一种散热系统的控制方法、装置和散热系统与流程

1.本发明涉及新能源热管理技术领域，尤其涉及一种散热系统的控制方法、装置和散热系统。


背景技术：

2.大功率储能设备，如新能源电池，有着输出功率高，充电倍率大，充电速度快等特点，在船舶渡轮、商用车上有着广泛的应用。但是由于船舶和商用车对新能源电池的能量需求大，使得新能源电池的数量多且体积大，在充电及运行过程中会产生巨大的附加热量，因此大功率储能设备的热管理问题尤为重要。
3.现有技术通常是在舱室内设置常规的散热风扇等设备，但这些散热风扇的控制方式都是开关式启动，且风扇为直流恒功率设备，其风机功率是恒定的，导致散热模式单一、能耗高，无法满足实际散热需求。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种散热系统的控制方法、装置和散热系统，以现有散热系统散热模式单一、能耗高的问题，以满足实际散热需求。
5.根据本发明的一方面，提供了一种散热系统的控制方法，所述散热系统包括控温模块和操作开关，所述控制方法包括：
6.实时采集预设区域内的温度数据；
7.在所述操作开关断开时，根据实时采集到预设区域内的温度数据生成控温信号，以确定是否启动所述控温模块；
8.若启动所述控温模块，在所述散热系统未接收到停机信号之前，则基于所述温度数据调节所述控温模块的运行参数，直到所述预设区域内的所述温度数据满足预设条件；其中，所述预设条件至少包括预设温差。
9.可选地，所述控温模块的运行参数包括转速和功率中的至少一种；
10.若启动所述控温模块，在所述散热系统未接收到停机信号之前，则基于所述温度数据调节所述控温模块的运行参数，直到所述预设区域内的所述温度数据满足预设条件的步骤包括：
11.若启动所述控温模块，根据所述温度数据确定当前状态下所述控温模块的运行参数；
12.在所述散热系统未接收到停机信号之前，根据所述温度数据调节所述控温模块的运行参数；
13.当所述预设区域内的所述温度数据满足预设条件时，控制所述控温模块关闭。
14.可选地，在所述在所述散热系统未接收到停机信号之前，根据所述温度数据调节所述控温模块的运行参数之后，还包括：
15.将调节后的所述控温模块的运行参数反馈至所述散热系统。
16.可选地，所述控制方法还包括：
17.当所述散热系统检测到所述预设区域内的所述温度数据超过预设阈值，且接收到第一启动信号，未接收到所述停机信号时，控制所述控温模块以最大运行参数工作；
18.当所述预设区域内的所述温度数据满足预设条件时，控制所述控温模块关闭；
19.其中，所述第一启动信号的优先级高于所述控温信号的优先级。
20.可选地，所述控制方法还包括：
21.在所述操作开关根据接收到的第二启动信号闭合时，控制所述控温模块以最大运行参数工作；
22.当所述预设区域内的所述温度数据满足预设条件时，控制所述控温模块关闭；其中，所述第二启动信号的优先级高于所述第一启动信号的优先级。
23.可选地，所述控制方法还包括：当所述散热系统接收到所述停机信号时，控制所述控温模块停止工作，并输出报警信息。
24.可选地，所述实时采集预设区域内的温度数据的步骤包括：实时采集所述预设区域内的多点温度数据；
25.所述根据实时采集到预设区域内的温度数据生成控温信号，以确定是否启动所述控温模块的步骤包括：
26.根据所述多点温度数据的平均值与预设温度之间的关系确定是否启动所述控温模块；
27.若所述多点温度数据的平均值大于或等于预设温度，则生成第一控温信号，控制所述控温模块启动；
28.若所述多点温度数据的平均值小于预设温度，则生成第二控温信号，控制所述控温模块关闭。
29.可选地，所述实时采集预设区域内的温度数据的步骤包括：实时采集所述预设区域内的单点温度数据；
30.所述根据实时采集到预设区域内的温度数据生成控温信号，以确定是否启动所述控温模块的步骤包括：
31.根据所述单点温度数据与预设温度之间的关系确定是否启动所述控温模块；
32.若所述单点温度数据大于或等于预设温度，则生成第一控温信号，控制所述控温模块启动；
33.若所述单点温度数据小于预设温度，则生成第二控温信号，控制所述控温模块关闭。
34.根据本发明的另一方面，提供了一种散热系统的控制装置，包括：采集模块、控制模块、第一停机模块、第二停机模块、控温模块和操作开关，所述采集模块分别与所述控制模块的输入端和所述第二停机模块的输入端连接，所述控制模块的输出端通过所述第一停机模块与所述控温模块的控制端连接，所述第二停机模块与所述控温模块的控制端连接；
