CN108705918B - 一种车辆的制冷方法以及车辆的制冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及车辆技术领域，公开了一种车辆的制冷方法以及车辆的制冷装置。本发明中，车辆的制冷装置包括冷凝机、液固转化器以及与通风管道连接的风扇，其中，冷凝机与液固转化器连接，风扇与液固转化器连接，车辆的制冷方法包括：在车辆处于行车状态时，控制冷凝机对处于液固转化器中的液体进行冷凝，使液体冷凝成固体；在车辆处于驻车状态时，开启风扇并打开通风管道，通风管道用于将固体吸热融化后产生的冷气输送到车辆内部；其中，车辆处于驻车状态时，冷凝机处于关闭状态。使得车辆在驻车时即使不使用电瓶开空调制冷也能保持适宜的温度，车辆驻车时更加节能且保证了车辆电瓶的寿命。

Description

一种车辆的制冷方法以及车辆的制冷装置

技术领域

本发明实施例涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的制冷方法以及车辆的制冷装置。

背景技术

夏天出行在现代社会中已极其普遍，其中有不少的现代人喜欢驾驶汽车进行长途旅行或者由于工作原因需要驾驶卡车进行长途运输。在夏天长时间驾驶车辆最需要的便是在车辆内部维持舒适的温度，而在车辆行驶过程中可以使用开空调的方法达到维持舒适温度的效果，而在驻车状态下，通常采用顶置空调，由汽车蓄电瓶提供电源，由于其制冷量大、制冷迅速的特点，可满足夏天夜间的温度需求，同样的，也可采用由汽车蓄电瓶提供电源的民用空调器，在夜间维持适宜的温度。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：驻车时使用蓄电瓶为空调提供电源，不仅耗电量大，而且由于使用时需要深度放电，致使蓄电瓶的使用寿命急剧降低。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种车辆的制冷方法以及车辆的制冷装置，使得车辆在驻车时能既保持适宜温度又无需使用电瓶为空调供电，既能更加节能又能保证车辆电瓶的寿命。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种车辆的制冷方法，车辆的制冷装置包括冷凝机、液固转化器以及与通风管道连接的风扇，其中，冷凝机与液固转化器连接，风扇与液固转化器连接，车辆的制冷方法包括：

在车辆处于行车状态时，控制冷凝机对处于液固转化器中的液体进行冷凝，使液体冷凝成固体；在车辆处于驻车状态时，开启风扇并打开通风管道，通风管道用于将固体吸热融化后产生的冷气输送到车辆内部；其中，车辆处于驻车状态时，冷凝机处于关闭状态。

本发明的实施方式还提供了一种车辆的制冷装置，包括：冷凝机、液固转化器以及与通风管道连接的风扇，其中，冷凝机与液固转化器连接，风扇与液固转化器连接；

冷凝机用于在车辆处于行车状态时，对处于液固转化器中的液体进行冷凝，使液体冷凝成固体；

冷凝机用于在车辆处于驻车状态时关闭；风扇用于在车辆处于驻车状态时，将通风管道的空气引入液固转化器中，使固体融化为液体并产生冷气；

通风管道用于将冷气输送到车辆内部。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过在行车时启动冷凝机将存储在液固转化器中的液体冷凝为固体，并在驻车时打开风扇以及通风管道，使固体能充分吸收外部的热量融化，并产生冷气，冷气通过通风管道进入车辆内部，降低车辆内部的温度，这样在驻车时即使不使用车辆电瓶打开空调，车辆内仍保持适宜的温度，节能且保证了车辆电瓶的寿命。

另外，在车辆处于行车状态时，控制冷凝机对处于所述液固转化器中的液体进行冷凝，具体包括：在检测到车辆的发动机启动时，开启冷凝机，以对处于液固转化器中的液体进行冷凝。在车辆处于驻车状态时，开启风扇并打开通风管道，具体包括：在检测到车辆的发动机关闭时，开启风扇并打开通风管道。通过判断车辆的发动机是否被启动获知车辆是处于行车状态还是驻车状态，通过准确地确定冷凝机是否开启，以防止不必要的能量损失。

另外，风扇为位于车辆的卧铺的下方的工具箱的风扇；通风管道的出风口位于车辆的卧铺的上方。由于通风管道的出风口位于车辆的卧铺的上方，使液固转化器中的固体融化为液体产生的冷气能从卧铺上方吹向卧铺，使睡在卧铺上的驾驶司机能舒适地享受到冷气。

