本發(fā)明涉及一種電池供電電動液壓挖掘機(jī)的冷卻系統(tǒng)，用于電池供電電動液壓挖掘機(jī)的電動機(jī)、電機(jī)控制器、DC/DC、液壓系統(tǒng)冷卻。

背景技術(shù)：

隨著電池供電電動液壓挖掘機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用，因整個機(jī)器由電池作為能量源，如何節(jié)約電能成為機(jī)器的單次充電能夠工作時間持久的關(guān)鍵。傳統(tǒng)電動液壓挖掘機(jī)使用一個單獨的電動機(jī)帶動一個風(fēng)扇對控制器、液壓油進(jìn)行冷卻，不論溫度多少，風(fēng)扇一直以額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，噪音大，耗費電能。但在機(jī)器工作初期或工作強(qiáng)度不大時，機(jī)器溫度不高無需冷卻，此時風(fēng)扇轉(zhuǎn)動實屬白白耗費電能，大大降低機(jī)器的單次充電能夠工作時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種電池供電電動液壓挖掘機(jī)的冷卻系統(tǒng)，能夠直接在由電池供電的電動液壓挖掘機(jī)上使用，由控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度值與采集的溫度值進(jìn)行比較計算，在不同的溫度條件下采用不同的控制方式，最大程度節(jié)省冷卻風(fēng)扇能耗，延長機(jī)器能夠工作時間，降低機(jī)器冷風(fēng)扇引起的機(jī)外輻射噪音。

為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種電池供電電動液壓挖掘機(jī)的冷卻系統(tǒng)，包括挖掘機(jī)平臺、電動機(jī)、水管Ⅰ、水管Ⅱ、液壓系統(tǒng)、DC/DC、水溫傳感器、電機(jī)控制器、水管Ⅲ、1水泵、水管Ⅳ、液壓油散熱器、冷卻液散熱器、導(dǎo)風(fēng)罩、冷卻風(fēng)扇以及整機(jī)控制器，具體結(jié)構(gòu)和工作方式為：

電動機(jī)安裝在挖掘機(jī)平臺左前方，為液壓系統(tǒng)提供動力；水泵安裝在挖掘機(jī)平臺左后方，在散熱器靠挖掘機(jī)平臺中心側(cè)；液壓油散熱器與冷卻液散熱器采用并聯(lián)式組成散熱器主體，冷卻風(fēng)扇通過導(dǎo)風(fēng)罩安裝在散熱器側(cè)面，以空氣作為熱交換介質(zhì)，冷卻方面為吸風(fēng)式；電動機(jī)、DC/DC與電機(jī)控制器、水泵、散熱器間用水管進(jìn)行連接；經(jīng)冷卻液散熱器冷卻后的冷卻液，由控制器根據(jù)冷卻水溫T_W、液壓油溫T_O、電機(jī)溫度T_E、電機(jī)控制器溫度T_C情況綜合判斷是否啟動冷卻功能；如控制器判斷啟動功能，啟動水泵，冷卻液從冷卻液散熱器經(jīng)過進(jìn)水管到電機(jī)控制器、電動機(jī)回到冷卻液散熱器形成循環(huán)；液壓油在液壓油散熱器與液壓系統(tǒng)間形成循環(huán)；控制器根據(jù)冷卻水溫T_W、液壓油溫T_O、電機(jī)溫度T_E、電機(jī)控制器溫度T_C情況綜合判斷是否啟動冷卻風(fēng)扇及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速大小；風(fēng)扇轉(zhuǎn)動后，空氣從散熱器到導(dǎo)風(fēng)罩、風(fēng)扇扇葉間流動，帶走熱量，達(dá)到降溫的目的。

