CN105946513A - 用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成，具有压缩机变频器、冷凝风机变频器、蒸发风机变频器、接线端子排和PLC可编程控制器，PLC可编程控制器的输出侧分别与压缩机变频器、冷凝风机变频器、蒸发风机变频器上的控制端子相连接,PLC可编程控制器的输入侧分别采集电动空调系统中的压力保护、温度信息、压缩机热保护、变频器故障采集信息，并与车载空调操纵器进行CAN通讯。本发明的优点：有助于电动客车空调系统实现压缩机变频调速、冷凝风机变频调速、蒸发风机变频调速，还能进行热泵制热和PTC辅助制热控制，可靠性、安全性和节能效果都很好。结构紧凑、稳固、占用空间小，结构简单，维修方便。
Description
技术领域
本发明涉及电路设备相关技术领域，具体的说是一种用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成。
背景技术
随着科技的发展和石油资源的日益匮乏，新能源汽车渐渐地走进了千家万户，新能源电动客车就是新能源汽车中重要的一份子。
新能源客车主要是指：柴油-电混合动力客车(占我国新能源客车的90％以上)、纯电动客车、燃料电池客车等等(在研究的新能源客车还应包括天然气客车、液化天然气客车、液化石油气客车、醇燃料客车、超级电容公交车等等)。所述新能源客车的优点是：油耗明显降低，排放可达国IV标准，缺点是电池容量和寿命尚有不足。如果将现有大巴空调安装在新能源客车上，会严重影响新能源客车的行驶里程。此外，现有大巴空调制热时可以采用热水方式，但是，新能源客车由于电机的发热量小，因此，用热水制热的方法是不可取的。因此要开发一种用于新能源客车的变频空调装置，而变频节能电控总成是变频空调装置能够有效使用和发挥高效作用的关键。
发明内容
本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供了一种用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成。
为了达到本发明的目的，技术方案如下：
一种用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成，具有绝缘安装板，其特征在于，所述绝缘安装板上集成安装有压缩机变频器、冷凝风机变频器、蒸发风机变频器、车载电源双保险接线座、分线器、接线端子排和PLC可编程控制器，本电控总成中的控制电压DC12V/24V均连接在所述接线端子排上。
PLC可编程控制器的输出侧分别与压缩机变频器、冷凝风机变频器、蒸发风机变频器上的控制端子接口相连接,PLC可编程控制器的输入侧分别采集电动空调系统中的压力保护、温度信息、压缩机热保护、变频器故障采集信息，
冷凝风机变频器的电源输入端与分线器电连接、电源输出端与冷凝风机电连接；
蒸发风机变频器的电源输入端与分线器电连接、电源输出端与蒸发风机电连接；
压缩机变频器的电源输入端与分线器电连接、电源输出端与压缩机电连接。所述的变频节能电控总成可与整车直接CAN通讯控制、或与数字式CAN空调操纵器通讯控制、或与触摸屏进行RS485/RS232通讯控制。
优选地，绝缘安装板上还设有主真空直流接触器，主真空直流接触器与空调系统中的辅热装置连接，并向辅热装置的主回路系统供电。
优选地，负极分线器与车载电源双保险接线座负极输出端连接，车载电源双保险接线座正极输出端与主真空直流接触器正极输入端口连接，主真空直流接触器正极输出端口与正极分线器连接。
优选地，所述绝缘安装板上还设有两个分真空直流接触器，所述分真空直流接触器的电源输入端与分线器的输出端电连接，两个分真空直流接触器的电源输出端各连接有一个PTC加热器。
优选地，所述绝缘安装板上还设有继电器控制板，所述继电器控制板上设有主真空直流接触器控制模块、两个PTC加热器控制模块、新风控制模块和四通阀控制模块，
主真空直流接触器控制模块与主真空直流接触器电连接并控制其运行状态；两个PTC加热器控制模块各与一个分真空直流接触器电连接并控制其运行状态。
优选地，所述绝缘安装板的底部设有减震垫。
进一步，压缩机变频器、冷凝风机变频器、蒸发风机变频器、主真空直流接触器、分真空直流接触器以及继电器控制板均与所述PLC可编程控制器电连接并受PLC可编程控制器的控制。
进一步，当按下车载空调操纵器上的制冷或制热功能，此时PLC可编程控制器即会给压缩机变频器、冷凝风机变频器、蒸发风机变频器发送启停信号、工作频率信号，通过车内实际温度与设定温度的比较，PLC可编程控制器决定压缩机变频器、冷凝风机变频器、蒸发风机变频器输出相应的工作频率
本发明具有的有益效果：
有助于电动客车空调系统实现压缩机变频调速、冷凝风机变频调速、蒸发风机变频调速，还能进行热泵制热和PTC辅助制热控制，可靠性、安全性和节能效果都很好。
电控总成可安装在空调内部，部件集成在绝缘安装板上，结构紧凑、稳固、占用空间小，结构，安装简单，维修方便。能耗较低，适用于新能源客车，对新能源客车的使用与推广有非常积极的作用。
可与整车直接CAN通讯控制、或与数字式CAN空调操纵器通讯控制、或与触摸屏进行RS485/RS232通讯控制。