另外，在车辆处于驻车状态时，如果检测到固体完全融化为液体，则启动车载空调，车载空调由车辆的蓄电瓶供电。通过在行车时检测液固转化器温度，启动使用车辆的蓄电瓶中的电量作为动力的车载空调，使液固转化器不再产生冷气时，仍能使车辆内保持适宜的温度。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式的车辆的制冷方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施方式的车辆的制冷方法的流程图；

图3是根据本发明第三实施方式的车辆的制冷装置的结构图；

图4是根据本发明第三实施方式的带有冷冻室的车辆的制冷装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种车辆的制冷方法。本实施方式的核心在于车辆的制冷装置包括冷凝机、液固转化器以及与通风管道连接的风扇，其中，冷凝机与液固转化器连接，风扇与液固转化器连接，车辆的制冷方法包括：在车辆处于行车状态时，控制冷凝机对处于液固转化器中的液体进行冷凝，使液体冷凝成固体；在车辆处于驻车状态时，开启风扇并打开通风管道，通风管道用于将固体吸热融化后产生的冷气输送到车辆内部；其中，车辆处于驻车状态时，冷凝机处于关闭状态。使得车辆在驻车时能既保持适宜温度又不使用电瓶开空调制冷，既能更加节能又能保证车辆电瓶的寿命。下面对本实施方式的车辆的制冷方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施方式中的车辆的制冷方法的流程图如图1所示，应用于车辆的制冷装置，车辆的制冷装置包括冷凝机、液固转化器以及与通风管道连接的风扇，其中，冷凝机与液固转化器连接，通风管道与液固转化器连接，车辆的制冷方法具体包括：

步骤S101，在发动机开启时，控制冷凝机对处于液固转化器中的液体进行冷凝，使液体冷凝成固体。

具体的说，发动机被开启时，车辆所处的状态为行车状态，行车状态时，车辆内的一切电器启动能源来源于发动机以及车辆蓄电瓶中的少量电量。当检测到发动机启动时，即车辆处于行车状态时，控制冷凝机对处于液固转化器中的液体进行冷凝，使液体冷凝成固体。

在车辆处于行车状态时，控制冷凝机对处于液固转化器中的液体进行冷凝具体为在检测到车辆的发动机被启动时，开启冷凝机，以对处于液固转化器中的液体进行冷凝。即发动机启动时，冷凝机将对处于液固转化器中的液体进行冷凝。由于液固转化器贴近冷凝机，冷凝机将不断为液固转化器降温，当液固转化器中的温度低至一定温度即到达液固转化器中的液体的熔点时，液固转化器中的液体将凝为固体。而冷凝时冷凝机的能量来源于此时行驶的车辆的发动机，此时的发送机仅需行驶时将一小部分的能量传输至冷凝机便可使其工作，不会过于影响汽车的动力以及耗能。

步骤S102，在发动机关闭时，开启风扇并打开通风管道，冷凝机处于关闭状态。

具体的说，发动机关闭则说明车辆处于驻车状态。驻车状态时，车辆内的一切电器启动能源来源于蓄电瓶中的电量。也就是说在车辆处于驻车状态时，开启风扇并打开通风管道具体包括：在检测到车辆的发动机被关闭时，开启风扇并打开通风管道。通风管道用于将固体吸热融化后产生的冷气输送到车辆内部；其中，车辆处于驻车状态时，冷凝机处于关闭状态。

发动机关闭时，冷凝机也处于关闭状态，此时风扇将被开启，通风管道将被打开，通风管道外温度较高的空气便会涌入通风管道中，连接通风管道的风扇将温度较高的空气吸入到液固转化器中，使液固转化器中的固体吸热融化，又一次成为液体并吸收大量的热量产生冷气，这些冷气通过通风管道传输到车辆内部，降低车辆内部的气温，使乘坐此车辆的司机感到舒适。此时除了风扇需要使用小量车辆蓄电瓶中的电量外，皆不使用车辆蓄电瓶中的电量，既能更加节能又能保证车辆电瓶的寿命，减轻了驾驶车辆的司机的经济负担。

