基于電動汽車的多模式智能空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電動汽車的多模式智能空調(diào)系統(tǒng)，包括變頻壓縮機(jī)、冷凝器、干燥瓶、鼓風(fēng)機(jī)、ECU、PTC加熱器和儀表盤，該空調(diào)系統(tǒng)還包括壓力傳感器、溫度傳感器和電磁閥，所述壓力傳感器設(shè)置在各個座椅上，所述溫度傳感器設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口前，所述電磁閥設(shè)置在各個出風(fēng)口處，所述壓力傳感器的信號輸出端和溫度傳感器的信號輸出端分別與ECU的輸入端連接，所述電磁閥與ECU的輸出端連接。本發(fā)明可以根據(jù)乘客數(shù)目和乘坐位置的不同，自動計算所需的制冷量或暖風(fēng)量，并通過自動開閉相應(yīng)位置的出風(fēng)口，以提高能源的利用率。
【專利說明】基于電動汽車的多模式智能空調(diào)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動汽車空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于電動汽車的多模式智能空調(diào)系統(tǒng)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]汽車空調(diào)系統(tǒng)作為汽車的重要組成部分，除了給駕駛室內(nèi)提供一個比較舒適的環(huán)境外，還用于前風(fēng)擋玻璃的除霧、除霜，保證行駛的安全性。
[0004]在傳統(tǒng)的混合動力汽車空調(diào)系統(tǒng)中，根據(jù)系統(tǒng)控制不同可分為手動調(diào)節(jié)空調(diào)和自動空調(diào)兩大類。手動調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)是依靠駕駛員撥動控制面板上的各種功能鍵、旋鈕，實現(xiàn)對溫度、吹風(fēng)模式、風(fēng)速的控制，該系統(tǒng)不具有自動恒溫功能；而自動空調(diào)系統(tǒng)主要用于中高檔汽車中，通過對傳感器實時反饋的信息處理，通過調(diào)節(jié)空調(diào)的制冷量，可以實現(xiàn)自動恒溫功能。
[0005]根據(jù)壓縮機(jī)動力來源可分為獨(dú)立式驅(qū)動、非獨(dú)立式驅(qū)動、發(fā)動機(jī)和電動機(jī)交替驅(qū)動三大類。其中獨(dú)立式驅(qū)動利用一個小功率電機(jī)來驅(qū)動壓縮機(jī)，直接從電池組取電，可以同軸驅(qū)動(一體式壓縮機(jī))，也可以由皮帶驅(qū)動；非獨(dú)立式驅(qū)動壓縮機(jī)直接由主驅(qū)動電機(jī)通過皮帶驅(qū)動；第三種方式的壓縮機(jī)由發(fā)動機(jī)和電動機(jī)交替驅(qū)動。其中獨(dú)立驅(qū)動方式中采用一體式壓縮機(jī)，可以減小空調(diào)系統(tǒng)的空間占有率，有利于整車總布置，并且制冷效率高，在混合動力汽車中得到了廣泛應(yīng)用。
[0006]但是，傳統(tǒng)電動空調(diào)系統(tǒng)的工作參數(shù)不能隨車內(nèi)環(huán)境改變而實時變化，而多數(shù)情況下駕駛室內(nèi)并非滿員，就會造成能源的浪費(fèi)。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種基于電動汽車的多模式智能空調(diào)系統(tǒng)，它可以根據(jù)乘客數(shù)目和乘坐位置的不同，自動計算所需的制冷量或暖風(fēng)量，并通過自動開閉相應(yīng)位置的出風(fēng)口，以提聞能源的利用率。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
提供一種基于電動汽車的多模式智能空調(diào)系統(tǒng)，包括變頻壓縮機(jī)、冷凝器、干燥瓶、鼓風(fēng)機(jī)、E⑶、PTC加熱器和儀表盤，多組所述PTC加熱器設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)，所述鼓風(fēng)機(jī)和變頻壓縮機(jī)均與ECU的輸出端連接，所述變頻壓縮機(jī)由288V車載電源經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換為三相交流電供電，所述儀表盤用于輸入期望的溫度值，該空調(diào)系統(tǒng)還包括壓力傳感器、溫度傳感器和電磁閥，所述壓力傳感器設(shè)置在各個座椅上，所述溫度傳感器設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口前，所述電磁閥設(shè)置在各個出風(fēng)口處，所述壓力傳感器的信號輸出端和溫度傳感器的信號輸出端分別與ECU的輸入端連接，所述電磁閥與ECU的輸出端連接；所述壓力傳感器和溫度傳感器分別將感應(yīng)到的壓力信號和溫度信號傳遞給ECU，ECU先根據(jù)壓力傳感器的壓力信號、以及溫度傳感器的溫度信號與期望的溫度值之間的差值計算出需要的制冷量或暖風(fēng)量，然后控制鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速或者PTC加熱器參與工作的組數(shù)、以及各個電磁閥的啟閉。
