CN107264229A - 一种新能源汽车太阳能空调制冷装置 - Google Patents

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CN107264229A CN201710615494.8A CN201710615494A CN107264229A CN 107264229 A CN107264229 A CN 107264229A CN 201710615494 A CN201710615494 A CN 201710615494A CN 107264229 A CN107264229 A CN 107264229A
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王理砚
梁海泉
莫雪敏
沈妍雯
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Shanghai hairate Electronic Technology Co., Ltd
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Jiangsu Hao Yuchi Vehicle Electronics Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3222—Cooling devices using compression characterised by the compressor driving arrangements, e.g. clutches, transmissions or multiple drives

Abstract

本发明涉及新能源汽车技术领域，公开了一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，包括光伏组件、储能装置、直流变频器、智能控制器、空调压缩机、空调出风口等部件；光伏组件与储能装置电气连接，将太阳能转化成电能并存储；储能装置、智能控制器分别与直流变频器电气连接，储能装置给直流变频器提供电能，智能控制器给直流变频器提供控制信号；直流变频器与空调压缩机电气连接，直流变频器驱动空调压缩机的启动、停止；空调压缩机与空调出风口通过管道连接。光伏组件与车身顶盖相适配，安装方式简单，便于维护；利用太阳能，采用直流变频控制技术，空调能效比高，更节约电能；采用CAN总线技术，电气连接更简单、可靠。