35.其中，所述采集模块用于实时采集到预设区域内的温度数据，并根据所述温度数据生成控温信号，以确定是否启动所述控温模块；所述第一停机模块和所述第二停机模块分别用于在接收到停机信号时，断开所述控温模块与所述采集模块之间的连接路径；所述控制模块用于在所述散热系统未接收到停机信号之前，基于所述温度数据调节所述控温模
块的运行参数，直到所述预设区域内的所述温度数据满足预设条件；其中，所述预设条件至少包括预设温差；
36.所述操作开关与所述控温模块的控制端连接，所述操作开关用于强制启动或关闭所述控温模块。
37.根据本发明的另一方面，提供了一种散热系统，包括本发明任意实施例所提供的散热系统的控制装置。
38.本发明实施例提供的技术方案通过在操作开关断开时，根据实时采集到预设区域内的温度数据生成控温信号，以确定是否启动控温模块；若启动控温模块，在散热系统未接收到停机信号之前，则基于温度数据调节控温模块的运行参数，直到预设区域内的温度数据满足预设条件；其中，预设条件至少包括预设温差。相对于现有技术，本发明实施例提供的技术方案通过采用自动控温的方式对新能源电池所在区域进行降温，能够根据舱室内的温度数据自动调节控温模块的运行参数，使得散热模式不再单一化，有利于降低散热系统的能耗。
39.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本发明实施例提供的一种散热系统的控制方法的流程图；
42.图2为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图；
43.图3为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图；
44.图4为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图；
45.图5为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图；
46.图6为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图；
47.图7为本发明实施例提供的一种散热系统的控制装置的结构示意图；
48.图8为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
49.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
50.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
51.图1为本发明实施例提供的一种散热系统的控制方法的流程图，该方法可以由散热系统来执行，可适用于船舶、储能、商用车等新能源电池系统应用领域。本实施例提供的散热系统包括控温模块和操作开关，其中操作开关和控温模块相互独立，且操作开关的优先级最高，可用于手动紧急控制。该散热系统的控制方法包括：
52.s110、实时采集预设区域内的温度数据。
53.s120、在操作开关断开时，根据实时采集到预设区域内的温度数据生成控温信号，以确定是否启动控温模块。
54.具体地，针对船舶、储能、商用车等新能源电池系统，通常采用锂电池作为动力电池来提供电能，锂电池具有充电速度快、充电倍率高、输出功率大等特点。在实际应用中，船舶或商用车等对新能源电池的能量需求大，单车装载的新能源电池的数量多，在新能源电池充电或放电过程中会产生大量的热量，这时则需要通过散热系统进行散热。
55.操作开关断开，表明散热系统的手动紧急控制关闭。此时，通过在舱室内设置采集模块，如温度传感器，可以实时采集舱室内的温度数据，其中，温度数据可以为舱室内的平均温度，也可以为舱室内的定点位置的温度。这里的舱室指的是新能源电池所在的舱室。当采集模块采集到舱室内的温度数据后，根据采集到的温度数据生成控温信号至控温模块，控温模块根据接收到的控温信号确定是否启动。
56.s130、若启动控温模块，在散热系统未接收到停机信号之前，则基于温度数据调节控温模块的运行参数，直到预设区域内的温度数据满足预设条件。
57.具体地，若控温模块根据接收到的控温信号确认启动，则在散热系统未接收到系统停机信号之前，控温模块基于控温信号和采集模块采集到的温度数据调节自身的运行参数，以对舱室内的环境进行降温，直到舱室内的预设区域内的温度数据满足预设条件为止，控温模块停止工作。其中，预设条件可以为预设温差，即调节之后的温度与预设温度之间的差值；预设区域可以为整个舱室，也可以为舱室内的部分区域。示例性地，预设温差为5℃，则当控温模块调节自身的运行参数使得预设区域内的温度与预设温度之间差值小于或等于预设温差时，控制控温模块停止工作。
