CN110341430A - 驻车空调的供电控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驻车空调技术领域，具体涉及一种驻车空调的供电控制方法及控制系统。本发明旨在解决现有驻车空调存在的增加车辆能耗的问题。为此目的，本发明的驻车空调安装于车辆，车辆配置有蓄电池，驻车空调包括压缩机和外风机，蓄电池同时与压缩机和外风机连接，外风机的电机通过整流装置与蓄电池连接，蓄电池与外风机的电机之间设置有第一开关，整流装置与蓄电池之间设置有第二开关；供电控制方法包括：获取驻车空调的高压侧的实际压力；比较实际压力与预设压力的大小；基于比较结果，控制第一开关和第二开关的开闭。通过上述控制方式，本申请的驻车空调的供电控制方法能够有效控制车辆能耗，降低运输成本。

Description

驻车空调的供电控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及驻车空调技术领域，具体涉及一种驻车空调的供电控制方法及控制系统。

背景技术

随着交通运输行业的发展，运输卡车、房车、大巴车等都安装了汽车空调，传统汽车空调都是依靠汽车发动机在运行过程中拖动机械压缩机运转或者汽车发动机发电供空调压缩机运转。但是在汽车熄火状态，如果司机在汽车中休息时需要开启空调，就只能重新开动汽车发动机以消耗燃油的方式驱动汽车空调运行。显然，这样的运行方式导致汽车的运输成本大幅增加。

为解决上述问题，现有技术中提供了一种驻车空调，相比传统汽车空调，驻车空调无需依靠车辆发动机启动，而是直接由车载蓄电池驱动，因此其可以在汽车熄火状态运行，是一种更加节能环保的空调。但是，蓄电池的电量有限，经常开启空调会导致蓄电池电量的不足，需要经常耗费车辆的燃料对蓄电池的电量进行补充，进而导致运输成本的提升。因此，如何在尽量节约车辆燃料的情况下对蓄电池的电量进行有效地补充成为目前亟待解决的问题。

相应地，本领域需要一种新的驻车空调的供电控制方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有驻车空调存在的增加车辆能耗的问题，本发明提供了一种驻车空调的供电控制方法，所述驻车空调安装于车辆，所述车辆配置有蓄电池，所述驻车空调包括压缩机和外风机，所述蓄电池同时与所述压缩机和所述外风机连接，所述外风机的电机通过整流装置与所述蓄电池连接，所述蓄电池与所述外风机的电机之间设置有第一开关，所述整流装置与所述蓄电池之间设置有第二开关；所述供电控制方法包括：

获取所述驻车空调的高压侧的实际压力；

比较所述实际压力与预设压力的大小；

基于比较结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭。

在上述驻车空调的供电控制方法的优选技术方案中，“基于判断结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭”的步骤进一步包括：

当所述实际压力小于所述预设压力时，控制所述第一开关断开、所述第二开关闭合。

在上述驻车空调的供电控制方法的优选技术方案中，“基于判断结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭”的步骤进一步包括：

当所述实际压力大于或等于所述预设压力时，控制所述第一开关闭合、所述第二开关断开。

在上述驻车空调的供电控制方法的优选技术方案中，所述供电控制方法还包括：

获取室外环境温度；

基于所述室外环境温度，确定所述预设压力。

在上述驻车空调的供电控制方法的优选技术方案中，“基于所述室外环境温度，确定所述预设压力”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法确定所述预设压力：

P_n＝K×Tao+b

公式中，P_n为预设压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。

本申请还提供了一种驻车空调的供电控制系统，所述驻车空调安装于车辆，所述车辆配置有蓄电池，所述驻车空调包括压缩机和外风机，所述蓄电池同时与所述压缩机和所述外风机连接，所述外风机的电机通过整流装置与所述蓄电池连接，所述蓄电池与所述外风机的电机之间设置有第一开关，所述整流装置与所述蓄电池之间设置有第二开关；所述供电控制系统包括：

第一检测模块，所述检测模块用于获取所述驻车空调的高压侧的实际压力；

比较模块，所述比较模块用于比较所述实际压力与预设压力的大小；

控制模块，所述控制模块用于基于比较结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭。

在上述驻车空调的供电控制系统的优选技术方案中，所述控制模块通过下列方式来基于比较结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭：

