CN108454350A - 新型太阳能汽车空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型太阳能汽车空调系统,包括太阳能板、半导体制冷空调、一体化模块、蓄电池、复数个温度传感器和移动控制终端;太阳能板、半导体制冷空调和蓄电池分别通过一组电源线连接一体化模块,温度传感器通过外部信号线连接一体化模块;一体化模块用于控制半导体制冷空调按照手动工作模式运行或自动工作模式运行,移动控制终端用于启停控制和在手动工作模式时调控车内温度,一体化模块用于在按照自动工作模式运行时,自动调节半导体制冷空调的制冷温度。本发明的一种新型太阳能汽车空调系统,可通过移动控制终端实时对半导体制冷空调的制冷温度进行调控,具有较好的环境适应性,另外还具有节能、省电、能量利用率高和环保的优点。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能空调技术领域,尤其涉及一种新型太阳能汽车空调系统。
背景技术
中国是汽车保有量大国,据公安部交管局统计,截至2017年3月底,中国汽车保有量达2亿辆,随着我国汽车工业的快速发展以及人们物质生活水平的不断提高,汽车空调的普及率也越来越高,现如今已经成为汽车上的一种标准设备。而传统汽车空调在汽车行驶时虽然可以实现对车室温度环境的调节和改善,增加人的舒适感,但是,当汽车停止行驶时,压缩机失去了动力,汽车空调也就不能再调节车内温度了。此外,在汽车油耗中,汽车电瓶充电与汽车空调系统占汽车油耗的很大一部分,本发明采用太阳能板给系统供电,不仅可以在汽车停泊时对汽车的内部环境进行调节和改善,也不消耗汽车动力,还能给备用电源充电,能够有效降低燃油消耗。
夏天炎热天气,车内的高温环境还会加速车内装饰材料中苯和甲醛等有害物质的挥发,有实验表明:车内污染物的浓度随车内温度上升而升高,这会导致车内环境严重恶化,甚至会对驾乘人员的健康造成危害。
中国专利201620369577.4公开了一种温控太阳能汽车空调,该装置包括太阳能发电装置、温控装置和汽车空调,太阳能发电装置安装在汽车顶部上,温控装置安装在汽车前车厢内,太阳能发电装置包括太阳能板、支架、控制器、反冲二极管和蓄电池,太阳能板通过支架安装在汽车顶部上。该专利通过安装在汽车顶部上的太阳能发电装置给系统供电,具有节能环保的优点,但是通过支架固定在汽车顶部的太阳能板会使汽车在高速行进过程中的风阻系数增大,增加油耗,同时也会对汽车的整体美观造成一定的影响。
中国专利201410562873.1公开了一种全自动太阳能汽车空调,该装置包括太阳能电池组、太阳能控制器、太阳能专用蓄电池、逆变器、温控开关、车载压缩机空调;所述的温控开关置于车内,在有电源供给条件下,在设定的温度范围内自动开启或自动关闭车载空调,来实现自动控制车内温度。该专利虽然实现了轿车内的温度在一定时期的智能化控制,但是仅仅依靠温控开关等装置实现的全自动控制,不能够完全适应复杂的天气和使用环境条件,达不到预期的使用效果。在一些特殊的使用环境条件下,自动调控仍存在一些不足,压缩机耗能巨大,而此时用户又不能根据实际情况进行调控,会导致用户体验差,实际调控效果不好等问题。
发明内容
针对上述现有技术中的不足,本发明提供一种新型太阳能汽车空调系统,可通过移动控制终端实时对半导体制冷空调工作方式和温度进行调控,使半导体制冷空调具有较好的环境适应性,另外还具有节能、省电、能量利用率高和环保的优点。
为了实现上述目的,本发明提供一种新型太阳能汽车空调系统,包括一太阳能板、一半导体制冷空调、一一体化模块、一蓄电池、复数个温度传感器和一移动控制终端;所述太阳能板、所述半导体制冷空调和所述蓄电池分别通过一组电源线连接所述一体化模块,所述温度传感器通过外部信号线连接所述一体化模块;所述一体化模块用于控制所述半导体制冷空调按照一手动工作模式运行或一自动工作模式运行,所述移动控制终端用于启停控制和在所述手动工作模式时调控车内温度,所述一体化模块用于接收所述温度传感器检测获得的温度信号,并在按照所述自动工作模式运行时,根据所述温度信号自动调节所述半导体制冷空调的制冷温度。
