CN101607519B - 由汽车电源带动的汽车空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明是揭示一种由一汽车电源带动之汽车空调系统，该空调系统包含一低电压保护装置，耦合于该汽车电源，用于当该汽车电源所输出的一第一电压的侦测值低于预定值时，切断该汽车电源，以及一压缩机系统，耦合于该低电压保护装置与该汽车电源，且包括一压缩机，其中该压缩机用以产生对一汽车车厢内部空气的空调作用。

Description

由汽车电源带动的汽车空调系统

技术领域

本发明是揭示一种由一汽车电源带动之汽车空调系统，尤其是指一种具有一低电压保护装置与一压缩机系统的汽车空调系统。 

背景技术

现今世界各国均面临石油或天然气等能源的储量有限以及经济实惠的替代能源(如太阳能)仍待开发或推广于实际运用的挑战。然而，目前广为运用的汽车仍须仰赖以石油提炼的燃油如汽油、柴油或以天然气等为原料的引擎来推动。而其空调系统则是由汽车的引擎所带动或由汽车的引擎带动一发电机发电，再通过一电动马达来带动，故该空调系统仍须耗费相当的能源。另外，电动汽车虽持续研发中，也有部分的研发成果；例如电池的使用时间、再充电时间及电动汽车所能达到的最高速度不及使用引擎的汽车等研发瓶颈仍待突破，故电动汽车迄今仍未普遍使用。因此，本发明将以使用引擎的汽车的具冷媒压缩机的空调系统为探讨的对象。 

一已知汽车电源与空调系统的结构示意图，如图1所示。其中，该已知的汽车电源与空调系统1包含：一引擎10，一发电机11，一汽车电瓶12，一传动装置13与一压缩机14。而该传动装置13包括一发电机皮带盘131，一引擎皮带盘132，一压缩机皮带盘133与皮带134-136。另外，该传动装置13耦合于该引擎10，该发电机11与压缩机14，用以传送该引擎10所产生的一动能至该发电机11，以使该发电机11利用其所接收的动能，对汽车电瓶12充电，以及该压缩机14利用其所接收的动能，产生对一汽车车厢内部空气的一空调作用。当该空调系统启动时，该压缩机皮带盘133通过一离合器(未显示)与该压缩机14连接，以传送其所接收的动能，但当该空调系统未启动时，该压缩机皮带盘133与该离合器分离，故此时其未带动该压缩机14，但是该引擎10仍然还是通过该皮带135而带动该压缩机皮带盘133，故此造成了动能的浪费；为了进一步节约能源，以及其所节约的动能也可用于加大汽车马力的双重目的，此实为一值得再加改善之处。另外，若使用上述的汽车电源与空调系统1的一汽车暂停于路边或停车场，而驾驶仍在车上时，如需使用空调系统，则必须启动引擎10，以带动该压缩机14，而当该汽车电瓶12的电量充足时，该引擎10虽也带动该发电机11以对该汽车电瓶12充电，但因为汽车排档系置放于空档，以致于该引擎10为空转而充电效能不佳，且该引擎10于路边或停车场空转，也制造噪音与空气污染，此点就节约能源与防止环境污染考虑，也有可供改善之处。

目前汽车所用的二次电池，效能已大为改善，例如锂高分子电池与锂离子二次电池等皆是。这些二次电池可在极短之时间内完成充电，且可用于带动诸如上述的压缩机14。 

发明内容

本发明主要目的在于提供一种由汽车电源带动的汽车空调系统，以便汽车驾驶人在引擎停止时可使用空调系统，以及达成节约能源与使引擎具有相对更大马力的效益。 

本发明的另一目的是提供一种由一汽车电源带动的汽车空调系统，该空调系统包含一低电压保护装置，耦合于该汽车电源，用于当该汽车电源所输出的一第一电压的一感测值低于一预定值时，切断该汽车电源，一马达，耦合于该低电压保护装置与该汽车电源，用以产生一动能，一传动装置，耦合于该马达用以传送该动能，以及一压缩机，耦合于该传动装置，用以接收该动能及产生对一汽车车厢内部空气的一空调作用。 

根据上述的构想，该汽车电源包含一发电机与一汽车电瓶，该汽车电瓶耦合于该发电机，该汽车电瓶提供该第一电压，且该发电机用于该汽车电瓶的充电。 

根据上述的构想，当该感测值低于该预定值时，该低电压保护装置将切断该汽车电源，目的在于避免该汽车电源无法用于启动一引擎；而当该感测值大于或等于该预定值时，即使该引擎不发动，也可由该汽车电瓶所提供的该第一电压来推动该压缩机，而产生该空调作用。 