当所述实际压力小于所述预设压力时，控制所述第一开关断开、所述第二开关闭合。

在上述驻车空调的供电控制系统的优选技术方案中，所述控制模块通过下列方式来基于比较结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭：

当所述实际压力大于或等于所述预设压力时，控制所述第一开关闭合、所述第二开关断开。

在上述驻车空调的供电控制系统的优选技术方案中，所述供电控制系统还包括：

第二检测模块，所述第二检测模块用于获取室外环境温度；

计算模块，所述计算模块用于基于所述室外环境温度，确定所述预设压力。

在上述驻车空调的供电控制系统的优选技术方案中，所述计算模块通过下列方式来基于所述室外环境温度，确定所述预设压力：

P_n＝K×Tao+b

公式中，P_n为预设压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，驻车空调安装于车辆，车辆配置有蓄电池，驻车空调包括压缩机和外风机，蓄电池同时与压缩机和外风机连接，外风机的电机通过整流装置与蓄电池连接，蓄电池与外风机的电机之间设置有第一开关，整流装置与蓄电池之间设置有第二开关；供电控制方法包括：获取驻车空调的高压侧的实际压力；比较实际压力与预设压力的大小；基于比较结果，控制第一开关和第二开关的开闭。

通过上述控制方式，本申请的驻车空调的供电控制方法能够有效控制车辆能耗，降低运输成本。具体而言，通过比较驻车空调的高压侧的实际压力与预设压力的大小，能够得知当前驻车空调的外风机是否满足发电条件。在不满足发电条件时，通过控制第一开关和第二开关的开闭，使得蓄电池与外风机之间通过第一开关导通，此时蓄电池正常给外风机供电，实现外风机运转；在满足发电条件时，通过控制第一开关和第二开关的开闭，使得外风机、整流装置与蓄电池之间通过第二开关导通，此时如果车辆在行驶状态，那么外风机的电机会在流动气流的带动下转动并切割磁力线，根据麦克斯韦定理，电机就变为了发电机，从而产生的交流电流经过整流装置反馈给蓄电池充电，不仅充分利用了现有结构给蓄电池充电，保证了蓄电池的电量，还节省了车辆的能源，降低了运输成本。

另外需要特别说明的是，现有技术中，通常蓄电池都是通过外接电源(如充电基站)补充电量，这种充电方式由于需要固定的充电地点，因此实现起来操作灵活性差。而本申请打破了这一传统思路，巧妙地将外风机的电机与蓄电池之间通过整流装置和第二开关连接，使得车辆在行驶过程中能够利用空气流动驱动外风机的电机转动而为蓄电池充电，从而有效提高蓄电池的电量。经发明人反复试验、观测、分析和比较，采用这样的设置方式和控制方式，不仅使得蓄电池的电量能够得到保证，降低蓄电池外接电源的充电频次，而且还能够有效缩减车辆的能耗，降低运输成本。

附图说明

下面参照附图并结合运输卡车来描述本发明的驻车空调的供电控制方法及控制系统。附图中：

图1为本发明的驻车空调的供电控制方法的流程图；

图2为本发明的运输卡车的系统图；

图3为本发明的驻车空调的供电控制方法的逻辑图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然本实施方式是结合运输卡车进行介绍的，但是这并非旨在于限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员可以将本发明应用于其他应用场景。例如，本申请的控制方法还可以应用于房车、大巴车等任何安装有驻车空调的车辆上。

首先参照图1和图2，对本发明的驻车空调的供电控制方法进行描述。其中，图1为本发明的驻车空调的供电控制方法的流程图；图2为本发明的运输卡车的系统图。

如图2所示，为了解决现有驻车空调运行时存在的增加车辆能耗的问题，本申请提供了一种驻车空调的控制方法，其中，驻车空调安装于运输卡车，其包括压缩机和外风机，运输卡车上配置有蓄电池，蓄电池同时与压缩机和外风机连接，以便向压缩机和外风机供电。特别地，外风机的电机通过整流装置与蓄电池连接，蓄电池与外风机的电机之间设置有第一开关，整流装置与蓄电池之间设置有第二开关。参照图1，驻车空调的供电控制方法包括如下步骤：