自带PLC控制器，可实现对压缩机自动变频控制、对风机自动调速控制、PTC制热，具有制冷/热泵制热/PTC辅热/通风/新风/全变频节能控制与输出功能，可应用在三相AC220V/AC380V变频交流压缩机和三相变频交流风机的空调系统，适用于7-12米新能源电动客车空调系统。
附图说明
图1是本发明用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成的结构示意图；
图2是图1的侧视结构示意图；
图3为图1中分真空直流接触器的结构示意图；
图4为图1中继电器控制板的结构示意图；
图5为PLC可编程控制器的控制流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例。
结合图1-图2所示，一种用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成，具有绝缘安装板1，绝缘安装板1上集成安装有压缩机变频器2、冷凝风机变频器3、蒸发风机变频器4、车载电源双保险接线座7、分线器8、继电器控制板12、接线端子排11和PLC可编程控制器5。从左往右压缩机变频器2、冷凝风机变频器3、蒸发风机变频器4和PLC可编程控制器5依次设置，继电器控制板12位于压缩机变频器2的右侧以及冷凝风机变频器3的下侧。车载电源双保险接线座7与车载电源连接，车载电源双保险接线座7具有正极接口71、负极接口72、正极输出端和负极输出端，分线器8具有正极分线器81和负极分线器82，负极分线器82直接与车载电源双保险接线座7的负极输出端连接。
绝缘安装板1上还设有主真空直流接触器9、以及两个分真空直流接触器13，主真空直流接触器9和分真空直流接触器13位于继电器控制板12和车载电源双保险接线座7之间。主真空直流接触器9是100A大功率分真空直流接触器，与空调系统中的辅热装置连接，并向辅热装置的主回路系统供电。
车载电源双保险接线座7的正极输出端与主真空直流接触器9的正极输入端口连接，主真空直流接触器9的正极输出端口与正极分线器81连接。因此主真空直流接触器9控制了分线器8是否有电，而一旦分线器8有了电，则各个变频器的输入端都有了电。
结合图3所示，分真空直流接触器13是50A功率分真空直流接触器，所述分真空直流接触器13的电源输入端与分线器的输出端电连接，实际上是分真空直流接触器13的正极输入接口131与正极分线器81连接，分真空直流接触器13的正极输出接口132与PTC加热器回路上的正极接入端连接。两个分真空直流接触器13的电源输出端(正极输出接口132)各连接有一个PTC加热器。
冷凝风机变频器3的电源输入端31与车载电源双保险接线座电连接，确切地说是与分线器8连接，冷凝风机变频器3的电源输入端具有L1口和L3口，其L1口与正极分线器81连接，L3口与负极分线器82连接。冷凝风机变频器3的电源输出端32与冷凝风机电连接，具体地：冷凝风机变频器3的电源输出端具有U端口、V端口和W端口，分别与冷凝风机的U相、V相和W相连接。
蒸发风机变频器4的电源输入端41与车载电源双保险接线座电连接，确切地说是与分线器8连接，蒸发风机变频器4的电源输入端具有L1口和L3口，其L1口与正极分线器81连接，L3口与负极分线器82连接。蒸发风机变频器4的电源输出端42与蒸发风机电连接，具体地：蒸发风机变频器4的电源输出端具有U端口、V端口和W端口，分别与蒸发风机的U相、V相和W相连接。
压缩机变频器2的电源输入端21与车载电源双保险接线座电连接，确切地说是与分线器8连接，压缩机变频器2的电源输入端21具有L1口和L3口，其L1口与正极分线器81连接，L3口与负极分线器82连接。压缩机变频器2的电源输出端22与压缩机电连接，具体地：压缩机变频器2的电源输出端22具有U端口、V端口和W端口，分别与压缩机的U相、V相和W相连接。
PLC可编程控制器5的输出侧分别与压缩机变频器2、冷凝风机变频器3、蒸发风机变频器4上的控制端子接口相连接，PLC可编程控制器5的输入侧分别采集电动空调系统中的压力保护、温度信息、压缩机热保护、变频器故障采集信息等。因此，每个变频器的输出端是否有电是不一定的，需要PLC可编程控制器5的控制，控制主要有频率即转速控制、启停控制、变频故障反馈、限流降频控制、运行状态反馈等。
结合图5所示，空调具有制热和制冷功能模块，在PLC可编程控制器5内有一套完整的控制程序和温度对比程序，当司机按下车载空调操纵器上的制冷或制热功能，此时PLC可编程控制器5即会给压缩机变频器2、冷凝风机变频器3、蒸发风机变频器4启停信号、工作频率信号。通过车内实际温度与设定温度的比较，PLC决定压缩机变频器、冷凝风机变频器、蒸发风机变频器输出相应的工作频率。
结合图4所示，绝缘安装板1上还设有继电器控制板12，所述继电器控制板12上设有主真空直流接触器控制模块124、两个PTC加热器控制模块123、新风控制模块121和四通阀控制模块122。主真空直流接触器控制模块124与主真空直流接触器9电连接并控制其运行状态；两个PTC加热器控制模块123各与一个分真空直流接触器13电连接并控制其运行状态。新风控制模块121和四通阀控制模块122分别控制空调中的新风模式和四通阀。
所述绝缘安装板1的底部设有减震垫6，绝缘安装板1上设置有安装导轨10，接线端子排11和PLC可编程控制器5安装在所述安装导轨10上。安装导轨10通过螺栓固定在绝缘安装板1上，并且安装导轨10在绝缘安装板上的位置可调。
