[发明专利]用于发动机驱动单元的集成冷却系统和方法

说明书

技术领域

本发明的实施例总体上涉及冷却系统。其他实施例涉及用于内燃机和动力电子设备的冷却系统。

背景技术

多数现代轨道机车均属于柴油发电机类，其中通常为柴油发动机的内燃机驱动发电机，所述发电机的输出向牵引电机提供动力，从而驱动机车轮转动以产生运动。柴油发动机通常是涡轮增压柴油发动机，需要冷却系统以限制多个发动机部件的温度。因此，已知的内燃机均设计为设有内部冷却通道，用于循环冷却剂以排除发动机部件和润滑油中的热能，所述润滑油也在发动机内循环，以减少摩擦。

类似地，其他非公路车辆（“OHV”），例如采矿行业中所用的车辆，可以使用电动轮来推进车辆或使车辆减速。例如，采矿自卸式卡车通常包括大马力柴油发动机（或其他发动机）以及交流发电机、主牵引变换器，以及安置在车辆后轮胎内的一对轮驱动组件。柴油发动机直接与交流发电机相连，以便柴油发动机驱动所述交流发电机。交流发电机向主牵引变换器提供动力，其中半导体电力开关对交流发电机输出电流进行整流换向，以向两个轮驱动组件的电力驱动电机提供电力。

因此，轨道车辆和其他OHV可以包括动力电子设备，其用于控制和管理机械能到电能的转换，并且控制对机车、其他轨道车辆或其他OHV的牵引电机的电力供应。这些动力电子设备还需要冷却系统，以最大限度地延长寿命并确保正常运行。

因此，现有机车和其他OHV通常配备发动机冷却系统，所述发动机冷却系统具有发动机专用的液体到空气热交换器，例如，具有相关冷却风扇的主散热器，以及用于在发动机和主散热器中循环冷却流体的泵。此外，动力电子设备还使用单独的冷却系统。所述单独的冷却系统包括动力电子设备专用的液体到空气热交换器，例如具有相关冷却风扇的散热器，以及用于在动力电子设备和散热器中循环冷却流体的泵。

但能够轻易地认识到，如果配备两个单独的冷却回路，每个均具有专用的散热器和冷却风扇，则冷却系统的重量、体积和成本将整体上大幅增加。

发明内容

本发明的一个实施例涉及一种用于发动机驱动单元的集成冷却系统。所述系统包括：具有第一流体的发动机冷却回路，所述第一流体配置用于循环流过所述发动机驱动单元的发动机；以及具有第二流体的动力电子设备冷却回路，所述第二流体配置用于循环流过所述发动机驱动单元的至少一个动力电子设备部件。所述发动机冷却回路与所述动力电子设备冷却回路流体隔开（即，不是流体连通）并且热连通。发动机驱动单元是指机车、其他轨道车辆、其他OHV、其他车辆或其他系统（例如发电机系统），其具有提供运动动力、发电动力和/或类似动力的发动机。

在另一个实施例中，提供一种用于冷却发动机动力单元的发动机和动力电子设备的方法。所述方法包括以下步骤：使第一流体循环流过发动机冷却回路，以从所述发动机排除（remove）热量；使第二流体循环流过动力电子设备冷却回路，以从所述动力电子设备排除热量；以及通过从所述第二流体向所述第一流体传热来冷却所述第二流体。

在另一个实施例中，提供一种冷却系统。所述冷却系统包括：具有第一流体的第一回路，所述第一流体配置用于循环流过第一部件；具有第二流体的第二回路，所述第二流体配置用于循环流过第二部件；以及热交换器，所述热交换器配置用于从所述第一流体和所述第二流体中的一个向所述第一流体和所述第二流体中的另一个传热。所述第一流体和所述第二流体彼此流体隔离。

在另一个实施例中，提供一种冷却系统。所述冷却系统包括：发动机，所述发动机具有多个第一冷却通道；至少一个动力电子设备部件，所述至少一个动力电子设备部件具有多个第二冷却通道；热交换器，所述热交换器与所述发动机和所述至少一个动力电子设备部件流体连通；以及泵，所述泵配置用于使冷却流体循环流过所述发动机、所述至少一个动力电子设备部件以及所述热交换器，以从所述发动机和所述至少一个动力电子设备部件排除热量。

附图说明

参考附图阅读以下非限定性实施例的描述可以更好地理解本发明，其中：

图1示意性地示出了根据本发明一个实施例的冷却系统。

图2以流程图的形式示出了根据本发明一个实施例的一种用于冷却发动机驱动单元的发动机和动力电子设备的方法。

具体实施方式