Description

一种新能源汽车太阳能空调制冷装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，更具体地涉及一种新能源汽车太阳能空调制冷装置。
背景技术
世界各国均在竭尽全力地参与研发新能源汽车并将之逐渐实现产业化，我国同样对新能源汽车的发展极为重视，从2001年启动“863”计划电动汽车重大专项开始，到2007年实施《新能源汽车生产准入管理规则》，再到2011年完成11项电动汽车类行业标准，无不昭示着新能源汽车是我国汽车行业发展的必然方向。
汽车空调是汽车舒适度的重要体现方式，伴随新能源汽车的发展，传统汽车空调技术已经在某些方面不再适用于新能源汽车，最大的区别体现在驱动能量的供应系统，传统汽车均靠石化燃料驱动发动机，以输出动力驱动空调压缩机工作，但新能源汽车大多采用电力、混合动力作为能源系统，该系统本身可以输出高质量的电能来带动空调系统压缩机，但由于其电容量有限，空调系统的能耗对汽车的续行能力是一大挑战，因而对新能源汽车空调的节能高效有更高的要求。
汽车空调压缩机作为车用空调系统的核心，在传统汽车向新能源汽车过渡的过程中，驱动方式由发动机直接驱动转变为电驱动，压缩机的控制也由原来的变容量控制发展为节能高效的变频控制。
太阳能空调制冷，将太阳能转换成电能(或热能)，再利用电能(或热能)使空调系统达到并维持所需的低温。一种是先实现光电转换，再利用太阳能电池驱动压缩机制冷系统；另一种是太阳能光热转换，主要包括太阳能吸收式制冷、太阳能吸附式制冷和太阳能喷射式制冷等方式。
在现有的研究成果和公开文献中，尚未发现一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，采用太阳能光伏发电、直流变频控制和CAN总线技术，同时具有结构简单、能效比高、连接可靠等优点。
发明内容
1、发明目的。
本发明提出了一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，适配车辆顶部形状，安装方式简单，便于维护；利用太阳能，提高能效比，节约电能；CAN总线连接，电气性能更可靠。
2、本发明所采用的技术方案。
本发明提出的一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，包括：光伏组件、储能装置、直流变频器、智能控制器、空调压缩机、空调出风口等部件；光伏组件与储能装置电气连接，将太阳能转化成电能并存储；储能装置、智能控制器分别与直流变频器电气连接，储能装置给直流变频器提供电能，智能控制器给直流变频器提供控制信号；直流变频器与空调压缩机电气连接，直流变频器驱动空调压缩机的启动、停止；空调压缩机与空调出风口通过管道连接。
进一步的，所述光伏组件的形状、尺寸与车身顶盖相适配，可替代汽车顶部全景天窗，或者固定安装于汽车顶盖之上。
进一步的，所述光伏组件包括太阳能电池板1、支撑边框2、固定装置3。
进一步的，所述光伏组件的太阳能电池板为可折叠太阳能电池板或柔性太阳能电池板。
进一步的，所述智能控制器使用主控芯片Cortex-M3LPCI752，采用直流变频控制技术，通过CAN通信实现空调压缩机运转信号、储能装置电压信号、温度传感器信号的传输。
进一步的，所述智能控制器采用基于空间矢量脉宽调制的变频控制技术，速度环与电流环采用含积分限幅的比例积分控制技术，转子位置与速度估计采用滑模观测器。
进一步的，所述空调压缩机为直流变频压缩机。
进一步的，所述空调出风口后壳体内设置有一个空气连接管，空气连接管的后端开口处设置有风机，空气连接管的内腔中设置温度传感器。
3、本发明所产生的技术效果。
本发明提出的一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，光伏组件与车身顶盖相适配，安装方式简单，便于维护；利用太阳能，采用直流变频控制技术，空调能效比高，更节约电能；采用CAN总线技术，电气连接更简单、可靠。
附图说明
图1新能源汽车太阳能空调制冷装置。
图2光伏组件示意图。
具体实施方式
实施例
一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，包括：光伏组件、储能装置、直流变频器、智能控制器、空调压缩机、空调出风口等部件；光伏组件与储能装置电气连接，将太阳能转化成电能并存储；储能装置、智能控制器分别与直流变频器电气连接，储能装置给直流变频器提供电能，智能控制器给直流变频器提供控制信号；直流变频器与空调压缩机电气连接，直流变频器驱动空调压缩机的启动、停止；空调压缩机与空调出风口通过管道连接。
其中，光伏组件的形状、尺寸与车身顶盖相适配，可固定安装于汽车顶盖之上。光伏组件包括太阳能电池板1、支撑边框2、固定装置3。光伏组件的太阳能电池板为柔性太阳能电池板。
其中，智能控制器使用主控芯片Cortex-M3LPCI752，采用直流变频控制技术，通过CAN通信实现空调压缩机运转信号、储能装置电压信号、温度传感器信号的传输。所述智能控制器采用基于空间矢量脉宽调制的变频控制技术，速度环与电流环采用含积分限幅的比例积分控制技术，转子位置与速度估计采用滑模观测器。
其中，空调压缩机为直流变频压缩机。直流变频压缩机不存在定子旋转磁场对转子的电磁感应作用，克服了交流变频压缩机的电磁噪音与转子损耗，具有比交流变频压缩机效率高与噪音低特点，直流变频压缩机效率比交流变频压缩机高10％-30％，噪音低5分贝-10分贝。
其中，空调压缩机作为新能源汽车的耗能部件，其自身能耗情况与运转数据需要快速准确地反馈给行车电脑；另外，考虑到新能源汽车内部电磁环境较复杂，要求通信方式能抗干扰，与车载网络兼容；因此，选择CAN总线通信作压缩机控制系统的通信接口，便于实现压缩机的控制与监。
其中，空调出风口后壳体内设置有一个空气连接管，空气连接管的后端开口处设置有风机，空气连接管的内腔中设置温度传感器。
以上叙述依据本发明的理想实施为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思路的范畴内，进行多样的变更以及修改，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，其特征在于：包括光伏组件、储能装置、直流变频器、智能控制器、空调压缩机、空调出风口等部件；光伏组件与储能装置电气连接，将太阳能转化成电能并存储；储能装置、智能控制器分别与直流变频器电气连接，储能装置给直流变频器提供电能，智能控制器给直流变频器提供控制信号；直流变频器与空调压缩机电气连接，直流变频器驱动空调压缩机的启动、停止；空调压缩机与空调出风口通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，其特征在于：所述光伏组件的形状、尺寸与车身顶盖相适配，可替代汽车顶部全景天窗，或者固定安装于汽车顶盖之上。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，其特征在于：所述光伏组件包括太阳能电池板1、支撑边框2、固定装置3。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，其特征在于：所述光伏组件的太阳能电池板为可折叠太阳能电池板或柔性太阳能电池板。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，其特征在于：所述智能控制器使用主控芯片Cortex-M3LPCI752，采用直流变频控制技术，通过CAN通信实现空调压缩机运转信号、储能装置电压信号、温度传感器信号的传输。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，其特征在于：所述智能控制器采用基于空间矢量脉宽调制的变频控制技术，速度环与电流环采用含积分限幅的比例积分控制技术，转子位置与速度估计采用滑模观测器。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，其特征在于：所述空调压缩机为直流变频压缩机。
8.根据权利要求5所述的一种新能源汽车太阳能空调制冷装置，其特征在于：所述空调出风口后壳体内设置有一个空气连接管，空气连接管的后端开口处设置有风机，空气连接管的内腔中设置温度传感器。
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