一种风扇控制系统及风扇异常预警控制方法与流程

本发明涉及车辆冷却系统，尤其涉及一种风扇控制系统及风扇异常预警控制方法。

背景技术：

1、在电动装载机、重型卡车等器械上，一些关键设备(比如电池、电机、发动机等)运行会产生较大热量，通常会为这些设备配置冷却系统，而风扇冷却系统是较为常见的冷却系统，尤其是在新能源器械上，风扇冷却系统运用越来越多。

2、目前，市面上比较典型的风扇通信和控制方式为：风扇通常自带驱动控制器，但是为了协调各个风扇的启动时机和转速，还会再配置一个总风扇控制器，如图1所示。总风扇控制器的主要功能是与整机控制器(整车控制器)进行通信，根据整机控制器的指令，以pwm方式发送给各个风扇驱动控制器，以控制风扇运转；同时采集各风扇的转速pwm信号，转换为can报文发送给整机控制器。但是，目前整车控制并没有将风扇运转状态纳入监控和控制，往往只能在风扇损坏或者冷却不良的时候，才能被动发现，因此，整车控制时是无法识别风扇的运转负载的，因此有可能出现风扇过载的情况下，整机控制器仍持续输出风扇高速运转的信号，导致风扇损坏，而风扇运行不畅或损坏的情形下，会进一步造成整车冷却不足，导致零部件温度升高，扩大损失。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风扇控制系统及风扇异常预警控制方法，其能够有效监控风扇的运转，并在风扇出现故障时及时预警，保证整车冷却需求的有效实现。

2、为达到上述目的，本发明公开了一种风扇控制系统，其包括总控制器以及至少一风扇驱动控制器，所述总控制器与风扇驱动控制器通信连接；所述风扇驱动控制器上具有用于检测风扇转速的转速检测元件以及用于检测风扇驱动电流的电流检测元件；所述风扇驱动控制器根据总控制器的命令控制风扇运行并向总控制器实时反馈风扇的驱动电流和转速，所述总控制器根据风扇驱动控制器的反馈进行风扇运行监测。

3、优选地，所述总控制器与风扇驱动控制器通过can总线通信连接。

4、优选地，还包括报警仪表，所述报警仪表与总控制器通过can总线通信连接，所述报警仪表用于显示风扇报警信息。

5、优选地，还包括远程通信终端和远程监控终端，所述远程通信终端与总控制器通过can总线通信连接，所述远程通信终端与远程监控终端无线通讯连接。

6、本发明还公开了一种风扇异常预警控制方法，其通过上述任一项所述的风扇控制系统实现，包括以下步骤：

7、风扇驱动控制器接收总控制器下达的目标转速需求，并控制风扇达到目标转速；

8、总控制器读取风扇在目标转速下的驱动电流消耗值，所述驱动电流消耗值为风扇在转速稳定时，连续至少一个周期内的驱动电流平均值；

9、总控制器查找风扇于目标转速下对应的驱动电流标准值，所述驱动电流标准值为风扇在出厂状态下于各转速节点稳定运行时对应的驱动电流值；

10、总控制器比对风扇于目标转速下的驱动电流消耗值是否落入目标转速对应的驱动电流标准值的预警范围内，是则总控制器发出不报警信号，否则总控制器发出报警信号。

11、优选地，所述驱动电流标准值的获取方法为：

12、a、设定风扇以初始转速运行；

13、b、记录风扇在初始转速运行时消耗的电流；

14、c、风扇转速加一档运行；

15、d、记录风扇在当前转速节点下运行消耗的电流；

16、e、判断风扇转速是否达到最高，是则跳转步骤f，否则跳转步骤c；

17、f、将风扇在各个转速节点运行时消耗的电流值存储。

18、优选地，总控制器通过自学习的方式依次获取各风扇的驱动电流标准值。

19、优选地，定义驱动电流标准值为a，则驱动电流标准值的预警范围为(1-m％)*a～(1+m％)*a，其中0＜m＜100；或者，驱动电流标准值的预警范围为(a-n)～(a+n)，n＞0。

