CN109606073B - 一种车载空调控制器及其调节方法 - Google Patents

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Abstract

一种该车载空调控制器，其特征在于，该车载空调控制器包括载体和主板，其主板包括启动信号检测单元、内风机控制单元、内风机温度检测单元、压缩机控制单元、压缩机温度检测单元、外风机控制单元、MCU主控单元、指示和显示单元，其中启动信号检测单元输出端连接到MCU主控单元，而内风机控制单元通过内风机温度检测单元连接到MCU主控单元；压缩机控制单元通过压缩机温度检测单元连接到MCU主控单元，压缩机控制单元的控制输入端接收MCU主控单元；MCU主控单元分别输出控制连接至外风机控制单元、指示和显示单元。本发明所涉及的车载空调控制器采用双路温度检测装置，不仅可以实现压缩机变频输出，减小压缩机的工作电流，还可以智能调节外风机的转速，减小外风机的耗电量，延长使用寿命。

Description

一种车载空调控制器及其调节方法
【技术领域】
本发明涉及一种车载空调和驻车空调，尤其涉及控制该车载空调的控制器。
【背景技术】
无论是家用空调系统还是车用空调系统其制冷原理基本相同，只是在细微用户要求及压缩机的选型等差异。启动空调系统后，压缩机工作，驱使制冷剂在密封的空调系统中循环，压缩机将气态制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体后排出压缩机，并经管路流入冷凝器后，在冷凝器内散热、降温，冷凝成常温高压的液态制冷剂流出。
常温高压液态制冷剂经管路进入干燥储液器内，经过干燥、过滤后流进膨胀阀节流，状态发生急剧变化，变成低温低压的液态制冷剂进入蒸发器，在蒸发器内吸收流经蒸发器的空气热量，使蒸发器周围的空气温度降低，冷凝器(内风机)吹出冷风，产生制冷效果。
制冷剂本身因吸收了热量而蒸发成低温低压的气态制冷剂经管路被压缩机吸入，进行压缩，进入下一个循环，只要压缩机连续工作，制冷剂就在空调系统中连续循环，产生制冷效果；压缩机停止工作，空调系统内制冷剂随之停止流动，不产生制冷效果。
在空调系统里需要耗费能量的就是由于压缩机和内外风机运转，因此要实现驻车空调的节能调节，就需要从压缩机和内外风机的控制方式上面进行优化，从而实现制冷效果和省电效果都能达到最优。
目前驻车空调的主要缺点有以下方面：
1)现在的驻车空调对压缩机的控制都是定频输出的方式，这样无法根据实际的车内环境温度情况，做到有效的节省电能。
2)现在的驻车空调对外风机的控制都是使用开关控制方式，由于外界环境的温度不同和驻车空调工作时间的长短，空调对冷凝器(外风机)的散热量的需求也不同，如果采用开关方式来控制风机，就会使风机一直处于满载运转，耗费大量电能。
【发明内容】
本发明针对以上情况提出了一种具有双温度探头进行温度探测，通过预设程序调节压缩机和外风机输出占空比，使得压缩机和外风机根据环境温度实时改变，节省空调的大量耗电量，延长空调的使用时间和电池寿命。
该车载空调控制器包括载体和主板，其主板包括启动信号检测单元、内风机控制单元、内风机温度检测单元、压缩机控制单元、压缩机温度检测单元、外风机控制单元、MCU主控单元、指示和显示单元，其中启动信号检测单元输出端连接到MCU主控单元，而内风机控制单元通过内风机温度检测单元连接到MCU主控单元；压缩机控制单元通过压缩机温度检测单元连接到MCU主控单元，压缩机控制单元的控制输入端接收MCU主控单元；MCU主控单元分别输出控制连接至外风机控制单元、指示和显示单元；指示和显示单元设置在控制器外表，指示车载空调控制器的运行状况和显示发生故障时的故障代码。
该车载空调控制器的工作过程：
该车载空调控制器包括载体和主板，其主板包括启动信号检测单元、内风机控制单元、内风机温度检测单元、压缩机控制单元、压缩机温度检测单元、外风机控制单元、MCU主控单元、指示和显示单元，其中启动信号检测单元输出端连接到MCU主控单元，而内风机控制单元通过内风机温度检测单元连接到MCU主控单元；压缩机控制单元通过压缩机温度检测单元连接到MCU主控单元，压缩机控制单元的控制输入端接收MCU主控单元；MCU主控单元分别输出控制连接至外风机控制单元、指示和显示单元；指示和显示单元设置在控制器外表，指示车载空调控制器的运行状况和显示发生故障时的故障代码。
步骤一：MCU主控单元通过启动信号检测单元检测电平变化情况，电平变化以达到30％占空比来启动压缩机运行；
步骤二：然后逐次累加占空比，当占空比的效果让实时采集温度达到温度预设值后，MCU主控单元以固定转速稳定压缩机；
步骤三：启动20S后，MCU主控单元驱动内风机温度检测单元，采集内风机温度，根据内风机温度检测单元检测的温度不断调节压缩机占空比，直到采集的温度和压缩机转速趋于一个平衡值；
占空比实时计算公式如下：
Figure GDA0003371634120000031
其中P(n)为计算的当前控制占空比值；
P(n-1)为上次占空比值；
T(e)为设定的额定温度；
T(n)为检测到的当前温度值；
T(n-1)为上次检测的温度值；
步骤四：启动10S后，MCU主控单元驱动压缩机温度检测单元，实时采集压缩机高压高温输出管道温度，根据压缩机温度检测单元检测到温度的变化来调节外风机的输出占空比；
占空比实时计算公式如下：
Figure GDA0003371634120000032
其中P(n)为计算的当前控制占空比值；
P(n-1)为上次占空比值；
T(e)为设定的额定温度；