S100、获取所述驻车空调的高压侧的实际压力；例如，通过设置在压缩机排气口处或散热器的盘管上的压力传感器来获取驻车空调的高压侧的实际压力。

S200、比较所述实际压力与预设压力的大小；在获取高压侧的实际压力后，将该实际压力与预设压力的大小进行比较，如通过计算二者的差值是否大于0来比较二者的大小，或者通过计算二者的比值是否大于1来比较二者的大小。其中，预设压力可以基于试验或经验确定。

S300、基于比较结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭。例如，在实际压力大于预设压力时，证明此时驻车空调正在工作，需要外风机运行散热，因此此时闭合第一开关，断开第二开关，使得蓄电池与外风机之间的电路导通，外风机在蓄电池的供电下运行；再如，在实际压力小于预设压力时，证明此时驻车空调未开启、或者空调虽然开启，但车辆在运行过程中的相对气流足够为散热器散热而使高压侧的实际压力低于预设压力，此时断开第一开关，闭合第二开关，使得外风机、整流装置与蓄电池之间的电路导通，蓄电池通过外风机的转动发电而充电。

通过上述控制方式，本申请的驻车空调的供电控制方法能够有效控制运输卡车的能耗，降低运输成本。具体而言，通过比较驻车空调的高压侧的实际压力与预设压力的大小，能够得知当前驻车空调的外风机是否满足发电条件。在不满足发电条件时，通过控制第一开关和第二开关的开闭，使得蓄电池与外风机之间通过第一开关导通，此时蓄电池正常给外风机供电，实现外风机运转；在满足发电条件时，通过控制第一开关和第二开关的开闭，使得外风机、整流装置与蓄电池之间通过第二开关导通，此时如果运输卡车在行驶状态，那么外风机的电机会在流动气流的带动下转动并切割磁力线，根据麦克斯韦定理，电机就变为了发电机，从而产生的交流电流经过整流装置反馈给蓄电池充电，不仅充分利用了现有结构给蓄电池充电，保证了蓄电池的电量，还节省了运输卡车的能源，降低了运输成本。

下面对本发明的控制方法进行进一步描述。在一种可能的实施方式中，预设压力可以基于室外环境温度确定，也即供电控制方法还包括如下步骤：获取室外环境温度；基于室外环境温度，确定所述预设压力。

例如，在一种可能的实施方式中，预设压力可以采用下列公式计算：

P_n＝K×Tao+b (1)

公式(1)中，P_n为驻车空调的高压侧的预设压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。其中，K和b可以基于实验数据拟合得出。例如，针对不同室外环境温度对驻车空调进行多次运行实验。在多次实验中，设定驻车空调的运行参数使得驾驶室内的空气温湿度达到较佳的水平，此时分别记录每个室外环境温度下驻车空调的高压侧的压力，从而建立预设压力与室外环境温度的线性关系。

当然，预设压力的确定还可以基于室外环境温度与预设压力的其他关系进行，如基于室外环境温度与预设压力之间的固定对应关系确定等。如基于试验确定出室外环境温度与预设压力之间的关系对照表，并将该对照表存储于驻车空调中，利用该对照表可以确定出室外环境温度对应的预设压力。

在另一种可能的实施方式中，供电控制方法还可以包括如下步骤：

在实际压力小于预设压力时，检测车辆是否在行驶状态；如果车辆在行驶状态，则控制第一开关断开，第二开关闭合。具体地，在实际压力小于预设压力时，证明此时空调器未运行，或者即时在运行，卡车产生的相对气流对散热器的散热能力也足够使高压侧的实际压力降低至预设压力以下。此时，需要进一步判断该状态是否满足发电条件。因此，通过检测车辆是否在行驶状态，如通过检测车辆的行驶速度等方式确定车辆是否处于行驶状态，如果车辆确实正在行驶，那么此时关闭第二开关，断开第一开关，使得风机在相对气流的吹动下转动实现发电。通过上述控制方式，使得本申请的控制方法能够提高给蓄电池充电的判断精度，避免在车辆处于停车状态下将第二开关闭合而导致的驻车空调无法启动的现象出现，提升用户体验。