所述冷卻液的循環(huán)路徑為冷卻液散熱器→水泵→電機(jī)控制器→電動機(jī)→冷卻液散熱器，

所述電動機(jī)、電機(jī)控制器、DC/DC的冷卻方式媒介為液體，

所述液壓油的循環(huán)路徑為液壓油散熱器→液壓油進(jìn)油管→液壓系統(tǒng)→液壓油回油管→液壓油散熱器，

所述以空氣為熱交換媒介，

所述空氣的流動方式為吸風(fēng)式即空氣從散熱器→導(dǎo)風(fēng)罩→風(fēng)扇扇葉→機(jī)器外部進(jìn)行熱交換冷卻，

所述風(fēng)扇電機(jī)為直流24V電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速由控制器輸出PWM信號進(jìn)行控制，

所述電機(jī)控制器與DC/DC共用一塊散熱板進(jìn)行冷卻，安裝在電動機(jī)上方；，

所述控制器采集的冷卻水溫T_W、電機(jī)溫度T_E、電機(jī)控制器溫度T_C信號，與冷卻水溫預(yù)設(shè)值T_WS、電機(jī)溫度預(yù)設(shè)值T_ES、電機(jī)控制器溫度預(yù)設(shè)值T_CS進(jìn)行對比，如T_W≥T_WS1或TE≥T_ES1或T_C≥T_CS1，啟動水泵進(jìn)行冷卻液循環(huán)，

所述控制器采集的冷卻水溫T_W、液壓油溫T_O、電機(jī)溫度T_E、電機(jī)控制器溫度T_C信號，與冷卻水溫預(yù)設(shè)值T_WS、液壓油溫預(yù)設(shè)值T_OS、電機(jī)溫度預(yù)設(shè)值T_ES、電機(jī)控制器溫度預(yù)設(shè)值T_CS進(jìn)行對比，如T_WS2＞T_W≥T_WS1或T_OS2＞T_O≥T_OS1或T_ES2＞T_E≥T_ES1或T_CS2＞T_C≥T_CS1，風(fēng)扇以低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動；如T_WS3＞T_W≥T_WS2或T_OS3＞T_O≥T_OS2或T_ES3＞T_E≥T_ES2或T_CS3＞T_C≥T_CS2，風(fēng)扇以中轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動；如T_W≥T_WS3或T_O≥T_OS3或T_E≥T_ES3或T_C≥T_CS3，風(fēng)扇以高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，

所述如T_O≥T_OS而T_W＜T_WS或T_E＜T_ES或T_C＜T_CS，僅啟動液壓油散熱器側(cè)的風(fēng)扇而冷卻液散熱器側(cè)的風(fēng)扇不啟動，

所述如T_W≥T_WS或T_E≥T_ES或T_C≥T_CS而T_O＜T_OS，僅啟動冷卻液散熱器側(cè)的風(fēng)扇而液壓油散熱器側(cè)的風(fēng)扇不啟動。

本發(fā)明的突出優(yōu)點在于：

1、水泵的啟動與風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動以各采集信號端的溫度值為先導(dǎo)條件，低溫時不啟動功能，靠自然冷卻，轉(zhuǎn)速按采集溫度值的升高而升高。

2、減少機(jī)器低溫時不必要的冷卻，降低電能損耗。

3、以液體作為散熱媒介，相比傳統(tǒng)風(fēng)冷效率更高。

4、降低機(jī)器機(jī)外噪音輻射。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的電池供電電動液壓挖掘機(jī)的冷卻系統(tǒng)的安裝布局圖

圖2是本發(fā)明所述的電池供電電動液壓挖掘機(jī)的冷卻系統(tǒng)的轉(zhuǎn)接示意圖。

圖3是本發(fā)明所述散熱器總成的主視圖。

圖4是本發(fā)明所述散熱器總成的左視圖。

圖5是本發(fā)明所述的控制原理邏輯框圖。

圖6是本發(fā)明所述的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速n與采集溫度T的關(guān)系圖。

