一种集成的液冷风机变流器外循环控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及变流器冷却技术领域，具体而言即一种集成的液冷风机变流器外循环控制状态及其控制逻辑和故障检测逻辑的外循环控制装置。


背景技术：

2.现有技术中变流器的外循环散热包括两部分，一方面是变流器处于温度低湿度大的状态，此时变流器便需要内循环进行加热除湿；另一方面是变流器处于温度高的状态，此时变流器便需要外循环进行散热；当变流器处于温度低的状态的时候，变流器内部的控制器便通过控制三通阀进行关阀，进而水循环仅在内循环中进行循环，同时开启加热器，通过水流将热量带到变流器的各个角落，从而达到加热的目的；当变流器处于温度高的状态的时候，变流器内部控制器便通过控制三通阀进行开阀，进而水循环仅在外循环中进行循环，同时开启散热风扇，通过水流将热量散发到变流器外部，进而达到散热降温的目的；但是当前的控制外设口均集成到变流器的主控制器中，这样势必会增大控制器的外设接口，徒增很多接线，同时当前的控制逻辑比较单一且机械性，如加水排气功能、恒温控制功能等并不具备；
3.因此，随着变流器散热等的各方面需求的增多，功能也随之增多，相比与先前的比较单一并机械性的外循环控制功能逻辑已无法满足当前变流器散热的需求，急需一种独立于变流器主控制器外的外扩功能处理器以满足要求。
4.而为了解决这一难题，研发一种集成的液冷风机变流器外循环控制状态及其控制逻辑和故障检测逻辑的外循环控制装置是相当有必要的。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种集成的液冷风机变流器外循环控制装置，其通过和主控制器通信进而扩展主控制器的外设端口，用以解决单一并机械性的外循环控制功能逻辑的技术问题。
6.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种集成的液冷风机变流器外循环控制装置，所述的外循环控制装置包括外循环控制板，外循环控制板与主控制器通过通信方式相连，外循环控制板分别与外水循环泵、外循环散热风扇、加热器、三通阀、排气阀相连；所述三通阀的三个端口分别连接外水循环泵的一端、外循环散热风扇的一端、加热器的一端；所述外循环散热风扇的另一端和加热器的另一端分别与排气阀连接；所述的主控制器与pc 机相连；
7.优选地，外循环控制板的驱动接口连接接触器然后连接外循环散热风扇，外循环控制板的驱动接口连接小型互感器的一次侧，小型互感器的二次侧连接电流采样电阻，将电流信号转化至电压信号传输至arm芯片中，arm芯片对其作出判断，然后将过流信号通过can通信传输至主控制器，主控制器再综合变流器的当前状态作出下一步命令；
8.优选地，外循环控制板的驱动接口连接三通阀的驱动端，然后三通阀的开阀限位
和关阀限位状态反馈连接至外循环控制板，外循环控制板的arm芯片对信号直接进行处理，然后再把该信息通过can通信传输至主控制器中，主控制器再综合变流器整体的状态再作出判断，然后再做出下一步命令；
9.优选地，外循环控制板的驱动接口连接接触器然后再连接外水循环泵，当外循环控制板驱动接触器后，接触器闭合进而驱动外水循环泵使冷却液处于循环状态；
10.优选地，外循环控制板的驱动接口连接接触器然后连接加热器，当变流器需要加热的时候外循环控制板驱动接触器闭合，然后加热器开始工作为变流器加热。
11.本实用新型中的集成的外循环控制装置及其功能控制逻辑具有多功能多模式：等待模式、预加热模式、正常运行模式、手动控制模式、外部散热风扇电流检测、实时通信功能，多个模式之间相互切换以精确控制外循环系统的正常运行。
12.功能1：等待状态，该模式为变流器的初始状态，当变流器进入其他任何状态的时候均会间接的进入该状态，从功能的角度出发，减少在外循环控制中功能与功能之间的耦合作用。
13.功能2：预加热状态，该模式为变流器的上电后，但是变流器未运行时，便会触发预加热状态，因为变流器在刚上电前存在多种因素，长时间的停机导致变流器内部所处的温度和湿度均不符合其运行条件，此时变流器会提前加热并开启内部风扇，尽可能的使其处于正常可运行的环境中。
14.功能3：正常运行状态，该模式为变流器运行后，其自身流过很大的电流，则温度升高进而触发散热模式，由于外界环境的变化，外部散热风扇的温度是随外界环境温度变化的，因此其不同时间的散热能力也是不同的，则此时控制器将根据实际采样到的外界环境的温度做出判断，温度高于一定的门限值时，控制器控制三通阀开阀并进行散热，当变流器运行稳定且外界环境变量也稳定的时候，此时控制器通过控制三通阀的开阀和关阀控制变流器内部的温度处于一个合适的区间，当变流器刚运行，内部环境还处于很低的温度的时候，此时控制器便控制三通阀处于内循环的状态，对变流器进行加热，使其温度上升至合适的温度区间。
15.功能4：手动控制模式，在变流器排查故障及某些特定的条件下，需要使用手动控制对其外循环进行操作，则可已进行手动强制加热，或在变流器进行吊装并加冷却液的情况下可手动控制其进行排气。
16.功能5：外部散热风扇电流检测，外循环控制板会实时检测外循环散热风扇的运行电流，当散热风扇发生堵转或者断线故障的时候，可通过其运行电流判断出其所处的状态。
