CN104197477A - 太阳能车载充电和空调关联的控制系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能车载充电和空调关联的控制系统及其方法，属于汽车系统控制领域，该系统包括：工作器件，包括太阳能电池板、蓄电池和控制器；被控器件，包括鼓风机和模式风门，被控器件连接工作器件；信号采集模块，包括钥匙档位输入信号、车内温湿度传感器、车外温湿度传感器、鼓风机档位输入信号，信号采集模块连接控制器并发送输入信号到控制器；控制单元，控制单元连接工作器件和被控器件。本发明利用鼓风机调速降压电路，通过接收鼓风机开关的档位信号，避免了鼓风机调速电阻损耗大的问题，解决了现有技术中大部分的车载鼓风机使用调速电阻调速，在用户经常使用的低速档位，效率常低于50％，造成了巨大的浪费的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车系统控制领域，尤其涉及一种太阳能车载充电和空调关联的控制系统及其方法。
背景技术
随着汽车的日益普及和广泛使用，汽车的舒适、便利、安全性及节能环保成为用户越来越关注的问题。人们在炎炎夏日，希望停车时车内的温度不要像温室一样过高，影响用户的舒适，在冬日的早晨，希望开车时车窗内侧不要凝结了一层水雾，影响用户的行车便利、安全车辆使用的过程中，希望能尽量的节能环保。
当前在市场上销售的大部分车辆，其电源系统的充电源来自于发电机，为了蓄电池的寿命和整车的电平衡，鼓风机等用电设备在车辆熄火且点火开关处于OFF档位时是不允许使用的，且考虑到成本的问题，目前大部分的车载鼓风机使用调速电阻调速，在用户经常使用的低速档位，效率常低于50％，造成了巨大的浪费。
发明内容
为了解决大部分的车载鼓风机使用调速电阻调速，在用户经常使用的低速档位，效率常低于50％，造成了巨大的浪费的技术问题，本发明提供一种太阳能车载充电和空调关联的控制系统及其方法。
本发明的技术方案是：一种太阳能车载充电和空调关联的控制系统，该系统包括：工作器件，包括太阳能电池板、蓄电池和控制器，太阳能电池板连接控制器，控制器连接到蓄电池；被控器件，包括调节车内温湿度的鼓风机和模式风门，被控器件连接工作器件，根据工作器件的指令运行；信号采集模块，包括钥匙档位输入信号、车内温湿度传感器和车外温湿度传感器、鼓风机档位输入信号，信号采集模块连接工作器件中的控制器并发送输入信号到控制器；控制单元，控制单元连接工作器件和被控器件。
所述控制单元包括降压电路和监测蓄电池电压的蓄电池监测电路组成，降压电路连接控制器，降压电路输出信号到鼓风机，蓄电池监测电路连接蓄电池和控制器，蓄电池监测电路监测的蓄电池电压发送到控制器。所述降压电路是鼓风机的调速降压电路。所述被控器件中的模式风门连接控制器，根据控制器发出的指令运行。
一种太阳能车载充电和空调关联的控制方法，该方法步骤包括：步骤一、车载蓄电池电源接通后，系统复位，控制器等待接收信号，蓄电池电压监测电路工作。步骤二、太阳能电池板接收到阳光，输出电压信号到控制器，控制器接收信号采集模块的信号监测车内外温度以及蓄电池的电压情况，控制器判断是否启动蓄电池充电功能或启动车内换气或者车窗除湿功能。步骤三、当控制器检测到车内外温度差大于一定的阈值，同时蓄电池电量大于设定阈值时，通过降压电路启动鼓风机，模式风门调节为外循环吹面及吹脚模式；当检测到蓄电池电压低于设定阈值时，优先给蓄电池充电；当控制器检测到车内湿度大于车外湿度的30％，同时蓄电池电量大于设定阈值时，通过降压电路启动鼓风机，模式风门调节为外循环除霜模式。
所述控制方法中控制器根据接收到的鼓风机开关档位信号，通过降压电路直接调节鼓风机的转速。所述步骤一中控制器等待接收的信号包括钥匙开关信号、车内外温、湿度传感器信号。
本发明有如下积极效果：本发明中利用现有的鼓风机调速降压电路，通过主控芯片接收鼓风机开关的档位信号，避免了现有常用的鼓风机调速电阻损耗大的问题，在用户最经常使用的鼓风机低速(1档、2档)有效的提高鼓风机的效率，节能环保。本发明中涉及的控制方法通过吸收来自太阳能的清洁能源，通过综合判断，确认是改善车内环境还是给蓄电池充电，又利用已有的控制单元，改进了现有车辆鼓风机的调速模式，节约能源。既从舒适、便利及安全的角度提升了用户的驾乘体验，又节能环保、成本低廉，便于在车上预装或改制。
附图说明
图1是本发明中太阳能车载充电和空调关联的控制系统的工作框图；
图2是本发明中太阳能车载充电和空调关联的控制方法的工作原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
一种太阳能车载充电和空调关联的控制系统，如图1所示，该系统包括：工作器件，包括太阳能电池板、蓄电池和控制器，太阳能电池板连接控制器，控制器连接到蓄电池；被控器件，包括调节车内温湿度的鼓风机和模式风门，被控器件连接工作器件，根据工作器件的指令运行；信号采集模块，包括钥匙档位输入信号、车内温湿度传感器和车外温湿度传感器、鼓风机档位输入信号，信号采集模块连接工作器件中的控制器并发送输入信号到控制器；控制单元，控制单元连接工作器件和被控器件，控制单元包括降压电路和监测蓄电池电压的蓄电池监测电路组成，降压电路连接控制器，降压电路输出信号到鼓风机，蓄电池监测电路连接蓄电池和控制器，蓄电池监测电路监测的蓄电池电压发送到控制器。降压电路是鼓风机的调速降压电路。