具體實施方式

以下通過附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步說明。

如圖1至圖4所示，本發(fā)明所述的電池供電電動液壓挖掘機(jī)的冷卻系統(tǒng)，包括1挖掘機(jī)平臺、2電動機(jī)、3水管Ⅰ、4水管Ⅱ、5液壓系統(tǒng)、6DC/DC、7水溫傳感器、8電機(jī)控制器、9水管Ⅲ、10水泵、11水管Ⅳ、12液壓油散熱器、13冷卻液散熱器、14導(dǎo)風(fēng)罩、15冷卻風(fēng)扇、16控制器，具體結(jié)構(gòu)和連接方式為：

電動機(jī)安裝在挖掘機(jī)平臺左前方，為液壓系統(tǒng)提供動力；DC/DC與電機(jī)控制器共用同一塊散熱板，安裝在電動機(jī)上方；水泵安裝在挖掘機(jī)平臺左后方，在散熱器靠挖掘機(jī)平臺中心側(cè)；液壓油散熱器與冷卻液散熱器采用并聯(lián)式組成散熱器主體，冷卻風(fēng)扇通過導(dǎo)風(fēng)罩安裝在散熱器側(cè)面，以空氣作為熱交換介質(zhì)，冷卻方面為吸風(fēng)式；電動機(jī)、DC/DC與電機(jī)控制器、水泵、散熱器間用水管進(jìn)行連接。

所述電動機(jī)、電機(jī)控制器、DC/DC的冷卻方式媒介為液體，電機(jī)控制器與DC/DC共用一塊散熱板進(jìn)行冷卻，冷卻液的循環(huán)路徑為冷卻液散熱器→水泵→電機(jī)控制器→電動機(jī)→冷卻液散熱器。

如圖2所示，液壓油的冷卻循環(huán)路徑為液壓油散熱器→液壓油進(jìn)油管→液壓系統(tǒng)→液壓油回油管→液壓油散熱器，

如圖1至圖4所示，以空氣為熱交換媒介，空氣的流動方式為吸風(fēng)式即空氣從散熱器→導(dǎo)風(fēng)罩→風(fēng)扇扇葉→機(jī)器外部進(jìn)行熱交換冷卻。風(fēng)扇電機(jī)為直流24V電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速由控制器輸出PWM信號進(jìn)行控制。

如圖6所示，控制器根據(jù)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速n與采集溫度T之間的關(guān)系曲線控制風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速。

工作原理及過程：

如圖5所示，控制器采集的冷卻水溫T_W、電機(jī)溫度T_E、電機(jī)控制器溫度T_C、液壓油溫T_O信號，與冷卻水溫預(yù)設(shè)值T_WS、電機(jī)溫度預(yù)設(shè)值T_ES、電機(jī)控制器溫度預(yù)設(shè)值T_CS、液壓油溫預(yù)設(shè)值T_OS進(jìn)行對比。

1、如T_WS2＞T_W≥T_WS1或T_ES2＞T_E≥T_ES1或T_CS2＞T_C≥T_CS1，啟動水泵進(jìn)行冷卻液循環(huán)；

2、如T_WS2＞T_W≥T_WS1或T_OS2＞T_O≥T_OS1或T_ES2＞T_E≥T_ES1或T_CS2＞T_C≥T_CS1，風(fēng)扇以低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動；

3、如T_WS3＞T_W≥T_WS2或T_OS3＞T_O≥T_OS2或T_ES3＞T_E≥T_ES2或T_CS3＞T_C≥T_CS2，風(fēng)扇以中轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動；

3、如T_W≥T_WS3或T_O≥T_OS3或T_E≥T_ES3或T_C≥T_CS3，風(fēng)扇以高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動；

4、如T_O≥T_OS而T_W＜T_WS或T_E＜T_ES或T_C＜T_CS，僅啟動液壓油散熱器側(cè)的風(fēng)扇而冷卻液散熱器側(cè)的風(fēng)扇不啟動；

5、如T_W≥T_WS或T_E≥T_ES或T_C≥T_CS而T_O＜T_OS，僅啟動冷卻液散熱器側(cè)的風(fēng)扇而液壓油散熱器側(cè)的風(fēng)扇不啟動。