一種水冷卻系統(tǒng)冷卻器控制方法及控制模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大功率電力電子設(shè)備冷卻裝置的控制領(lǐng)域，具體而言涉及一種水冷卻 系統(tǒng)冷卻器控制方法及控制模塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 大功率電力電子設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)中冷卻系統(tǒng)關(guān)乎被冷卻裝置的安全運(yùn)行和使用壽 命，是非常必要的配套設(shè)備。
[0003] 水冷卻系統(tǒng)的冷卻器工作狀況直接影響到冷卻效果，進(jìn)而關(guān)系到被冷卻設(shè)備的安 全運(yùn)行W及帶負(fù)荷能力。傳統(tǒng)冷卻器控制模式根據(jù)溫度達(dá)到對應(yīng)溫度啟停定值控制相應(yīng)的 組數(shù)冷卻器啟停，在環(huán)境溫度較低的情況下冷卻器冷卻效果較強(qiáng)，冷卻器快速降低系統(tǒng)溫 度，系統(tǒng)溫度的大幅度變化將導(dǎo)致冷卻器頻繁啟停，進(jìn)而減少冷卻器壽命；當(dāng)環(huán)境溫度偏高 的情況下冷卻器冷卻效果較弱，冷卻器必須達(dá)到相應(yīng)的溫度才能啟動對應(yīng)組數(shù)冷卻器，系 統(tǒng)溫度調(diào)整較慢；另外當(dāng)溫度長期保持一定區(qū)間內(nèi)會讓運(yùn)行冷卻器持續(xù)運(yùn)行，送種工況下 會導(dǎo)致冷卻器的磨損程度不同，不利于整個冷卻系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明旨在提供一種冷卻器控制的方法及控制模塊，能 夠讓冷卻器在不同環(huán)境溫度下相應(yīng)的調(diào)整冷卻器的啟停速度，保證冷卻系統(tǒng)在一定溫度范 圍內(nèi)穩(wěn)定，同時所有冷卻器具有較為均衡的使用效率，投入運(yùn)行的有效期基本保持一致，從 而讓冷卻系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的長期運(yùn)行。
[0005] 為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是；一種水冷卻系統(tǒng)冷卻器的控制方法，所述 冷卻器是根據(jù)冷卻方式的要求采用風(fēng)機(jī)、噴淋泉或者由兩者的組合方式形成的機(jī)電設(shè)備單 元，其特征在于，有如下步驟：
[0006] (1)實(shí)時監(jiān)測冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度W及各組冷卻器工作狀態(tài)，并對每組冷 卻器的運(yùn)行時間進(jìn)行計(jì)算；
[0007] 似將采集的冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度和計(jì)算出的各組冷卻器運(yùn)行時間分別與 對應(yīng)的設(shè)定值進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果；
[000引 （3)根據(jù)溫度比較結(jié)果或者各組冷卻器運(yùn)行時間比較結(jié)果對冷卻器進(jìn)行啟?？?制；
[0009] 其中根據(jù)溫度比較結(jié)果的步驟為：
[0010] (al)當(dāng)監(jiān)測到冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度處于設(shè)定的溫度控制范圍之內(nèi)時，保持 當(dāng)前運(yùn)行冷卻器數(shù)量不變；
[0011] 姐）當(dāng)監(jiān)測到冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度超過設(shè)定的溫度控制范圍上限后，變時 限啟動閑置的冷卻器，直至冷卻器全部啟動或者溫度重新回到溫度控制范圍之內(nèi)，啟動冷 卻器原則為先停先啟；
[001引 （3扣當(dāng)監(jiān)測到冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度低于設(shè)定的溫度控制范圍下限后，變時 限停止當(dāng)前運(yùn)行的冷卻器，直至冷卻器全部停止或者溫度重新回到溫度控制范圍之內(nèi)，停 止冷卻器的原則為先啟先停；
[0013] 其中根據(jù)各組冷卻器運(yùn)行時間比較結(jié)果的步驟為：
[0014] 化1)當(dāng)監(jiān)測到某組冷卻器的持續(xù)運(yùn)行時間小于冷卻器最長工作時間，該組冷卻器 保持工作；
[0015] 化2)當(dāng)監(jiān)測到某組冷卻器的持續(xù)運(yùn)行時間超過冷卻器最長工作時間，該組冷卻器 停止工作，同時啟動一組無故障的閑置冷卻器；
[0016] 化3)當(dāng)監(jiān)測到某組冷卻器的持續(xù)運(yùn)行時間超過冷卻器最長工作時間，同時沒有無 故障的閑置冷卻器，則該組冷卻器保持運(yùn)行，并且冷卻器控制模塊發(fā)出冷卻器運(yùn)行時間過 長的告警信號。