[0010]按上述技術(shù)方案，所述空調(diào)系統(tǒng)還包括一個用于遠(yuǎn)距離遙控開啟的遙控器，所述ECU根據(jù)接收到的遙控器發(fā)送的制冷信號或取暖信號，在乘客入座前控制變頻壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)或者PTC加熱器以滿員狀態(tài)全負(fù)荷旋轉(zhuǎn)一定時間。
[0011]按上述技術(shù)方案，所述鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)設(shè)置有2組PTC加熱器。
[0012]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明可以根據(jù)乘客數(shù)目和乘坐位置的不同，自動計算所需要的制冷量或暖風(fēng)量，并通過ECU控制變頻壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、或者鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和參加工作的PTC加熱器的組數(shù),從而控制空調(diào)系統(tǒng)的制冷量或暖風(fēng)量,并通過電磁閥自動開啟乘客乘坐位置的出風(fēng)口，關(guān)閉其他出風(fēng)口，以提高能源的利用率。本發(fā)明無論制冷還是取暖，都存在多個模式，每個模式能夠根據(jù)乘客數(shù)目和乘坐位置的不同自動調(diào)節(jié)風(fēng)道出風(fēng)口的開閉情況，并由ECU計算在滿足舒適性的條件下的最小的制冷量或暖風(fēng)量，達(dá)到節(jié)能的目的。
[0013]具體的，通過在每個座椅上設(shè)置壓力傳感器以監(jiān)測乘客乘坐的數(shù)目和位置的壓力信號，并將該壓力信號發(fā)送給ECU，ECU自動關(guān)閉閑置座椅出風(fēng)口處的電磁閥，只開啟載有乘客的座椅相對應(yīng)的出風(fēng)口處的電磁閥，然后根據(jù)儀表盤輸入期望的溫度值和溫度傳感器檢測到的溫度之間的差值自動計算在滿足舒適性的條件下所需要的最小制冷量或暖風(fēng)量，減少造成的冷風(fēng)或暖風(fēng)的浪費(fèi)。
[0014]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明實施例制冷時的工作示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例取暖時的工作示意圖。
[0016]其中:1-變頻壓縮機(jī)、2-冷凝器、3-干燥瓶、4-膨脹閥、5-鼓風(fēng)機(jī)、6_ECU、7_溫度傳感器、8-壓力傳感器、9-儀表盤、10-電磁閥、Il-PTC加熱器、12-蒸發(fā)器。
[0017]
【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]如圖1、圖2所示，一種基于電動汽車的多模式智能空調(diào)系統(tǒng)，包括變頻壓縮機(jī)1、冷凝器2、干燥瓶3、膨脹閥4、鼓風(fēng)機(jī)5、蒸發(fā)器12、E⑶6、PTC加熱器11和儀表盤9，變頻壓縮機(jī)1、冷凝器2、干燥瓶3、膨脹閥4、蒸發(fā)器12、鼓風(fēng)機(jī)5依次通過管道連接，多組PTC加熱器11設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)5內(nèi)，一般,鼓風(fēng)機(jī)5內(nèi)設(shè)置有2組PTC加熱器11,鼓風(fēng)機(jī)5和變頻壓縮機(jī)I均與ECU6的輸出端連接，變頻壓縮機(jī)I由288V車載電源經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換為三相交流電供電，儀表盤9用于輸入期望的溫度值。制冷時，車內(nèi)熱空氣經(jīng)蒸發(fā)器變成降溫后的冷空氣，再經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)5輸送到車廂內(nèi)；取暖時，PTC加熱器11給流經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)的冷空氣加熱，以達(dá)到車廂內(nèi)取暖的目的。
[0020]如圖1、圖2所示，該空調(diào)系統(tǒng)還包括壓力傳感器8、溫度傳感器7和電磁閥10，壓力傳感器8設(shè)置在各個座椅上,溫度傳感器7設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)5的出風(fēng)口前，電磁閥10設(shè)置在各個出風(fēng)口處，每個座椅都設(shè)有相對應(yīng)的出風(fēng)口，壓力傳感器8的信號輸出端和溫度傳感器7的信號輸出端分別與E⑶6的輸入端連接，電磁閥10與E⑶6的輸出端連接。