在本系统中，钥匙档位输入信号、车内温湿度传感器、车外温湿度传感器和鼓风机档位输入信号均连接控制器，输入系统信号到控制器，控制器连接蓄电池、降压电路和模式风门，控制器根据信号采集模块的信号判断是否允许蓄电池充电，系统运行后蓄电池电压监控电路时刻监控蓄电池的电压变化，当控制器根据检测到的蓄电池电压情况，控制器通过降压电路开启鼓风机或者模式风门。
一种太阳能车载充电和空调关联的控制方法，方法流程图如图2所示，该方法步骤包括：
步骤一、车载蓄电池电源接通后，系统复位，控制器等待接收信号采集模块的信号，蓄电池电压监测电路工作。控制器等待接收的信号包括钥匙开关信号、车内外温、湿度传感器信号。
步骤二、太阳能电池板接收到阳光后，输出电压信号到控制器，控制器接收信号采集模块的信号监测车内外温度以及蓄电池的电压情况，控制器判断此时车内外温度以及蓄电池的电压情况，判断是否启动蓄电池充电功能或启动车内换气或者车窗除湿功能，系统启动后持续监控蓄电池电压，通过自学习算法判定蓄电池的等效容量。
步骤三、当控制器检测到车内外温度大于设定的阈值(车内比车外温度高5度，车内温度超过35度)，同时蓄电池电量大于设定的阈值(蓄电池容量的60％)时，通过降压电路启动鼓风机，同时模式风门调节为外循环吹面及吹脚模式，开始给室内换气通风，降低室内温度。当检测到蓄电池阈值低于容量的60％时，优先给蓄电池充电，保证蓄电池的正常运行。当控制器检测到车内湿度大于车外湿度的30％，同时蓄电池电量大于设定的阈值(蓄电池容量的85％)时，通过降压电路启动鼓风机，同时模式风门调节为外循环除霜(吹前风挡玻璃)模式，开始给室内换气通风，降低室内湿度。蓄电池容量的60％意味着电池容量已经降低，需要充电，蓄电池容量的85％意味着电池状态较好，因为要留给电池一定的可充电裕量，以便接受系统中的电流冲击，平衡整车电平系统。所以本发明设定的阈值优选蓄电池容量的60％和85％。
由于使用太阳能驱动鼓风机电机给室内通风换气时，需要通过控制降压电路调节鼓风机的转速，所以控制器可以接收原有的鼓风机开关档位信号，通过降低电路直接调速，避免了现有常用的鼓风机调速电阻损耗大的问题，在用户最经常使用的鼓风机低速(1档、2档)有效的提高鼓风机的效率(提升35％的效率)，节能环保。本方法利用车载太阳能电池板的输出量代替阳光传感器，仅选用成本低廉的温湿度传感器，既从舒适、便利及安全的角度提升了用户的驾乘体验，又节能环保、成本低廉，便于在车上预装或改制。
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 (7)
1.一种太阳能车载充电和空调关联的控制系统，其特征在于，该系统包括：
工作器件，包括太阳能电池板、蓄电池和控制器，太阳能电池板连接控制器，控制器连接到蓄电池；
被控器件，包括调节车内温湿度的鼓风机和模式风门，被控器件连接工作器件，根据工作器件的指令运行；
信号采集模块，包括钥匙档位输入信号、车内温湿度传感器、车外温湿度传感器和鼓风机档位输入信号，信号采集模块连接工作器件中的控制器并发送输入信号到控制器；
控制单元，控制单元连接工作器件和被控器件。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制单元包括降压电路和监测蓄电池电压的蓄电池监测电路组成，降压电路连接控制器，降压电路输出信号到鼓风机，蓄电池监测电路连接蓄电池和控制器，蓄电池监测电路监测的蓄电池电压发送到控制器。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述降压电路是鼓风机的调速降压电路。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述被控器件中的模式风门连接控制器，根据控制器发出的指令运行。
5.一种太阳能车载充电和空调关联的控制方法，其特征在于，该方法步骤包括：
步骤一、车载蓄电池电源接通后，系统复位，控制器等待接收信号，蓄电池电压监测电路工作；
步骤二、太阳能电池板接收到阳光，输出电压信号到控制器，控制器接收信号采集模块的信号监测车内外温度以及蓄电池的电压情况，控制器判断是否启动蓄电池充电功能或启动车内换气或者车窗除湿功能；
步骤三、当控制器检测到车内外温度差大于一定的阈值，同时蓄电池电量大于设定阈值时，通过降压电路启动鼓风机，模式风门调节为外循环吹面及吹脚模式；当检测到蓄电池电压低于设定阈值时，优先给蓄电池充电；当控制器检测到车内湿度大于车外湿度的30％，同时蓄电池电量大于设定阈值时，通过降压电路启动鼓风机，模式风门调节为外循环除霜模式。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法中控制器根据接收到的鼓风机开关档位信号，通过降压电路直接调节鼓风机的转速。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步骤一中控制器等待接收的信号包括钥匙开关信号、车内外温、湿度传感器信号。
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