CN101530017A - 电气设备的冷却装置以及冷却方法 - Google Patents
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Abstract
HV_ECU执行包括以下步骤的程序,即:接收路径信息的步骤(S100);获得蓄电池冷却鼓风机的占空比指令值的步骤(S102);计算冷却风量Va的步骤(S104);获得电池温度TB和进气温度TC的步骤(S106、S108);计算TB-TC的步骤(S110);计算冷却能力Wc的步骤(S112);估计电池温度TBS的步骤(S114);以及如果是异常状态(在S116中为“是”)则实施实效保护处理的步骤(S118)。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备的冷却,尤其涉及高精度地估计冷却介质向电气设备供应的状态的技术,所述电气设备与具有多个路径的介质通道连接。
背景技术
搭载有代替发动机的行驶用马达的电动汽车(包括通过燃料电池使行驶用马达动作的车辆)已被开发出并且正被实际应用,而且搭载有发动机和行驶用马达的混合动力汽车也已被开发出并且正被实际应用。这样的车辆包括向行驶用马达输出驱动电力的行驶用蓄电池。该行驶用蓄电池在充放电时伴有化学反应,因此为了防止由于蓄电池变为高温状态而导致的蓄电池劣化,需要进行冷却。
鉴于上述问题,日本专利文献特开2004-1674号公报公开了可靠地冷却车载蓄电池的蓄电池温度管理装置。该蓄电池温度管理装置被应用在具有后空调单元(rear air conditioner unit)的车辆上,用于管理安装在车辆上的蓄电池的温度,所述后空调单元被安装在车辆后方侧,并收纳有用于调节吹向车厢内的空气的温度的空气温度调节装置。蓄电池温度管理装置的特征在于,具有将通过空气温度调节装置的空气导向蓄电池的通道,并通过将由该通道引导的空气供应给蓄电池来管理蓄电池的温度。
与通过导入厢内空气来冷却蓄电池的现有技术相比,上述公报所公开的蓄电池温度管理装置在冷却蓄电池时能够降低吹到蓄电池上的空气的温度。
但是,在上述公报所公开的蓄电池温度管理装置中,形成有使厢内的空气流向蓄电池的路径或者使用在空调装置中被冷却的空气来冷却蓄电池的路径等多个路径。因此存在只通过与冷却扇的动作状态相关的信息(占空比指令值或冷却扇转速)是无法准确地把握冷却扇的冷却能力的问题。这是因为,多个路径中的每个路径的压力损失都有所不同,并且当在冷却介质的流通路径上设置多个冷却扇时,即使冷却扇同样地动作,蓄电池的冷却能力也会不同。因此,有时蓄电池的冷却控制的精度会下降、或者蓄对电池的过充电状态等异常状态的判断会延迟。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种准确地把握冷却能力以提高电气设备的冷却控制和异常判断精度的电气设备的冷却装置以及冷却方法。
该发明的一个方面涉及的电气设备的冷却装置是用于冷却电气设备的冷却装置。该冷却装置包括:介质通道,其一端与进气口连接,另一端与电气设备连接,并在进气口至电气设备之间具有多个冷却介质的流通路径;供应单元,用于经由介质通道向电气设备供应冷却介质;选择单元,用于选择多个路径中的任一个路径;估计单元,基于与对应于由选择单元选中的路径的压力损失的程度相关的信息,来估计由供应单元供应的冷却介质对电气设备的冷却程度;以及控制单元,用于根据估计出的冷却程度来控制供应单元和电气设备中的至少任一个。
根据该发明,当在介质通道中形成多个流通路径时,压力损失的程度会根据各流通路径而有所不同。因此,基于与和选中的路径对应的压力损失的程度相关的信息来估计冷却的程度,由此能够在选中的路径中准确地把握供应单元对电气设备的冷却能力。由此,例如通过根据估计出的冷却程度来控制供应量,能够提高电气设备的冷却控制的精度。或者,基于估计出的冷却程度来估计电气设备的温度,并根据估计出的温度与电气设备的实际温度之差来判断供应单元和电气设备中的至少任一个处于异常,从而能够提高异常判断的精度。因此,能够提供准确地把握冷却能力来提高电气设备的冷却控制和异常判断的精度的电气设备的冷却装置以及冷却方法。
优选的是,电气设备的冷却装置还包括:第一温度检测单元,用于检测电气设备的第一温度;以及第二温度检测单元,用于检测向电气设备供应的冷却介质的第二温度。估计单元包括:用于基于信息来估计由供应单元向电气设备供应的冷却介质的流量的单元;以及用于基于检测出的第一温度与检测出的第二温度之差以及估计出的流量来估计冷却程度的单元。
根据该发明,当在介质通道上形成多个流通路径时,压力损失的程度会根据各流通路径而有所不同。因此,基于与和选中的路径对应的压力损失的程度相关的信息,能够估计向电气设备供应的冷却介质(例如为空气)的流量。另外,基于估计出的流量以及第一温度与第二温度之差,能够估计选中路径中的冷却介质对电气设备的冷却程度。由此,能够在选中的路径中准确地把握供应单元对电气设备的冷却能力。
进一步优选的是,电气设备的冷却装置还包括:温度估计单元,用于基于估计出的冷却程度来估计电气设备的温度;以及判断单元,用于基于检测出的第一温度与估计出的温度之差来判断电气设备和供应单元中的至少任一个是否处于异常状态。控制单元包括用于在判断出异常状态时控制所述供应单元和所述电气设备中的至少任一个以使电气设备的温度至少不上升的单元。
根据该发明,基于估计出的冷却程度来估计电气设备的温度,如果与检测出的第一温度差异大(例如第一温度明显高),则能够高精度地判断出电气设备的异常(例如,蓄电机构的过充电状态)、或者供应单元的性能下降等异常。
进一步优选的是,在介质通道上的流通路径分叉的位置处设置有切换流通路径的切换机构。选择单元包括用于通过由切换机构切换流通路径来选择流通路径的单元。信息是将切换机构的切换状态与流量对应起来的信息。
根据该发明,基于有关切换机构的切换状态的信息,能够确定当前选中的流通路径。通过估计与确定的流通路径相对应的冷却介质的流量,能够估计向电气设备供应的冷却介质的流量。由此,能够在确定的流通路径上准确地把握供应单元对电气设备的冷却能力。
本发明另一方面涉及的电气设备的冷却装置是用于冷却电气设备的冷却装置。该冷却装置包括:冷却介质的介质通道,其一端与进气口连接,另一端与电气设备连接,并在进气口至电气设备之间具有流通路径;第一供应单元,用于经由介质通道向电气设备供应冷却介质;第二供应单元,设置在流通路径上的进气口与第一供应单元之间,用于向电气设备供应冷却介质;估计单元,用于基于由第二供应单元供应的冷却介质的供应状态,来估计由第一供应单元供应的冷却介质对电气设备的冷却程度;以及控制单元,用于根据估计出的冷却程度来控制第一供应单元、第二供应单元以及所述电气设备中的至少任一个。
根据该发明,当在流通路径上设置第一供应单元和第二供应单元时,即使第一供应单元一样地动作,向电气设备供应的冷却介质的流量也会根据第二供应单元的冷却介质的供应状态而有所不同。因此,通过基于由第二供应单元供应的冷却介质的供应状态来估计由第一供应单元供应的冷却介质对电气设备的冷却程度,由此能够准确地把握第一供应单元对电气设备的冷却能力。由此,例如通过根据估计出的冷却程度来控制供应量,能够提高电气设备的冷却控制的精度。或者,基于估计出的冷却程度来估计电气设备的温度,并根据估计出的温度与电气设备的实际温度之差来判断第一供应单元、第二供应单元以及电气设备中的至少任一个处于异常,从而能够提高异常判断的精度。因此,能够提供准确地把握冷却能力来提高电气设备的冷却控制和异常判断的精度的电气设备的冷却装置以及冷却方法。
