新能源汽车充电桩的冷却控制方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911174139.7 (22)申请日 2019.11.26 (71)申请人 上海理工大学 地址 200093 上海市杨浦区军工路516号 (72)发明人 沈凯吴兵毛驭华徐子顺 常龙 (74)专利代理机构 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人 徐颖 (51)Int.Cl. B60L 53/302(2019.01) (54)发明名称 新能源汽车充电桩的冷却控制方法 (57)摘要 本发明涉及一种新能源汽车充电桩的冷却 控制方法， 实时采集充电桩使用状况， 提前调节 风扇。

2、的转速， 风扇以符合散热负荷的转速对充电 桩进行冷却； 监测充电桩散热片工作状态， 在散 热片工作超负荷的情况下， 通过反馈控制， 对充 电桩进行强冷却。 与单一反馈控制方法相比， 本 发明能够使充电桩的温度在突变情况下始终保 持在良好的温度范围之内， 使控制系统能够尽可 能地发挥其工作效能， 进而减缓设备老化， 延长 汽车充电桩的使用寿命。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 110843572 A 2020.02.28 CN 110843572 A 1.一种新能源汽车充电桩的冷却控制方法， 其特征在于， 具体包括如下步骤： 1)信息采集模块通过信息采集模块实时采集充电桩输出电流信息。

3、、 输出电压信息以及 外界环境温度信息送控制单元； 2)控制单元根据其内部储存的对应输出电流、 电压所需散热量的Map图来确定充电桩 此时所需的散热量； 3)控制单元根据此此时充电桩所需的散热量以及外界环境温度信息确定散热量， 通过 控制输出模块提前调节风扇的转速， 风扇以符合散热负荷的转速对充电桩进行冷却； 4)控制单元接收来自散热片温度传感器监测到的实时散热片温度信号； 5)控制单元判断散热片温度是否在正常的工作温度范围内； 6)如果散热片温度在正常的工作范围内， 则不执行反馈控制， 此检测结束， 返回步骤 1)； 7)如果散热片温度过高， 超出工作温度， 执行反馈控制， 即反馈模块从控制。

4、输出模块采 集风扇转速控制信号， 将此信号反馈回信息采集模块中， 通过信息采集模块将风扇转速控 制信号送回控制单元， 控制单元根据此信息调整散热量信号送控制输出模块， 控制输出模 块调整输出相应的风扇转速控制信号给风扇， 增加风扇的转速， 对充电桩进行强冷却； 8)如果散热片温度过高， 返回步骤7)， 开始新一轮的反馈控制， 如果散热片温度回到在 正常的工作温度范围内， 此检测结束， 则返回步骤1)。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110843572 A 2 新能源汽车充电桩的冷却控制方法 技术领域 0001 本发明涉及一种冷却技术， 特别涉及一种新能源汽车充电桩的冷却控制方法。 背景技术。

5、 0002 随着环保绿色成为未来汽车行业发展的主题， 新能源汽车的发展与普及推动了新 能源汽车充电桩的飞速发展， 在此过程中充电桩在其功率越来越大的条件下， 散热问题成 为了我们不得不考虑的重要问题， 若充电桩没有效果良好的散热方法势必会造成安全隐 患。 好的控制方法可以根据其现有的控制策略和规律结合传感器接收到的各种信号， 精准 地控制风扇的转速进而控制冷却系统的冷却强度， 使得被控参数如散热片温度保持在最佳 的范围之内， 从而减小过高温度对设备的损害， 延长汽车充电桩的使用寿命。 0003 而目前汽车充电桩的冷却控制方法主要是基于单一的反馈控制方法， 该方法有很 大弊端， 单一反馈控制会导。

6、致很严重的散热迟滞问题。 当充电桩从某一充电阶段突然转换 到另一个充电阶段时， 输出电流突然增大， 此时充电桩需要更大的散热量， 但此时由于单一 反馈控制导致的散热迟滞， 充电桩此时达不到所需的冷却强度， 严重降低了充电桩的使用 寿命。 发明内容 0004 本发明是针对因单一使用反馈控制系统产生的散热迟滞， 导致充电桩在充电阶段 突然转换情况下散热不足的问题， 提出了一种新能源汽车充电桩的冷却控制方法， 同时采 用主动控制和反馈控制， 保证新能源汽车充电桩在整个充电过程中充电环境温度的稳定。 0005 本发明的技术方案为： 一种新能源汽车充电桩的冷却控制方法， 具体包括如下步 骤： 0006 。

7、1)信息采集模块通过信息采集模块实时采集充电桩输出电流信息、 输出电压信息 以及外界环境温度信息送控制单元； 0007 2)控制单元根据其内部储存的对应输出电流、 电压所需散热量的Map图来确定充 电桩此时所需的散热量； 0008 3)控制单元根据此此时充电桩所需的散热量以及外界环境温度信息确定散热量， 通过控制输出模块提前调节风扇的转速， 风扇以符合散热负荷的转速对充电桩进行冷却； 0009 4)控制单元接收来自散热片温度传感器监测到的实时散热片温度信号； 0010 5)控制单元判断散热片温度是否在正常的工作温度范围内； 0011 6)如果散热片温度在正常的工作范围内， 则不执行反馈控制， 。

