一种电源方舱的冷却方法与流程

1.本发明涉及发电技术领域，特别是涉及一种电源方舱的冷却方法。


背景技术：

2.电源方舱经常可移动地用于野外，可以对远离市区或者没有电网的区域进行临时供电，例如在野外进行野营、抢险、野外救援等工作时，可以为人们提供供电和照明。为了保证电源方舱的使用安全和使用寿命，需要将电源方舱的发电部分进行封闭，封闭之后的电源方舱在发电的过程中就会导致散热的问题，而如果在发电过程中产生的热量不能及时散发出去，那么势必也要影响发电效率，并且在高温条件下持续工作也会影响电源方舱的使用寿命。已有的降温方案是将发电机的热量通过外部冷却的方式对发电机进行降温，但是在电源方舱内部还有其他的发热部件，所以仍需要设计对电源方舱内部进行降温的措施。


技术实现要素：

3.本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电源方舱的冷却方法，解决现有电源方舱里的发动机工作过程中散热的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电源方舱的冷却方法，所述电源方舱包括舱体、水冷风冷装置、中冷模块和控制器，所述舱体内包括电控室和发电室，所述电控室和所述发电室之间被隔热板分隔开，所述电控室内设置有电控柜，所述发电室内设有发动机和发电机，由所述发动机驱动所述发电机发电；所述水冷风冷装置设置在所述发电室的上方，并且从上部覆盖住所述发电室；所述水冷风冷装置包括水冷格栅和风机模组，所述风机模组呈阵列式布置在所述水冷格栅的上方；所述中冷模块包括进气格栅、排风机和排风管，所述进气格栅设置在所述发电室的舱壁上，所述排风机设置在所述发电室内，所述排风管与所述排风机的出风口连通，并且所述排风管的末端自所述舱体顶部的舱壁伸出，然后形成u形下弯的出口管，该出口管位于所述水冷风冷装置的下方；
5.在所述发动机内设有第一温度传感器，在所述发动机上设有第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与所述控制器连接；
6.所述冷却方法包括：
7.所述控制器获得第一温度传感器的第一温度数据，当第一温度数据大于第一预设值时，由所述控制器控制所述风机模组以第一功率运转；
8.当所述第一温度数据大于第二预设值，且第二预设值＞第一预设值，由所述控制器控制所述风机模组以第二功率运转，第二功率＞第一功率；
9.当所述风机模组以所述第二功率运转第一预定时间后，所述第一温度数据仍大于第三预设值，且第三预设值＞第二预设值，或者，所述第二温度传感器的第二温度数据大于第四预设值时，由所述控制器控制所述排风机运转；
10.当所述排风机运转第二预定时间后，所述第二温度数据仍大于第五预设值，且第五预设值＞第四预设值，由所述控制器控制所述进气格栅上的进气风机运转。
11.所述进气格栅设置在所述舱体的不同侧面，所述控制器根据周围环境风向的方向，控制背风面的进气格栅及其上的进气风机关闭，迎风面的进气格栅及其上的进气风机打开。
12.所述进气格栅设置在所述舱体的不同侧面，所述控制器根据太阳的照射方向，控制朝阳面的进气格栅及其上的进气风机关闭，背阴面的进气格栅及其上的进气风机打开。
13.当所述风机模组以所述第二功率运转第三预定时间后，所述第一温度数据仍大于第六预设值，且第六预设值＞第三预设值，所述控制器控制所述发动机降低转速或停机，同时发出报警信号。
14.当所述进气风机运转第四预定时间后，所述第二温度数据大于第七预设值，且第七预设值＞第五预设值，所述控制器控制所述发动机降低转速或停机，同时发出报警信号。
15.所述发电机位于所述进气格栅和所述排风机的入口之间。
16.所述进气格栅的内侧设有进气风机。
17.所述水冷风冷装置延伸至所述电控室的部分区域上方；
18.对应地，所述排风管首先穿过所述隔热板进入到所述电控室中，再通过所述电控室顶部的舱壁伸出。
19.进一步地，所述排风管包括第一管段、第二管段、第一连通口、第二连通口和出口管，其中所述第一管段位于所述发电室中，所述第一连通口安装在所述隔热板上，所述第一管段连接所述排风机的出风口和所述第一连通口的一端；所述第二管段位于所述电控室中，所述第二连通口安装爱所述电控室的舱体顶壁上，所述第二管段连通所述第一连通口的另一端和所述第二连通口的下部；所述出口管连接在所述第二连通口的上部。