优选的是,电气设备的冷却装置还包括:第一温度检测单元,用于检测电气设备的第一温度;以及第二温度检测单元,用于检测从电气设备供应的冷却介质的第二温度。估计单元包括:用于基于第二供应单元的供应状态来估计由第一供应单元向电气设备供应的冷却介质的流量的单元;以及用于基于检测出的第一温度与检测出的第二温度之差以及估计出的流量来估计冷却程度的单元。
根据该发明,当在流通路径上设置第一供应单元和第二供应单元时,即使第一供应单元一样地动作,向电气设备供应的冷却介质的流量也会根据第二供应单元的冷却介质的供应状态而有所不同。因此,能够基于第二供应单元的供应状态来估计由第一供应单元向电气设备供应的冷却介质的流量。另外,基于估计出的流量以及第一温度与第二温度之差,能够估计冷却程度。由此,能够准确地把握第一供应单元对电气设备的冷却能力。
进一步优选的是,电气设备的冷却装置还包括:温度估计单元,用于基于估计出的冷却程度来估计电气设备的温度;以及判断单元,用于基于检测出的第一温度与估计出的温度之差来判断第一供应单元、第二供应单元以及电气设备中的至少任一个是否处于异常状态。控制单元包括用于在判断出异常状态时控制第一供应单元、第二供应单元以及电气设备中的至少任一个以使电气设备的温度至少不上升的单元。
根据该发明,基于估计出的冷却程度来估计电气设备的温度,如果与检测出的第一温度差异大(例如,如果第一温度明显高),则能够高精度地判断出电气设备的异常或者第一供应单元和第二供应单元的性能下降等异常。
进一步优选的是,介质通道具有多个流通路径。在介质通道上的流通路径分叉的位置处设置有切换流通路径的切换机构。冷却装置还包括选择单元,该选择单元用于通过由切换机构切换流通路径来选择多个流通路径中的某一个。估计单元包括基于第二供应单元的供应状态以及选中的流通路径来估计冷却程度的单元。
根据该发明,当在介质通道上形成多个流通路径时,压力损失的程度会根据各流通路径而有所不同。因此,即使第一供应单元和第二供应单元一样地动作,流通的冷却介质的流量也会有所不同。因此,通过基于第二供应单元的供应状态和选中的流通路径来估计冷却程度,能够在选中的流通路径中准确地把握第一供应单元对电气设备的冷却能力。
进一步优选的是,第二供应单元包括用于通过风扇的旋转来向介质通道供应冷却介质的单元。冷却装置还包括用于检测风扇的转速的检测单元。估计单元包括用于基于检测出的转速和选中的流通路径来估计冷却程度的单元。
根据该发明,通过检测风扇的转速,能够检测第二供应单元的供应状态。从而,通过基于所选中的流通路径和风扇的转速来估计冷却程度,能够准确地把握第一供应单元对电气设备的冷却能力。
进一步优选的是,第二供应单元包括用于以电动机为动力源并通过风扇的旋转来向介质通道供应冷却介质的单元。估计单元包括用于基于控制电动机时的占空比指令值和选中的流通路径来估计冷却程度的单元。
根据该发明,能够基于控制电动机时的占空比指令来检测第二供应单元的供应状态。因此,通过基于选中的流通路径和占空比指令值来估计冷却程度,能够准确地把握第一供应单元对电气设备的冷却能力。
附图说明
图1是示出第一实施例中的电气设备的冷却装置的结构的图;
图2是示出介质通道中的空气的流动(路径A)的图;
图3是示出介质通道中的空气的流动(路径B)的图;
图4是示出介质通道中的空气的流动(路径C)的图;
图5是示出介质通道中的空气的流动(路径D)的图;
图6是第一实施例中的电气设备的冷却装置所包括的HV_ECU的功能框图;
图7是示出与通风阻力信息以及蓄电池冷却鼓风机的占空比指令值对应起来的冷却风量Va的图(其一);
图8是示出与通风阻力信息以及蓄电池冷却鼓风机的占空比指令值对应起来的冷却风量Va的图(其二);
图9是示出与电池温度和进气温度之差以及冷却风量Va对应起来的冷却能力Wc的图;
图10是示出由第一实施例中的电气设备的冷却装置所包括的HV_ECU执行的程序的控制结构的流程图;
图11是示出与后空调鼓风机的占空比指令值以及蓄电池冷却鼓风机的占空比指令值对应起来的、与路径A相对应的冷却能力Wc的图;
图12是示出与后空调鼓风机的占空比指令值以及蓄电池冷却鼓风机的占空比指令值对应起来的、与路径B相对应的冷却能力Wc的图;
图13是示出与后空调鼓风机的占空比指令值以及蓄电池冷却鼓风机的占空比指令值对应起来的、与路径C相对应的冷却能力Wc的图;
图14是示出与后空调鼓风机的占空比指令值以及蓄电池冷却鼓风机的占空比指令值对应起来的、与路径D相对应的冷却能力Wc的图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施例。在以下的说明中,对相同的部件标注相同的标号。它们的名称和功能也相同。因此,不重复对这些部件的详细说明。
<第一实施例>
如图1所示,本实施例中的电气设备的冷却装置包括后空调单元100、空调器ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)200、HV_ECU 300以及蓄电池冷却鼓风机400。
在实施例中,“电气设备”作为高压蓄电池500进行了说明,但例如也可以是电容器、燃料电池或逆变器等电气设备,而不特别限定为高压蓄电池。
另外,在本实施例中,高压蓄电池500被安装在以旋转电机和内燃机为驱动源的混合动力车辆上。高压蓄电池500向旋转电机供应电力。车辆不特别限定为混合动力车辆,例如既可以是电动汽车,也可以是燃料电池汽车。
高压蓄电池500被安装在设置于车厢内的后部座位与设置于车辆的后部一侧的行李箱之间(均没有图示)。安装高压蓄电池500的位置不特别限定于此。另外,本发明的应用也不限于安装在车辆上的电气设备。
后空调单元100被设置在设置于车厢内的后部座位与设置于车辆的后部一侧的行李箱之间。在后空调单元100上形成有使冷却介质流通的介质通道,在介质通道的中途的路径上设置有后空调鼓风机600。在本实施例中,冷却介质作为空气进行了说明,但也可以使用空气以外的气体或液体。
介质通道与设置在车厢内的进气口150、152连接,并与蓄电池冷却鼓风机400以及车厢内的空调的排气口(未图示)连接。
介质通道由冷却管道154、156、158、160、162、164、502、504和切换气门102、104、106、108、110、112构成。介质通道根据切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态而具有多个空气流通路径。
进气口150、152通过冷却管道154相连。并且,在冷却管道154中的进气口150、152之间设置有切换气门102。通过对切换气门102进行切换,使经由冷却管道154的进气口150、152之间成为连通状态或者阻断状态。
冷却管道154的进气口150一侧的一端分别与冷却管道156、160的一端连接。冷却管道156的另一端连接在冷却管道162的中途上。另外,冷却管道158的一端连接在冷却管道156的中途上。
在冷却管道156与冷却管道158的分叉位置处设置有切换气门104。通过对切换气门104进行切换,使冷却管道156、158之间成为阻断状态、或者使冷却管道158和冷却管道156的与冷却管道162连接的那一侧的一部分成为连通状态,并使冷却管道156的一个端侧和另一个端侧成为阻断状态。冷却管道158的另一端与行李箱800连接。
在冷却管道156的另一端设置有切换气门106。通过对切换气门106进行切换,使冷却管道156和冷却管道162成为连通状态,并减少冷却管道162的通道截面积,或者使冷却管道156和冷却管道162成为阻断状态。