值得一提的是，为了让驾驶车辆的司机可以长时间享受舒适的温度，需要计算液固转化器中装入液体的体积，这里用一个例子说明计算出液固转化器所需液体的体积的过程。比如说：夏天夜晚车辆由最高环境温度降低到适宜温度所需要转移的热量约为6000KJ，以水为例相变潜热为330KJ/KG，因此所需液体重量约为6000除以330所得的值，也就是约为20KG，即体积约为30立方厘米。

与现有技术相比，本实施方式通过检测车辆所处的状态，根据车辆所处的状态，采取不同的处理方法，让车辆在处于驻车时由液固转化器中的固体吸热融化产生的冷气传输到车辆的内部，无需在驻车时仍使用车辆蓄电瓶持续为空调提供能量，既节能又能保证车辆电瓶的寿命

本发明的第二实施方式涉及一种车辆的制冷方法。本实施方式是在第一实施方式的基础上做了进一步改进，具体改进之处在于：本实施方式中，需要检测车辆所处的状态。在开启冷凝机后，还包括：实时检测液固转化器内的温度；在检测到液固转化器内的温度低于预设温度时，控制冷凝机关闭；其中，预设温度低于液固转化器中的液体冷凝成固体的熔点温度。在车辆处于行车状态时，如果液固转化器内的温度高于预设温度，则关闭风扇以及通风管道；在车辆处于行车状态时，如果液固转化器内的温度低于预设温度，则开启风扇以及通风管道。在车辆处于驻车状态时，如果检测到固体完全融化为液体，则启动车载空调，车载空调由车辆的蓄电瓶供电。以开始行车时车辆制冷装置的风扇以及通风管道皆处于关闭状态的流程为例，其流程图如图2所示，具体包括：

步骤S201，检测车辆所处的状态，判断车辆的发动机是否开启。如果判断结果为是，则进入步骤S202，如果判断结果为否，则进入步骤S206。

具体的说，需要根据车辆所处的状态，采取不同的行动。而车辆所处的状态有两种，一种状态为行车状态，所谓的行车状态即车辆的发动机被开启的状态，此时发动机以燃烧燃料为车辆产生动力，如果此时使用车辆内的空调，空调内最为重要的压缩机的能量将来自于发动机的动力以及车辆蓄电瓶中的少量电量。另一种状态为驻车状态，所谓的驻车状态即车辆的发动机被关闭的状态，此时车辆内的一切电器启动能源来源于蓄电瓶中的电量。

举例来说：汽车处于驻车状态且汽车的电瓶容量为4000WH，如果汽车处于驻车状态且汽车使用车辆蓄电瓶中的电量驱动车载空调中的压缩机进行工作，需要放出大约3000WH的电量才能使1匹（1P）的空调连续工作4个小时，此时放电深度为80%，而放电深度80%的电瓶循环寿命将降为120次，这便是普通车辆驻车时使用空调的弊端，且车辆蓄电瓶价格昂贵，以传统卡车130AH-12V电瓶为例，两个电瓶的重量约为60KG，价格约为1200元，更换车辆蓄电瓶将给驾驶车辆的司机带来不少的经济压力。

步骤S202，控制冷凝机对处于液固转化器中的液体进行冷凝，使液体冷凝成固体。

由于本实施方式中步骤202与第一实施方式中步骤101大致相同，此处不再赘述。

步骤S203，判断液固转化器内的温度是否低于预设温度，如果是则进入步骤S204，如果否则进入步骤S205。

具体的说，车辆将实时监测液固转化器中的温度，在开启冷凝机后液固转化器的温度将下降，且将持续下降，甚至下降到比熔点温度更低的温度，而液固转化器温度的下降得益于冷凝机一直为液固转化器降温，这要求冷凝机在液固转化器降温的过程中一直持续地做功。而制冷装置在制冷时仅需要将固体融化为液体，因此在液固转化器中的液体冷凝为固体后，冷凝机若保持做功不变，液固转化器中的温度可能仍会下降，即冷凝机所作的大部分的功可能成为无用功，白白浪费能量，因此，为了使液固转化器中的温度能保持在熔点温度附近，减少冷凝机作的无用功，需要设置一个预设温度，预设温度低于液固转化器中液体的熔点温度以避免液固转化器中的固体不能较长时间保持固体状态，保证液固转化器内的温度在预设温度附近。