20.所述第二管段为柔性伸缩管。
21.所述第二管段的外部包覆有隔热层。
22.所述水冷格栅与所述发电室顶部的舱壁之间保留间隙，以允许气流经过间隙并穿过所述水冷格栅之后从顶部排出；所述水冷风冷装置下方的舱壁设为导热板；
23.对应地，水冷格栅避让所述出口管的位置，使所述出口管位于所述风机模组的下方。
24.所述导热板采用导热材料制造，并且导热板的两侧表面设有导热结构。
25.所述导热结构为并排布置的导热翅片，并且所述导热板两侧的导热翅片的排布方向不同，从而形成交叉状的布置。
26.所述水冷格栅设有进水口、出水口，并通过所述进水口、出水口与所述发电室内的发动机水冷管路连接，并且在管路上配置水泵，以促使水在水冷格栅和发动机水冷管路之间循环。
27.本发明提供的冷却方法，通过水冷风冷装置对发动机工作过程的热量散发出去，散热效率更高；而为了减少发动机工作氛围(即发电室内)的温度更低，通过进气格栅、排风机和排风管的方式实现对工作氛围的降温，使发动机的外壳也处于适宜的温度条件。
附图说明
28.图1为本发明实施例所述电源方舱的结构示意图。
具体实施方式
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
31.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
32.如图1所示，本发明提供了一种电源方舱1，所述电源方舱1包括舱体11、水冷风冷装置12、中冷模块和控制器，所述舱体11内包括电控室111和发电室112，所述电控室111和所述发电室112之间被隔热板113分隔开，所述电控室111内设置有电控柜，所述发电室112内设有发动机1121和发电机，由所述发动机驱动所述发电机发电；所述水冷风冷装置12设置在所述发电室112的上方，并且从上部覆盖住所述发电室112；所述水冷风冷装置12包括水冷格栅121和风机模组122，所述风机模组122呈阵列式布置在所述水冷格栅121的上方；所述中冷模块13包括进气格栅131、排风机132和排风管133，所述进气格栅131设置在所述发电室112的舱壁上，所述排风机132设置在所述发电室112内，所述排风管133与所述排风机132的出风口连通，并且所述排风管133的末端自所述舱体11顶部的舱壁伸出，然后形成u形下弯的出口管1335，该出口管1335位于所述水冷风冷装置12的下方。通过水冷风冷装置12对出口管1335起到了遮挡的作用，从而防止雨水和灰尘落入到出口管1335的上方；而出口管1335呈u形下弯的结构，使出气方向经过弯转而向下，从而降低了发电室112内的噪音通过出口管1335外传。
33.在所述发动机1121内(通常是靠近发动机气缸的水路上)设有第一温度传感器，在所述发动机1121上设有第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与所述控制器连接；
34.所述冷却方法包括：
35.所述控制器获得第一温度传感器的第一温度数据，当第一温度数据大于第一预设值(例如100℃)时，由所述控制器控制所述风机模组以第一功率运转；
36.当所述第一温度数据大于第二预设值(例如120℃)，且第二预设值＞第一预设值，由所述控制器控制所述风机模组以第二功率运转，第二功率＞第一功率；
37.当所述风机模组以所述第二功率运转第一预定时间(例如5分钟)后，所述第一温度数据仍大于第三预设值(例如180℃)，且第三预设值＞第二预设值，或者，所述第二温度传感器的第二温度数据大于第四预设值(例如50℃)时，由所述控制器控制所述排风机运转；
38.当所述排风机运转第二预定时间后，所述第二温度数据仍大于第五预设值(例如
60℃)，且第五预设值＞第四预设值，由所述控制器控制所述进气格栅上的进气风机运转。