58.在本实施例中，停机信号是一种强制停止控温模块运行的信号，能够保证散热系统安全稳定的运行，其具体工作过程将在后续实施例中进行详细介绍。
59.本发明实施例提供的散热系统的控制方法通过在操作开关断开时，根据实时采集到预设区域内的温度数据生成控温信号，以确定是否启动控温模块；若启动控温模块，在散热系统未接收到停机信号之前，则基于温度数据调节控温模块的运行参数，直到预设区域内的温度数据满足预设条件；其中，预设条件至少包括预设温差。相对于现有技术，本发明实施例提供的技术方案通过采用自动控温的方式对新能源电池所在区域进行降温，能够根据舱室内的温度数据自动调节控温模块的运行参数，使得散热模式不再单一化，有利于降低散热系统的能耗。
60.可选地，控温模块的运行参数至少包括转速和功率。在本实施例中，控温模块可以
为风机，通过调节风机的转速和功率，可以调节风机的出风量的大小，根据采集到的不同的温度数据实时调节风机的出风量，从而降低风机的功耗，降低整个散热系统的功耗。
61.图2为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图，参考图2，在上述技术方案的基础上，本实施例提供的散热系统的控制方法包括：
62.s110、实时采集预设区域内的温度数据。
63.s120、在操作开关断开时，根据实时采集到预设区域内的温度数据生成控温信号，以确定是否启动控温模块。
64.s1301、若启动控温模块，根据温度数据确定当前状态下控温模块的运行参数。
65.s1302、在散热系统未接收到停机信号之前，根据温度数据调节控温模块的运行参数。
66.s1303、当预设区域内的温度数据满足预设条件时，控制控温模块关闭。
67.具体地，当根据控温信号确定开启控温模块后，首先根据采集到的温度数据确定当前状态下控温模块的运行参数，也即确定当前状态下控温模块需要的转速和功率。之后确定散热系统是否接收到停机信号，若没有接收到停机信号，则根据采集到的温度数据调节控温模块的运行参数，控温模块输出相应的转速和功率。当采集到预设区域内的温度数据满足预设条件时，表明预设区域内的当前温度已经满足了要求，无需继续降温操作，此时可以控制控温模块关闭，散热系统不工作，以降低散热系统的功耗。
68.图3为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图，参考图3，在上述技术方案的基础上，可选地，在步骤s1302之后，该控制方法还包括：
69.s13021、将调节后的控温模块的运行参数反馈至散热系统。
70.控温模块在根据采集到的温度数据调节自身的运行参数后，控温模块会根据调节后的运行参数输出相对应的转速和功率，并将其输出的转速和功率等运行参数反馈至散热系统，以便能够实现控温模块的动态调节。
71.在本实施例中，当预设区域内的温度数据不满足预设条件时，则返回至步骤s1301，继续调节控温模块的运行参数，直到预设区域内的温度数据满足预设条件。
72.在本发明的另一个实施例中，散热系统还包括冗余控制，图4为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图，参考图4，在上述技术方案的基础上，可选地，散热系统的控制方法还包括：
73.s110、实时采集预设区域内的温度数据。
74.s210、当散热系统检测到预设区域内的温度数据超过预设阈值，且接收到第一启动信号，未接收到停机信号时，控制控温模块以最大运行参数工作。
75.s1303、当预设区域内的温度数据满足预设条件时，控制控温模块关闭。
76.具体地，在采集到预设区域内的温度数据后，散热系统对采集到的温度数据进行检测。当检测到采集到的温度数据超过预设阈值时，控温模块达到硬线启动状态，散热系统生成第一启动信号，在散热系统未接收到停机信号之前，控温模块根据第一启动信号以最大运行参数工作。当检测到该预设区域内的温度数据满足预设条件时，控制控温模块关闭。
77.需要说明的是，在本实施例中，采集模块直接与控温模块之间采用硬线连接，采用冗余设计实现控温模块的自动启动。其中，第一启动信号的优先级高于控温信号的优先级。当检测到温度数据超过预设阈值时，散热系统自动生成第一启动信号，使控温模块以最大
