CN103522869B - 一种交通工具降温系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种交通工具降温系统，在所述的交通工具舱室内设有高压管路，高压管路上设有高压喷嘴，降温水箱经所述的泵与高压管路连接，所述的泵经逆变器与电瓶连接，所述的逆变器与电瓶之间、以及空调风机与电瓶之间设有温控开关。该系统结构简单，省油、省钱、绿色、环保，可以有效降低夏日交通工具舱室内的温度。

Description

一种交通工具降温系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种可以帮助交通工具舱室内部降温的装置，尤其涉及应用于汽车的降温系统。

背景技术

炎热的夏季，交通工具若在露天的地方暴晒半个小时，车厢就会变成温度高达摄氏60度以上的大火炉,人们感受最为深刻的就是汽车，经常会在停车后再次使用时，车内热得根本无法进入，方向盘也热的无法握持，如果直接坐进车内，还会有引起皮疹等皮肤病的风险。车主在这种情况下通常会开空调降温，但即使把空调开到最大，也要等好长时间才能降温,既浪费时间又浪费汽油，更痛苦的是，车主还要在车外等候降温,要忍受烈日暴晒的痛苦。

除了暴晒后驾驶室内温度高这个问题外，暴晒后的驾驶室还会由于封闭时间长、温度高，车内皮革座椅等会释放甲苯、一氧化碳等有害气体浓度急剧增高，超过20分钟甚至使人窒息，严重影响使用者的身体健康。

虽然现在有很多种解决汽车高温的方法，例如给汽车穿罩上罩子或者给汽车弄个反光贴等等，但这样的防高温方式操作复杂，使用麻烦，而且效果都不太理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种在交通工具暴晒后，能有效降低舱室内的温度的系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种交通工具降温系统，在所述的交通工具舱室内设有高压管路，高压管路上设有高压喷嘴，降温水箱经所述的泵与高压管路连接，所述的泵经逆变器与电瓶连接，所述的逆变器与电瓶之间、以及空调风机与电瓶之间设有温控开关。

该系统设有太阳能电池板，所述的太阳能电池板电源输出端连接太阳能控制器电能输入端，所述的太阳能控制器电能输出端连接电瓶。

该系统设有无线通信模块，且在系统供电电路上设有遥控插座，所述的无线通信模块接收远程信号后，输出短程无线控制信号至遥控插座。

所述的泵供电电路上设有延时开关，所述的延时开关输出控制端为常开，并接入空调风机供电电路

所述的交通工具为汽车、叉车、拖拉机、收割机或船舶。

所述的高压管路位于车内前后挡风玻璃上沿，所述的高压喷嘴位于车内前后挡风玻璃上沿中间位置，所述的降温水箱位于后备箱。

所述的泵包括从降温水箱吸水的增压泵，以及将吸出的水进行加压的高压泵，所述的降温水箱内装有酒精质量比为8-15%的水溶液。

一种交通工具降温系统控制方法：

当系统处于开启状态，温控开关采集车内温度，当温度高于预设阀值，则温控开关导通，电瓶为泵和空调风机供电，其中泵间歇输出高压水，空调风机按照调速器预设的转速工作；当车内温度低于阀值时，温控开关关闭，系统停止工作。

所述的阀值设有上限阀值和下限阀值，所述的上限阀值大于下限阀值为系统启动节点，所述的下限阀值为系统关闭节点。

所述的空调风机和泵由延时切换开关控制间隔交替工作。

该系统还设有半自动模式、手机遥控工作模式和纯手动模式；

所述的半自动模式：当系统开启处于半自动状态，温控开关采集车内温度，当温度高于预设阀值，则温控开关导通，电瓶为空调风机供电，空调风机按照调速器预设的转速工作；当车内温度低于阀值时，温控开关关闭，系统停止工作；

所述的手机遥控工作模式：当系统开启处于手机遥控工作状态，手机控制整个系统开启时，温控开关采集车内温度，当温度高于预设阀值，则温控开关导通，电瓶为泵和空调风机供电，其中泵间歇输出高压水雾，空调风机按照调速器预设的转速工作；当车内温度低于阀值时，温控开关关闭，系统停止工作；手机控制整个系统关闭时，系统不工作；