优选地,所述一体化模块包括集成于同一电路板的一太阳能控制器模块、一温度控制器、一温度传感器模块、一单片机和一继电器模块;所述太阳能控制器模块连接所述太阳能板并与所述温度控制器、所述温度传感器模块、所述单片机和所述继电器模块电连接;所述温度传感器模块连接所述温度传感器和所述单片机;所述单片机通过所述温度控制器连接所述继电器模块,所述继电器模块连接所述半导体制冷空调。
优选地,所述一体化模块还包括一无线从模块,所述无线从模块集成于所述电路板并连接所述太阳能控制器模块和所述单片机。
优选地,所述移动控制终端包括一无线主模块和一控制芯片,所述控制芯片通过所述无线主模块与所述无线从模块通讯连接;所述无线从模块识别并接收所述无线主模块发送的控制信号并发送所述单片机,所述单片机根据所述控制信号按照所述手动工作模式运行或所述自动工作模式运行;所述继电器模块根据所述单片机的指令控制所述半导体制冷空调的一电路通路的闭合和断开。
优选地,所述无线主模块包括蓝牙主模块或WIFI主模块,所述无线从模块包括蓝牙从模块或WIFI从模块。
优选地,所述单片机通过内部信号线连接一行车电脑,所述行车电脑连接所述半导体制冷空调。
优选地,所述一体化模块还包括一显示屏和一手动调试按钮,所述显示屏和所述手动调试按钮与所述单片机电连接。
优选地,所述太阳能控制器模块包括一过载保护电路和一稳压整流电路。
优选地,所述太阳能板固定于一车辆的顶部,所述半导体制冷空调固定于车辆内;所述半导体制冷空调包括热端翅片和冷端翅片,所述热端翅片处固定有一热端风扇,所述热端风扇的出风口朝向所述车辆的底部设置,所述冷端翅片处固定有一冷端风扇,所述冷端风扇的出风口朝向所述车辆的驾驶室设置。
优选地,所述温度传感器个数为三,三个所述温度传感器分别固定于所述车辆的前端、所述车辆的仪表板下方和所述车辆的后挡风玻璃下方。
本发明由于采用了以上技术方案,使其具有以下有益效果:
通过半导体制冷空调的采用,使得空调的启动和调控更为方便。一体化模块的高度集成使得系统整体结构更加合理可靠,使结构更加紧凑的同时节省了生产成本,且便于安装和更换。显示屏用于作为用户交互界面,可以显示半导体制冷空调当前处于何种工作模式。手动调试按钮属于外部触发按钮,用于手动工作模式或自动工作模式的切换,当按下手动调试按钮时,半导体制冷空调的工作模式就切换为另外一种控制模式。显示屏和手动调试按钮的配合可实现对系统的调试和故障检修。过载保护电路用于对太阳能板转化而来的电流的防过载,稳压整流电路用于对太阳能板转化而来的电流的稳压整流。
附图说明
图1为本发明实施例的新型太阳能汽车空调系统的结构示意图;
图2为本发明实施例的一体化模块的结构示意图;
图3为本发明实施例的安装有新型太阳能汽车空调系统的车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图1~3,给出本发明的较佳实施例,并予以详细描述,使能更好地理解本发明的功能、特点。
请参阅图1,本发明实施例的一种新型太阳能汽车空调系统,包括一太阳能板1、一半导体制冷空调2、一一体化模块3、一蓄电池4、复数个温度传感器5和一移动控制终端8;太阳能板1、半导体制冷空调2和蓄电池4分别通过一组电源线6连接一体化模块3,温度传感器5通过外部信号线7连接一体化模块3;一体化模块3用于控制半导体制冷空调2按照一手动工作模式运行或一自动工作模式运行,移动控制终端8用于启停控制和在手动工作模式时调控车内温度,一体化模块3用于接收温度传感器5检测获得的温度信号,并在按照所述自动工作模式运行时,根据温度信号自动调节半导体制冷空调2的制冷温度。
通过半导体制冷空调2的采用,使得空调的启动和调控更为容易。
请参阅图1和图2,本实施例中,一体化模块3包括集成于同一电路板的一太阳能控制器模块31、一温度控制器32、一温度传感器模块33、一单片机34和一继电器模块35;太阳能控制器模块31连接太阳能板1并与温度控制器32、温度传感器模块33、单片机34和继电器模块35电连接;温度传感器模块33连接温度传感器5和单片机34;单片机34通过温度控制器32连接继电器模块35,继电器模块35连接半导体制冷空调2。