功率运行。这里，预设阈值可以设置为一个较高的温度阈值，以便保证散热系统运行的稳定性。
78.在本实施例中，步骤s210的控制方法仅作为紧急状态下的自动启动，为降低系统成本，此种设计不做调速设置。
79.在本发明的又一个实施例中，散热系统还包括应急控制，在上述技术方案的基础上，可选地，散热系统的控制方法还包括：
80.在操作开关根据接收到的第二启动信号闭合时，控制控温模块以最大运行参数工作。
81.其中，第二启动信号的优先级高于第一启动信号的优先级。具体地，第二启动信号用于控制操作开关闭合，操作开关闭合表明散热系统的手动紧急控制打开。通过增加另一组硬线信号，可以避免散热系统在出现故障时控温模块无法正常启停。
82.本发明实施例提供的散热系统的控制方法，通过增加多路冗余回路设计，实现实时自动开启散热、强制开启散热以及手动应急启动散热等多种散热控制模式，可以增加散热系统的运行安全性，避免一种控制模式出现故障后，散热系统无法运行的现象发生。
83.进一步地，当散热系统接收到停机信号时，控制控温模块停止工作，并发出故障警告信息，以便通知相关人员及时排除故障。
84.在本实施例中，根据实时采集到预设区域内的温度数据生成控温信号，以确定是否启动所述控温模块的方法步骤可以有不同的确定方式。图5为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图，参考图5，在上述各技术方案的基础上，本实施例提供的散热系统的控制方法包括：
85.s1101、实时采集预设区域内的多点温度数据。
86.具体地，采集预设区域内的多点温度数据指的是，通过在预设区域内的不同位置设置多个温度采集模块，如温度传感器等，分别采集不同位置点的温度数据。
87.s1201、根据多点温度数据的平均值与预设温度之间的关系确定是否启动控温模块。
88.s1202、若多点温度数据的平均值大于或等于预设温度，则生成第一控温信号，控制控温模块启动。
89.s1203、若多点温度数据的平均值小于预设温度，则生成第二控温信号，控制控温模块关闭。
90.具体地，在获取到预设区域内的多点温度数据后，对该多点温度数据求取平均值。例如，获取到的多点温度数据传输至控制模块，由控制模块对多点温度数据进行处理，得到多点温度数据的平均值。并将计算得到的多点温度数据的平均值与预设温度进行比较，从而确定是否启动控温模块，其中预设温度可以存储在控制模块中。若多点温度数据的平均值大于或等于预设温度，则生成第一控温信号，控制控温模块启动，对舱室内预设区域进行降温。若多点温度数据的平均值小于预设温度，则生成第二控温信号，控制控温模块关闭，预设区域无需进行降温。
91.s130、若启动控温模块，在散热系统未接收到停机信号之前，则基于温度数据调节控温模块的运行参数，直到预设区域内的温度数据满足预设条件。
92.图6为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图，参考图6，在上
述各技术方案的基础上，本实施例提供的散热系统的控制方法包括：
93.s1102、实时采集预设区域内的单点温度数据。
94.具体地，采集预设区域内的单点温度数据指的是，通过在预设区域内的固定位置设置温度采集模块，如温度传感器等，以采集固定位置点的温度数据，例如，采集模块可以设置于靠近新能源电池的附近。
95.s1211、根据单点温度数据与预设温度之间的关系确定是否启动控温模块。
96.s1212、若单点温度数据大于或等于预设温度，则生成第一控温信号，控制控温模块启动。
97.s1213、若单点温度数据小于预设温度，则生成第二控温信号，控制控温模块关闭。
98.在获取到预设区域内的单点温度数据后，直接将获取到的单点温度数据传输至控制模块，由控制模块对单点温度数据进行处理，将处理后的单点温度数据与预设温度进行比较，从而确定是否启动控温模块，其中预设温度可以存储在控制模块中。若单点温度数据大于或等于预设温度，则生成第一控温信号，控制控温模块启动，对舱室内预设区域进行降温。若单点温度数据小于预设温度，则生成第二控温信号，控制控温模块关闭，预设区域无需进行降温。
99.s130、若启动控温模块，在散热系统未接收到停机信号之前，则基于温度数据调节控温模块的运行参数，直到预设区域内的温度数据满足预设条件。