冷却管道162的一端连接在冷却管道154的中途上。在冷却管道162的一个端侧设置有过滤器900。过滤器900将杂质或尘埃等异物从通过的空气中去除。在冷却管道162的中途的位于与冷却管道156分叉的位置和过滤器900之间的位置处设置有后空调鼓风机600。冷却管道162的另一端与车厢内的空调的排气口连接。
在冷却管道162中途的从冷却管道164的分叉位置靠车厢内的空调的排气口一侧的位置处设置有切换气门110、112。通过对切换气门110、112进行切换,使冷却管道162的一个端侧和另一个端侧成为连通状态,或者使冷却管道162的一个端侧和另一个端侧成为阻断状态,或者通过对切换气门110、112中的任一个进行切换来减少冷却管道162中途的通道截面积。
另外,在冷却管道162中途的比与冷却管道156分叉的位置靠近空调的排出口一侧的位置处设置有蒸发器1000。蒸发器1000通过内部的制冷剂蒸发来冷却蒸发器1000自身,并且一旦从后空调鼓风机600供应的空气与该蒸发器1000接触,就降低空气的温度。由于蒸发器1000的构造是公知的技术,因此不对其进行详细的说明。
另外,冷却管道164的一端连接在冷却管道162中途的蒸发器1000与切换气门110、112之间。并且,冷却管道164的另一端连接在冷却管道160的中途部分。
在冷却管道164与冷却管道160的分叉位置处设置有切换气门108。通过对切换气门108进行切换,使冷却管道160、164之间成为阻断状态、或者使冷却管道160的一个端侧和另一个端侧成为阻断状态并使冷却管道160、164之间成为连通状态,或者使冷却管道160、164之间成为连通状态并使冷却管道160的一个端侧和另一个端侧成为连通状态。
冷却管道160的另一端与蓄电池冷却鼓风机400连接。蓄电池冷却鼓风机400经由冷却管道502与高压蓄电池500连接。从蓄电池冷却鼓风机400送来的空气被供应给高压蓄电池500。
高压蓄电池500与冷却管道504的一端连接。在高压蓄电池500中通过热交换而温度上升了的空气被排出到冷却管道504中。冷却管道504的另一端例如被形成为连通至车辆外部,但不特别限定于此。例如,既可以连接到行李箱上,也可以循环到车厢内或后空调单元100中。
切换气门102、104、106、108、110、112根据来自空调器ECU 200的切换信号而连续切换气门的位置(角度),但不特别限定于此。例如,也可以根据来自空调器ECU 200的切换信号选择性地改变预定的多个位置(例如,两个位置)。
另外,在冷却管道502中途的通道内设置有进气温度检测传感器302,该进气温度检测传感器302检测要进入高压蓄电池500内的空气的温度。进气温度检测传感器302将表示所检测到的空气的温度TC的信号发送给HV_ECU 300。
另外,在高压蓄电池500的内部设置有检测高压蓄电池500的温度的电池温度检测传感器304。电池温度检测传感器304将表示所检测到的高压蓄电池500的温度TB的信号发送给HV_ECU 300。
在本实施例中,高压蓄电池500是包括电池模块集合体和容纳电池模块集合体的壳体的电池组,电池模块集合体通过组合多个电池模块而形成,每个电池模块通过串联连接多个电池单元而构成。
供应到高压蓄电池500中的空气在壳体内部流动,并通过与内部的电池模块集合体接触来进行热交换。由此,充放电时在电池模块集合体中产生的热量被传递给空气,通过降低电池模块集合体的温度来进行冷却。
蓄电池冷却鼓风机400由电动机和冷却扇(均未图示)构成。从HV_ECU 300向蓄电池冷却鼓风机400发送占空比控制指令信号。蓄电池冷却鼓风机400的电动机基于所接收的占空比控制指令信号而驱动。冷却扇通过电动机的驱动而旋转,从而从蓄电池冷却鼓风机400向高压蓄电池500供应空气。
后空调鼓风机600由电动机和冷却扇(均未图示)构成。从空调器ECU 200向后空调鼓风机600发送占空比控制指令信号。后空调鼓风机600的电动机基于所接收的占空比控制指令信号而驱动。冷却扇通过电动机的驱动而旋转,从而从后空调鼓风机600向蒸发器1000供应空气。
蓄电池冷却鼓风机400对应于“第一供应单元”,后空调鼓风机600对应于“第二供应单元”。
在蓄电池冷却鼓风机400上设置有转速检测传感器(未图示),该转速检测传感器检测电动机或冷却扇的转速。转速检测传感器向HV_ECU300发送表示电动机或冷却扇的转速的信号。
另外,在后空调鼓风机600上设置有转速检测传感器(未图示),该转速检测传感器检测电动机或冷却扇的转速。转速检测传感器向空调器ECU 200发送表示电动机或冷却扇的转速的信号。
转速检测传感器例如通过设置在电动机上的分解器等来实现,但不特别限定于此。例如也可以使用霍尔元件等来检测电动机或冷却扇的转速。
空调器ECU 200根据后空调单元100的工作状态或车厢内的温度来进行控制,以对切换气门102、104、106、108、110、112中的至少一个进行切换。空调器ECU 200与HV_ECU 300可双向通信地连接。因此,空调器ECU 200根据来自HV_ECU 300的切换气门的请求来进行控制,以切换切换气门102、104、106、108、110、112中的至少一个。
HV_ECU 300控制高压蓄电池500的充电状态。或者根据高压蓄电池500的状态来控制蓄电池冷却鼓风机400,或者根据车辆的状态来控制旋转电机和安装在车辆上的各种电气设备。在本实施例中,将HV_ECU 300和空调器ECU 200作为可见双向通信的两个ECU进行了说明,但也可以是综合了HV_ECU 300的功能和空调器ECU 200的功能的一个ECU。
在以上的构成中,本实施例的空调器ECU 200根据来自HV_ECU 300的切换请求或后空调单元100的工作状态来选择介质通道中的多个空气流通路径中的任一个流通路径。具体地说,空调器ECU 200基于来自HV_ECU 300的切换请求信号或车厢内的温度、对后空调单元100的操作状态来将气门切换信号发送给切换气门102、104、106、108、110、112中的至少任一个,以使空气在介质通道中沿着预定的多个空气流通路径中的任一个流通路径流通。
例如,如图2所示,当分为用于冷却高压蓄电池500的空气的流通路径和用于空调的空气的流通路径时,空调器ECU 200对切换气门102进行切换,以使冷却管道154的两端的进气口150、152之间变为阻断状态。并且,空调器ECU 200对切换气门106进行切换,以阻断冷却管道156和冷却管道162。空调器ECU 200也可以对切换气门104进行切换,以使冷却管道156的一个端侧和另一个端侧成为阻断状态。并且,空调器ECU200对切换气门108进行切换,以使冷却管道164和冷却管道160成为阻断状态。
在上述的切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态中,如果蓄电池冷却鼓风机400工作,则如图2的实线箭头所示,车厢内的空气从进气口150被导入。被导入到进气口150中的空气沿着冷却管道160流通,并吸入到蓄电池冷却鼓风机400中。通过蓄电池冷却鼓风机400工作,从冷却扇加压输送的空气被供应到高压蓄电池500中。供应到高压蓄电池500中的空气与高压蓄电池500内的电池模块集合体进行热交换,然后被排出到冷却管道504。此时,电池模块集合体的热量被传递给空气。在以下的说明中,将图2的实线箭头的路径称为“路径A”。
另外,在后空调单元100的工作期间,如果后空调鼓风机600工作,则如图2的虚线箭头所示,车厢内的空气从进气口152被导入。导入到进气口152中的空气沿着冷却管道154流通,并通过过滤器900之后被吸入后空调鼓风机600中。通过后空调鼓风机600工作,从冷却扇加压输送的空气被供应到蒸发器1000。供应至蒸发器1000的空气与蒸发器1000进行热交换,之后从车厢内的空调的排气口排出。此时,空气的热量被传递给蒸发器1000。因此,从排气口排出的空气的温度与从进气口152吸入的空气的温度相比变低。