[0017] 上述方案中，步驟（a2)和步驟（a3)中所述變時限啟停冷卻器表現(xiàn)為啟停溫度的 時間間隔與溫度偏差為反時限關(guān)系；當(dāng)監(jiān)測到冷卻系統(tǒng)溫度偏離設(shè)定溫度范圍越多，啟停 冷卻器的間隔時間越短；當(dāng)檢測到冷卻系統(tǒng)偏離設(shè)定溫度范圍越小，啟停冷卻器的間隔時 間越長；變時限的啟停冷卻器時間間隔存在上下限。
[0018] 上述方案中，所述變時限的啟停冷卻器時間間隔取值范圍依據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求而 定。
[0019] 上述方案中，所述溫度控制范圍的上下限范圍依據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求而定。
[0020] 上述方案中，步驟化2)中啟動無故障的閑置冷卻器的順序?yàn)橄葐⑾韧?、輪換工作 的方式。
[0021] 上述方案中，所述冷卻器最長工作時間取值范圍依據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求而定。
[0022] 另外，本發(fā)明還提供一種水冷卻系統(tǒng)冷卻器的控制模塊，所述冷卻器是根據(jù)冷卻 方式的要求采用風(fēng)機(jī)、噴淋泉或者由兩者的組合方式形成的機(jī)電設(shè)備單元，所述控制模塊 和溫度監(jiān)視模塊、冷卻器工作狀態(tài)監(jiān)測模塊構(gòu)成水冷卻系統(tǒng)冷卻器的控制系統(tǒng)；其特征在 于，控制模塊接收采集到的冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度值和監(jiān)測到的各組冷卻器工作狀態(tài) 信號和故障信號；實(shí)時監(jiān)測冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度W及各組冷卻器工作狀態(tài)，并對每 組冷卻器的運(yùn)行時間進(jìn)行計(jì)算；將采集的冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度和計(jì)算出的各組冷卻 器運(yùn)行時間分別與對應(yīng)的設(shè)定值進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果；根據(jù)溫度比較結(jié)果或者各組冷 卻器運(yùn)行時間比較結(jié)果對冷卻器進(jìn)行啟?？刂疲?br>[0023] 其中根據(jù)溫度比較結(jié)果的步驟為：
[0024] (Cl)當(dāng)監(jiān)測到冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度處于設(shè)定的溫度控制范圍之內(nèi)時，保持 當(dāng)前運(yùn)行冷卻器數(shù)量不變；
[002引 （c2)當(dāng)監(jiān)測到冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度超過設(shè)定的溫度控制范圍上限后，變時 限啟動閑置的冷卻器，直至冷卻器全部啟動或者溫度重新回到溫度控制范圍之內(nèi)，啟動冷 卻器原則為先停先啟；
[002引（誠當(dāng)監(jiān)測到冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度低于設(shè)定的溫度控制范圍下限后，變時 限停止當(dāng)前運(yùn)行的冷卻器，直至冷卻器全部停止或者溫度重新回到溫度控制范圍之內(nèi)，停 止冷卻器的原則為先啟先停；
[0027] 其中根據(jù)各組冷卻器運(yùn)行時間比較結(jié)果的步驟為：
[0028](dl)當(dāng)監(jiān)測到某組冷卻器的持續(xù)運(yùn)行時間小于冷卻器最長工作時間，該組冷卻器 保持工作；
[0029] 他）當(dāng)監(jiān)測到某組冷卻器的持續(xù)運(yùn)行時間超過冷卻器最長工作時間，該組冷卻器 停止工作，同時啟動一組無故障的閑置冷卻器；
[0030] (d3)當(dāng)監(jiān)測到某組冷卻器的持續(xù)運(yùn)行時間超過冷卻器最長工作時間，同時沒有無 故障的閑置冷卻器，則該組冷卻器保持運(yùn)行，并且冷卻器控制模塊發(fā)出冷卻器運(yùn)行時間過 長的告警信號。
[0031] 上述方案中，所述溫度監(jiān)視模塊是由溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成，采用溫度 傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時采集冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度，并將該溫度值發(fā)送至控制各 組冷卻器工作狀態(tài)的冷卻器控制模塊。