[0021]當(dāng)空調(diào)開啟后，壓力傳感器8和溫度傳感器7分別將感應(yīng)到的壓力信號和溫度信號傳遞給ECU6, ECU6先根據(jù)壓力傳感器的壓力信號、以及壓力傳感器的溫度信號與期望的溫度值之間的差值計算出需要的制冷量或暖風(fēng)量，并折算成鼓風(fēng)機(jī)、以及變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速信號或者PTC加熱器的組數(shù)信號，然后控制鼓風(fēng)機(jī)5的轉(zhuǎn)速、變頻壓縮機(jī)I的轉(zhuǎn)速或者PTC加熱器參與工作的組數(shù)、以及各個電磁閥10的啟閉，具體為與閑置座椅相對應(yīng)的出風(fēng)口處的電磁閥閉合，與乘客就坐的座椅相對應(yīng)的出風(fēng)口的電磁閥開啟。例如，鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)設(shè)有兩組PTC加熱器，若暖風(fēng)量大則開啟兩組PTC加熱器，若暖風(fēng)量小可以只開啟一組PTC加熱器。
[0022]本發(fā)明無論是制冷還是取暖，都可以根據(jù)乘坐數(shù)目劃分多個模式。例如，當(dāng)只有駕駛員一人在駕駛室內(nèi)部時，位于駕駛員座椅上的壓力傳感器會將壓力信號傳遞給ECU, ECU對壓力信號作出判斷，得出只有駕駛員一名乘客，會自動控制駕駛員前部處迎面風(fēng)的出風(fēng)口保持開啟狀態(tài)，而控制副駕駛以及后排的出風(fēng)口處的電磁閥閉合，從而關(guān)閉風(fēng)道，完成只有一名乘客時的模式開啟過程。
[0023]優(yōu)選的，該空調(diào)系統(tǒng)還包括一個用于遠(yuǎn)距離遙控開啟的遙控器，E⑶根據(jù)接收到的遙控器發(fā)送的制冷信號或取暖信號，在乘客入座前控制變頻壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)或者PTC加熱器以滿員狀態(tài)全負(fù)荷旋轉(zhuǎn)一定時間，例如5min，期望在該時間段(5min)內(nèi)迅速將車廂內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)到舒適環(huán)境，然后通過安裝于座椅上的壓力傳感器檢測乘客進(jìn)入車廂后，空調(diào)進(jìn)入正常工作模式，根據(jù)乘客的數(shù)目和位置信息、以及車廂內(nèi)溫度條件，確定三機(jī)(變頻壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、PTC加熱器)的工作狀態(tài)。
[0024]針對傳統(tǒng)手動調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)在工作時，空調(diào)按照特定的檔位進(jìn)行制冷與取暖，不能夠?qū)崿F(xiàn)自動恒溫功能，影響乘客的舒適性，因此，該空調(diào)系統(tǒng)通過溫度傳感器實時監(jiān)測車廂內(nèi)溫度，并將該溫度信號發(fā)送給ECU，ECU根據(jù)儀表盤輸入的期望溫度值與溫度傳感器感應(yīng)到的實際溫度值的差值，自動計算所需的制冷量或暖風(fēng)量，并據(jù)此相應(yīng)的控制變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，維持車廂內(nèi)的溫度始終維持在設(shè)定值左右，實現(xiàn)自動恒溫功倉泛。
[0025]以下為空調(diào)制冷時的具體工作步驟:
1)打開空調(diào)總開關(guān)，在儀表盤9上設(shè)定期望的溫度值，一般設(shè)定值為25°C，鼓風(fēng)機(jī)繼電器吸合，鼓風(fēng)機(jī)工作，同時空調(diào)開關(guān)得電，如不開鼓風(fēng)機(jī)，按A/C開關(guān)不工作，避免A/C工作時無風(fēng)吹過蒸發(fā)器；
2)冷暖風(fēng)門自動切換到冷風(fēng)門狀態(tài)，空調(diào)的A/C開關(guān)自動開啟，ECU6得到制冷請求信號(高電平)，對變頻壓縮機(jī)進(jìn)行判斷，當(dāng)滿足條件①整車處于READY狀態(tài)或行駛狀態(tài)、②室內(nèi)溫度高于設(shè)定值(通過室內(nèi)溫度傳感器判斷)，將啟動變頻壓縮機(jī)工作；
3)空調(diào)系統(tǒng)工作后，如果室內(nèi)溫度高于設(shè)定值若干度(如5°C以上)，E⑶控制變頻壓縮機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，便于快速制冷，當(dāng)制冷溫度降到設(shè)定溫度時，雖然電量等各種因素滿足壓縮機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，但ECU仍控制變頻壓縮機(jī)低速旋轉(zhuǎn)，維持室內(nèi)溫度，這時功耗很小，起到節(jié)能的目的；