另一方面,如图3所示,当将通过后空调单元100降低了温度的空气用于冷却高压蓄电池500时,空调器ECU 200对切换气门102进行切换,以使冷却管道154的两端的进气口150、152之间成为连通状态。另外,空调器ECU 200对切换气门106进行切换,以使冷却管道156和冷却管道162成为阻断状态。
另外,空调器ECU 200对切换气门108进行切换,以使冷却管道160的一个端侧和另一个端侧成为阻断状态。并且,空调器ECU 200对切换气门110、112进行切换,以使冷却管道162的后空调鼓风机600侧和车厢内的空调的排气口侧成为阻断状态。
在上述的切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态下,如果蓄电池冷却鼓风机400和后空调鼓风机600工作,则如图3的实线箭头所示,车厢内的空气分别被导入到进气口150、152中。
被导入到进气口150、152中的空气在冷却管道154中流通,并在通过过滤器900之后被吸入后空调鼓风机600中。通过后空调鼓风机600工作,从冷却扇加压输送的空气被供应给蒸发器1000。
供应给蒸发器1000的空气与蒸发器1000进行热交换,然后在冷却管道164中流通。此时,空气的热量被传递给蒸发器1000。因此,在冷却管道164中流通的空气的温度与从进气口150、152进入的空气的温度相比变低。
在冷却管道164中流通的空气还被导入到冷却管道160中,并被吸入蓄电池冷却鼓风机400中。通过蓄电池冷却鼓风机400工作,从冷却扇加压输送的空气被供应给高压蓄电池500。供应给高压蓄电池500的空气与高压蓄电池500内的电池模块集合体进行热交换,然后被排出到冷却管道504中。此时,电池模块集合体的热量被传递给空气。在以下的说明中,将图3的箭头的路径称为“路径B”。
另一方面,如图4所示,当将通过后空调单元100降低了温度的空气用于冷却高压蓄电池500和空调时,切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态只有在切换切换气门110、112以使后空调鼓风机600侧和车厢内的空调的排气口侧成为连通状态的这一点与图3比较。
在上述的切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态下,如果蓄电池冷却鼓风机400和后空调鼓风机600工作,则如图4的实线箭头所示,车厢内的空气分别被导入到进气口150、152中。
被导入到进气口150、152中的空气在冷却管道154中流通,并在通过过滤器900之后被吸入后空调鼓风机600中。通过后空调鼓风机600工作,从冷却扇加压输送的空气被供应给蒸发器1000。
供应给蒸发器1000的空气与蒸发器1000进行热交换,然后在冷却管道164中流通。此时,空气的热量被传递给蒸发器1000。因此,在冷却管道164中流通的空气的温度与从进气口150、152进入的空气的温度相比变低。
在冷却管道164中流通的空气还被导入到冷却管道160中,并被吸入蓄电池冷却鼓风机400中。通过蓄电池冷却鼓风机400工作,从冷却扇加压输送的空气被供应给高压蓄电池500。供应给高压蓄电池500的空气与高压蓄电池500内的电池模块集合体进行热交换,然后被排出到冷却管道504中。此时,电池模块集合体的热量被传递给空气。在以下的说明中,将图4的实线箭头的路径称为“路径C”。
另外,在后空调单元100工作时,还如图4的虚线箭头所示,与蒸发器1000进行了热交换的空气的一部分从车厢内的空调的排气口排出。此时,空气的热量被传递给蒸发器1000,因此从排气口排出的空气的温度与从进气口150、152进入的空气的温度相比变低。
另一方面,如图5所示,当通过后空调单元100只向车厢内进行送风、并且使用由蒸发器1000冷却后的空气来冷却高压蓄电池500时,空调器ECU 200对切换气门102进行切换,以使冷却管道154的两端的进气口150、152之间成为阻断状态。并且,空调器ECU 200对切换气门106进行切换,以使冷却管道162中的冷却管道156、162之间成为连通状态,并使冷却管道162的通道截面积减少。
并且,空调器ECU 200对切换气门108进行切换,以使冷却管道160的一个端侧和另一个端侧成为阻断状态。另外,空调器ECU 200对切换气门110、112进行切换,以使冷却管道162的后空调鼓风机600侧和车厢内的空调的排气口侧成为阻断状态。
在上述的切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态下,如果蓄电池冷却鼓风机400和后空调鼓风机600工作,则如图5的实线箭头所示,车厢内的空气从进气口152导入。
从进气口152导入的空气在冷却管道154中流通,并在通过过滤器900之后被吸入后空调鼓风机600中。通过后空调鼓风机600工作,从冷却扇加压输送的空气的一部分被供应给蒸发器1000。
供应给蒸发器1000的空气与蒸发器1000进行热交换,然后在冷却管道164中流通。此时,空气的热量被传递给蒸发器1000。因此,在冷却管道164中流通的空气的温度与从进气口152进入的空气的温度相比变低。
在冷却管道164中流通的空气还被导入到冷却管道160中,并被吸入蓄电池冷却鼓风机400中。通过蓄电池冷却鼓风机400工作,从冷却扇加压输送的空气被供应给高压蓄电池500。供应给高压蓄电池500的空气与高压蓄电池500内的电池模块集合体进行热交换,然后被排出到冷却管道504中。此时,电池模块集合体的热量被传递给空气。在以下的说明中,将图5的箭头的路径称为“路径D”。
另外,在后空调单元100工作时,还如图5的虚线箭头所示,从后空调鼓风机600供应的空气的一部分不与蒸发器1000接触,而是在冷却管道156中流通并从进气口150排出到车厢内。
在具有如上结构的冷却装置中,本发明具有以下特点:HV_ECU 300基于与对应于从介质通道中所设定的多个流通路径中选择的路径的压力损失的程度相关的信息,来估计由蓄电池冷却鼓风机400供应的空气对高压蓄电池500的冷却程度。本发明还具有以下特点:HV_ECU 300基于路径信息以及由后空调鼓风机600供应的空气的供应状态来估计由蓄电池冷却鼓风机400供应的空气对高压蓄电池500的冷却程度。
HV_ECU 300根据估计出的冷却程度来控制蓄电池冷却鼓风机400、后空调鼓风机600以及高压蓄电池500中的至少任一个的工作状态。
图6示出本实施例中的电气设备的冷却装置所包括的HV_ECU 300的功能框图。
HV_ECU 300包括输入接口(以下记为输入I/F)310、计算处理部340、存储部320以及输出接口(以下记为输出I/F)330。
输入I/F310接收来自空调器ECU 200的路径信息、来自蓄电池冷却鼓风机400的电池鼓风机转速信号、来自后空调鼓风机600的空调鼓风机转速信号、来自蓄电池温度检测传感器304的电池温度信号以及来自进气温度检测传感器302的进气温度信号,并将这些信号发送给计算处理部340。
计算处理部340包括流量计算部342、温度差计算部344、冷却能力计算部346、电池温度估计部348、异常判断部350以及失效保护处理部352。