T(n)为检测到的当前温度值；
T(n-1)为上次检测的温度值。
其中内风机温度检测单元和压缩机温度检测单元中采用了两个负温度吸收的热敏电阻传感器。
【附图说明】
图1是本发明一实施例结构示意图；
图2是本发明实施例1中侧面结构简化示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细说明。
请参考附图1，其中示出了该车载空调控制器的结构，控制器包括载体和主板，其主板包括启动信号检测单元、内风机控制单元、内风机温度检测单元、压缩机控制单元、压缩机温度检测单元、外风机控制单元、MCU主控单元、指示和显示单元，其中启动信号检测单元输出端连接到MCU主控单元，而内风机控制单元通过内风机温度检测单元连接到MCU主控单元；压缩机控制单元通过压缩机温度检测单元连接到MCU主控单元，压缩机控制单元的控制输入端接收MCU主控单元；MCU主控单元分别输出控制连接至外风机控制单元、指示和显示单元，而指示和显示单元设置在控制器外表，指示车载空调控制器的运行状况和显示发生故障时的故障代码。
该车载空调控制器的工作过程：
该车载空调控制器包括载体和主板，其主板包括启动信号检测单元、内风机控制单元、内风机温度检测单元、压缩机控制单元、压缩机温度检测单元、外风机控制单元、MCU主控单元、指示和显示单元，其中启动信号检测单元输出端连接到MCU主控单元，而内风机控制单元通过内风机温度检测单元连接到MCU主控单元；压缩机控制单元通过压缩机温度检测单元连接到MCU主控单元，压缩机控制单元的控制输入端接收MCU主控单元；MCU主控单元分别输出控制连接至外风机控制单元、指示和显示单元；指示和显示单元设置在控制器外表，指示车载空调控制器的运行状况和显示发生故障时的故障代码。
步骤一：MCU主控单元通过启动信号检测单元检测电平变化情况，电平变化以达到30％占空比来启动压缩机运行；
步骤二：然后逐次累加占空比，当占空比的效果让实时采集温度达到温度预设值后，MCU主控单元以固定转速稳定压缩机；
步骤三：启动10S后，MCU主控单元驱动内风机温度检测单元，采集内风机温度，根据内风机温度检测单元检测的温度不断调节压缩机占空比，直到采集的温度和压缩机转速趋于一个平衡值；
占空比实时计算公式如下：
Figure GDA0003371634120000051
其中P(n)为计算的当前控制占空比值；
P(n-1)为上次占空比值；
T(e)为设定的额定温度；
T(n)为检测到的当前温度值；
T(n-1)为上次检测的温度值；
步骤四：启动20S后，MCU主控单元驱动压缩机温度检测单元，实时采集压缩机高压高温输出管道温度，根据压缩机温度检测单元检测到温度的变化来调节外风机的输出占空比；
占空比实时计算公式如下：
Figure GDA0003371634120000052
其中P(n)为计算的当前控制占空比值；
P(n-1)为上次占空比值；
T(e)为设定的额定温度；
T(n)为检测到的当前温度值；
T(n-1)为上次检测的温度值。
其中内风机温度检测单元和压缩机温度检测单元中采用了两个负温度吸收的热敏电阻传感器。
本发明所涉及的车载空调控制器采用双路温度检测装置，不仅可以实现压缩机变频输出，减小压缩机的工作电流，还可以智能调节外风机的转速，减小外风机的耗电量，延长使用寿命。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种车载空调控制器的调节方法：采用车载空调控制器包括载体和主板，其主板包括启动信号检测单元、内风机控制单元、内风机温度检测单元、压缩机控制单元、压缩机温度检测单元、外风机控制单元、MCU主控单元、指示和显示单元，其中启动信号检测单元输出端连接到MCU主控单元，而内风机控制单元通过内风机温度检测单元连接到MCU主控单元；压缩机控制单元通过压缩机温度检测单元连接到MCU主控单元，压缩机控制单元的控制输入端连接MCU主控单元；MCU主控单元输出端分别连接至外风机控制单元、指示和显示单元；
步骤一：MCU主控单元通过启动信号检测单元检测电平变化情况，电平变化以达到30％占空比来启动压缩机运行；
步骤二：然后逐次累加占空比，当占空比的效果让实时采集温度达到温度预设值后，MCU主控单元以固定转速稳定压缩机；
步骤三：启动10S后，MCU主控单元驱动内风机温度检测单元，采集内风机温度，根据内风机温度检测单元检测的温度不断调节压缩机占空比，直到采集的温度和压缩机转速趋于一个平衡值；
占空比实时计算公式如下：
Figure FDA0003371634110000011
其中P(n)为计算的当前控制占空比值；
P(n-1)为上次占空比值；
T(e)为设定的额定温度；
T(n)为检测到的当前温度值；
T(n-1)为上次检测的温度值；
步骤四：启动20S后，MCU主控单元驱动压缩机温度检测单元，实时采集压缩机高压高温输出管道温度，根据压缩机温度检测单元检测到温度的变化来调节外风机的输出占空比；
占空比实时计算公式如下：
Figure FDA0003371634110000021
其中P(n)为计算的当前控制占空比值；
P(n-1)为上次占空比值；
T(e)为设定的额定温度；
T(n)为检测到的当前温度值；
T(n-1)为上次检测的温度值。
2.根据权利要求1所述车载空调控制器的调节方法，其中内风机温度检测单元和压缩机温度检测单元中采用了两个负温度吸收的热敏电阻传感器。
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