所述的纯手动模式，当系统开启处于纯手动状态，通过手动开关控制电瓶与泵和空调风机电路的导通状况，当控制供电电路导通时，其中泵间歇输出高压水雾，空调风机按照调速器预设的转速工作；当关闭电瓶与泵和空调风机的供电电路时，系统停止工作。

本发明的优点在于该系统结构简单，省油、省钱、绿色、环保，可以有效降低夏日交通工具舱室内的温度。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为降温系统结构框图；

上述图中的标记均为：1、太阳能控制器；2、太阳能电池板；3、保险丝；4、电瓶；5、温控开关；6、无线通信模块；7、遥控插座；8、逆变器；9、高压泵；10、增压泵；11、调速器；12、空调风机。

具体实施方式

该系统为交通工具降温系统，可以应用于汽车、船舶、军用装甲车等等交通内，下面以汽车为例进行说明，在车厢内设有高压管路，高压管路上设有高压喷嘴，车的后备箱内固定有降温水箱经，该水箱经泵与高压管路连接，泵经逆变器8与电瓶4连接，该逆变器8与电瓶4之间设有温控开关5，温控开关5为常闭开关，利用继电器控制逆变器8与电瓶4之间的电路导通状况，温控开关5设置在车厢内，用于采集车内的温度。

泵包括从降温水箱吸水的增压泵10，以及将吸出的水进行加压的高压泵9，为提高散热挥发效果，降温水箱内装有酒精质量比为8-15%的水溶液，这样也能起到杀菌、除异味的作用。

高压管路位于车内前后挡风玻璃上沿，高压喷嘴位于车内前后挡风玻璃上沿中间位置，这样斜向车内喷撒水雾效果好，同时也可以利用挡风玻璃和车顶对高压管路进行隐藏，不影响车内饰，同时降温水箱位于后备箱。

仅仅喷水降温效果一般，在喷水后最好把进行通风，让热气散发出去，就如同人体发汗散热一样，将设置在泵供电电路上的温控开关5接入空调风机12与电瓶4之间。

由于空调风机12开启后功率较大，可以在空调风机12输入电路上安装调速器11，调速器11优选PWM直流电机调速器，例如使用HW-A-1020型(DC12v24v电压通用型)调速器、工作原理:是通过改变输出方波的占空比使负载上的平均电流功率从0-100%变化、从而改变负载、灯光亮度/电机速度。利用脉宽调制(PWM)方式、实现调光/调速、它的优点是电源的能量功率、能得到充分利用、电路的效率高。例如：当输出为50%的方波时，脉宽调制(PWM)电路输出能量功率也为50%，即几乎所有的能量都转换给负载。而采用常见的电阻降压调速时，要使负载获得电源最大50%的功率，电源必须提供71%以上的输出功率，这其中21%消耗在电阻的压降及热耗上。大部分能量在电阻上被消耗掉了、剩下才是输出的能量、转换效率非常低。此外HW-A-1020型调速因其采用开关方式热耗几乎不存在、HW-A-1020型调速在低速时扭矩非常大、因为调速器带有自动跟踪PWM、另外采用脉宽调制(PWM)方式、可以使负载在工作时得到几乎满电源电压、这样有利于克服电机内在的线圈电阻而使电机产生更大的力矩率。

由于空调风机12和泵的功率较大，同时开启会造成线路负载过大，影响系统可靠性，因此在泵供电电路上设有延时开关，延时开关输出控制端为常开，并接入空调风机12供电电路，温控开关5导通后，泵先工作，延时开关到达预设时间（与泵的增压时间有关）后，导通空调风机12供电电路，这样能够有效避免两个电气同时工作，也能够不影响系统降温效果。

车辆在放置时，内部电气若长时间工作会造成电瓶4馈电，可能导致车辆无法启动，而车辆内部温度过高一般是在炎炎夏日，阳光充足，因此可以在车顶或后挡风玻璃上固定太阳能电池板2，为车辆源源不断的充电，具体是将太阳能电池板2的电源输出端连接太阳能控制器1电能输入端，而太阳能控制器1电能输出端连接电瓶4，太阳能控制器1与电瓶4之间设有保险丝3。

