本发明涉及车辆冷却，具体涉及一种车辆轮边电机组的水冷系统及其控制方法。
背景技术：
1、铁水车是广泛应用于钢厂对高温铁水进行短距离转运的一种轮式特种车辆。当前铁水运输车辆主要采用静液压系统驱动轮边滚动。随着环保上的要求日益增加，以及新能源动力电机技术的飞速发展，电驱铁水车也逐步推向市场应用。铁水车载重一般在80-500吨之间，因此在动力系统上多采用轮边电机驱动，布置上存在多组轮边电机、多轴线驱动控制，这使得铁水车在轮边驱动电机热管理上面临多项技术挑战。对于驱动电机来讲，当工作温度越高，定子或转子的绕组线圈电阻越大，在相同驱动电流时，产生的铜耗也越大，当驱动电机达到报警温度时，电机甚至会限速或停机。但驱动电机工作温度也并不是越低越好，在气温较低的环境下，电机(内部的润滑油会变得更加粘稠，从而增加了电机的摩擦力，使得电机更难以启动和运转。
2、在现有技术中，电机的水冷装置多采用大功率热交换器直接冷却，缺乏有效的传感探头、及控制单元，无法根据车辆状态和电机负载情况进行热管理、及智能热分配。这种模式对于单电机、或双电机类型车辆或设备具有结构简单、成本低的优势。但对于多组驱动电机且电机数量较多的铁水车，存在多种问题：首先，多轴线多组电机在驱动车辆行驶过程中因车辆姿态和路况必然存在驱动力不同，电机和驱动器的发热量不同；其次，如果车辆启动就开启冷却系统最大循环，车辆冷却系统工作效率低，存在能量浪费；最后，无法做到依靠传感器和控制器实现电机热量交换的智能化分配、及热量来袭预警。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种车辆轮边电机组的水冷系统及其控制方法，能够实现对多个电机冷却准确控制，保证散热效率与电机发热功率匹配同时兼顾节能。
2、为实现上述目的，本发明提供一种车辆轮边电机组的水冷系统，用于对多个轮边电机组进行冷却，所述轮边电机组包括若干个电机、以及若干用于驱动电机的驱动器，所述水冷系统包括冷却水箱、水泵、冷却水管机构、散热装置、出水温度测量机构、回流水温度测量机构、流量测量机构、电机监测机构、驱动器监测机构和控制机构，所述冷却水管机构包括出水总管、并联管路、串联管路和机组内管路，所述轮边电机组的电机和驱动器通过机组内管路依次串联连接并共同形成机组内部冷却通道，所有轮边电机组分为m个并联轮边电机组和n个串联轮边电机组，m≥2，n≥1；所述出水总管与冷却水箱相连，所述并联管路为m个，且m个并联轮边电机组的机组内部冷却通道接入到m个并联管路中，所述并联管路入口端都与出水总管相连、出口端都与串联管路的入口端相连，所述串联管路为一个并依次经过n个串联轮边电机组的机组内部冷却通道，且出口端与回流管路相连，所述回流管路与散热装置的入口相连，所述散热装置的出口与冷却水箱相连，所述水泵设置于出水总管，所述出水温度测量机构出水总管，所述回流水温度测量机构设置于回流管路；所述流量测量机构能够测量水泵的输出流量；所述电机监测机构能够获取每个电机的温度和发热功率，所述驱动器监测机构能够获取每个驱动器的温度和发热功率；所述控制机构分别与出水温度测量机构、回流水温度测量机构、电机监测机构和驱动器监测机构都通讯相连，所述控制机构分别与水泵和散热装置控制相连，能够控制水泵的泵送流量和流速、以及散热装置的散热功率。
3、进一步地，所述电机监测机构能包括够获取电机当前的扭矩和功率的电机运行参数获取组件。
4、进一步地，所述驱动器监测机构能够获取驱动器的电流和电压。
5、进一步地，还包括设置于出水总管的电压冷却水过滤器。
6、进一步地，还包括旁通管路和旁通阀，所述旁通管路一端与串联管路的入口端相连、另一端与回流管路相连，所述旁通阀设置于旁通管路，所述控制机构与旁通阀控制相连。
7、进一步地，所述轮边电机组为四个，且分为3个并联轮边电机组和1个串联轮边电机组。
8、进一步地，所述散热装置包括散热器和散热风扇，所述回流管路和冷却水箱都与散热器相连，所述散热风扇能够对散热器外部进行降温，所述控制机构与散热风扇控制相连。
9、进一步地，还包括环境温度测量机构，所述环境温度测量机构能够获取散热装置的环境温度，所述控制机构与环境温度测量机构都讯相连。
10、本发明还提供一种上述的水冷系统的控制方法，包括以下步骤：
11、s1、电机监测机构和驱动器监测机构获取所有电机和驱动器的温度，依次记为t1～tn，并传输给控制机构，计算得到t1～tn的平均温度ta；
12、s2、根据运行情况设定好温度t1，控制机构判断ta和t1的大小，如ta＞t1，进行步骤s3，如ta≤t1，进入步骤s4；
13、s3、根据运行情况设定好温度t1，控制机构判断ta和tmax的大小，如ta＜tmax，获取所有电机和驱动器的发热功率，得到总发热功率p1，然后进入步骤s5；如ta≥tmax，控制水泵以设定的高工作转速a进行工作；
14、s4、温差控制：
15、s41、根据运行需要设定好md1，控制机构计算t1～tn的温度平均差md，判断md和md1的大小，如md＞md1，进入步骤s42，如md≤md1，水泵(3)以设定的低工作转速b进行工作；