8、此检测结束， 返回步 骤1)； 0012 7)如果散热片温度过高， 超出工作温度， 执行反馈控制， 即反馈模块从控制输出模 块采集风扇转速控制信号， 将此信号反馈回信息采集模块中， 通过信息采集模块将风扇转 速控制信号送回控制单元， 控制单元根据此信息调整散热量信号送控制输出模块， 控制输 出模块调整输出相应的风扇转速控制信号给风扇， 增加风扇的转速， 对充电桩进行强冷却； 说明书 1/3 页 3 CN 110843572 A 3 0013 8)如果散热片温度过高， 返回步骤7)， 开始新一轮的反馈控制， 如果散热片温度回 到在正常的工作温度范围内， 此检测结束， 则返回步骤1)。 0014 。

9、本发明的有益效果在于： 本发明新能源汽车充电桩的冷却控制方法， 能够使充电 桩的温度在突变情况下始终保持在良好的温度范围之内， 使控制系统能够尽可能地发挥其 工作效能， 从而减小过高温度对设备的损害， 延长汽车充电桩的使用寿命。 附图说明 0015 图1为本发明新能源汽车充电桩冷却控制方法中控制示意图 0016 图2为本发明新能源汽车充电桩冷却控制方法过程示意图。 具体实施方式 0017 如图1所示本发明方法中控制示意图， 控制中包括主动控制和反馈控制， 主动控制 中信息采集模块102采集获得被控系统的实时状态和信息， 即实时采集充电桩输出电流信 息104、 输出电压信息105以及外界环境温度。

10、信息106， 然后输送给控制单元101， 控制单元 101通过其接收到的输出电流信息104和输出电压信息105以及其内部存储的输出电流、 输 出电压和散热量的Map图来提前确定充电桩在此状况下所需的散热量。 控制单元101再结合 此状况下外界环境温度信息106确定散热量， 最后将此散热量信号输送至控制输出模块 103。 控制输出模块103接收控制单元101散热量信号， 输出相应的风扇转速控制信号108给 风扇， 风扇以符合散热负荷的转速对充电桩进行冷却。 0018 反馈控制中信息采集模块102实时采集散热片温度信息107， 并发送至控制单元 101， 控制单元101监测散热片温度信息107， 。

11、当散热片温度信息107异常时， 启用反馈模块 109， 反馈模块109从控制输出模块103采集风扇转速控制信号108， 将此信号反馈回信息采 集模块102中， 通过信息采集模块102将风扇转速控制信号108送回控制单元101， 控制单元 101根据此信息调整散热量信号， 向控制输出模块203发送调整后散热量信号。 控制输出模 块203调整输出相应的风扇转速控制信号108给风扇， 增加风扇的转速， 对充电桩进行强冷 却。 0019 反馈模块204将被控对象的输出信号重新引回输入端， 为了和给定信号比较， 必须 通过信号转化模块把反馈信号转化成与给定信号具有相同量纲和相同量级的信号， 用以产 生偏。

12、差信号进行反馈控制。 0020 控制输出模块包括信号转化模块和风扇转速的PWM信号产生模块。 0021 如图2所示， 充电桩冷却控制方法， 按以下步骤进行： 0022 步骤301： 控制单元接收来自于温度采集单元、 输出电流采集单元、 输出电压采集 单元实时采集的信号； 0023 步骤302： 控制单元根据其内部储存的此状况下输出电流、 电压和所需散热量的 Map图来确定充电桩在此状况下所需的散热量； 0024 步骤303： 控制单元根据此状况下充电桩所需的散热量以及外界环境温度的信号 提前调节风扇的转速来控制对充电桩的冷却强度； 0025 步骤304： 控制单元接收来自散热片温度传感器监测到。

13、的实时散热片温度信号； 0026 步骤305： 控制单元判断散热片温度是否在在正常的工作温度范围内； 说明书 2/3 页 4 CN 110843572 A 4 0027 步骤306： 如果散热片温度在正常的工作温度范围内， 则不执行反馈控制， 此检测 结束， 返回步骤301， 即只需主动控制系统即可达到充电桩在此状况下的冷却要求； 0028 步骤307： 如果散热片温度过高， 执行反馈控制， 即通过反馈控制的强冷却作用进 一步提高对充电桩的冷却强度； 0029 步骤308： 如果散热片温度过高， 返回步骤307， 开始新一轮的反馈控制， 如果散热 片温度回到正常的工作温度范围内， 此检测结束， 则返回步骤301。 0030 以上所述实施例仅表达了本发明专利的具体实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本领域的普通技术 人员来说， 在不脱离本发明专利构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本 发明专利的保护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 110843572 A 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 110843572 A 6 图2 说明书附图 2/2 页 7 CN 110843572 A 7 。