17.功能6：主控制器会和外循环控制板之间进行通信，实时明确当前外循环系统的状态，外循环控制板仅做接口的转扩作用，扩展主控制器的驱动反馈接口，三通阀、散热风扇、水泵的驱动命令也均由主控制器发给外循环控制板然后外循环控制板再将命令转发至各个功能器件中。
18.与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：本实用新型中的集成的外循环控制装置及其功能控制逻辑具有多模式功能：等待模式、预加热模式、正常运行模式、手动控制模式、外部散热风扇电流检测、实时通信功能，通过多个模式之间相互切换以精确控制外循环系统的正常运行。
附图说明
19.图1为本实用新型的外循环控制示意图；
20.附图中的标记为：1-主控制器、2-变流器、3-排气阀、4-外循环散热风扇、 5-加热器、6-三通阀、7-外水循环泵、8-外循环控制板。
具体实施方式
21.下面结合图1与具体实施方式对本实用新型做进一步的说明；以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
22.参见附图1，其公开了一种集成的液冷风机变流器外循环控制装置，所述的外循环控制装置包括外循环控制板8，外循环控制板8与主控制器1通过通信方式相连，外循环控制板8分别与外水循环泵7、外循环散热风扇4、加热器5、三通阀6、排气阀3相连；所述三通阀6的三个端口分别连接外水循环泵7的一端、外循环散热风扇4的一端、加热器5的一端；所述外循环散热风扇4的另一端和加热器5的另一端分别与排气阀3连接；所述的主控制器1与pc机相连。
23.具体地，外循环控制板8的驱动接口连接接触器然后连接外循环散热风扇4，外循环控制板8的驱动接口连接小型互感器的一次侧，小型互感器的二次侧连接电流采样电阻，将电流信号转化至电压信号传输至arm芯片中，arm芯片对其作出判断，然后将过流信号通过can通信传输至主控制器1，主控制器1再综合变流器2的当前状态作出下一步命令；外循环控制板8的驱动接口连接三通阀6的驱动端，然后三通阀6的开阀限位和关阀限位状态反馈连接至外循环控制板8，外循环控制板8的arm芯片对信号直接进行处理，然后再把该信息通过 can通信传输至主控制器1中，主控制器1再综合变流器2整体的状态再作出判断，然后再做出下一步命令；外循环控制板8的驱动接口连接接触器然后再连接外水循环泵7，当外循环控制板8驱动接触器后，接触器闭合进而驱动外水循环泵7使冷却液处于循环状态；外循环控制板8的驱动接口连接接触器然后连接加热器5，当变流器2需要加热的时候外循环控制板8驱动接触器闭合，然后加热器5开始工作为变流器2加热。
24.使用时，变流器运行前长时间停机情况：主控制器判断此时变流器状态为长时间停机情况，则启动预加热模式：主控制器发出水泵驱动命令，内循环命令至外循环控制板，外循环控制板再控制三通阀关阀，使系统处于内循环的状态，并启动加热器为变流器进行加热除湿，使变流器系统处于一个适合的工作环境，然后变流器便可启机运行。在此期间，若发生强制启动手动模式或强制变流器运行均会使变流器退出该模式。在没有任何其他操作打破当前加热状态的时候，主控制器将时刻监视变流器的内环境温度和湿度情况并作出判断此时的加热散热动作，并将命令传输至外循环控制板，然后外循环控制板再驱动相应的功能期间作出反应。
25.变流器特定情况下进入手动运行模式：考虑到在某些特定的情况下，需要使用手动模式，则需人工置位手动模式，此时可以使变流器退出预加热模式而进入手动控制模式。当需要手动加热的时候，可先将手动模式使能位置1，然后手动置1强制加热，此时可对变流器进行强制加热。在变流器加冷却液的时候，会有气到冷却管道中，因此需要手动排气时，
先将手动模式使能位置1，然后手动置 1排气功能，变流器将自动处于排气状态，会将冷却管道中的气体排出。
26.变流器进入正常运行模式：当变流器正常运行的时候，若变流器加载功率大，发热严重而使得变流器内部温度高于其正常运行所需温度时，此时主控制器了解到当前变流器的环境状态，便会发出散热命令至外循环控制板，此时外循环控制板驱动三通阀开阀，变流器处于外循环散热状态，以降低变流器内部温度至适合的范围内。若变流器若处于刚启动运行的阶段，此时变流器内部温度尚处于低温阶段，则主控制器将发出加热命令至外循环控制板，则此时外循环控制板将触发加热状态，此时外循环控制板将驱动三通阀至关阀状态，并驱动水泵，则此时变流器处于内循环加热状态，待变流器加热至适合状态。当变流器加热至适合状态的时候，此时主控制经温度采样得知当前的变流器温度处于合适的温度区间，则主控制器将启动恒温控制模式，通过控制三通阀使变流器温度高则外循环，温度低则内循环的控制模式，使其处于一个恒定的温度区间，进而使变流器得以正常运行。
27.与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：本实用新型中的集成的外循环控制装置及其功能控制逻辑具有多模式功能：等待模式、预加热模式、正常运行模式、手动控制模式、外部散热风扇电流检测、实时通信功能，通过多个模式之间相互切换以精确控制外循环系统的正常运行。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型/实用新型的限制。
29.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。