純電動客車冷卻風扇調速系統(tǒng)的設計與應用

葛飛 王冉

摘 要：本文根據純電動客車冷卻系統(tǒng)市場問題調研，為解決能耗高等問題，設計了一種純電動客車冷卻風扇調速系統(tǒng)?，F就具體設計與應用做如下介紹。

關鍵詞：冷卻風扇;純電動客車;風扇調試;設計與應用

0 前言

目前，純電動客車冷卻系統(tǒng)在工作時，不能實現調速控制、延時輸出、喚醒保護等功能，造成工作時的能耗較高，因整車在運行時，當水溫升高或者空調開啟后，驅動系統(tǒng)及空調壓縮機需要冷卻，如果沒有調速控制風扇運轉，冷卻風扇將一直處于最高速運轉，致使整車能耗升高。同時在整車斷電充電或鑰匙關閉高壓沒有就緒的情況下，如果沒有喚醒保護功能，冷卻風扇會持續(xù)工作，致使整車輔助電源虧電，無法行車。

考慮到純電動客車冷卻風扇控制的重要性，有必要提供一種純電動客車冷卻風扇調速系統(tǒng)及其控制方法，可根據空調冷媒壓力、驅動系統(tǒng)水溫、整車當前狀態(tài)等信息，實現冷卻風扇的調速運轉，從而降低整車能耗，調高整車可靠性。

1 設計方案

為了解決風扇長時間運行能耗高、散熱效果不佳等問題，本文研究設計了一種純電動客車冷卻風扇調速系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據空調冷媒壓力、驅動系統(tǒng)水溫、整車當前狀態(tài)等信息，實現冷卻風扇的調速運轉，從而降低整車能耗，調高整車可靠性，解決了現有的問題。具體設計方案如下。

純電動客車冷卻風扇調速系統(tǒng)，包括客車電瓶、電源總開關、風扇控制器、空調冷媒壓力傳感器、冷卻系統(tǒng)水溫傳感器、大風扇、小風扇、整車控制器和充電槍，客車電瓶通過電源總開關與風扇控制器相連;所述大風扇、小風扇均與風扇控制器連接;空調冷媒壓力傳感器、冷卻系統(tǒng)水溫傳感器均與風扇控制器連接;整車控制器、充電槍均與風扇控制器連接。

客車電瓶通過電源總開關向風扇控制器傳輸電源信號;大風扇、小風扇均通過風扇控制器接收電源信號;風扇控制器用于控制大風扇、小風扇運轉或停止;空調冷媒壓力傳感器用于獲取壓力信號并將其發(fā)送給風扇控制器，其中壓力信號包括中壓信號和高壓信號;冷卻系統(tǒng)水溫傳感器用于獲取水溫信號并將其傳送至風扇控制器;整車控制器用于在整車高壓就緒后產生高壓就緒信號并將其發(fā)送至風扇控制器，繼而喚醒風扇控制器;充電槍用于在整車準備充電就緒后產生充電信號并將其發(fā)送至風扇控制器，繼而喚醒風扇控制器。

2 控制系統(tǒng)工作方法

純電動客車冷卻風扇調速系統(tǒng)的控制方法主要包括八個步驟，具體如下：

步驟一，當整車準備就緒時，按下電源總開關，電源接入風扇控制器中;

步驟二，當整車高壓就緒后，整車控制器發(fā)送高壓就緒信號接入風扇控制器，繼而喚醒風扇控制器;

步驟三，當整車準備充電就緒后，充電槍發(fā)送充電信號接入風扇控制器，繼而喚醒風扇控制器;

步驟四，整車運行過程中，空調開啟后，空調冷媒壓力傳感器發(fā)送中壓信號給風扇控制器，風扇控制器通過PWM波調速控制大風扇以30%轉速運轉，控制小風扇以50%轉速運轉;

步驟五，整車運行過程中，空調開啟，空調冷媒壓力傳感器檢測空調壓力升高后，空調冷媒壓力傳感器發(fā)送高壓信號給風扇控制器，風扇控制器通過PWM波調速控制大風扇以50%轉速運轉，控制小風扇以80%轉速運轉;

步驟六，整車運行過程中，當水溫傳感器檢測到水溫升高達到48℃時，則發(fā)送水溫信號給風扇控制器，繼而風扇控制器通過PWM波調速控制大風扇以50%轉速運轉，控制小風扇以100%轉速運轉;

步驟七，整車運行過程中，當水溫傳感器檢測到水溫升高達到53℃時，則發(fā)送水溫信號給風扇控制器，繼而風扇控制器通過PWM波調速控制大風扇以100%轉速運轉，控制小風扇以100%轉速運轉;

步驟八，整車運行過程中，當所有的輸入至風扇控制器的工作信號發(fā)送后且溫度下降不再發(fā)送時，風扇控制器繼續(xù)通過PWM波調速控制大風扇和小風扇維持30秒工作后，再關閉大風扇和小風扇，使其停止工作;其中工作信號包括中壓信號、高壓信號和水溫信號。

3 具體實施方式

如圖1所示純電動客車冷卻風扇調速系統(tǒng)，包括客車電瓶、電源總開關、風扇控制器、空調冷媒壓力傳感器、冷卻系統(tǒng)水溫傳感器、大風扇、小風扇、整車控制器和充電槍，客車電瓶通過電源總開關與風扇控制器相連，客車電瓶通過電源總開關向風扇控制器傳輸電源信號，為風扇控制器提供電源;大風扇、小風扇與風扇控制器連接，大風扇、小風扇均通過風扇控制器接收電源信號，風扇控制器用于控制大風扇、小風扇運轉或停止;空調冷媒壓力傳感器、冷卻系統(tǒng)水溫傳感器均與風扇控制器;空調冷媒壓力傳感器用于獲取壓力信號并將其發(fā)送給風扇控制器，其中壓力信號包括中壓信號和高壓信號;冷卻系統(tǒng)水溫傳感器用于獲取水溫信號并將其傳送至風扇控制器;整車控制器、充電槍均與風扇控制器連接;整車控制器用于在整車高壓就緒后產生高壓就緒信號并將其發(fā)送至風扇控制器，繼而喚醒風扇控制器;充電槍用于在整車準備充電就緒后產生充電信號并將其發(fā)送至風扇控制器，繼而喚醒風扇控制器。

4 結束語

純電動客車冷卻風扇調速系統(tǒng)通過采集水溫信號、空調冷媒信號，然后由風扇控制器判斷當前整車高壓是否就緒、是否處于充電狀態(tài)并根據水溫信號和空調冷媒壓力信號，繼而調速控制風扇的運轉并實現延時輸出，從根本上降低了冷卻風扇在工作中能耗，并且在沒有喚醒信號時控制風扇停止工作，從而保護了整車輔助電源，進一步降低了整車的能耗，提升了整車的可靠性和穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]葛飛，朱鶴，王少凱，等.一種純電動客車冷卻風扇調速系統(tǒng)及其控制方法[P].

[2]王小荷.電動冷卻風扇在客車上的應用[J].客車技術與研究，2008（05）：27-29.