100.可选地，本发明实施例还提供了一种散热系统的控制装置，用于执行本发明任意实施例所提供的散热系统的控制方法。图7为本发明实施例提供的一种散热系统的控制装置的结构示意图，参考图7，该散热系统的控制装置包括采集模块10、控制模块20、第一停机模块31、第二停机模块32、控温模块40和操作开关50，采集模块10分别与控制模块20的输入端和第二停机模块32的输入端连接，控制模块20的输出端通过第一停机模块31与控温模块40的控制端连接，第二停机模块32与控温模块40的控制端连接；其中，采集模块10用于实时采集到预设区域内的温度数据，并根据温度数据生成控温信号，以确定是否启动控温模块40；第一停机模块31和第二停机模块32分别用于在接收到停机信号时，断开控温模块40与采集模块10之间的连接路径；控制模块20用于在散热系统未接收到停机信号之前，基于温度数据调节控温模块40的运行参数，直到预设区域内的温度数据满足预设条件；其中，预设条件至少包括预设温差；操作开关50与控温模块40的控制端连接，操作开关50用于强制启动或关闭控温模块。
101.图8为本发明实施例提供的另一种散热系统的控制方法的流程图，结合图7和图8，本实施例提供的散热系统的控制装置的具体工作原理如下：
102.在操作开关50断开时，散热系统不会发出第二启动信号，表明散热系统的手动紧急控制关闭。采集模块10实时采集舱室内的温度数据，控制模块20根据接收到的温度数据生成控温信号，并将控温信号传输至控温模块40，以确定是否启动控温模块40。
103.若控温模块40根据接收到的控温信号确认启动，则根据采集到的温度数据确定当前状态下控温模块40的运行参数，也即确定当前状态下控温模块40需要输出的功率大小。之后确定散热系统是否接收到停机信号，若没有接收到停机信号，则控制模块20根据采集到的温度数据调节控温模块40的运行参数，控温模块40输出相应的转速和功率，并向控制模块20反馈当前实际的功率和转速。当采集模块10采集到预设区域内的温度数据满足预设
条件时，表明预设区域内的当前温度已经满足了要求，无需继续降温操作，此时可以控制控温模块关闭，散热系统不工作，以降低散热系统的功耗。若采集模块10采集到预设区域内的温度数据不满足预设条件，则重复上述步骤继续调节控温模块40的运行参数，直至预设区域内的温度数据满足预设条件。
104.当散热系统接收到停机信号时，第一停机模块31和第二停机模块32断开，控制回路无法连通，控制模块20输出报警信息，提示工作人员散热系统存在故障。
105.进一步地，在采集模块10实时采集舱室内的温度数据后，采集模块10采集到的温度数据进行检测。当检测到采集到的温度数据超过预设阈值时，控温模块40达到硬线启动状态，散热系统生成第一启动信号控制第二停机模块32闭合(由于第一启动信号的优先级高于控温信号的优先级，因此，此时控制模块20不会调节控温模块40的运行参数。这里，即使第一停机模块31根据第一启动信号闭合，控温模块40也不会调节自身的运行参数)，在散热系统未接收到停机信号之前，控温模块40根据第一启动信号以最大运行参数工作，从而实现散热系统的强制自动启动。当检测到该预设区域内的温度数据满足预设条件时，控制控温模块40关闭。
106.需要说明的是，这里的第一启动信号可以由散热系统中的其他处理模块生成，也可以由控制模块20生成，本实施例对此不进行限制。
107.更进一步地，当散热系统接收到第二启动信号时，操作开关50响应于第二启动信号闭合，控温模块40直接以最大运行参数运行，直到操作开关50接收到关断信号而断开时，控温模块40停止工作。其中，第二启动信号的优先级高于第一启动信号的优先级，可以避免散热系统在出现故障时控温模块40无法正常启停。
108.需要说明的是，本实施例提供的控温模块40可以为风机、制冷机等用于散热的设备。其中，操作开关50直接控制控温模块40的一路硬线回路可以为手动紧急控制回路。
109.本发明实施例提供通过增加多路冗余回路设计，能够实现实时自动开启散热、强制开启散热以及手动应急启动散热等多种散热控制模式，可以增加散热系统的运行安全性，避免一种控制模式出现故障后，散热系统无法运行的现象发生。
110.可选地，本发明实施例还提供了一种散热系统，包括本发明任意实施例所提供的散热系统的控制装置，该散热系统的控制装置可执行本发明任意实施例所提供的散热系统的控制方法，因此，本发明实施例提供的散热系统同样具备上述任意实施例所描述的有益效果。
111.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
112.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。