本实施例中,温度传感器5采集到的信号为初始电阻信号,需要经温度传感器模块33进行预处理后输入单片机34,然后通过算法程序计算出车外温度和车内温度,为自动控制模式下单片机34向执行元件发送指令提供依据。
一体化模块3还包括一无线从模块36,无线从模块36集成于电路板并连接太阳能控制器模块31和单片机34。
移动控制终端8包括一无线主模块和一控制芯片(图中未示),控制芯片通过无线主模块与无线从模块36通讯连接;无线从模块36识别并接收无线主模块发送的控制信号并发送单片机34,单片机34根据控制信号按照手动工作模式运行或自动工作模式运行;继电器模块35根据单片机34的指令控制半导体制冷空调2的一电路通路的闭合和断开。
本实施例中,无线主模块包括蓝牙主模块或WIFI主模块,无线从模块包括蓝牙从模块或WIFI从模块。
一体化模块3的高度集成使得系统整体结构更加合理可靠,使结构更加紧凑的同时节省了生产成本,且便于安装和更换。
移动控制终端8可采用手机等现有移动通讯装置,用户可通过预装的APP等控制软件控制半导体制冷空调2的工作状态,有效地弥补了完全自动控制的太阳能汽车空调的不足和缺陷,在一些特殊环境下,用户能够通过手动工作模式自行控制半导体制冷空调2的工作状况,通过移动控制终端8远距离控制半导体制冷空调2工作与否,用户在车外就能够对半导体制冷空调2进行调控,不必忍受车内高温带来的烦恼。
通过预装于移动控制终端8的APP等控制软件,控制无线主模块向无线从模块36发出指令信息,无线从模块36将接收到的信息输入单片机34。单片机34根据指令信息向继电器模块35发出动作指令,继电器模块35根据收到的指令,执行指定动作,在整个控制过程中,单片机34为控制元件,温度传感器5为信息采集元件,无线从模块36为信息接收元件,继电器模块35为动作执行元件。
单片机34通过内部信号线连接一行车电脑(ECU),行车电脑连接半导体制冷空调2,行车电脑可控制半导体制冷空调2的开关。
本实施例中,一体化模块3还包括一显示屏37和一手动调试按钮38,显示屏37和手动调试按钮38与单片机34电连接。
显示屏37用于作为用户交互界面,可以显示半导体制冷空调2当前处于何种工作模式。手动调试按钮38属于外部触发按钮,用于手动工作模式或自动工作模式的切换,当按下手动调试按钮38时,半导体制冷空调2的工作模式就切换为另外一种控制模式。显示屏37和手动调试按钮38的配合可实现对系统的调试和故障检修。
太阳能控制器模块31包括一过载保护电路和一稳压整流电路。过载保护电路用于对太阳能板1转化而来的电流的防过载,稳压整流电路用于对太阳能板1转化而来的电流的稳压整流。
太阳能板1将吸收的太阳能转化为电能经一体化模块3的太阳能控制器模块31,给温度控制器32、温度传感器模块33、单片机34、无线从模块36和继电器模块35供电,在能量有富余的情况下,剩余的能量将被储存在蓄电池4中。
请参见图1~图3,太阳能板1嵌设固定于一车辆9的顶部,半导体制冷空调2固定于车辆9内;半导体制冷空调2包括热端翅片和冷端翅片,热端翅片处固定有一热端风扇21,热端风扇21的出风口朝向车辆9的底部设置,冷端翅片处固定有一冷端风扇,冷端风扇的出风口朝向车辆9的驾驶室设置。
在良好的光照条件下,嵌入车辆9车顶的太阳能板1既为系统持续地提供清洁能源,又不会改变车辆9整体的流线型结构,增加风阻,影响汽车的美观。
温度传感器5个数为三,包括一第一温度传感器、一第二温度传感器和一第三温度传感器,其中,第一温度传感器固定于车辆9的前端、第二温度传感器车辆9固定于的仪表板下方,第三温度传感器固定于车辆9的后挡风玻璃下方。
本实施例中,温度传感器5采用热敏电阻,第一温度传感器用于检测车辆9外部的温度,第二温度传感器和第三温度传感器用于检测车辆9车厢内的温度。车内温度的计算公式如下:
其中,T内表示车辆9车厢内的温度,T1表示第二温度传感器测量获得的温度,T2表示第三温度传感器测量获得的温度。
夏天,当车辆9停放于强光照射的停车场的时候,用户可以通过移动控制终端8选择自动工作模式,半导体制冷空调2通过单片机34内部的控制程序自动调节车内温度。这样车内就不会因为高温产生有毒有害物质,危害乘客的身体健康。当汽车停靠在弱光照,气温不是很高的环境中时,用户可选择手动工作模式,给半导体制冷空调2选择合适的制冷功率和工作时间即可,不用让半导体制冷空调2一直持续工作。例如,用户只需在进入车辆9前10分钟将半导体制冷空调2打开,上车后即拥有舒适的驾乘环境,这样既能达到降低车辆9内温度的目的,又能节省电能。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种新型太阳能汽车空调系统,其特征在于,包括一太阳能板、一半导体制冷空调、一一体化模块、一蓄电池、复数个温度传感器和一移动控制终端;所述太阳能板、所述半导体制冷空调和所述蓄电池分别通过一组电源线连接所述一体化模块,所述温度传感器通过外部信号线连接所述一体化模块;所述一体化模块用于控制所述半导体制冷空调按照一手动工作模式运行或一自动工作模式运行,所述移动控制终端用于启停控制和在所述手动工作模式时调控车内温度,所述一体化模块用于接收所述温度传感器检测获得的温度信号,并在按照所述自动工作模式运行时,根据所述温度信号自动调节所述半导体制冷空调的制冷温度。
2.根据权利要求1所述的新型太阳能汽车空调系统,其特征在于,所述一体化模块包括集成于同一电路板的一太阳能控制器模块、一温度控制器、一温度传感器模块、一单片机和一继电器模块;所述太阳能控制器模块连接所述太阳能板并与所述温度控制器、所述温度传感器模块、所述单片机和所述继电器模块电连接;所述温度传感器模块连接所述温度传感器和所述单片机;所述单片机通过所述温度控制器连接所述继电器模块,所述继电器模块连接所述半导体制冷空调。
3.根据权利要求2所述的新型太阳能汽车空调系统,其特征在于,所述一体化模块还包括一无线从模块,所述无线从模块集成于所述电路板并连接所述太阳能控制器模块和所述单片机。
4.根据权利要求3所述的新型太阳能汽车空调系统,其特征在于,所述移动控制终端包括一无线主模块和一控制芯片,所述控制芯片通过所述无线主模块与所述无线从模块通讯连接;所述无线从模块识别并接收所述无线主模块发送的控制信号并发送所述单片机,所述单片机根据所述控制信号按照所述手动工作模式运行或所述自动工作模式运行;所述继电器模块根据所述单片机的指令控制所述半导体制冷空调的一电路通路的闭合和断开。
5.根据权利要求4所述的新型太阳能汽车空调系统,其特征在于,所述无线主模块包括蓝牙主模块或WIFI主模块,所述无线从模块包括蓝牙从模块或WIFI从模块。
6.根据权利要求5所述的新型太阳能汽车空调系统,其特征在于,所述单片机通过内部信号线连接一行车电脑,所述行车电脑连接所述半导体制冷空调。
7.根据权利要求2~6任一项所述的新型太阳能汽车空调系统,其特征在于,所述一体化模块还包括一显示屏和一手动调试按钮,所述显示屏和所述手动调试按钮与所述单片机电连接。
8.根据权利要求7所述的新型太阳能汽车空调系统,其特征在于,所述太阳能控制器模块包括一过载保护电路和一稳压整流电路。
9.根据权利要求8所述的新型太阳能汽车空调系统,其特征在于,所述太阳能板固定于一车辆的顶部,所述半导体制冷空调固定于车辆内;所述半导体制冷空调包括热端翅片和冷端翅片,所述热端翅片处固定有一热端风扇,所述热端风扇的出风口朝向所述车辆的底部设置,所述冷端翅片处固定有一冷端风扇,所述冷端风扇的出风口朝向所述车辆的驾驶室设置。
10.根据权利要求9所述的新型太阳能汽车空调系统,其特征在于,所述温度传感器个数为三,三个所述温度传感器分别固定于所述车辆的前端、所述车辆的仪表板下方和所述车辆的后挡风玻璃下方。
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