压缩机变频器2、冷凝风机变频器3、蒸发风机变频器4、主真空直流接触器9、分真空直流接触器13、接线端子排11以及继电器控制板12均与所述PLC可编程控制器5电连接并受PLC可编程控制器5的控制。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (8)
1.一种用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成，具有绝缘安装板(1)，其特征在于，所述绝缘安装板上集成安装有压缩机变频器(2)、冷凝风机变频器(3)、蒸发风机变频器(4)、车载电源双保险接线座(7)、分线器(8)、接线端子排(11)和PLC可编程控制器(5)，
PLC可编程控制器的输出侧分别与压缩机变频器(2)、冷凝风机变频器(3)、蒸发风机变频器(4)上的控制端子接口相连接,PLC可编程控制器(5)的输入侧分别采集电动空调系统中的压力保护、温度信息、压缩机热保护、变频器故障采集信息，
冷凝风机变频器的电源输入端与分线器电连接、电源输出端与冷凝风机电连接；
蒸发风机变频器的电源输入端与分线器电连接、电源输出端与蒸发风机电连接；
压缩机变频器的电源输入端与分线器电连接、电源输出端与压缩机电连接；
所述的变频节能电控总成可与整车直接CAN通讯控制、或与数字式CAN空调操纵器通讯控制、或与触摸屏进行RS485/RS232通讯控制。
2.根据权利要求1所述的用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成，其特征在于，绝缘安装板上还设有主真空直流接触器(9)，主真空直流接触器与空调系统中的辅热装置连接，并向辅热装置的主回路系统供电。
3.根据权利要求2所述的用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成，其特征在于，负极分线器与车载电源双保险接线座负极输出端连接，车载电源双保险接线座正极输出端与主真空直流接触器正极输入端口连接，主真空直流接触器正极输出端口与正极分线器连接。
4.根据权利要求3所述的用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成，其特征在于，所述绝缘安装板上还设有两个分真空直流接触器(13)，所述分真空直流接触器的电源输入端与分线器的输出端电连接，两个分真空直流接触器的电源输出端各连接有一个PTC加热器。
5.根据权利要求4所述的用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成，其特征在于，所述绝缘安装板上还设有继电器控制板(12)，所述继电器控制板上设有主真空直流接触器控制模块、两个PTC加热器控制模块、新风控制模块和四通阀控制模块，
主真空直流接触器控制模块与主真空直流接触器电连接并控制其运行状态；两个PTC加热器控制模块各与一个分真空直流接触器电连接并控制其运行状态。
6.根据权利要求1所述的用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成，其特征在于，所述绝缘安装板的底部设有减震垫(6)。
7.根据权利要求1所述的用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成，其特征在于，压缩机变频器(2)、冷凝风机变频器(3)、蒸发风机变频器(4)、主真空直流接触器(9)、分真空直流接触器(13)以及继电器控制板(12)均与所述PLC可编程控制器(5)电连接并受PLC可编程控制器(5)的控制。
8.根据权利要求1所述的用于新能源电动客车全交流空调系统的变频节能电控总成，其特征在于，当按下车载空调操纵器上的制冷或制热功能，此时PLC可编程控制器即会给压缩机变频器、冷凝风机变频器、蒸发风机变频器发送启停信号、工作频率信号，通过车内实际温度与设定温度的比较，PLC可编程控制器决定压缩机变频器、冷凝风机变频器、蒸发风机变频器输出相应的工作频率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 434000 No. 155 South Jiangjin East Road, Jingzhou City, Hubei Province Applicant after: Jingzhou City Chu Taixin Energy Technology Co Ltd Address before: 434000 No. 2 Fenghuang Road, Jingzhou Chengnan Economic Development Zone, Jingzhou City, Hubei Province Applicant before: Jingzhou City Chu Taixin Energy Technology Co Ltd |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160921 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |