CN101968283A - 车载电驱动空调机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车载电驱动空调机，包括主控电路、逆变驱动电路、机电一体电压缩机、冷凝控制电路以及蒸发控制电路；所述主控电路输出控制信号至逆变驱动电路，逆变驱动电路将汽车的直流电源转换为三相交流电供给机电一体电压缩机运作。本新型车载空调结构紧凑，与传统形式相比，整机减轻达到20％以上，能效比提高25％以上。且压缩机转速不受客车行驶速度影响，制冷效果稳定。对于靠直流发电机提供电源的客车，即使发电机停止运行工作，单纯靠一对150A.h蓄电瓶供电，也能使空调运行半个小时左右。

Description

车载电驱动空调机
技术领域
本发明涉及一种客车用电驱动空调机，尤其是一种利用车辆本身已具有低压直流电源进行制冷的空调机。
背景技术
目前客车行业配备的空调机可分为两大类型：一类是大量使用的传统型客车空调，由客车发动机通过皮带传动带动开启式压缩机运转，通过较长的制冷管路与空调系统的两器总成连接。这样压缩机的转速随发动机转速变化而大幅波动，尤其是怠速时空调制冷效果差，发动机停机时空调无法使用。另一类是采用电动封闭压缩机的电传动空调装置，一般采用玻璃钢结构，将冷凝器布置在前面，压缩机布置在中间，蒸发器布置在后部而形成一体顶置式空调装置。其中蒸发风机、冷凝风机及压缩机均采用交流电，但是这种交流电源易产生电磁干扰，偶尔使控制器产生功能紊乱现象，且对客车本身的电器零部件亦带来干扰，给客车运行带来安全隐患。另外，目前已有的电动客车空调都将电气控制部件与压缩机布置在蒸发器、冷凝器总成之外的单独区域，这种布置形式由于防水安全性的需要，必定将整个电控系统密封在一金属箱内。控制箱内电气元件在运行时都会产生热量，加上外部高温环境及阳光照射，很容易由于内部的高温而使电气元件失效或加速老化。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种新型车载空调，蒸发风机、冷凝风机及控制元件直接使用客车本身提供的低压直流电源，而压缩机则使用24V三相交流电源。压缩机转速不受客车行驶速度影响，制冷效果稳定。
本发明是这样来实现上述目的的：
车载电驱动空调机，包括主控电路、逆变驱动电路、机电一体电压缩机、冷凝控制电路以及蒸发控制电路；所述主控电路输出控制信号至逆变驱动电路，逆变驱动电路将汽车的直流电源转换为三相交流电供给机电一体电压缩机运作；来自蒸发器的低温低压的气态制冷剂被吸入压缩机中，经压缩机压缩形成高温高压的气体进入冷凝器，在冷凝器中高温高压的蒸汽被冷却成高压液体，高压液体进入干燥贮液过滤器进行干燥过滤后，再次进入冷凝器中进行二次冷却，并同时放出大量的热量由冷凝风机排出到大气中，二次冷却的高压液体工质经膨胀阀降压变成低温、低压的液气混合体进入蒸发器，制冷剂在蒸发器内吸收周围空气的热量而蒸发汽化，产生冷却降温除湿效果，再由蒸发风机将冷气送入客车车厢内，蒸发后的制冷剂蒸气重新被吸入压缩机，开始下一个制冷循环。
车载电驱动空调机还设有除霜传感器，所述除霜传感器的输出端与主控电路的相应输入端口相连；除霜传感器将温度信息传输给主控电路，主控电路根据该温度信息控制机电一体电压缩机工作。
车载电驱动空调机设有回风传感器，所述回风传感器的输出端与主控电路的相应输入端口相连；回风传感器将温度信息传输给主控电路，主控电路根据该温度信息控制机电一体电压缩机工作。
车载电驱动空调机还设有压力保护开关，其与机电一体电压缩机的相应控制端相连。
车载电驱动空调机还设有可通过交流电源进行供电的外置备用电源。
车载电驱动空调机还设有空调模式启动开关，输入端与供电电源相连，其两输出端分别于主控电路以及逆变驱动电路相连。
其中，所述蒸发控制电路包括蒸发风机以及调速电路，蒸发风机通过切换开关与调速电路连接后再与主控电路相应的输出端相连。
本发明的有益效果是：本新型车载空调结构紧凑，与传统形式相比，整机减轻达到20％以上，能效比提高25％以上。且压缩机转速不受客车行驶速度影响，制冷效果稳定。对于靠直流发电机提供电源的客车，即使发电机停止运行工作，单纯靠一对150A.h蓄电瓶供电，也能使空调运行半个小时左右。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的电路方框图；
图2是本发明的电路原理图。
具体实施方式
参照图1及图2，车载电驱动空调机，包括主控电路、逆变驱动电路、机电一体电压缩机、冷凝控制电路以及蒸发控制电路；所述主控电路输出控制信号至逆变驱动电路，逆变驱动电路将汽车的直流电源转换为三相交流电供给机电一体电压缩机运作；来自蒸发器的低温低压的气态制冷剂被吸入压缩机中，经压缩机压缩形成高温高压的气体进入冷凝器，在冷凝器中高温高压的蒸汽被冷却成高压液体，高压液体进入干燥贮液过滤器进行干燥过滤后，再次进入冷凝器中进行二次冷却，并同时放出大量的热量由冷凝风机排出到大气中，二次冷却的高压液体工质经膨胀阀降压变成低温、低压的液气混合体进入蒸发器，制冷剂在蒸发器内吸收周围空气的热量而蒸发汽化，产生冷却降温除湿效果，再由蒸发风机将冷气送入客车车厢内，蒸发后的制冷剂蒸气重新被吸入压缩机，开始下一个制冷循环。本新型车载空调结构紧凑，与传统形式相比，整机减轻达到20％以上，能效比提高25％以上。且压缩机转速不受客车行驶速度影响，制冷效果稳定。对于靠直流发电机提供电源的客车，即使发电机停止运行工作，单纯靠一对150A.h蓄电瓶供电，也能使空调运行半个小时左右。
本车载空调机还设有除霜传感器，所述除霜传感器的输出端与主控电路的相应输入端口相连；除霜传感器将温度信息传输给主控电路，主控电路根据该温度信息控制机电一体电压缩机工作。当蒸发器芯体温度低于1度时，除霜传感器的信号经主控电路处理后，发出停止制冷信号至机电一体电压缩机，防止空调机由于霜冻产生损坏。待蒸发器芯体温度升高至2度后，主控电路又发出信号恢复制冷工作。
本车载空调机还设有回风传感器，所述回风传感器的输出端与主控电路的相应输入端口相连；回风传感器将温度信息传输给主控电路，主控电路根据该温度信息控制机电一体电压缩机工作，实现车箱温度理想舒适。
本车载空调机还设有压力保护开关，其与机电一体电压缩机的相应控制端相连。制冷过程中，防止为冷媒压力异常时，损坏电压缩机，在冷媒管路装有压力保护开关，如果压力异常时，压力保护开关动作，经转换电路输出一个故障信号给主控制电路，主控制电路会立即关闭制冷控制输出，停止制冷。
在某些特殊情况下，如停车且车辆电池电量不足时，本车载空调还设有外置备用电源，可通过交流电源对车载空调进行供电。
所述蒸发控制电路包括蒸发风机以及调速电路，调速电路有两级串联的调速电阻组成，调速电阻设有中心抽头端子，通过两个单刀双掷开关实现输出电阻值的调整，蒸发风机通过两个单刀双掷切换开关继电器实现所串联的电阻值，以便根据需要改变蒸发风机的转速。
另外，为了使空调在不同的供电模式下正常的工作，在电源输入端设有空调模式启动开关，输入端与供电电源相连，其两输出端分别于主控电路以及逆变驱动电路相连。当空调工作模式开关处于行车模式时，发电机被发动机带动向电瓶充电。开启主控制电路、启动系统，设置所需制冷温度和风速，制冷开始开作。如果发动机停止运行后，把空调工作模式开关选择为停车模式，空调经电瓶供电可继续运行。运行时间由电瓶容量及质量品牌决定，基本不小于30分钟。
本车载空调机设有左右两套相同制冷及控制系统，因此相应的主控电路设有左右控制电路板，主要由多个继电开关组成，分别用于控制蒸发风机、冷凝风机以及机电一体电动压缩机等，继电器的线圈端与主控电路的相应输出端口相连，继电器的开关端分别于上述受控设备相连。