需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本发明的原理，并非旨在于限制本发明的保护范围。在不偏离本发明原理的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整，以便本发明能够适用于更加具体的应用场景。

例如，上述实施例中虽然将各个步骤按照上述先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本发明的保护范围之内。例如，驻车空调的高压侧的实际压力的采集可以如上述实施方式中与室外环境温度同时采集，当然也可以在计算出高压侧的理论压力之后采集。

此外，本申请还提供了一种驻车空调的供电控制系统，驻车空调的设置方式与前述相同，在此不再赘述。供电控制系统主要包括：

第一检测模块，检测模块用于获取驻车空调的高压侧的实际压力；

比较模块，比较模块用于比较实际压力与预设压力的大小；

控制模块，控制模块用于基于比较结果，控制第一开关和第二开关的开闭。在本实施方式中，控制模块可以是车辆现有的控制器，可以是驻车空调现有的控制器，也可以是专门设置的用于执行本发明的方法的控制器，还可以是通用车辆控制器的一个功能模块或功能单元。例如，当车辆为电动车辆时，本申请的控制模块可以是整车控制器(VCU)，在车辆为非电动车辆时，控制模块又可以是电子控制单元(ECU)等。

在一种可能的实施方式中，控制模块通过下列方式来基于比较结果，控制第一开关和第二开关的开闭：

当实际压力小于预设压力时，控制第一开关断开、第二开关闭合；

当实际压力大于或等于预设压力时，控制第一开关闭合、第二开关断开。

在一种可能的实施方式中，供电控制系统还包括：

第二检测模块，第二检测模块用于获取室外环境温度；

计算模块，计算模块用于基于室外环境温度，确定预设压力。

在一种可能的实施方式中，计算模块通过下列方式来基于室外环境温度，确定预设压力：

P_n＝K×Tao+b

公式中，P_n为预设压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。其中，K和b可以基于实验数据拟合得出。

在一种可能的实施方式中，供电控制系统还包括：

第三检测模块，第三检测模块用于在实际压力小于预设压力时，检测车辆是否在行驶状态；

控制模块还通过下列方式来基于比较结果，控制第一开关和第二开关的开闭：

如果车辆在行驶状态，控制第一开关断开，第二开关闭合。

通过设置驻车空调的供电控制系统，本申请能够通过比较驻车空调的高压侧的实际压力和预设压力的大小，确定外风机是否满足发电条件，在满足发电条件时，控制第一开关断开、第二开关闭合，通过风机的电机转动发电给蓄电池充电；从而有效提高蓄电池的电量，减少运输卡车的能耗，降低运输成本。

下面参照图2和图3，对本发明的一种较佳的实施方式中的控制流程进行描述。其中，图3为本发明的驻车空调的供电控制方法的逻辑图。

如图2和图3所示，在一种可能的实施方式中，驻车空调安装于运输卡车上，其包括压缩机和外风机。运输卡车配置有蓄电池、打火装置和发电机，蓄电池能够通过发电机或外接充电基站充电。蓄电池与打火装置连接，从而通过驱动打火装置发动汽车发动机，带动发电机工作。蓄电池与车辆的主控板(如整车控制器或电子控制单元)连接，主控板控制驱动板给驻车空调的压缩机供电，实现驻车压缩机的启动和运行。主控板通过第一开关k₁与外风机的电机连接，外风机的电机与整流装置连接，整流装置通过第二开关k₂与蓄电池连接。蓄电池还配置有电压检测装置，主控板通过控制电压检测装置检测蓄电池的输出电压U。压缩机的排气口处或散热器的盘管上设置有压力传感器，压力传感器与主控孔板连接，以接受主控板的控制来获取驻车空调的高压侧的实际压力。