39.本实施例提供的冷却方法，在发动机内的温度较高时，则由控制器启动风机模组以低功率运转，从而快速的对发动机降温；当发动机的温度更高时，则启动风机模组以更高的功率运转；但此时有可能仍达不到降温的要求，则可以在运转一段时间后，检测到温度仍然过高时，就会继续启动排风机运转，通过排风机以排风的方式对发动机的外部进行降温，从而模拟外部降温的方式，克服封闭空间内散热效果差的问题；并且在此基础上，如果排风机不能保证降温达到理想状态时，则启动进气格栅上的进气风机，这样就可以通过外部的进风来主动对发动机的外部进行散热。
40.所述进气格栅设置在所述舱体的不同侧面，所述控制器根据周围环境风向的方向，控制背风面的进气格栅及其上的进气风机关闭，迎风面的进气格栅及其上的进气风机打开。这样就避免迎风面的进气格栅的气流直接进入到背风面的进气格栅，使更多的风吹向发动机。
41.所述进气格栅设置在所述舱体的不同侧面，所述控制器根据太阳的照射方向，控制朝阳面的进气格栅及其上的进气风机关闭，背阴面的进气格栅及其上的进气风机打开。由于朝阳面的温度较高，背阴面的温度低，从而可以让背阴面的低温空气进入到发电室内，从而对发动机起到更好的降温效果。
42.当所述风机模组以所述第二功率运转第三预定时间(例如10分钟)后，所述第一温度数据仍大于第六预设值(例如200℃)，且第六预设值＞第三预设值，所述控制器控制所述发动机降低转速或停机，同时发出报警信号。这是判断故障或者避免因高温出现严重故障的一个重要措施，可以避免发动机因温度过高而损坏。
43.当所述进气风机运转第四预定时间后，所述第二温度数据大于第七预设值(例如90℃)，且第七预设值＞第五预设值，所述控制器控制所述发动机降低转速或停机，同时发出报警信号。这也是判断故障或者避免因高温出现严重故障的一个重要措施，可以避免发动机因温度过高而损坏。
44.所述发电机1121位于所述进气格栅131和所述排风机132的入口之间，从而使气流进入到发电室112中之后，需要经过发电机1121之后才能被吸入到排风机132的入口，从而有效降低发电机1121的温度。
45.所述进气格栅131的内侧设有进气风机1311，从而在需要的时候可以通过进气风机1311而增大进入到发电室112内部的风量。
46.所述水冷风冷装置12延伸至所述电控室111的部分区域上方；
47.对应地，所述排风管133首先穿过所述隔热板113进入到所述电控室111中，再通过所述电控室111顶部的舱壁伸出。也就是说排风管133的出口管1335位于电控室111的顶部，并且位于水冷风冷装置12的下方。
48.进一步地，所述排风管包括第一管段1331、第二管段1333、第一连通口1332、第二连通口1334和出口管1335，其中所述第一管段1331位于所述发电室中，所述第一连通口1332安装在所述隔热板113上，所述第一管段1331连接所述排风机132的出风口和所述第一连通口1332的一端；所述第二管段1333位于所述电控室111中，所述第二连通口1333安装爱所述电控室111的舱体顶壁上，所述第二管段1333连通所述第一连通口1332的另一端和所述第二连通口1334的下部；所述出口管1335连接在所述第二连通口1334的上部。
49.第一管段1331可以是一根直管，也可以是多段连接而成的曲折管路。
50.所述第二管段1333为柔性伸缩管，从而可以相对自由地在电控室111内进行布置。
51.所述第二管段1333的外部包覆有隔热层，能够防止第二管段1333内部的热量进入到电控室111内，从而降低因走线而对电控室111温度的影响。
52.所述水冷风冷装置12包括水冷格栅121和风机模组122，所述风机模组122呈阵列式布置在所述水冷格栅121的上方，所述水冷格栅121与所述发电室112顶部的舱壁之间保留间隙，以允许气流经过间隙并穿过所述水冷格栅121之后从顶部排出；所述水冷风冷装置12下方的舱壁设为导热板；
53.对应地，水冷格栅避让所述出口管的位置，使所述出口管1335位于所述风机模组122的下方。
54.所述导热板采用导热材料制造，并且导热板的两侧表面设有导热结构。
55.所述导热结构为并排布置的导热翅片，并且所述导热板两侧的导热翅片的排布方向不同，从而形成交叉状的布置，例如上表面的导热翅片为横向布置，下表面的导热翅片为纵向布置，从而不仅可以提高导热效率，还能提高导热板的刚度。
56.所述水冷格栅121设有进水口、出水口，并通过所述进水口、出水口与所述发电室内的发动机水冷管路连接，并且在管路上配置水泵，以促使水在水冷格栅和发动机水冷管路之间循环。进水口、出水口连接管路，并且管路穿过发电室112的舱壁连接到发电室112内。