流量计算部342根据路径信息和针对蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值并使用预先存储在存储部320中的图7所示的表来计算从蓄电池冷却鼓风机400送来的冷却风量Va。图7所示的表是示出与蓄电池冷却鼓风机400的工作状态和路径对应起来的冷却风量Va的表,可通过实验等恰当地设定。也可以使用来自蓄电池冷却鼓风机400的电池鼓风机转速,以代替对蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值。
图7的表所示的通风阻力信息(0)~(4)是基于切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态(即,各切换气门的气门位置(角度)等)和后空调鼓风机600的工作状态(例如为针对后空调鼓风机600的占空比指令值或转速)来确定与空气的流通路径中的压力损失相应的冷却风量Va的信息。
例如,假定通风阻力信息(2)是与路径A对应的切换状态,并被设定为与后空调鼓风机600的预定的范围内的占空比指令值相对应的情况。
如果切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态是与路径A对应的切换状态,并且后空调鼓风机600的占空比指令值处于预定的范围内,则空调器ECU 200将表示通风阻力信息(2)的信号作为路径信息发送给HV_ECU 300。
流量计算部342在接收到表示通风阻力信息(2)的路径信息后,基于针对蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值并根据图7所示的表来计算冷却风量Va。例如,此时如果假定占空比指令值为30%,则流量计算部342从图7的表中计算出冷却风量Va为40m3/h。
另外,流量计算部342不限于使用图7所示的表来计算冷却风量Va。例如,如图8所示,流量计算部也可以使用与各种路径以及后空调鼓风机600的工作状态相对应的11种通风阻力信息(0)~(10)来计算冷却风量Va。另外,还可以代替图7或图8所示的表而使用映射图或数学式。流量计算部342也可以将算出的冷却风量Va临时存储在存储部320中。
另外,流量计算部342也可以通过线性插值等来计算与图7或图8所示的表中没有记载的占空比指令值相对的冷却风量Va。
温度差计算部344基于电池温度信号和进气温度信号来计算高压蓄电池500的电池温度TB与进气温度TC之差。温度差计算部344也可以将所计算出的电池温度TB与进气温度TC之差临时存储在存储部320中。
冷却能力计算部346基于所计算出的电池温度TB与进气温度TC之差以及冷却风量Va来计算冷却能力Wc。在本实施例中,“冷却能力”表示通过从蓄电池冷却鼓风机400供应的空气对高压蓄电池500进行冷却的程度,具体地说,表示每单位时间能够散热的热量。
例如,冷却能力计算部346根据电池温度TB与进气温度TC之差以及冷却风量Va并使用图9所示的表来计算冷却能力Wc。图9所示的表是表示与电池温度TB和进气温度TC之差以及冷却风量Va对应起来的冷却能力Wc的表,可通过实验等恰当地设定。另外,也可以代替图9所示的表而使用映射图或数学式。
例如,当计算出的电池温度TB与进气温度TC之差为5度、并且冷却风量Va为40m3/h时,冷却能力计算部346从图9所示的表中计算出冷却能力Wc为90W。另外,冷却能力计算部346也可以将计算出的冷却能力Wc临时存储在存储部320中。另外,冷却能力计算部346也可以通过线性插值来计算与冷却风量Va以及电池温度TB与进气温度TC之差中没有被记载在图9所示表中的温度差以及风量相对应的冷却能力Wc。
另外,冷却能力计算部346也可以基于临时存储在存储部320中的冷却风量Va以及电池温度TB与进气温度TC之差来计算冷却能力Wc。
电池温度估计部348根据计算出的冷却能力Wc和高压蓄电池500的电池模块集合体中的发热量(电流值×电流值×内部电阻值)来估计电池温度TBS,所述发热量基于从未图示的电流计获得的电流和内部电阻而计算。具体地说,基于冷却能力Wc与发热量之差来计算电池温度上升或下降的程度,由此估计电池温度TBS。电池温度估计部348也可以将估计出的电池温度TBS临时存储在存储部320中。
异常判断部350计算所估计出的电池温度TBS与从电池温度检测传感器304接收到的电池温度TB的偏差。当计算出的偏差的绝对值大于预定的值或者电池温度TB比估计出的电池温度TBS高出预定的值时,异常判断部350判断为处于由高压蓄电池500的过充电状态、蓄电池冷却鼓风机400的冷却性能下降状态等引起的异常状态。另外,异常判断部350在判断出异常时,也可以开启异常判断标记。
当判断出异常时,失效保护处理部352执行失效保护处理。失效保护处理部352通过控制高压蓄电池500、后空调鼓风机600以及蓄电池冷却鼓风机400中的至少任一个来执行失效保护处理。
失效保护处理的方式例如可以列举出:通过关断继电电路来停止向高压蓄电池500的旋转电机供电、通过后空调鼓风机600来增加空气的供应量、或者通过蓄电池冷却鼓风机400来增加供应量等方式,但只要能够使高压蓄电池500的温度至少不上升,就不特别限定为这些方式。
另外,在本实施例中,流量计算部342、温度差计算部344、冷却能力计算部346、电池温度估计部348、异常判断部350以及失效保护处理部352均被当作通过由作为计算处理部340的CPU(Central ProcessingUnit中央处理器)执行存储在存储部320中的程序来实现的软件而发挥功能进行了说明,但也可以通过硬件来实现。另外,这样的程序被记录在存储介质上并安装在车辆上。
在存储部320中存储有各种信息、程序、阈值以及映射等,并根据需要由计算处理部340读出或存储数据。
以下,参照图10来说明由本实施例中的电气设备的冷却装置所包括的HV_ECU 300执行的程序的控制结构。
在步骤(以下将步骤记为S)100中,HV_ECU 300从空调器ECU200接收包包含风阻力信息的路径信息。在S102中,HV_ECU 300获得蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值。
在S104中,HV_ECU 300根据接收到的路径信息、获得的占空比指令值以及图7所示的表来计算冷却风量Va。在S106中,HV_ECU 300从电池温度检测传感器304获得电池温度TB。在S108中,HV_ECU 300从进气温度检测传感器302获得进气温度TC。
在S110中,HV_ECU 300计算电池温度TB与进气温度TC之差。在S112中,HV_ECU 300根据冷却风量Va、电池温度TB与进气温度TC之差以及图9所示的表来计算冷却能力Wc。
在S114中,HV_ECU 300基于计算出的冷却能力Wc和高压蓄电池500中的发热量来估计电池温度TBS。在S116中,HV_ECU 300判断蓄电池冷却鼓风机400、后空调鼓风机600或高压蓄电池500是否处于异常状态。
具体地说,如果估计出的电池温度与从电池温度检测传感器304获得的电池温度TB的偏差的绝对值大于预定的值,则HV_ECU 300判断为处于由高压蓄电池500的过充电状态或者蓄电池冷却鼓风机400和后空调鼓风机600的冷却性能下降状态等引起的异常状态。如果高压蓄电池500、蓄电池冷却鼓风机400或后空调鼓风机600处于异常状态(在S116中为“是”),则处理转移到S118。如果不是异常状态(在S116中为“否”),则结束该处理。在S118中,HV_ECU 300执行失效保护处理。
对基于以上的结构和流程图的、本实施例中的电气设备的冷却装置的动作进行说明。