根据上述的构想，该汽车电瓶为一二次电池，且该二次电池是选自一锂高分子电池与一锂离子二次电池两者其中之一。 

根据上述的构想，该第一电压为一直流电压，且该马达为一直流马达。 

根据上述的构想，该空调系统更包括一直流/直流转换器，其中该直流/直流转换器耦合于该低电压保护装置与该汽车电源，用以接收该第一电压与输出一第二电压，且该马达接收该第二电压，用以产生该动能。 

根据上述的构想，该第一电压为一第一直流电压，该第二电压为一第二直流电压，且该马达为一直流马达。 

根据上述的构想，该空调系统更包括一直流/交流逆变器，其中该直流/交流逆变器耦合于该低电压保护装置与该汽车电源，用以接收该第一电压与输出一第二电压，且该马达接收该第二电压，用以产生该动能。 

根据上述的构想，该第一电压为一直流电压，该第二电压为一交流电压，且该马达为一交流马达。 

根据上述的构想，该低电压保护装置包括一电压传感器，耦合于该汽车电源，用以产生该感测值，一比较器，具一第一输入端，一第二输入端与一输出端，其中该第一输入端接收该感测值，该第二输入端接收该预定值，且该输出端产生一驱动信号，以及一开关，具一第一端，一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该汽车电源，该第二端耦合于该马达，该控制端接收该驱动信号，当该感测值大于或等于该预定值时，该开关导通，且当该感测值低于该预定值时，该开关关断。 

根据上述的构想，该低电压保护装置包括一电压传感器，耦合于该汽车电源，用以产生该感测值，一比较器，具一第一输入端，一第二输入端与一输出端，其中该第一输入端接收该感测值，该第二输入端接收该预定值，且该输出端产生一驱动信号，以及一继电器，具一第一至一第四端，其中该第一端接收该驱动信号，该第二端接地，该第三端耦合于该汽车电源，该第四端耦合于该马达，当该感测值大于或等于该预定值时，该第三端与该第四端间为闭路，而使该继电器导通；且当该感测值低于该预定值时，该第三端与该第四端间为开路，而使该继电器关断。 

根据上述的构想，该继电器为一常开型继电器(normally open relay)。 

本发明的又一目的在于提供一种由一汽车电源带动的汽车空调系统，该空调系统包含一低电压保护装置，耦合于该汽车电源，用于当该汽车电源所输出的一第一电压的一感测值低于一预定值时，切断该汽车电源，以及一压缩机系统，耦合于该低电压保护装置与该汽车电源，且包括一压缩机，其中该压缩机用以产生对一汽车车厢内部空气的一空调作用。 

根据上述的构想，该汽车电源包含一发电机与一汽车电瓶，该汽车电瓶耦合于该发电机，该汽车电瓶提供该第一电压，且该发电机用于该汽车电瓶的充电。 

根据上述的构想，该汽车电瓶为一二次电池，而该二次电池是选自一锂高分子电池与一锂离子二次电池两者其中之一。 

根据上述的构想，当该感测值低于该预定值时，该低电压保护装置将切断该汽车电源，目的在于避免该汽车电源无法用于启动一引擎；而当该感测值大于或等于该预定值时，即使该引擎不发动，也可由该汽车电瓶所提供之该第一电压来推动该压缩机，而产生该空调作用。 

根据上述的构想，该压缩机系统更包括一马达，耦合于该低电压保护装置与该汽车电源，用以产生一动能，以及一传动装置，耦合于该马达与该压缩机，用以传送该动能至该压缩机，而使该压缩机由该动能以产生该空调作用。 

根据上述的构想，该第一电压为一直流电压，且该马达为一直流马达。 

根据上述的构想，该压缩机系统更包括一直流/直流转换器，其中该直流/直流转换器耦合于该低电压保护装置与该汽车电源，用以接收该第一电压与输出一第二电压，该马达接收该第二电压，用以产生该动能，而该第一电压为一第一直流电压，该第二电压为一第二直流电压，且该马达为一直流马达。 