16、s42、根据运行需要设定好mdmax，控制机构判断md和mdmax的大小，如md≥mdmax，控制水泵(3)以设定的最高工作功率a进行工作，如md＜mdmax，则根据md的值控制水泵提高转速，提高冷却水的输出流量和流速，并进入步骤s5；
17、s5、控制机构根据出水温度测量机构得到出水温度、回流水温度测量机构得到的的回流水温度、以及流量测量机构得到的流量，计算散热功率p2；然后判断散热功率p2和总发热功率p1的大小，如p1＞p2，则提高散热装置的散热功率和水泵转速，反之降低高散热装置的散热功率和水泵转速。
18、进一步地，所述步骤s5中，根据p1和p2的差值，来提升或者降低散热装置的散热功率和水泵转速。
19、如上所述，本发明涉及的水冷系统及其控制方法，具有以下有益效果：
20、1、能够对多个轮边电机组进行冷却，采用先并联后串联的方式，既能够使不同轮边电机组的冷却效果相近，使不同的轮边电机组中的电机和驱动器的温度相近，又能够充分地利用冷却水，达到节能效果，降低成本。
21、2、通过在冷却过程中事实监测各个电机和驱动器的温度和发热功率，判断对其平均温度和温差进行监测和判断，根据平均温度和温差的情况，来调整水泵的输送流量，并同时根据冷却水的散热功率、以及所有电机和驱动器的总发热功率，来调整散热装置的散热功率和水泵转速，使散热功率匹配所有电机和驱动器的发热功率，实现精确控制，并实现节能降本效果。
1.一种车辆轮边电机组的水冷系统，用于对多个轮边电机组(1)进行冷却，所述轮边电机组(1)包括若干个电机(101)、以及若干用于驱动电机(101)的驱动器(102)，其特征在于：所述水冷系统包括冷却水箱(2)、水泵(3)、冷却水管机构(8)、散热装置(7)、出水温度测量机构(5)、回流水温度测量机构(6)、流量测量机构、电机监测机构、驱动器监测机构和控制机构(10)，所述冷却水管机构(8)包括出水总管(81)、并联管路(82)、串联管路(83)和机组内管路，所述轮边电机组(1)的电机(101)和驱动器(102)通过机组内管路依次串联连接并共同形成机组内部冷却通道，所有轮边电机组(1)分为m个并联轮边电机组(1)和n个串联轮边电机组(1)，m≥2，n≥1；所述出水总管(81)与冷却水箱(2)相连，所述并联管路(82)为m个，且m个并联轮边电机组(1)的机组内部冷却通道接入到m个并联管路(82)中，所述并联管路(82)入口端都与出水总管(81)相连、出口端都与串联管路(83)的入口端相连，所述串联管路(83)为一个并依次经过n个串联轮边电机组(1)的机组内部冷却通道，且出口端与回流管路(84)相连，所述回流管路(84)与散热装置(7)的入口相连，所述散热装置(7)的出口与冷却水箱(2)相连，所述水泵(3)设置于出水总管(81)，所述出水温度测量机构(5)出水总管(81)，所述回流水温度测量机构(6)设置于回流管路(84)；所述流量测量机构能够测量水泵(3)的输出流量；所述电机监测机构能够获取每个电机(101)的温度和发热功率，所述驱动器监测机构能够获取每个驱动器(102)的温度和发热功率；所述控制机构(10)分别与出水温度测量机构(5)、回流水温度测量机构(6)、电机监测机构和驱动器监测机构都通讯相连，所述控制机构(10)分别与水泵(3)和散热装置(7)控制相连，能够控制水泵(3)的泵送流量和流速、以及散热装置(7)的散热功率。
2.根据权利要求1所述的水冷系统，其特征在于：所述电机监测机构包括能够获取电机(101)当前的扭矩和功率的电机运行参数获取组件。
3.根据权利要求1所述的水冷系统，其特征在于：所述驱动器监测机构能够获取驱动器(102)的电流和电压。
4.根据权利要求1所述的水冷系统，其特征在于：还包括设置于出水总管(81)的电压冷却水过滤器(4)。
5.根据权利要求1所述的水冷系统，其特征在于：还包括旁通管路(11)和旁通阀(12)，所述旁通管路(11)一端与串联管路(83)的入口端相连、另一端与回流管路(84)相连，所述旁通阀(12)设置于旁通管路(11)，所述控制机构(10)与旁通阀(12)控制相连。
6.根据权利要求1所述的水冷系统，其特征在于：所述轮边电机组(1)为四个，且分为3个并联轮边电机组(1)和1个串联轮边电机组(1)。
7.根据权利要求1所述的水冷系统，其特征在于：所述散热装置(7)包括散热器和散热风扇，所述回流管路(84)和冷却水箱(2)都与散热器相连，所述散热风扇能够对散热器外部进行降温，所述控制机构(10)与散热风扇控制相连。
8.根据权利要求1或7所述的水冷系统，其特征在于：还包括环境温度测量机构(9)，所述环境温度测量机构(9)能够获取散热装置(7)的环境温度，所述控制机构(10)与环境温度测量机构(9)都讯相连。
9.一种如权利要求1至8任一所述的水冷系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：所述步骤s5中，根据p1和p2的差值，来提升或者降低散热装置(7)的散热功率和水泵(3)转速。