参照图3，在一种可能的运行过程中，首先第一检测模块检测驻车空调的高压侧的实际压力P，第二检测模块检测室外环境温度T_ao。计算模块基于室外环境温度T_ao计算预设压力P_n＝K×Tao+b，比较模块比较P与P_n的大小。当P≥P_n成立时，闭合第一开关k₁，断开第二开关k₂，蓄电池给外风机供电。当P≥P_n不成立时，第三检测模块检测卡车的当前车速v，比较模块比较当前车速v与预设车速v_n的大小。当V大于等于v_n时，断开第一开关、闭合第二开关，外风机发电给蓄电池充电。

需要说明的是，上述实施例提供的驻车空调的供电控制系统，仅以上述各功能单元(如第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、比较模块、控制模块等)的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能单元由不同的功能单元来完成，即将本发明实施例中的功能单元再分解或者组合，例如，上述实施例的功能单元可以合并为一个功能单元，也可以进一步拆分成多个子单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的功能单元名称，仅仅是为了进去区分，不视为对本发明的不当限定。

还需要说明的是，尽管上文详细描述了本发明方法的详细步骤，但是，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以对上述步骤进行组合、拆分及调换顺序，如此修改后的技术方案并没有改变本发明的基本构思，因此也落入本发明的保护范围之内。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驻车空调的供电控制方法，其特征在于，所述驻车空调安装于车辆，所述车辆配置有蓄电池，所述驻车空调包括压缩机和外风机，所述蓄电池同时与所述压缩机和所述外风机连接，所述外风机的电机通过整流装置与所述蓄电池连接，所述蓄电池与所述外风机的电机之间设置有第一开关，所述整流装置与所述蓄电池之间设置有第二开关；所述供电控制方法包括：

获取所述驻车空调的高压侧的实际压力；

比较所述实际压力与预设压力的大小；

基于比较结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭。

2.根据权利要求1所述的驻车空调的供电控制方法，其特征在于，“基于判断结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭”的步骤进一步包括：

当所述实际压力小于所述预设压力时，控制所述第一开关断开、所述第二开关闭合。

3.根据权利要求1所述的驻车空调的供电控制方法，其特征在于，“基于判断结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭”的步骤进一步包括：

当所述实际压力大于或等于所述预设压力时，控制所述第一开关闭合、所述第二开关断开。

4.根据权利要求1所述的驻车空调的供电控制方法，其特征在于，所述供电控制方法还包括：

获取室外环境温度；

基于所述室外环境温度，确定所述预设压力。

5.根据权利要求4所述的驻车空调的供电控制方法，其特征在于，“基于所述室外环境温度，确定所述预设压力”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法确定所述预设压力：

P_n＝K×Tao+b

公式中，P_n为预设压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。

6.一种驻车空调的供电控制系统，其特征在于，所述驻车空调安装于车辆，所述车辆配置有蓄电池，所述驻车空调包括压缩机和外风机，所述蓄电池同时与所述压缩机和所述外风机连接，所述外风机的电机通过整流装置与所述蓄电池连接，所述蓄电池与所述外风机的电机之间设置有第一开关，所述整流装置与所述蓄电池之间设置有第二开关；所述供电控制系统包括：

第一检测模块，所述检测模块用于获取所述驻车空调的高压侧的实际压力；

比较模块，所述比较模块用于比较所述实际压力与预设压力的大小；

控制模块，所述控制模块用于基于比较结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭。

7.根据权利要求6所述的驻车空调的供电控制系统，其特征在于，所述控制模块通过下列方式来基于比较结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭：

当所述实际压力小于所述预设压力时，控制所述第一开关断开、所述第二开关闭合。

8.根据权利要求6所述的驻车空调的供电控制系统，其特征在于，所述控制模块通过下列方式来基于比较结果，控制所述第一开关和所述第二开关的开闭：

当所述实际压力大于或等于所述预设压力时，控制所述第一开关闭合、所述第二开关断开。

9.根据权利要求6所述的驻车空调的供电控制系统，其特征在于，所述供电控制系统还包括：

第二检测模块，所述第二检测模块用于获取室外环境温度；

计算模块，所述计算模块用于基于所述室外环境温度，确定所述预设压力。

10.根据权利要求9所述的驻车空调的供电控制系统，其特征在于，所述计算模块通过下列方式来基于所述室外环境温度，确定所述预设压力：

P_n＝K×Tao+b

公式中，P_n为预设压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。