CN110641249A - 一种车载空调的供电装置、车载空调及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种车载空调的供电装置、车载空调以及车载空调的控制方法。其中，车载空调包括空调内机和空调外机，车载空调的供电装置包括：电池组件；升压组件，设置于空调外机内，升压组件被配置为将电池组件的供电电压升压后传输至空调外机的高压负载和/或空调内机的高压负载。增加升压组件的成本远低于空调内机和空调外机使用低压直流负载的成本，因此利用本发明的技术方案能够使车载空调的成本大幅下降，同时高压直流负载带来的电能损耗更低，有效地提升了整体系统的能效比。

Description

一种车载空调的供电装置、车载空调及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种车载空调的供电装置、车载空调以及车载空调的控制方法。

背景技术

车载空调，又称驻车空调，特点包括耗油、噪音大、需要从电池取电等。如图1所示，相关技术中的车载空调包括电池模块(24V直流电池)、空调内机、空调外机，空调内机包括控制模块、降压模块、低压直流风机；空调外机包括控制模块、降压模块、变频控制模块、低压直流压缩机、低压直流风机。车载空调需要电池分别给空调外机和空调内机供24V直流电压，进而使发动机带动空调压缩机。具体地，空调外机使用24V直流压缩机和24V直流风机，空调内机使用24V直流风机，且为了配合24V直流系统需要使用昂贵的24V直流压缩机。而空调外机和空调内机全部使用和电池电压相当的低压直流风机和直流压缩机成本极高，并且这种小型低压负载电流大、线材损耗大、能效低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个方面在于提出了一种车载空调的供电装置。

本发明的另一个方面在于提出了一种车载空调。

本发明的再一个方面在于提出了一种车载空调的控制方法。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提出了一种车载空调的供电装置，车载空调包括空调内机和空调外机，供电装置包括：电池组件；升压组件，设置于空调外机内，升压组件被配置为将电池组件的供电电压升压后传输至空调外机的高压负载和/或空调内机的高压负载。

本发明提供的车载空调的供电装置包括电池组件和升压组件，升压组件设置于空调外机内，升压组件将电池组件的供电电压进行升压得到直流高压，进而提供给空调内机和/或空调外机的高压负载。增加升压组件的成本远低于空调内机和空调外机使用低压直流负载的成本，因此利用本发明的技术方案能够使车载空调的成本大幅下降，同时高压直流负载带来的电能损耗更低，有效地提升了整体系统的能效比。

根据本发明的上述车载空调的供电装置，还可以具有以下技术特征：

在上述技术方案中，空调内机包括：内机变频组件，连接至升压组件，升压组件将电池组件的供电电压升压后传输至内机变频组件，内机变频组件被配置为控制空调内机的高压负载；内机控制组件，连接至内机变频组件，内机控制组件被配置为控制内机变频组件；内机降压组件，连接至电池组件或升压组件，内机降压组件被配置为将电池组件的供电电压或升压组件的升压电压进行降压后传输至内机控制组件和空调内机的低压负载。

在该技术方案中，电池组件的供电电压一部分经过空调外机的升压组件升压后给空调内机的高压负载和内机变频组件供电，进而使得内机变频组件调节空调内机的高压负载，而另一部分可以通过内机降压组件降压后给内机控制组件供电。内机降压组件也可不与电池组件连接而是与升压组件连接，将升压组件的升压电压再进行降压后给内机控制组件供电。内机控制组件向内机变频组件发出控制信号，并且内机控制组件还用于处理与空调外机的通讯信息，确保空调内机与空调外机之间的正常通讯。需要说明的是，空调内机与空调外机中间的连接线使用低压24V直流电，保证安全。

在上述任一技术方案中，空调外机包括：外机变频组件，连接至升压组件，升压组件将电池组件的供电电压升压后传输至外机变频组件，外机变频组件被配置为驱动空调外机的高压负载；外机控制组件，连接至外机变频组件和升压组件，外机控制组件被配置为控制外机变频组件和升压组件；外机降压组件，接入电池组件与外机控制组件之间，外机降压组件被配置为将电池组件的供电电压降压后传输至外机控制组件。