根据后空调单元100的工作状态,切换气门102、104、106、108、110、112中的任一个被切换。此时,HV_ECU 300从空调器ECU 200接收表示通风阻力信息(0)~(4)中任一个信息的路径信息(S100)。HV_ECU 300获得针对蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值(S102)。
HV_ECU 300根据接收到的路径信息、获得的占空比指令值以及图7所示的表来计算冷却风量Va(S104)。HV_ECU 300从电池温度检测传感器304获得电池温度TB(S106),从进气温度检测传感器302获得进气温度TC(S108)。
HV_ECU 300计算电池温度TB-进气温度TC(S110),并根据计算出的电池温度TB-进气温度TC以及冷却风量Va来计算冷却能力Wc(S112)。
HV_ECU 300基于计算出的冷却能力Wc来估计电池温度TBS(S114),如果估计出的电池温度TBS与从电池温度检测传感器304获得的电池温度TB的偏差的绝对值大于等于预定的值(在S116中为“是”),则实施失效保护处理(S118)。
当实施失效保护处理时,由于通过蓄电池冷却鼓风机400或后空调鼓风机600来增加空气的供应量或者停止向高压蓄电池500供电,高压蓄电池500的电池温度的上升被抑制。
另外,如果偏差的绝对值小于预定的值,则判断为不是异常状态(在S116中为“否”),不实施失效保护处理。
如上所述,根据本实施例中的电气设备的冷却装置,当在介质通道上形成多个流通路径时,压力损失的程度会根据各流通路径而有所不同。因此,基于与和选中的路径相对应的压力损失的程度相关的信息来估计冷却能力,由此能够在选中的路径下准确地把握蓄电池冷却鼓风机对高压蓄电池的冷却能力。
而且,当在流通路径上设置蓄电池冷却鼓风机和后空调鼓风机时,即使蓄电池冷却鼓风机一样地动作,向高压蓄电池供应的空气的流量也会根据后空调鼓风机的冷却介质的供应状态而有所不同。因此,基于由后空调鼓风机供应的空气的供应状态来估计由蓄电池冷却鼓风机供应的空气对高压蓄电池的冷却能力,由此能够准确地把握蓄电池冷却鼓风机对高压蓄电池的冷却能力。
由此,通过根据估计出的冷却能力来控制供应量,能够提高高压蓄电池的冷却控制的精度。或者,基于估计出的冷却能力来估计高压蓄电池的温度,并根据估计出的温度与高压蓄电池的实际温度之差来判断蓄电池冷却鼓风机、后空调鼓风机以及高压蓄电池中的至少任一个是否处于异常,由此能够提高异常判断的精度。从而,能够提供准确地把握冷却能力来提高电气设备的冷却控制和异常判断的精度的电气设备的冷却装置以及冷却方法。
在本实施例中,对具有多个流通路径并在多个流通路径中的至少一个路径上设置后空调鼓风机的结构进行了说明,但不特别限定于此结构。即,也可以将本发明应用在具有多个流通路径并在流通路径上不设置后空调鼓风机的结构,或者也可以将本发明应用在具有一个流通路径上并在流通路径上设置多个冷却鼓风机的结构。这样也能够获得与在本实施例的电气设备的冷却装置中获得的效果相同的效果。
<第二实施例>
以下,对本发明第二实施例中的电气设备的冷却装置进行说明。本实施例中的电气设备的冷却装置与上述第一实施例中的电气设备的冷却装置的结构相比不同点在于计算冷却风量Va和冷却能力Wc时使用的表以及流量计算部342的结构。除此以外的结构与上述第一实施例中的电气设备的冷却装置的结构相同。对于相同的部分标注相同的参照标号。它们的功能也相同。因此,这里不再重复对它们的详细说明。
本实施例具有以下特点:HV_ECU 300从空调器ECU 200接收作为路径信息的、切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态和后空调鼓风机600的空气的供应状态,并基于接收到的路径信息来估计由蓄电池冷却鼓风机400供应的空气对高压蓄电池500进行冷却的程度。
本实施例中的电气设备的冷却装置所包括的HV_ECU 300的功能框图与使用图6进行说明的上述第一实施例中的电气设备的冷却装置所包括的HV_ECU 300的功能框图相比,不同点在于流量计算部342的结构。除此以外的结构与上述第一实施例中的电气设备的冷却装置所包括的HV_ECU300的结构相同。因此,不再重复详细的说明。
流量计算部342基于切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态和后空调鼓风机600的空气的供应状态来计算从蓄电池冷却鼓风机400送来的冷却风量Va。
具体地说,流量计算部342基于切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态来确定当前的空气流通路径是选择了路径A~路径D中的哪个路径。另外,如图11至图14所示,在存储部320中存储有表示在路径A至路径D的每个路径下与蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值和后空调鼓风机600的占空比指令值相对应的冷却风量Va的表。
也可以代替蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值和后空调鼓风机600的占空比指令值而使用蓄电池冷却鼓风机400的转速和后空调鼓风机600的转速。即,也可以在存储部320中存储表示在路径A至路径D的每个路径下与蓄电池冷却鼓风机400的转速和后空调鼓风机600的转速相对应的冷却风量Va的表。
在图11的表中示出与路径A对应的与蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值和后空调鼓风机600的占空比指令值对应起来的冷却风量Va。
在图12的表中示出了与路径B对应的与蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值和后空调鼓风机600的占空比指令值对应起来的冷却风量Va。
在图13的表中示出了与路径C对应的与蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值和后空调鼓风机600的占空比指令值对应起来的冷却风量Va。
在图14的表中示出了与路径D对应的与蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值和后空调鼓风机600的占空比指令值对应起来的冷却风量Va。
流量计算部342基于与确定的路径对应的表、针对蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值以及针对后空调鼓风机600的占空比指令值来计算冷却风量Va。
例如,假定针对蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值为40%。并且,当流量计算部342从空调器ECU 200接收到表示切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态是与路径A对应的状态、以及后空调鼓风机600的占空比指令值为40%的路径信息时,流量计算部342从图11所示的与路径A对应的表计算出冷却风量Va为50m3/h。
流量计算部342不被限定为使用与路径A~D对应的图11~14所示的表来计算冷却风量Va。即,也可以在存储部320中存储用于计算与不限于四种的多种路径对应的冷却风量的表。流量计算部342也可以根据气门102、104、106、108、110、112被切换的状态来确定对应于路径的表,并基于所确定的表、针对蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值以及针对后空调鼓风机600的占空比指令值来计算冷却风量Va。
