[发明专利]具有异常检测的冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却系统，更具体地，涉及一种设置有异常检测的电子冷却系统。

背景技术

电子装置和系统产生热，该热通常需要以某些方式来消散掉，以减小由超温或过热条件引起的装置或系统的潜在的劣化、损害或失效。用于冷却电子装置或系统的特定冷却方案或机构(arrangement)可能要取决于由装置或系统产生的热量。例如，低功率系统可以使用被动式冷却方案来进行充分冷却，而大功率系统可以利用主动式冷却机构，该主动式冷却机构使用压迫的空气或液体冷却剂来消散热。

电子装置诸如半导体装置对高温的敏感性会给大功率应用(诸如电推动车辆及混合电推动车辆)带来热管理问题。例如，受热(heat exposure)能够引起各种不同的失效机制，包括介质击穿和金属的电迁移，特别是铝互联线的电迁移。峰值温度以及受热的持续时间是能够影响电子装置的可靠性的几个因素。

对于大功率应用，较理想的是采用基于液体的冷却系统来消散由电子装置或系统产生的大量热。与液体冷却剂相关联的异常可能影响系统的冷却能力。例如，就液体冷却系统而言，空气、气泡和/或污染物可能潜在地形成或被引入到液体冷却剂中。如果存在气泡，气泡通过产生对于冷却剂的减小的热传递的局部区域而能够潜在地影响冷却系统的效率。如果存在污染物，污染物可能产生潜在的阻塞或产生能够潜在地减小冷却剂流量的泵摩擦。当由于电子装置产生的热高度集中而对电子系统进行冷却时，这样的异常能够提出潜在挑战。对冷却效率的任何潜在的影响可以取决于由冷却剂通过系统而携带的气泡或污染物的大小和/或数量。

发明内容

在一个说明性实施例中，提供了一种用于冷却在工作期间产生热的热源的冷却系统。该冷却系统包括适于流体地耦连至热源的热交换器、适于推动液体冷却剂通过冷却系统以用于将热从热源带到热交换器的泵，以及适于监测泵速并基于泵超速事件和/或泵欠速事件来确定冷却系统的异常的存在的控制器。

在另一个说明性实施例中，提供了一种用于电动汽车的冷却系统，该电动汽车包括用于操作电动汽车的电子设备。该冷却系统包括适于推动液体冷却剂通过冷却系统以用于除去由电子设备产生的热的冷却剂泵，以及适于监测泵速并基于泵超速事件和/或泵欠速事件来确定与冷却剂相关联的异常的存在的控制器。

在另一个说明性实施例中，一种电动车辆包括用于操作该电动车辆的电子设备以及用于冷却该电子设备的冷却系统。该冷却系统包括适于推动液体冷却剂通过冷却系统以用于除去由电子设备产生的热的冷却剂泵，以及适于监测泵速并基于泵超速事件和/或泵欠速事件来确定冷却系统的异常的存在的控制器。

在另外的说明性实施例中，提供了一种用于检测冷却系统的异常的方法。该方法包括如下动作：(a)对推动液体冷却剂通过冷却系统的冷却剂泵的泵速进行监测；(b)检测当泵速超过第一速度阈值时的一个或更多个泵超速事件，和/或当泵速低于第二速度阈值时的一个或更多个泵欠速事件，所述第一速度阈值比所述第二速度阈值大；以及(c)基于泵超速事件和/或泵欠速事件来确定与冷却剂相关联的异常的存在。

在另一个说明性实施例中，提供了一种用于检测电动车辆的冷却系统中的异常的方法。该方法包括以下动作：(a)监测冷却剂泵的泵超速和/或欠速事件，在该冷却剂泵推动液体冷却剂穿过冷却系统时，当泵速超过或低于一个或更多个速度阈值该泵超速和/或欠速事件发生；以及(b)基于在冷却剂泵的工作期间发生的泵超速事件和/或泵欠速事件的数量来检测冷却系统的异常。

附图说明

参照附图，现在将通过示例的方式来描述本发明的各种实施例，在附图中：

图1是根据一个说明性实施例的冷却系统的示意图；

图2是可以用冷却系统来冷却的电子装置的示意性图解；

图3是根据一个说明性实施例的冷却系统控制器的示意图；

图4是具有气泡检测的冷却系统的工作的图示；

图5是根据另一个说明性实施例的电动汽车的冷却/加热系统的示意图。

具体实施方式

提供了一种用于冷却电子装置的冷却系统，该电子装置包括大功率电子装置或电驱动装置，和/或使用液体冷却剂的其他热源。冷却系统可以设置有检测机构以检测冷却剂中的气泡或气窝，该气泡或气窝可能潜在地降低系统的冷却效率且促成电子装置的温度升高。如果需要，检测机构还可以配置成检测其他事件，包括冷却剂中的污染物，该污染物可能潜在地降低系统的冷却效率。