在该技术方案中，电池组件的供电电压一部分经过升压组件升压后给空调外机的高压负载和外机变频组件供电，进而使得外机变频组件调节空调外机的高压负载。而另一部分通过外机降压组件降压到3V至6V后给外机控制组件供电，外机控制组件向外机变频组件和升压组件发出控制信号，并且外机控制组件还用于处理与空调内机的通讯信息，确保空调外机与空调内机之间的正常通讯。

在上述任一技术方案中，空调内机还包括：备用电源组件，连接至内机降压组件和内机控制组件，内机降压组件将电池组件的供电电压或升压组件的升压电压进行降压后传输至备用电源组件，备用电源组件被配置为基于车载空调待机向内机控制组件供电。

在该技术方案中，空调内机中设置备用电源组件，在车载空调正常工作时内机降压组件将电池组件的供电电压或者升压组件的升压电压降压后给备用电源组件充电。当车载空调处于待机模式时外机控制组件停止驱动升压组件，中断全部高压部分电路，使得内机变频组件、外机变频组件、空调外机的高压负载以及空调内机的高压负载均停止工作，并且内机降压组件和空调内机的低压负载停止工作，此时备用电源组件开始给内机控制组件供电，内机控制组件与外机控制组件能够保持通讯功能。通过本发明的技术方案，在车载空调待机时控制停止驱动升压组件，即可做到停止大功率器件工作，而由于备用电源组件的存在通讯和待机线路依然有电，能够在不增加额外电路的基础上实现低功耗待机。

在上述任一技术方案中，升压组件包括：驱动电路，驱动电路的输入端连接至外机控制组件；升压电路，升压电路的输入端连接至电池组件，升压电路的控制端连接至驱动电路的输出端，升压电路的输出端连接至空调外机的高压负载和/或空调内机的高压负载；驱动电路根据外机控制组件的控制信号驱动升压电路，升压电路将电池组件的供电电压升压。

在该技术方案中，升压组件的驱动电路由外机控制组件发出的控制信号进行控制，驱动电路驱动升压组件的升压电路将电池组件的供电电压进行升压并提供给空调内机的高压负载和/或空调外机的高压负载，由高压直流负载代替低压直流负载，降低成本。

在上述任一技术方案中，升压电路包括：第一电阻和第一电容，第一电阻与第一电容串联成串联电路；第一二极管，第一二极管与串联电路并联成第一并联回路；第一电感，第一电感与第一并联回路串联后接入电池组件与空调外机的高压负载和/或空调内机的高压负载之间；第一电解电容，第一电解电容接入空调外机的高压负载和/或空调内机的高压负载与地端之间；第一开关电路，第一开关电路的输入端连接至驱动电路，第一开关电路的输出端接入第一电感和第一并联回路之间；第一开关电路导通，电池组件向第一电感充电，第一开关电路关闭，第一电感经第一并联回路向第一电解电容放电。

在该技术方案中，驱动电路对第一开关电路进行开关控制，第一开关电路、第一电感、第一电解电容组成反激升压拓扑电路，通过改变控制组件的开关频率控制升压电路的输出电压的大小，实现升压功能。当第一开关电路导通时，电池组件向第一电感充电，当第一开关电路关闭时，第一电感经第一并联回路向第一电解电容放电，进而使得升压电路的输出电压升压。

在上述任一技术方案中，第一开关电路包括：第一晶体管，第一晶体管的漏极接入第一电感和第一并联回路之间，第一晶体管的源极接地端；第二电阻和第二二极管，第二电阻与第二二极管并联成第二并联回路，第二并联回路的一端连接至第一晶体管的栅极，另一端接地端；第三电阻和第三二极管，第三电阻与第三二极管并联成第三并联回路，第三并联回路的一端连接至第一晶体管的栅极，另一端连接至驱动电路的输出端；第四二极管，第四二极管的阴极接入第三并联回路与驱动电路之间，第四二极管的阳极接地端。