步骤S204，控制冷凝机关闭，开启风扇以及通风管道。

具体的说，在车辆处于行车状态时，将开启冷凝机，而在开启冷凝机后，还包括：实时检测液固转化器内的温度；在检测到液固转化器内的温度低于预设温度时，控制冷凝机关闭；其中，预设温度低于液固转化器中的液体冷凝成固体的熔点温度。以使液固转化器内的温度在低于预设温度时将不再降低，防止冷凝机所作的大部分的功成为无用功，白白浪费能量。

同时，在车辆处于行车状态时，如果液固转化器内的温度低于预设温度，则开启风扇以及通风管道。在车辆处于行车状态时，如果液固转化器内的温度低于预设温度说明此时冷凝机已经关闭，液固转化器中的液体已经转化为固体，由于此时处于行车状态，空调的动力来源于汽车发动机的能量，如果开启空调将降低一部分的汽车动力，此时可以开启风扇以及通风管道，引入通风管道外的空气，让液固转化器中产生冷气，降低车内气温，以减少车内空调的使用，保证车辆行驶时的动力。

步骤S205，风扇以及通风管道保持关闭。

具体的说，当液固转化器中的温度大于液体的熔点温度时，风扇以及通风管道将保持关闭，且要冷凝机工作，以保证冷凝机的制冷效果，直至液固转化器中的温度低于液体的熔点温度的熔点温度为止。如果冷凝机处于关闭状态将重新开启冷凝机，将液固转化器中的温度重新降低为预设温度，以保证发液固转化器中的温度保持在预设温度以及熔点温度之间，使液固转化器中冷凝而成的固体能保持固体状态，而不会使冷凝机作过多的无用功。在冷凝机工作时，由于此时车辆处于行车状态，冷凝机的能量来源于车辆的发动机。

如果车辆刚开始行车时，风扇以及通风管道处于开启状态，如果液固转化器内的温度高于预设温度，则关闭风扇以及通风管道。当车辆处于行车状态时，如果液固转化器内的温度高于预设温度说明此时冷凝机将开启，为液固转化器降温，而为了保证液固转化器的降温效果，关闭风扇以及通风管道，以尽量隔绝液固转化器与通风管道外的空气的热交换，使液固转化器的温度能更快降低。

步骤S206，开启风扇并打开通风管道，其中，冷凝机处于关闭状态。

由于本实施方式中步骤206与第一实施方式中步骤102大致相同，此处不再赘述。

步骤S207，如果检测到固体完全融化为液体，则启动车载空调，车载空调由车辆的蓄电瓶供电。

具体的说，在车辆处于驻车状态时，如果检测到固体完全融化为液体，则则启动车载空调，车载空调由车辆的蓄电瓶供电。因为驻车时，如果车辆使用的是本实施方式所述的车辆的制冷方法，在固体完全融化为液体后，将不再产生冷气，车内的气温也会随之上升，影响驾驶车辆的司机的舒适度。因此如果检测到固体完全融化为液体，则启动使用车辆的蓄电瓶中的电量作为动力的车载空调，保证车内温度在驻车时能一直保持适宜的温度，而且不是开始制冷便使用蓄电瓶中的电量为车载空调提供动力，蓄电瓶很可能不会被深度放电，因此蓄电瓶的寿命依然能得到保证。

与现有技术相比，本实施方式通过当液固转化器内的温度低于预设温度时，关闭冷凝机，以阻止冷凝机做无用功。通过使液固转化器中的温度大于液体的熔点温度时，重新开启冷凝机，将液固转化器中的温度重新降低为预设温度，以保证发液固转化器中的温度保持在预设温度以及熔点温度之间，不会使冷凝机作过多的无用功。通过当车辆处于行车状态时，如果液固转化器内的温度高于预设温度，关闭风扇以及通风管道，保证液固转化器的降温效果。通过在车辆处于行车状态时，如果液固转化器内的温度低于预设温度，则开启风扇以及通风管道，以减少车内空调的使用，保证车辆行驶时的动力。通过在车辆处于驻车状态时，如果检测到固体完全融化为液体，则启动使用车辆的蓄电瓶中的电量作为动力的车载空调，保证车内温度在驻车时能一直保持适宜的温度。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种车辆的制冷装置。如图3所示，包括：包括：冷凝机31、液固转化器32以及与通风管道34连接的风扇33，其中，冷凝机31与液固转化器32连接，风扇33与液固转化器32连接。