Claims (7)

1.车载电驱动空调机，其特征在于：包括主控电路、逆变驱动电路、机电一体电压缩机、冷凝控制电路以及蒸发控制电路；所述主控电路输出控制信号至逆变驱动电路，逆变驱动电路将汽车的直流电源转换为三相交流电供给机电一体电压缩机运作；来自蒸发器的低温低压的气态制冷剂被吸入压缩机中，经压缩机压缩形成高温高压的气体进入冷凝器，在冷凝器中高温高压的蒸汽被冷却成高压液体，高压液体进入干燥贮液过滤器进行干燥过滤后，再次进入冷凝器中进行二次冷却，并同时放出大量的热量由冷凝风机排出到大气中，二次冷却的高压液体工质经膨胀阀降压变成低温、低压的液气混合体进入蒸发器，制冷剂在蒸发器内吸收周围空气的热量而蒸发汽化，产生冷却降温除湿效果，再由蒸发风机将冷气送入客车车厢内，蒸发后的制冷剂蒸气重新被吸入压缩机，开始下一个制冷循环。
2.根据权利要求1所述的车载电驱动空调机，其特征在于：还设有除霜传感器，所述除霜传感器的输出端与主控电路的相应输入端口相连；除霜传感器将温度信息传输给主控电路，主控电路根据该温度信息控制机电一体电压缩机工作。
3.根据权利要求1所述的车载电驱动空调机，其特征在于：设有回风传感器，所述回风传感器的输出端与主控电路的相应输入端口相连；回风传感器将温度信息传输给主控电路，主控电路根据该温度信息控制机电一体电压缩机工作。
4.根据权利要求1所述的车载电驱动空调机，其特征在于：还设有压力保护开关，其与机电一体电压缩机的相应控制端相连。
5.根据权利要求1所述的车载电驱动空调机，其特征在于：还设有可通过交流电源进行供电的外置备用电源。
6.根据权利要求1所述的车载电驱动空调机，其特征在于：所述蒸发控制电路包括蒸发风机以及调速电路，蒸发风机通过切换开关与调速电路连接后再与主控电路相应的输出端相连。
7.根据权利要求1所述的车载电驱动空调机，其特征在于：还设有空调模式启动开关，输入端与供电电源相连，其两输出端分别于主控电路以及逆变驱动电路相连。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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