太阳能控制器1采用专用芯片和专用软件，基于专家控制系统实现了智能优化SOC控制,温度补偿采用了带微处理器修正的传感器，控制精度更高，更符合电池温度曲线,具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制；以上保护均不损坏任何部件，不烧保险,采用了串联式PWM充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非PWM高3%-6%，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统由更长的使用寿命；防止蓄电池通过电池板反向放电也采用的是mos功率管，降低充电损耗,新款控制器使用了更为直观的双位LED数码管显示设置，定时设置与数码管的显示一一对应，显示更为直观，同时一键式操作即可完成所有设置,采用SMT贴片生产工艺，高档环保PCB，工业级芯片，工艺先进，质量保证；能在寒冷，高温，潮湿的环境下运行稳定,控制器利用先进的电源技术，大大提高单位面积的有效功率，结构更为紧凑,电池防过充保护采用开路的方式，有效保护太阳能电池板,采用专用芯片配合编程完成负载过载，短路及防反接电子自动保护功能，故障排除后自动恢复工作，不损坏任何部件，不烧保险。另配合内部保险丝构成双重保险系统，减少火灾等安全事故的发生。保险丝只作为控制器内部电路损毁时的最终保护。

太阳能控制器1专为太阳能直流供电系统、太阳能直流路灯系统设计，并使用了专用电脑芯片的智能化控制器。采用一键式轻触开关，完成所有操作及设置。具有短路、过载、独特的防反接保护，充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施，详细的充电指示、蓄电池状态、负载及各种故障指示。本控制器通过电脑芯片对蓄电池的端电压、放电电流、环境温度等涉及蓄电池容量的参数进行采样，通过专用控制模型计算，实现符合蓄电池特性的放电率、温度补偿修正的高效、高准确率控制，并采了用高效PWM蓄电池的充电模式，保证蓄电池工作在最佳的状态，大大延长蓄电池的使用寿命。具有多种工作模式、输出模式选择，满足用户各种需要。

为了提高系统的智能性该系统设有无线通信模块6，并且在系统供电电路上设有由无线通信模块6控制的遥控插座7，即空调风机12和泵的供电电路经由遥控插座7导通，无线通信模块6可以接受3G网络信号与手机通信，并利用短程无线控制信号（如WiFi）至遥控插座7。这样使用者可以通过手机控制车辆降温系统的启闭，例如可以控制系统在开车前1个小时左右启动，提高工作效率。

此系统有四种工作模式，即全自动模式、半自动模式、手机遥控工作模式和纯手动模式。

A:半自动模式即空调鼓风机的全自动温控工作。这是一种功耗最低的工作模式。用调速器将交通工具的风机调整到较小的转速下依靠温控开关控制其工作。依靠太阳能供电池供电，基本不消耗电瓶的电量。此时工作的目的就是将交通工具外的空气通过风机抽进来，将交通工具内燥热的空气排出去。一般在交通工具停车时自动工作，大概可以降低20度左右。

B:手机遥控工作模式。在夏日，光靠A的工作模式不足以让交通工具内的温度降低到令人满意的程度，此时我们用手机遥控打开交通工具内的增压泵高压泵空调鼓风机。因为有延时继电器的作用。最先打开鼓风机，然后再打开增压泵和高压泵进行喷雾。此时空调鼓风机全功率工作，进行最大的空气交换（将交通工具外的空气抽进来）。当遥控模式启动后A的工作模式自动关闭。但是温控开关此时还是工作的，当达到设定值之后自动关闭整套系统。此模式也是在交通工具停止时工作的。

C:全自动模式，当系统处于开启状态，温控开关5采集车内温度，当温度高于预设阀值（例如55度），则温控开关5导通，电瓶为泵和空调风机12供电，其中泵间歇输出高压水雾，这样既能够避免内饰被打湿，也能够降低功耗，空调风机12按照调速器11预设的转速工作，车内温度低于阀值时，温控开关5关闭，系统停止工作。