示出由本实施例中的电气设备的冷却装置所包括的HV_ECU 300执行的程序的控制结构的流程图与使用图10进行说明的、示出由上述第一实施例中的电气设备的冷却装置所包括的HV_ECU 300执行的程序的控制结构的流程图相同。因此,不再重复详细说明。
对基于以上的结构和流程图的、本实施例中的电气设备的冷却装置的动作进行说明。
根据后空调单元100的工作状态,切换气门102、104、106、108、110、112中的任一个被切换。此时,HV_ECU 300接收表示切换气门102、104、106、108、110、112的切换状态以及后空调鼓风机600的占空比指令值的路径信息(S100)。HV_ECU 300获得针对蓄电池冷却鼓风机400的占空比指令值(S102)。
HV_ECU 300根据接收到的路径信息、获得的占空比指令值以及图11至图14所示的表来计算冷却风量Va(S104)。HV_ECU 300从电池温度检测传感器304获得电池温度TB(S106),从进气温度检测传感器302获得进气温度TC(S108)。
HV_ECU 300计算电池温度TB-进气温度TC(S110),并根据计算出的电池温度TB-进气温度TC以及冷却风量Va来计算冷却能力Wc(S112)。
HV_ECU 300基于计算出的冷却能力Wc来估计电池温度TBS(S114),如果估计出的电池温度TBS与从电池温度检测传感器304获得的电池温度TB的偏差的绝对值大于等于预定的值(在S116中为“是”),则实施失效保护处理(S118)。
当实施失效保护处理时,由于通过蓄电池冷却鼓风机400或后空调鼓风机600来增加空气的供应量或者停止向高压蓄电池500供电,高压蓄电池500的电池温度的上升被抑制。
另外,如果偏差的绝对值小于预定的值,则判断为不是异常状态(在S116中为“否”),不实施失效保护处理。
如上所述,根据本实施例中的电器设备的冷却装置,能够获得与通过上述第一实施例中的电气设备的冷却装置的结构获得的效果相同的效果。
应当理解为此次公开的实施例在所有方面均仅为例示而不是用于限制的。本发明的范围通过权利要求书而非上述说明来示出,并包括与权利要求书等同的含意和范围内的所有变更。
Claims (20)
1.一种电气设备的冷却装置,用于冷却电气设备(500),所述冷却装置包括:
介质通道(154、156、158、160、162、164),其一端与进气口(150、152)连接,另一端与所述电气设备(500)连接,并在所述进气口(150、152)至所述电气设备(500)之间具有多个冷却介质的流通路径;
供应单元(400),用于经由所述介质通道(154、156、158、160、162、164)向所述电气设备(500)供应冷却介质;
选择单元(200),用于选择所述多个路径中的任一个路径;
估计单元(300),用于基于与对应于由所述选择单元(200)选中的路径的压力损失的程度相关的信息,来估计由所述供应单元(400)供应的冷却介质对所述电气设备(500)的冷却程度;以及
控制单元(300),用于根据所述估计出的冷却程度来控制所述供应单元(400)和所述电气设备(500)中的至少任一个。
2.如权利要求1所述的电气设备的冷却装置,其中,
所述冷却装置还包括:
第一温度检测单元(304),用于检测所述电气设备(500)的第一温度;以及
第二温度检测单元(302),用于检测向所述电气设备(500)供应的冷却介质的第二温度,
所述估计单元(300)包括:用于基于所述信息来估计由所述供应单元(400)向所述电气设备(500)供应的冷却介质的流量的单元;以及用于基于所述检测出的第一温度与所述检测出的第二温度之差以及所述估计出的流量来估计所述冷却程度的单元。
3.如权利要求2所述的电气设备的冷却装置,其中,
所述冷却装置还包括:
温度估计单元(300),用于基于所述估计出的冷却程度来估计所述电气设备(500)的温度;以及
判断单元(300),用于基于所述检测出的第一温度与所述估计出的温度之差来判断所述电气设备(500)和所述供应单元(400)中的至少任一个是否处于异常状态,
所述控制单元(300)包括用于在判断出所述异常状态时控制所述供应单元(400)和所述电气设备(500)中的至少任一个以使所述电气设备(500)的温度至少不上升的单元。
4.如权利要求2或3所述的电气设备的冷却装置,其中,
在所述介质通道(154、156、158、160、162、164)上的所述流通路径分叉的位置处设置有切换所述流通路径的切换机构(102、104、106、108、110、112),
所述选择单元(200)包括用于通过由所述切换机构(102、104、106、108、110、112)切换所述流通路径来选择所述流通路径的单元,
所述信息是将所述切换机构(102、104、106、108、110、112)的切换状态与所述流量对应起来的信息。
5.一种电气设备的冷却装置,用于冷却电气设备(500),所述冷却装置包括:
冷却介质的介质通道(154、156、158、160、162、164),其一端与进气口(150、152)连接,另一端与所述电气设备(500)连接,并在所述进气口(150、152)至所述电气设备(500)之间具有流通路径;
第一供应单元(400),用于经由所述介质通道(154、156、158、160、162、164)向所述电气设备(500)供应冷却介质;
第二供应单元(600),被设置在所述流通路径上的所述进气口(150,152)与所述第一供应单元(400)之间,用于向所述电气设备(500)供应冷却介质;
估计单元(300),用于基于由所述第二供应单元(600)供应的冷却介质的供应状态来估计由所述第一供应单元(400)供应的冷却介质对所述电气设备(500)的冷却程度;以及
控制单元(300),用于根据所述估计出的冷却程度来控制所述第一供应单元(400)、所述第二供应单元(600)以及所述电气设备(500)中的至少任一个。
6.如权利要求5所述的电气设备的冷却装置,其中,
所述冷却装置还包括:
第一温度检测单元(304),用于检测所述电气设备(500)的第一温度;以及
第二温度检测单元(302),用于检测向所述电气设备(500)供应的冷却介质的第二温度,
所述估计单元(300)包括:用于基于所述第二供应单元(600)的所述供应状态来估计由所述第一供应单元(400)向所述电气设备(500)供应的冷却介质的流量的单元;以及用于基于所述检测出的第一温度与所述检测出的第二温度之差以及所述估计出的流量来估计所述冷却程度的单元。
7.如权利要求6所述的电气设备的冷却装置,其中,
所述冷却装置还包括:
温度估计单元(300),用于基于所述估计出的冷却程度来估计所述电气设备(500)的温度;以及
判断单元(300),用于基于所述检测出的第一温度与所述估计出的温度之差来判断所述第一供应单元(400)、所述第二供应单元(600)以及所述电气设备(500)中的至少任一个是否处于异常状态,
所述控制单元(300)包括用于在判断出所述异常状态时控制所述第一供应单元(400)、所述第二供应单元(600)以及所述电气设备(500)中的至少任一个以使所述电气设备(500)的温度至少不上升的单元。
8.如权利要求5至7中任一项所述的电气设备的冷却装置,其中,
所述介质通道(154、156、158、160、162、164)具有多个流通路径,