具体的说，冷凝机31用于在车辆处于行车状态时，对处于液固转化器32中的液体进行冷凝，使液体冷凝成固体，并在车辆处于驻车状态时关闭；风扇33用于在车辆处于驻车状态时，将通风管道34的空气引入液固转化器32中，使固体融化为液体并产生冷气；通风管道34用于将冷气输送到车辆内部。

其中，风扇33为位于车辆的卧铺的下方的工具箱的风扇。风扇33为由车辆的蓄电瓶供电的风扇。通风管道34的出风口位于所述车辆的卧铺的上方。即卧铺下方有着工具箱，工具箱里面为冷凝机31、液固转化器32以及风扇33的连接体，通风管道34一头连接着工具箱，而通风管道34的另一头则连接着车辆卧铺的上方，使液固转化器32的固体吸热融化产生的冷气能经通风管道34传输到卧铺上方，使在卧铺上休息的驾驶司机能享受到从通风管道吹出的冷气，增加舒适感。

冷凝机31内的压缩机的工作功率为50瓦到150瓦。当制冷设备能效比为3，压缩机输入功率100W时，基本汽车行驶行程仅需5小时即可完成驻车制冷5小时的储冷需求。

冷凝机31为由车辆的发动机供电的冷凝机。冷凝机31除了包括压缩机外，还可以包括：冷凝机、干燥过滤器、毛细管以及蒸发器，其中冷凝机中装有冷却液，冷却液在常温下容易吸热汽化，压缩机以及冷凝机用于将冷却液汽化后的气体压缩为液体并进行对冷却液液体散热，冷却液液体经毛细管的节流降压后，流到蒸发器中，冷却液在蒸发器中与外界进行充分的热交换，吸收外界的热量汽化，同时外界的温度将下降，汽化后的冷却液气体将流回到压缩机处进行压缩，以此循环，为外界降温。

制冷装置还可以包括与风扇33连接的冷冻室，如果驾驶司机将一些需要冷藏的物品放入冷冻室中，当制冷装置启动时，产生的冷气可直接传输到冷冻室中为需要冷藏的物品提供适宜的温度。这样的制冷装置如图4所示。

这样的制冷装置成本也比较低，比如说150W压缩机200元，其他管路200元，蒸发器200元，冷凝机50元，控制器100元，其他辅件约为100元，总计约为1000元，已经是比较低廉的成本了。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的装置实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备（可以是单片机，芯片等）或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (2)

1.一种车辆的制冷方法，其特征在于，所述车辆的制冷装置包括冷凝机、液固转化器以及与通风管道连接的风扇，其中，所述冷凝机与所述液固转化器连接，所述风扇与所述液固转化器连接，所述车辆的制冷方法包括：

在所述车辆处于行车状态时，控制所述冷凝机对处于所述液固转化器中的液体进行冷凝，使所述液体冷凝成固体，实时检测所述液固转化器内的温度；

在检测到所述液固转化器内的温度低于预设温度时，控制所述冷凝机关闭并开启所述风扇以及所述通风管道；

在检测到所述液固转化器内的温度高于所述预设温度，则关闭所述风扇以及所述通风管道；

其中，所述预设温度低于所述液固转化器中的液体冷凝成固体的熔点温度；

在所述车辆处于驻车状态时，开启所述风扇并打开所述通风管道，所述通风管道用于将所述固体吸热融化后产生的冷气输送到所述车辆内部；其中，所述车辆处于驻车状态时，所述冷凝机处于关闭状态；

在所述车辆处于驻车状态时，如果检测到所述固体完全融化为所述液体，则启动车载空调，所述车载空调由所述车辆的蓄电瓶供电。

2.根据权利要求1所述的车辆的制冷方法，其特征在于，所述在所述车辆处于行车状态时，控制所述冷凝机对处于所述液固转化器中的液体进行冷凝，具体包括：

在检测到所述车辆的发动机启动时，开启所述冷凝机，以对处于所述液固转化器中的液体进行冷凝；

所述在所述车辆处于驻车状态时，开启所述风扇并打开所述通风管道，具体包括：

在检测到所述车辆的发动机关闭时，开启所述风扇并打开所述通风管道。

Images