当车内温度预设阀值徘徊时，可能会造成系统反复启闭，造成电气损坏，为避免这种状况，阀值可以设置有上限阀值和下限阀值，其中上限阀值大于下限阀值为系统启动节点，下限阀值为系统关闭节点，例如上限阀值温度为55度和下限阀值为35度。

D:纯手动模式。一般是在交通工具运行时工作。此时手动控制交通工具内的喷雾鼓风。遥控插座上有手动开关和插口。可以直接手动不用温控和遥控。高压泵上有定时器，可以设定喷雾的开闭时间间隔。比如在叉车收割机拖拉机等没有空调的交通工具上，就可以喷雾降温了，开起来就有风，风扇都可以不用甚至没有。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种交通工具降温系统，其特征在于：在所述的交通工具舱室内设有高压管路，高压管路上设有高压喷嘴，降温水箱经泵与高压管路连接，所述的泵经逆变器（8）与电瓶（4）连接，所述的逆变器（8）与电瓶（4）之间、以及空调风机（12）与电瓶（4）之间设有温控开关（5）;

该系统设有太阳能电池板（2），所述的太阳能电池板（2）电源输出端连接太阳能控制器（1）电能输入端，所述的太阳能控制器（1）电能输出端连接电瓶（4）;

该系统设有无线通信模块（6），且在系统供电电路上设有遥控插座（7），所述的无线通信模块（6）接收远程信号后，输出短程无线控制信号至遥控插座（7）；

所述交通工具降温系统的控制方法：

当系统开启处于全自动状态，温控开关（5）采集车内温度，当温度高于预设阀值，则温控开关（5）导通，电瓶为泵和空调风机（12）供电，其中泵间歇输出高压水雾，空调风机（12）按照调速器（11）预设的转速工作；当车内温度低于预设阀值时，温控开关（5）关闭，系统停止工作；

该系统还设有半自动模式、手机遥控工作模式和纯手动模式；

所述的半自动模式：当系统开启处于半自动状态，温控开关（5）采集车内温度，当温度高于预设阀值，则温控开关（5）导通，电瓶为空调风机（12）供电，空调风机（12）按照调速器（11）预设的转速工作；当车内温度低于预设阀值时，温控开关（5）关闭，系统停止工作；

所述的手机遥控工作模式：当系统开启处于手机遥控工作状态，手机控制整个系统开启时，温控开关（5）采集车内温度，当温度高于预设阀值，则温控开关（5）导通，电瓶为泵和空调风机（12）供电，其中泵间歇输出高压水雾，空调风机（12）按照调速器（11）预设的转速工作；当车内温度低于阀值时，温控开关（5）关闭，系统停止工作；手机控制整个系统关闭时，系统不工作；

所述的纯手动模式，当系统开启处于纯手动状态，通过手动开关控制电瓶与泵和空调风机（12）电路的导通状况，当控制供电电路导通时，其中泵间歇输出高压水雾，空调风机（12）按照调速器（11）预设的转速工作；当关闭电瓶与泵和空调风机（12）的供电电路时，系统停止工作。

2.根据权利要求1所述的交通工具降温系统，其特征在于：所述的泵供电电路上设有延时开关，所述的延时开关输出控制端为常开，并接入空调风机（12）供电电路。

3.根据权利要求2所述的交通工具降温系统，其特征在于：所述的交通工具为汽车、叉车、拖拉机、收割机或船舶。

4.根据权利要求3所述的交通工具降温系统，其特征在于：所述的高压管路和所述的高压喷嘴位于交通工具的内部。

5.根据权利要求4所述的交通工具降温系统，其特征在于：所述的泵包括从降温水箱吸水的增压泵（10），以及将吸出的水进行加压的高压泵（9），所述的降温水箱内装有酒精质量比为8-15%的水溶液。

6.根据权利要求1所述的交通工具降温系统，其特征在于：所述的阀值设有上限阀值和下限阀值，所述的上限阀值大于下限阀值为系统启动节点，所述的下限阀值为系统关闭节点；所述的空调风机（12）和泵由延时开关控制间隔交替工作。