57.本发明提供的中冷模块，将出口管设置在水冷风冷装置的下方，并且出口管自身为倒u形结构，从而能够起到防尘、防雨的作用；进一步地将出口管的排气出口设置在电控室的上方，避免了排气回吹发电室，降低散热效果的问题。
58.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种电源方舱的冷却方法，所述电源方舱包括舱体、水冷风冷装置、中冷模块和控制器，所述舱体内包括电控室和发电室，所述电控室和所述发电室之间被隔热板分隔开，所述电控室内设置有电控柜，所述发电室内设有发动机和发电机，由所述发动机驱动所述发电机发电；所述水冷风冷装置设置在所述发电室的上方，并且从上部覆盖住所述发电室；所述水冷风冷装置包括水冷格栅和风机模组，所述风机模组呈阵列式布置在所述水冷格栅的上方；所述中冷模块包括进气格栅、排风机和排风管，所述进气格栅设置在所述发电室的舱壁上，所述排风机设置在所述发电室内，所述排风管与所述排风机的出风口连通，并且所述排风管的末端自所述舱体顶部的舱壁伸出，然后形成u形下弯的出口管，该出口管位于所述水冷风冷装置的下方；在所述发动机内设有第一温度传感器，在所述发动机上设有第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与所述控制器连接；所述冷却方法包括：所述控制器获得第一温度传感器的第一温度数据，当第一温度数据大于第一预设值时，由所述控制器控制所述风机模组以第一功率运转；当所述第一温度数据大于第二预设值，且第二预设值＞第一预设值，由所述控制器控制所述风机模组以第二功率运转，第二功率＞第一功率；当所述风机模组以所述第二功率运转第一预定时间后，所述第一温度数据仍大于第三预设值，且第三预设值＞第二预设值，或者，所述第二温度传感器的第二温度数据大于第四预设值时，由所述控制器控制所述排风机运转；当所述排风机运转第二预定时间后，所述第二温度数据仍大于第五预设值，且第五预设值＞第四预设值，由所述控制器控制所述进气格栅上的进气风机运转。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进气格栅设置在所述舱体的不同侧面，所述控制器根据周围环境风向的方向，控制背风面的进气格栅及其上的进气风机关闭，迎风面的进气格栅及其上的进气风机打开。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进气格栅设置在所述舱体的不同侧面，所述控制器根据太阳的照射方向，控制朝阳面的进气格栅及其上的进气风机关闭，背阴面的进气格栅及其上的进气风机打开。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述风机模组以所述第二功率运转第三预定时间后，所述第一温度数据仍大于第六预设值，且第六预设值＞第三预设值，所述控制器控制所述发动机降低转速或停机，同时发出报警信号。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述进气风机运转第四预定时间后，所述第二温度数据大于第七预设值，且第七预设值＞第五预设值，所述控制器控制所述发动机降低转速或停机，同时发出报警信号。

技术总结
本发明提供了一种电源方舱的冷却方法，通过对发动机内部和外部分别设置温度传感器，从而检测到两组数据，再基于两组数据对水冷风冷装置和排风机进行控制，从而保证发动机内部和发动机的工作环境的温度适宜，保证发动机处于适宜的温度条件下工作。本发明提供的冷却方法，通过水冷风冷装置对发动机工作过程的热量散发出去，散热效率更高；而为了减少发动机工作氛围(即发电室内)的温度更低，通过进气格栅、排风机和排风管的方式实现对工作氛围的降温，使发动机的外壳也处于适宜的温度条件。使发动机的外壳也处于适宜的温度条件。使发动机的外壳也处于适宜的温度条件。


技术研发人员：武亮 武田
受保护的技术使用者：无锡欧玛机械制造有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/7/25