具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例的矿车用散热系统，包括循环散热通道1、牵引系统冷却单元2、水冷单元3及控制保护单元4。其中，水冷单元3和牵引系统冷却单元2通过循环散热通道1串联，水冷单元3对经过牵引系统冷却单元2的高温冷却液进行水冷；控制保护单元4设于水冷单元3和牵引系统冷却单元2之间，用于控制和保护整个散热系统。

本发明改变了传统风冷散热的结构形式，通过循环散热通道1、牵引系统冷却单元2、水冷单元3和控制保护单元4的组合设置形式实现了大吨位矿车的水冷散热，其取代了风冷散热的方式。具体讲，水冷单元3和牵引系统冷却单元2通过循环散热通道1串联，水冷单元3用于对从牵引系统6流出的高温冷却液进行冷却，冷却后的低温冷却液可继续循环至牵引系统冷却单元2对各发热部件进行冷却，其节能环保、水冷散热效率高。同时，水冷散热通过敷设在车架上的循环散热管道即可连接牵引系统6的各发热部件，其管道布置简单、管道体积及所需安装空间小，避免了风冷系统需设置庞大风道导致的重量体积大、组装困难等现象的发生，其减小各发热部件的重量和体积，相应的降低了整车重量，增加了整车的载重，且使得整车设计组装方便，成本低。

控制保护单元4设于水冷单元3和牵引系统冷却单元2之间，即将控制和保护散热系统的主要部件集中设置，其部件集成度高、方便散热系统的维护。即本发明在满足大吨位矿车的牵引系统6散热需求的同时，具有整车重量低、载重能力好，且维护方便的优点。本发明的控制保护单元4可单独设置，也可以与变流器集成设置，以合理利用车辆走台空间。

如图1所示，牵引系统冷却单元2包括变流器冷却通道21、轮马达电机冷却通道22和发电机冷却通道23，其中，变流器的功率单元组67设于变流器冷却通道21上，功率单元组67包括整流单元63、逆变单元64、斩波单元66；轮马达电机设65设于轮马达电机冷却通道22上，发电机62设于发电机冷却通道23上，以方便对牵引系统6相应发热部件进行散热。

本实施例中，变流器冷却通道21、轮马达电机冷却通道22和发电机冷却通道23并联设置，且变流器冷却通道21、轮马达电机冷却通道22和发电机冷却通道23均与水冷单元3连通，使得牵引系统6的各发热部件均可有效水冷散热，其提高了变流器、发电机62和轮马达电机65的功率密度，保证了牵引系统6的可靠安全运行。

在其他实施例中，牵引系统6的各发热部件可根据整车结构灵活配置，以合理利用空间、方便整车设计，即变流器冷却通道21、轮马达电机冷却通道22和发电机冷却通道23也可其中一组或两组与水冷单元3连通。如图2，变流器采用水冷散热，发电机62和轮马达电机65只需切除或关闭轮马达电机冷却通道22和发电机冷却通道23即可实现，其操作方便、可有效利用空间。

进一步地，水冷单元3包括流体冷却风机31，以用于提供冷却风；控制保护单元4包括水泵41，以用于提供冷却液输送动力。同时，散热系统还包括控制器、辅变单元61及数据采集组件5，控制器分别与数据采集组件5和辅变单元61连接，辅变单元61与流体冷却风机31和水泵41连接。在散热系统工作时，数据采集组件5采集循环散热通道1各处的水温、水压和水流量，控制器根据数据采集组件5的检测信号发出控制指令给辅变单元61，辅变单元61控制流体冷却风机31和水泵41的转速，以调节冷却液流量和冷却风量，满足牵引系统6各发热部件的散热需求。

本发明的辅变单元61采用中间直流取能，由控制器控制辅变单元61驱动流体冷却风机31和水泵41，即可根据电驱系统损耗情况实时控制流体冷却风机31和水泵41的转速，其大大节约了燃油消耗，避免了现有结构由发动机直接控制冷却风机能量消耗大的问题，其节能环保、省油。

如图3所示，大吨位矿车牵引系统的工作原理为：发电机62发三相交流电经过整流单元63转换成直流电，之后直流通过逆变单元64输出可控的三相交流电驱动轮马达电机65，通过辅变单元61输出可控的三相交流电分别驱动流体冷却风机31和水泵41。当整车进行制动时，轮马达电机65反馈能量通过逆变单元64转换成直流电，部分能量通过斩波单元66进行消耗，另外一部分能量通过辅变单元61输出可控的三相交流电分别驱动流体冷却风机31和水泵41。