[0032] 上述方案中，所述冷卻器工作狀態(tài)監(jiān)測模塊是由工作狀態(tài)接點(diǎn)和I/O接口模塊組 成，采用I/O接口模塊，將監(jiān)測到的各組冷卻器工作狀態(tài)信號和故障信號發(fā)送至冷卻器控 制模塊。
[0033] 上述方案中，步驟（c2)和步驟（c3)中所述變時限啟停冷卻器表現(xiàn)為啟停溫度的 時間間隔與溫度偏差為反時限關(guān)系；當(dāng)監(jiān)測到冷卻系統(tǒng)溫度偏離設(shè)定溫度范圍越多，啟停 冷卻器的間隔時間越短；當(dāng)檢測到冷卻系統(tǒng)偏離設(shè)定溫度范圍越小，啟停冷卻器的間隔時 間越長；變時限的啟停冷卻器時間間隔存在上下限。
[0034] 上述方案中，所述變時限的啟停冷卻器時間間隔取值范圍依據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求而 定。
[0035] 上述方案中，所述溫度控制范圍的上下限范圍依據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求而定。
[0036] 上述方案中，步驟（d2)中啟動無故障的閑置冷卻器的順序?yàn)橄葐⑾韧?、輪換工作 的方式。
[0037] 上述方案中，所述冷卻器最長工作時間取值范圍依據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求而定。
[0038] 由W上本發(fā)明的技術(shù)方案可知，本發(fā)明的有益效果在于通過變時限控制冷卻器啟 停W及定時切換冷卻器實(shí)現(xiàn)根據(jù)環(huán)境溫度變化幅度的不同采用相應(yīng)的變時限處理方式，保 證冷卻器快速響應(yīng)，同時能夠保證所有冷卻器具有較為均衡的使用效率，投入運(yùn)行的有效 期基本保持一致，有效提高冷卻系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0039] 圖1為本發(fā)明的冷卻器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0040] 圖2為本發(fā)明的冷卻器溫度控制原理圖。
[0041] 圖3為本發(fā)明的冷卻器工作狀態(tài)控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 為了詳細(xì)的了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例說明如下。
[0043] 一種水冷卻系統(tǒng)冷卻器的控制方法，如圖1所示，所述水冷卻系統(tǒng)冷卻器的控制 包括溫度監(jiān)視模塊、冷卻器工作狀態(tài)監(jiān)測模塊W及控制各組冷卻器工作狀態(tài)的冷卻器控制 模塊。所述冷卻器是根據(jù)冷卻方式的要求采用風(fēng)機(jī)、噴淋泉或者由兩者的組合方式形成的 機(jī)電設(shè)備單元。所述冷卻器控制方法有如下步驟：
[0044] (1)實(shí)時監(jiān)測冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度W及各組冷卻器工作狀態(tài)，并對每組冷 卻器的運(yùn)行時間進(jìn)行計(jì)算；
[0045] 似將采集的冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度和計(jì)算出的各組冷卻器運(yùn)行時間分別與 對應(yīng)的設(shè)定值進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果；
[0046] (3)根據(jù)溫度比較結(jié)果或者各組冷卻器運(yùn)行時間比較結(jié)果對冷卻器進(jìn)行啟?？?制：
[0047] 其中根據(jù)溫度比較結(jié)果的步驟為：
[004引（al)當(dāng)監(jiān)測到冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度處于設(shè)定的溫度控制范圍之內(nèi)時，保持 當(dāng)前運(yùn)行冷卻器數(shù)量不變；
[0049] 姐）當(dāng)監(jiān)測到冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度超過設(shè)定的溫度控制范圍上限后，變時 限啟動閑置的冷卻器，直至冷卻器全部啟動或者溫度重新回到溫度控制范圍之內(nèi)，啟動冷 卻器原則為先停先啟；
[0050] 佔(zhàn)）當(dāng)監(jiān)測到冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度低于設(shè)定的溫度控制范圍下限后，變時 限停止當(dāng)前運(yùn)行的冷卻器，直至冷卻器全部停止或者溫度重新回到溫度控制范圍之內(nèi)，停 止冷卻器的原則為先啟先停；
[0051] 其中根據(jù)各組冷卻器運(yùn)行時間比較結(jié)果的步驟如圖3所示，為：
[0052] 化1)當(dāng)監(jiān)測到某組冷卻器的持續(xù)運(yùn)行時間小于冷卻器最長工作時間，該組冷卻器 保持工作；
[0053] 化2)當(dāng)監(jiān)測到某組冷卻器的持續(xù)運(yùn)行時間超過冷卻器最