在该技术方案中，通过控制第一晶体管的开关或导通使得第一电感充电或者向第一电解电容放电，进而实现升压，第二并联回路、第三并联回路和第四二极管均起到保护电路的作用。

其中，第一晶体管包括金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管和二极管中的至少一种。

在上述任一技术方案中，升压电路包括第二电感、第三电感、第二电容、第三电容、第五二极管、第二电解电容、第二开关电路、第三开关电路；第二电感的一端连接至电池组件相连接，第二电容的一端连接至第二电感的另一端，第二电容的另一端通过第五二极管连接至第二电解电容；第三电感的一端连接至电池组件相连接，第三电容的一端连接至第三电感的另一端，第三电容的另一端通过第五二极管连接至第二电解电容；第二电解电容接入空调外机的高压负载和/或空调内机的高压负载与地端之间；第二开关电路的第一端连接至驱动电路，第二开关电路的第二端接入第二电感和第二电容之间，第二开关电路的第三端接地端；第三开关电路的第一端连接至驱动电路，第三开关电路的第二端接入第三电感和第三电容之间，第三开关电路的第三端接地端；第二开关电路导通，电池组件向第二电感充电，第二开关电路关闭，第二电感经过第二电容和第五二极管向第二电解电容放电；第三开关电路导通，电池组件向第三电感充电，第三开关电路关闭，第三电感经过第三电容和第五二极管向第二电解电容放电。

在该技术方案中，驱动电路对第二开关电路和第三开关电路进行开率控制,第二电感、第三电感、第二开关电路、第三开关电路和第二电解电容组成双路升压拓扑电路，通过改变控制组件的开关频率控制升压电路的输出电压的大小，实现升压功能。当第二开关电路导通时电池组件的电压加载在第二电感两端，第二电感的电流开始上升，电能存储在第二电感中，当第二开关电路关闭时存储在第二电感中的能量开始释放，一部分经过第二电容和第五二极管向第二电解电容放电。当第三开关电路导通时电池组件的电压加载在第三电感两端，第三电感的电流开始上升，电能存储在第三电感中，当第三开关电路关闭时存储在第三电感中的能量开始释放，一部分经过第三电容和第五二极管向第二电解电容放电。

在上述任一技术方案中，升压电路还包括：第六二极管，第六二极管接入第二电感和第五二极管之间，被配置为第二开关电路关闭将第二电感的电能传输至第三电容；第七二极管，第七二极管接入第三电感和第五二极管之间，被配置为第三开关电路关闭将第三电感的电能传输至第二电容。

在该技术方案中，当第二开关电路关闭时存储在第二电感中的能量开始释放，一部分通过第六二极管到达第三电容，且此时第三开关电路为导通，所以第三电容的一端与地端连接，即该端的电位为0V，即第三电容两端的电压与加载在第二开关电路上的电压一致。当第三开关电路关闭时存储在第三电感中的能量开始释放，一部分通过第七二极管到达第二电容，且此时第二开关电路为导通，所以第二电容的一端与地端连接，即该端的电位为0V，即第二电容两端的电压与加载在第三开关电路上的电压一致。

在上述任一技术方案中，第二开关电路和/或第三开关电路包括：第二晶体管，第二晶体管的漏极作为第二开关电路的输出端和/或第三开关电路的输出端，第二晶体管的源极接地端；第四电阻和第八二极管，第四电阻与第八二极管并联成第四并联回路，第四并联回路的一端连接至第二晶体管的栅极，另一端接地端；第五电阻和第九二极管，第五电阻与第九二极管并联成第五并联回路，第五并联回路的一端连接至第二晶体管的栅极，另一端连接至驱动电路的输出端；第十二极管，第十二极管的阴极接入第五并联回路与驱动电路之间，第十二极管的阳极接地端。

在该技术方案中，通过控制第二开关电路的晶体管的开关或导通使得第二电感充电或者向第二电解电容放电，或者通过控制第三开关电路的晶体管的开关或导通使得第三电感充电或者向第二电解电容放电，进而实现升压，第四并联回路、第五并联回路和第十二极管均起到保护电路的作用。

其中，第二晶体管包括金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管和二极管中的至少一种。

在上述任一技术方案中，空调内机的高压负载为内机风机；空调外机的高压负载为外机风机和/或外机压缩机。

在该技术方案中，使用升压组件将电压升高到200V至300V，分别供给内机高压直流风机、外机高压直流压缩机和外机高压直流风机，保证高压负载稳定运行，提升系统的能效比。

在上述任一技术方案中，电池组件的供电电压为以下任一种：12V、24V、48V。

在该技术方案中，升压组件可以将12V、24V、48V的直流电升压到200V至300V直流电，从而提供给高压直流负载使用。

根据本发明的另一个方面，提出了一种车载空调，包括：空调内机；空调外机；如上述任一技术方案的车载空调的供电装置，车载空调的供电装置被配置为向空调内机和/或空调外机供电。