在所述介质通道(154、156、158、160、162、164)上的所述流通路径分叉的位置处设置有切换所述流通路径的切换机构(102、104、106、108、110、112),
所述冷却装置还包括选择单元,该选择单元用于通过由所述切换机构(102、104、106、108、110、112)切换所述流通路径来选择所述多个流通路径中的任一个,
所述估计单元(300)包括用于基于所述第二供应单元(600)的供应状态和所述选中的流通路径来估计所述冷却程度的单元。
9.如权利要求8所述的电气设备的冷却装置,其中,
所述第二供应单元(600)包括用于通过风扇的旋转来向所述介质通道(154、156、158、160、162、164)供应冷却介质的单元,
所述冷却装置还包括用于检测所述风扇的转速的检测单元,
所述估计单元(300)包括用于基于所述检测出的转速和所述选中的流通路径来估计所述冷却程度的单元。
10.如权利要求8所述的电气设备的冷却装置,其中,
所述第二供应单元(600)包括用于以电动机为动力源并通过风扇的旋转来向所述介质通道(154、156、158、160、162、164)供应冷却介质的单元,
所述估计单元(300)包括用于基于控制所述电动机时的占空比指令值和所述选中的流通路径来估计所述冷却程度的单元。
11.一种电气设备的冷却方法,用于冷却电气设备(500),在所述电气设备(500)上设置有介质通道(154、156、158、160、162、164),所述介质通道(154、156、158、160、162、164)的一端与进气口(150、152)连接,另一端与所述电气设备(500)连接,并在所述进气口(150、152)至所述电气设备(500)之间具有多个冷却介质的流通路径,所述冷却方法包括:
由供应源(400)经由所述介质通道(154、156、158、160、162、164)向所述电气设备(500)供应冷却介质的步骤;
选择所述多个路径中的任一个路径的选择步骤;
基于与对应于所述选中的路径的压力损失的程度相关的信息来估计由所述供应源(400)供应的冷却介质对所述电气设备(500)的冷却程度的估计步骤;以及
根据所述估计出的冷却程度来控制所述供应源(400)和所述电气设备(500)中的至少任一个的控制步骤。
12.如权利要求11所述的电气设备的冷却方法,其中,
所述冷却方法还包括:
检测所述电气设备(500)的第一温度的步骤;以及
检测向所述电气设备(500)供应的冷却介质的第二温度的步骤,
所述估计步骤包括:
基于所述信息来估计由所述供应源(400)向所述电气设备(500)供应的冷却介质的流量的步骤;以及
基于所述检测出的第一温度与所述检测出的第二温度之差以及所述估计出的流量来估计所述冷却程度的步骤。
13.如权利要求12所述的电气设备的冷却方法,其中,
所述冷却方法还包括:
基于所述估计出的冷却程度来估计所述电气设备(500)的温度的步骤;以及
基于所述检测出的第一温度与所述估计出的温度之差来判断所述电气设备(500)和所述供应源(400)中的至少任一个是否处于异常状态的步骤,
所述控制步骤包括在判断出所述异常状态时控制所述供应源(400)和所述电气设备(500)中的至少任一个以使所述电气设备(500)的温度至少不上升的步骤。
14.如权利要求12或13所述的电气设备的冷却方法,其中,
在所述介质通道(154、156、158、160、162、164)上的所述流通路径分叉的位置处设置有切换所述流通路径的切换机构(102、104、106、108、110、112),
所述选择步骤包括通过由所述切换机构(102、104、106、108、110、112)切换所述流通路径来选择所述流通路径的步骤,
所述信息是将所述切换机构(102、104、106、108、110、112)的切换状态与所述流量对应起来的信息。
15.一种电气设备的冷却方法,用于冷却电气设备(500),其中,
在所述电气设备(500)上设置有冷却介质的介质通道(154、156、158、160、162、164),所述介质通道(154、156、158、160、162、164)的一端与进气口(150、152)连接,另一端与所述电气设备(500)连接,并在所述进气口(150、152)至所述电气设备(500)之间具有流通路径,
所述冷却方法包括:
第一供应步骤,由第一供应源(400)经由所述介质通道(154、156、158、160、162、164)向所述电气设备(500)供应冷却介质;
第二供应步骤,用于由第二供应源(600)向所述电气设备(500)供应冷却介质,所述第二供应源(600)被设置在所述流通路径上的所述进气口(150,152)与所述第一供应源(400)之间;
估计步骤,基于由所述第二供应源(600)供应的冷却介质的供应状态来估计由所述第一供应源(400)供应的冷却介质对所述电气设备(500)的冷却程度;以及
控制步骤,根据所述估计出的冷却程度来控制所述第一供应源(400)、所述第二供应源(600)以及所述电气设备(500)中的至少任一个。
16.如权利要求15所述的电气设备的冷却方法,其中,
所述冷却方法还包括:
检测所述电气设备(500)的第一温度的步骤;以及
检测向所述电气设备(500)供应的冷却介质的第二温度的步骤,
所述估计步骤包括:基于所述第二供应源(600)的所述供应状态来估计由所述第一供应源(400)向所述电气设备(500)供应的冷却介质的流量的步骤;以及基于所述检测出的第一温度与所述检测出的第二温度之差以及所述估计出的流量来估计所述冷却程度的步骤。
17.如权利要求16所述的电气设备的冷却方法,其中,
所述冷却方法还包括:
基于所述估计出的冷却程度来估计所述电气设备(500)的温度的步骤;以及
基于所述检测出的第一温度与所述估计出的温度之差来判断所述第一供应源(400)、所述第二供应源(600)以及所述电气设备(500)中的至少任一个是否处于异常状态的步骤,
所述控制步骤包括在判断出所述异常状态时控制所述第一供应源(400)、所述第二供应源(600)以及所述电气设备(500)中的至少任一个以使所述电气设备(500)的温度至少不上升的步骤。
18.如权利要求15至17中任一项所述的电气设备的冷却方法,其中,
所述介质通道(154、156、158、160、162、164)具有多个流通路径,
在所述介质通道(154、156、158、160、162、164)上的所述流通路径分叉的位置处设置有切换所述流通路径的切换机构(102、104、106、108、110、112),
所述冷却方法还包括选择步骤,该选择步骤通过由所述切换机构(102、104、106、108、110、112)切换所述流通路径来选择所述多个流通路径中的任一个,
所述估计步骤包括用于基于所述第二供应源(600)的供应状态和所述选中的流通路径来估计所述冷却程度的单元。
19.如权利要求18所述的电气设备的冷却方法,其中,
所述第二供应步骤包括通过风扇的旋转来向所述介质通道(154、156、158、160、162、164)供应冷却介质的步骤,
所述冷却方法还包括检测所述风扇的转速的步骤,
所述估计步骤包括基于所述检测出的转速和所述选中的流通路径来估计所述冷却程度的步骤。
20.如权利要求18所述的电气设备的冷却方法,其中,
所述第二供应步骤包括以电动机为动力源并通过风扇的旋转来向所述介质通道(154、156、158、160、162、164)供应冷却介质的步骤,
所述估计步骤包括基于控制所述电动机时的占空比指令值和所述选中的流通路径来估计所述冷却程度的步骤。
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