20、优选地，在总控制器读取风扇在目标转速下的驱动电流消耗值之前，先进行转速稳定判断，风扇的转速判定为稳定则执行读取驱动电流消耗值步骤，风扇转速判定为不稳定则重新执行上一步骤。

21、优选地，总控制器累计风扇转速判定为不稳定的次数，该次数达到设定值则总控制器输出报警信号。

22、本发明具有以下有益效果：

23、本发明通过比对风扇在同一转速下的驱动电流消耗值是否处于驱动电流标准值的预警范围内，进而确定是否输出报警，风扇的运转负载也能得到有效监控，保证风扇出现异常时可以及时报警，司机等相关工作人员可以及时处理，避免造成冷却对象出现过热甚至损坏的问题。

技术特征：

1.一种风扇控制系统，其特征在于：包括总控制器以及至少一风扇驱动控制器，所述总控制器与风扇驱动控制器通信连接；所述风扇驱动控制器上具有用于检测风扇转速的转速检测元件以及用于检测风扇驱动电流的电流检测元件；所述风扇驱动控制器根据总控制器的命令控制风扇运行并向总控制器实时反馈风扇的驱动电流和转速，所述总控制器根据风扇驱动控制器的反馈进行风扇运行监测。

2.根据权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于：所述总控制器与风扇驱动控制器通过can总线通信连接。

3.根据权利要求2所述的风扇控制系统，其特征在于：还包括报警仪表，所述报警仪表与总控制器通过can总线通信连接，所述报警仪表用于显示风扇报警信息。

4.根据权利要求2所述的风扇控制系统，其特征在于：还包括远程通信终端和远程监控终端，所述远程通信终端与总控制器通过can总线通信连接，所述远程通信终端与远程监控终端无线通讯连接。

5.一种风扇异常预警控制方法，其特征在于：通过如权利要求1～4任一项所述的风扇控制系统实现，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的风扇异常预警控制方法，其特征在于，所述驱动电流标准值的获取方法为：

7.根据权利要求6所述的风扇异常预警控制方法，其特征在于：总控制器通过自学习的方式依次获取各风扇的驱动电流标准值。

8.根据权利要求5所述的风扇异常预警控制方法，其特征在于：定义驱动电流标准值为a，则驱动电流标准值的预警范围为(1-m％)*a～(1+m％)*a，其中0＜m＜100；或者，驱动电流标准值的预警范围为(a-n)～(a+n)，n＞0。

9.根据权利要求5所述的风扇异常预警控制方法，其特征在于：在总控制器读取风扇在目标转速下的驱动电流消耗值之前，先进行转速稳定判断，风扇的转速判定为稳定则执行读取驱动电流消耗值步骤，风扇转速判定为不稳定则重新执行上一步骤。

10.根据权利要求9所述的风扇异常预警控制方法，其特征在于：总控制器累计风扇转速判定为不稳定的次数，该次数达到设定值则总控制器输出报警信号。

技术总结
本发明涉及一种风扇控制系统及风扇异常预警控制方法，系统包括总控制器以及至少一风扇驱动控制器，所述总控制器与风扇驱动控制器通信连接；所述风扇驱动控制器上具有用于检测风扇转速的转速检测元件以及用于检测风扇驱动电流的电流检测元件。方法包括以下步骤：控制风扇达到目标转速；读取驱动电流消耗值；查找实时转速下的驱动电流标准值；比对驱动电流消耗值是否落入驱动电流标准值的预警范围内，是则不报警，否则报警。本发明能够有效监控风扇的运转，并在风扇出现故障时及时预警，保证整车冷却需求的有效实现。

技术研发人员：肖育波,柯金鐤,陈德伟,甘兴,张小科,刘凯
受保护的技术使用者：福建晋工新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10