4)空調(diào)系統(tǒng)工作后，當(dāng)整車出現(xiàn)大負(fù)荷用電或電量不足時，變頻壓縮機(jī)優(yōu)先低速旋轉(zhuǎn)或停止，便于整車電能的分配，當(dāng)蒸發(fā)器溫度降低到0°C左右時，為防止結(jié)霜堵塞風(fēng)道，變頻壓縮機(jī)將低速旋轉(zhuǎn)，溫度回升時轉(zhuǎn)速增加進(jìn)行微調(diào)，當(dāng)三位壓力開關(guān)檢測到管路壓力達(dá)到中壓設(shè)定值時，散熱器風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)檢測到制冷劑泄漏或壓力高于管路高壓設(shè)定值時，關(guān)閉變頻壓縮機(jī)；
5)當(dāng)關(guān)掉空調(diào)總開關(guān)后，E⑶接收到空調(diào)A/C停止請求信號，將關(guān)閉變頻壓縮機(jī)。
[0026]以下為空調(diào)取暖時的具體工作步驟:
1)開啟空調(diào)總開關(guān)，在儀表盤9上設(shè)定期望的溫度，一般設(shè)定值為20°C，鼓風(fēng)機(jī)繼電器吸合，鼓風(fēng)機(jī)工作，同時空調(diào)開關(guān)得電，如不開鼓風(fēng)機(jī)，TC開關(guān)不工作，避免TC工作時無風(fēng)吹過PTC加熱器，引起PTC加熱器溫度過高造成危險；
2)冷暖風(fēng)門自動切換到暖風(fēng)門狀態(tài)，自動開啟空調(diào)的TC開關(guān)，ECU得到暖風(fēng)請求信號(高電平)，ECU對啟動PTC加熱器進(jìn)行判斷，當(dāng)滿足條件①整車處于READY狀態(tài)或行駛狀態(tài)、②室內(nèi)溫度高于設(shè)定值(通過室內(nèi)溫度傳感器判斷)，將啟動PTC加熱器工作；
3)空調(diào)暖風(fēng)工作后，如果室內(nèi)溫度低于設(shè)定值若干度(如5°C以上)，E⑶控制2組PTC加熱器工作，否則只啟動I組PTC加熱器，便于快速制熱，當(dāng)暖風(fēng)溫度升到設(shè)定溫度時，雖然電量等各種因素滿足PTC加熱器繼續(xù)工作，但ECU仍控制PTC加熱器關(guān)斷，起到節(jié)能的目的；
4)如果空調(diào)控制模塊(如ECU)檢測到PTC加熱器本體溫度高于一定值時，為防止燒車的危險，將無條件關(guān)閉PTC加熱器；
5)關(guān)閉空調(diào)總開關(guān)，E⑶接收到空調(diào)TC停止請求信號，將關(guān)斷PTC加熱器。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于電動汽車的多模式智能空調(diào)系統(tǒng)，包括變頻壓縮機(jī)、冷凝器、干燥瓶、鼓風(fēng)機(jī)、E⑶、PTC加熱器和儀表盤，多組所述PTC加熱器設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)，所述鼓風(fēng)機(jī)和變頻壓縮機(jī)均與ECU的輸出端連接，所述變頻壓縮機(jī)由288V車載電源經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換為三相交流電供電，所述儀表盤用于輸入期望的溫度值，其特征在于:該空調(diào)系統(tǒng)還包括壓力傳感器、溫度傳感器和電磁閥，所述壓力傳感器設(shè)置在各個座椅上，所述溫度傳感器設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口前，所述電磁閥設(shè)置在各個出風(fēng)口處，所述壓力傳感器的信號輸出端和溫度傳感器的信號輸出端分別與ECU的輸入端連接，所述電磁閥與ECU的輸出端連接；所述壓力傳感器和溫度傳感器分別將感應(yīng)到的壓力信號和溫度信號傳遞給ECU，ECU先根據(jù)壓力傳感器的壓力信號、以及溫度傳感器的溫度信號與期望的溫度值之間的差值計算出需要的制冷量或暖風(fēng)量，然后控制鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速或者PTC加熱器參與工作的組數(shù)、以及各個電磁閥的啟閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述空調(diào)系統(tǒng)還包括一個用于遠(yuǎn)距離遙控開啟的遙控器，所述E⑶根據(jù)接收到的遙控器發(fā)送的制冷信號或取暖信號，在乘客入座前控制變頻壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)或者PTC加熱器以滿員狀態(tài)全負(fù)荷旋轉(zhuǎn)一定時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)設(shè)置有2組PTC加熱器。
【文檔編號】F24F11/02GK103978867SQ201410227095
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】鄧亞東, 鐘綿秀, 吳澄, 蘇楚奇, 汪怡平, 徐萌, 陳玉蓮, 李 燦, 張坤 申請人:武漢理工大學(xué)