根据上述之构想，该压缩机系统更包括一直流/交流逆变器，其中该直流/交流逆变器耦合于该低电压保护装置与该汽车电源，用以接收该第一电压与输出一第二电压，该马达接收该第二电压，用以产生该动能，而该第一电压为一直流电压，该第二电压为一交流电压，且该马达是为一交流马达。 

根据上述的构想，该低电压保护装置包括一电压传感器，耦合于该汽车电源，用以产生该感测值，一比较器，具一第一输入端，一第二输入端与一输出端，其中该第一输入端接收该感测值，该第二输入端接收该预定值，且该输出端产生一驱动信号，以及一开关，具一第一端，一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该汽车电源，该第二端耦合于该压缩机系统，该控制端接收该驱动信号，当该感测值大于或等于该预定值时，该开关导通；且当该感测值低于该预定值时，该开关关断。 

根据上述的构想，该低电压保护装置包括一电压传感器，耦合于该汽车电源，用以产生该感测值，一比较器，具一第一输入端，一第二输入端与一输出端，其中该第一输入端接收该感测值，该第二输入端接收该预定值，且该输出端产生一驱动信号；以及一继电器，具一第一至一第四端，其中该第一端接收该驱动信号，该第二端接地，该第三端耦合于该汽车电源，该第四端耦合于该压缩机系统，当该感测值大于或等于该预定值时，该第三端与该第四端间为闭路，而使该继电器导通；且当该感测值低于该预定值时，该第三端与该第四端间为开路，而使该继电器关断。 

附图说明

图1是显示一已知汽车电源与空调系统的结构示意图； 

图2是显示一依据本发明构想的较佳实施例的汽车电源与由其带动的汽车空调系统的结构示意图； 

图3(a)至(c)是分别显示一如图2所示的该压缩机系统的第一至第三较佳实施例的结构示意图； 

图4(a)至(b)是分别显示一如图2所示的该低电压保护装置的第一至第二较佳实施例的电路图。 

具体实施方式

本发明的由汽车电源带动的汽车空调系统，将由以下的实施例说明而得到充分了解，使熟习本领域技术人员可据以完成。然而本发明的实施型态并  未因下列实施例而被其所限制。 

请参看图2，其是显示一依据本发明构想的较佳实施例的汽车电源与由其带动的汽车空调系统的结构示意图。其中，该汽车电源与空调系统2包含：一引擎10，一发电机11，一汽车电瓶12，一空调系统21与一传动装置22。如前所述，该汽车电瓶12为一二次电池，且该二次电池是选自一锂高分子电池与一锂离子二次电池两者其中之一。该汽车电源包含该发电机11与该汽车电瓶12；而该空调系统21包括一压缩机系统211与一低电压保护装置212。至于该传动装置22则包括一发电机皮带盘131，一引擎皮带盘221与皮带222-223。另该传动装置22耦合于该引擎10与该发电机11，用以传送该引擎10所产生的一动能至该发电机11，以使该发电机11利用其所接收的动能，对汽车电瓶12充电；而该汽车电瓶12的一输出电压值未低于一预定值时，直接推动该压缩机系统211，产生对一汽车车厢内部空气的一空调作用。而当该汽车电瓶12的一输出电压的一感测值低于一预定值时，该低电压保护装置212将切断该汽车电瓶12与该压缩机系统211之间的连结，以中断该汽车电瓶12对该压缩机系统211的一电力的输送，目的在于避免该汽车电源(11+12)无法用于启动一引擎；而当该感测值大于或等于该预定值时，即使该引擎10不发动，也可由该汽车电瓶12所提供的该输出电压来推动该压缩机系统211，而产生该空调作用。 

