出不同占空比输出给执行输出模块（15），执行输出模块（15）为pwm波形发生器与电子调速风扇直接相连，热负荷综合控制单元（5）对液冷发动机（1）、液冷消声器（2）组成的动力源液冷散热单元进行热负荷监测与控制。

技术总结
本发明涉及一种全液冷发电机组的热负荷精准管理系统，其特征在于：在液冷回路中设置第一温度传感器（6）、第一流量计（7）、第二温度传感器（8）、第二流量计（9）、第三温度传感器（10）及第三流量计（11），该系统中设有热负荷综合管理单元（5），热负荷综合管理单元（5）为一CPU，各温度传感器分别与CPU温度检测模块（13）的温度采集端口相接，各流量计分别与CPU流量检测模块（14）的流量采集端口相接，CPU的控制单元（16）根据采集数据分析输出不同占空比输出给执行输出模块（15），执行输出模块（15）与电子调速风扇（4）直接相连。本发明实现了柴油发电机组长期稳定保持在最优工作温度区间，提高效率并节能减排。效率并节能减排。效率并节能减排。


技术研发人员：潘永全 李瑶 徐凤辉 于文建 唐建华 张凤
受保护的技术使用者：济南吉美乐电源技术有限公司
技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2022/1/28