当整车在不同工况(如重载、空载、上坡及下坡等)、不同运行环境(如高原、平原等)工作时，牵引系统6的损耗区别大，采用上述控制方式使得流体冷却风机31为变频冷却风机，水泵41为变频水泵41，其能够根据散热需求进行转速调节，使牵引系统6时刻工作于理想的温度环境。由于整车很大部分时间是运行在制动状态下，此时，流体冷却风机31和水泵41的驱动能量来自制动能量，不需要发动机在高转速下工作，节能效果好。

进一步地，数据采集组件5包括第一采集区和第二采集区。第一采集区用于实时采集控制单元的数据，第一采集区包括第一流量检测件51、第一温度检测件52及第一压力检测件53。其中，第一流量检测件51设于循环散热通道1的进液段，以采集控制保护单元4的水流量；第一温度检测件52为两个，两个第一温度检测件52分设于循环散热通道1的进液段和回流段，以采集控制保护单元4的进回流温度；第一压力检测件53为两个，两个第一压力检测件53分设于循环散热通道1的进液段和回流段，以采集控制保护单元4的进回流压力。

同时，第二采集区用于实时采集牵引系统冷却单元2的各冷却通道的数据，第二采集区包括第二流量检测件54、第二温度检测件55及第二压力检测件56。其中，第二流量检测件54为三个，三个第二流量检测件54分设于变流器冷却通道21、轮马达电机冷却通道22和发电机冷却通道23的进液段，以采集各冷却通道水流量；第二温度检测件55为六个，变流器冷却通道21、轮马达电机冷却通道22和发电机冷却通道23的进液段、出液段各设置一个，以采集各冷却通道的进出水温度；第二压力检测件56为六个，变流器冷却通道21、轮马达电机冷却通道22和发电机冷却通道23的进液段、出液段各设置一个，以采集各冷却通道的进出水压力。本发明的数据采集组件5的设置形式实现了对循环散热通道1及各冷却通道的实时、精确检测，保证了冷却液流量和冷却风量的实时有效调节，满足了大吨位矿用车牵引系统6的散热要求。

本实施例中，水冷单元3包括热交换器32和流体冷却风机31。其中，热交换器32设于循环散热通道1上，流体冷却风机31的吹风口与热交换器32对应设置，其结构简单。在散热时，牵引系统冷却单元2产生的高温冷却液流入热交换器32，并通过流体冷却风机31进行充分散热，此时，高温冷却液变成低温冷却液并流入牵引系统冷却单元2循环使用，其散热效果好、且节能环保。

进一步地，如图1所示，矿车用散热系统还包括制动电阻冷却单元7，制动电阻冷却单元7包括电阻箱和电阻冷却风机71，电阻冷却风机71设于电阻箱的进风口位置。本实施例中，热交换器32安装于电阻箱的进风口位置，流体冷却风机31与电阻冷却风机71为同一冷却风机，即冷却风机可对高温冷却液和制动电阻72同时散热，且共用同一风机无需额外增加风机，其成本低。

同时，由于热交换器32面积大厚度小，而电阻箱进风口面积大，将热交换器32集成安装于电阻箱的进风口，增加体积小，水冷单元3可合理利用安装空间，布局紧凑、方便整车设计。

本实施例中，由于冷却液的体积会随温度变化而变化，同时冷却液也有一定的损耗，为此，本发明的控制保护单元4进一步包括补液组件和注液组件44。其中，补液组件包括膨胀水箱42和排气部件43，膨胀水箱42与循环散热通道1并联，即膨胀水箱42分别与循环散热通道1的进液段和回流段连通，以在系统工作时利用膨胀水箱42进行冷却液的自动补充，保证散热系统压力稳定；排气部件43与膨胀水箱42连通，以在补液时排出空气，保证膨胀水箱42的可靠工作。同时，注液组件44与循环散热通道1连通，以在系统工作前向循环散热通道1注满冷却液。

本实施例中，排气部件43包括排气管和排气阀，排气管与膨胀水箱42内部连通，排气阀设于排气管上。注液组件44包括注液管和注液控制阀，注液管与循环散热通道1连通，注液控制阀设于注液管上。

进一步地，控制保护单元4还包括水泵41和止回阀45。水泵41和止回阀45均设于循环散热通道1上；且沿冷却液的流动方向，止回阀45设于水泵41的下游，以防止冷却液反向冲击水泵41，保证水泵41可靠工作。

进一步地，控制保护单元4还包括过滤器46，过滤器46设于水冷单元3输出端的循环散热通道1上，以过滤冷却液杂质，保证进入牵引系统冷却单元2的冷却液的纯度，以避免损坏牵引系统6各发热部件。

如图1所示，本实施例中，水冷单元3、控制保护单元4和牵引系统冷却单元2的各冷却通道上均设有通断阀8，以对进入相应单元或冷却通道的冷却液进行接通或截断，方便相应单元及冷却通道的维护。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。