请参看图3(a)至(c)：其是分别显示一如图2所示的该压缩机系统211的第一至第三较佳实施例的结构示意图。其中第三图(a)所示的该压缩机系统211的第一较佳实施例中，该压缩机系统211包括一直流马达2111、该压缩机14与一传动装置2112。该传动装置2112包括一马达皮带盘21121、一压缩机皮带盘133与一皮带21122。该马达皮带盘21121耦合于该直流马达2111，该压缩机皮带盘133耦合于该压缩机14，该皮带21122连接该马达皮带盘21121与该压缩机皮带盘133，且该直流马达2111耦合于该低电压保护装置212与该汽车电瓶12。而该直流马达2111所产生的该动能即通过该传动装置2112传送至该压缩机14，以使该压缩机14产生该空调作用。至于图3(b)所示的该压缩机系统的第二较佳实施与图3(a)所示的该压缩机系统的第一较佳实施的不同处在于，图3(b)所示的该压缩机系统的第二较佳  实施更包括一直流/直流转换器2113，耦合于该低电压保护装置212与该汽车电瓶12，且该直流马达2111耦合于该直流/直流转换器2113。如此则该直流/直流转换器2113的输出电压(也即该直流马达2111的输入电压)可与该汽车电瓶12的输出电压不同，例如，该直流马达2111的输入电压可以是24VDC，而该汽车电瓶12的该输出电压则可为12 VDC。至于图3(c)所示的该压缩机系统的第三较佳实施与图3(a)及图3(b)所示的该压缩机系统的第一与第二较佳实施的不同处在于，图3(c)所示的该压缩机系统的第三较佳实施更包括一直流/交流逆变器2114，耦合于该低电压保护装置212与该汽车电瓶12，且一交流马达2115取代原先的直流马达2111，而耦合于该直流/交流逆变器2114与该马达皮带盘21121，故可使用该交流马达2115来产生该动能。 

请参看图4(a)至(b)，其是分别显示一如图2所示的该低电压保护装置212的第一至第二较佳实施例的电路图。其中图4(a)所示的该低电压保护装置212的第一较佳实施例中，该低电压保护装置212包括一电压传感器2121，耦合于该汽车电源12，用以产生该汽车电源12的该输出电压的一感测值，一比较器2122，具一第一输入端，一第二输入端与一输出端，其中该第一输入端接收该感测值，该第二输入端接收一预定值，其为该汽车电瓶12的该输出电压的某一定比率(例如，1/3)，且该输出端产生一驱动信号，以及一开关2123，具一第一端，一第二端与一控制端，其中该第一端耦合于该汽车电源12，该第二端耦合于该压缩机系统211，该控制端接收该驱动信号，当该感测值大于或等于该预定值时，该开关2123导通，且当该感测值低于该预定值时，该开关2123关断。当该感测值低于该预定值时，该低电压保护装置212将切断该汽车电瓶12与该压缩机系统211间的电源连接，目的在于避免该汽车电源(11+12)无法用于启动该引擎10；而当该感测值大于或等于该预定值时，即使该引擎10不发动，也可由该汽车电瓶12所提供的该输出电压来推动该压缩机14，而产生该空调作用。至于图4(b)所示的该低电压保护装置212的第二较佳实施例的电路图与该低电压保护装置212的第一较佳实施例的电路图的不同处在于，图4(a)所示的该低电压保护装置212的第一较佳实施例的电路图中的该开关2123被一个继电器2124所取代，该继电器2124具一第一至一第四端，其中该第一端接收该驱动信号，该第二端接  地，该第三端耦合于该汽车电瓶12，该第四端耦合于该压缩机系统211，当该感测值大于或等于该预定值时，该第三端与该第四端间为闭路，而使该继电器2124导通(也即该汽车电瓶12与该压缩机系统211间是导通的)；且当该感测值低于该预定值时，该第三端与该第四端间为开路，而使该继电器2124关断(也即该汽车电瓶12与该压缩机系统211间是关断的)。 

综上所述，本发明所发展出的由汽车电源带动的汽车空调系统，可方便汽车驾驶人在引擎停止时使用空调系统，以及达成节约能源与使引擎具有相对更大马力的效益。由此可知，本发明确实为一具新颖性及进步性的创作，且更具备了产业发展的价值。 

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容并非用以直接限定本发明的专利保护范围。任何本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作些许的更动。本发明的专利保护范围，仍须以所附的申请专利范围所界定者为准。 

Claims (10)

1.一种由一汽车电源带动的汽车空调系统，其特征在于，所述空调系统包含：

一低电压保护装置，耦合于所述汽车电源，用于当该汽车电源所输出的一第一电压的一感测值低于一预定值时，切断该汽车电源，所述低电压保护装置包括：

一电压传感器，耦合于所述汽车电源，用以产生所述感测值；

一比较器，具一第一输入端，一第二输入端与一输出端，其中所述第

一输入端接收所述感测值，所述第二输入端接收所述预定值，且所述输出端产生一驱动信号；以及

一开关，具一第一端，一第二端与一控制端，其中所述第一端耦合于所述汽车电源，所述第二端耦合于马达，所述控制端接收所述驱动信号，当所述感测值大于或等于所述预定值时，所述开关导通；且当所述感测值低于所述预定值时，所述开关关断；

一所述马达，耦合于所述低电压保护装置与所述汽车电源，用以产生一动能；

一传动装置，耦合于所述马达用以传送该动能；以及

一压缩机，耦合于所述传动装置，用以接收该动能及产生对一汽车车厢内部空气的一空调作用。

2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述汽车电源包含一发电机与一汽车电瓶，所述汽车电瓶耦合于该发电机，所述汽车电瓶提供所述第一电压，且所述发电机用于所述汽车电瓶的充电。

3.如权利要求2所述的空调系统，其特征在于，当所述感测值低于所述预定值时，所述低电压保护装置将切断该汽车电源，目的在于避免所述汽车电源无法用于启动一引擎；而当所述感测值大于或等于所述预定值时，即使所述引擎不发动，也可由所述汽车电瓶所提供的所述第一电压来推动所述压缩机，而产生所述空调作用。

4.如权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述汽车电瓶为一二次电池，且所述二次电池是选自一锂高分子电池与一锂离子二次电池两者其中之一；以及

所述第一电压为一直流电压，且所述马达为一直流马达。

5.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，进一步包括：一直流/直流转换器，其中，所述直流/直流转换器耦合于所述低电压保护装置与所述汽车电源，用以接收所述第一电压与输出一第二电压，且所述马达接收所述第二电压，用以产生所述动能，其中所述第一电压为一第一直流电压，所述第二电压为一第二直流电压，且所述马达为一直流马达。

6.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，进一步包括：一直流/交流逆变器，其中所述直流/交流逆变器耦合于所述低电压保护装置与所述汽车电源，用以接收所述第一电压与输出一第二电压，且所述马达接收所述第二电压，用以产生所述动能，其中所述第一电压为一直流电压，所述第二电压为一交流电压，且所述马达为一交流马达。

7.一种由一汽车电源带动的汽车空调系统，其特征在于，所述空调系统包含：

一低电压保护装置，耦合于所述汽车电源，用于当所述汽车电源所输出的一第一电压的一感测值低于一预定值时，切断所述汽车电源，所述低电压保护装置包括：

一电压传感器，耦合于所述汽车电源，用以产生所述感测值；

一比较器，具一第一输入端，一第二输入端与一输出端，其中所述第

一输入端接收所述感测值，所述第二输入端接收所述预定值，且所述输出端产生一驱动信号；以及

一继电器，具一第一端接收所述驱动信号，一第二端接地，一第三端耦合于所述汽车电源，与一第四端耦合于马达，当所述感测值大于或等于所述预定值时，所述第三端与所述第四端间为闭路，而使所述继电器导通；

且当所述感测值低于所述预定值时，所述第三端与所述第四端间为开路，而使所述继电器关断；以及

一压缩机系统，耦合于所述低电压保护装置与所述汽车电源，且包括一压缩机，其中所述压缩机用以产生对一汽车车厢内部空气的一空调作用。

8.如权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述继电器为一常开型继电器，所述汽车电源包含一发电机与一汽车电瓶，所述汽车电瓶耦合于所述发电机，所述汽车电瓶提供所述第一电压，且所述发电机用于所述汽车电瓶的充电；以及

所述汽车电瓶为一二次电池，而所述二次电池是选自一锂高分子电池与一锂离子二次电池两者其中之一。

9.如权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机系统进一步包括：

一所述马达，耦合于所述低电压保护装置与所述汽车电源，用以产生一动能；以及

一传动装置，耦合于所述马达与所述压缩机，用以传送所述动能至所述压缩机，而使所述压缩机由所述动能以产生所述空调作用，其中，所述第一电压为一第一直流电压，且所述马达为一直流马达；

所述压缩机系统进一步还包括：

一直流/直流转换器，其中所述直流/直流转换器耦合于所述低电压保护装置与所述汽车电源，用以接收所述第一电压与输出一第二电压，所述马达接收所述第二电压，用以产生所述动能，其中，所述第二电压为一第二直流电压，且所述马达为一直流马达。

10.如权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机系统进一步包括：

一直流/交流逆变器，其中所述直流/交流逆变器耦合于所述低电压保护装置与所述汽车电源，用以接收所述第一电压与输出一第二电压，所述马达接收所述第二电压，用以产生所述动能，其中，所述第一电压为一直流电压，所述第二电压为一交流电压，且所述马达为一交流马达。

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