本发明提供的车载空调包括如上述任一技术方案的车载空调的供电装置，因此该车载空调包括上述任一技术方案的车载空调的供电装置的全部有益效果。

根据本发明的再一个方面，提出了一种车载空调的控制方法，用于如上述任一项的车载空调的供电装置，控制方法包括：接收车载空调的待机指令；根据待机指令，控制空调外机的外机控制组件将升压组件关闭，以及控制空调内机的备用电池组件向空调内机的内机控制组件供电。

本发明提供的车载空调的车载空调的控制方法，当车载空调需要待机时空调外机的外机控制组件停止驱动升压组件，中断全部高压部分电路，使得内机变频组件、外机变频组件、空调外机的高压负载以及空调内机的高压负载均停止工作，并且内机降压组件和空调内机的低压负载停止工作，此时备用电源组件开始给内机控制组件供电，内机控制组件与外机控制组件能够保持通讯功能。通过本发明的技术方案，在车载空调待机时控制停止驱动升压组件，即可做到停止大功率器件工作，而由于备用电源组件的存在通讯和待机线路依然有电，能够在不增加额外电路的基础上实现低功耗待机。

根据本发明的上述车载空调的控制方法，还可以具有以下技术特征：

在上述技术方案中，还包括：根据待机指令，控制外机控制组件将空调外机的高压负载、空调内机的高压负载以及空调内机的低压负载关闭。

在该技术方案中，当车载空调需要待机时将空调外机的高压负载、空调内机的高压负载以及空调内机的低压负载关闭，以降低功耗。

在上述任一技术方案中，在接收车载空调的待机指令之前，还包括：控制空调内机的内机降压组件将电池组件的供电电压或升压组件的升压电压降压后传输至备用电源组件和空调内机的低压负载。

在该技术方案中，控制空调内机的内机降压组件为备用电源组件充电，以确保在车载空调待机时能够通过备用电源组件为内机控制组件供电，保持空调内机与空调外机通讯畅通。

在上述任一技术方案中，在接收车载空调的待机指令之前，还包括：控制升压组件将电池组件的供电电压升压后传输至空调外机的高压负载和空调内机的高压负载。

在该技术方案中，升压组件将电池组件的供电电压进行升压得到直流高压，进而提供给空调内机和/或空调外机的高压负载。增加升压组件的成本远低于空调内机和空调外机使用低压直流负载的成本，因此利用本发明的技术方案能够使车载空调的成本大幅下降，同时高压直流负载带来的电能损耗更低，有效地提升了整体系统的能效比。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了相关技术中车载空调的结构示意图；

图2示出了本发明的第一个车载空调的结构示意图；

图3示出了本发明的第二个车载空调的结构示意图；

图4示出了本发明的第三个车载空调的结构示意图；

图5示出了本发明的第四个车载空调的结构示意图；

图6示出了本发明的第五个车载空调的结构示意图；

图7示出了本发明的第一个车载空调的升压组件的电路结构图；

图8示出了本发明的第二个车载空调的升压组件的电路结构图；

图9示出了本发明的第一个车载空调的控制方法的流程示意图；

图10示出了本发明的第二个车载空调的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

本发明第一个实施例，提出一种车载空调，图2和图6示出了本发明的车载空调的结构示意图。如图2所示，该车载空调包括：

空调内机202；

空调外机204；

车载空调的供电装置。

车载空调的供电装置包括：电池组件206；

升压组件2402，设置于空调外机204内，升压组件2402被配置为将电池组件206的供电电压升压后传输至空调外机高压负载2404和/或空调内机高压负载2202。

如图3和图4所示，空调内机202包括：内机变频组件2204，连接至升压组件2402，升压组件2402将电池组件206的供电电压升压后传输至内机变频组件2204，内机变频组件2204被配置为控制空调内机高压负载2202；内机控制组件2206，连接至内机变频组件2204，内机控制组件2206被配置为控制内机变频组件2204；内机降压组件2208，图3所示，内机降压组件2208连接至电池组件206，内机降压组件2208被配置为将电池组件206的供电电压进行降压后传输至内机控制组件2206和空调内机低压负载2210，或者如图4所示，内机降压组件2208连接至升压组件2402，内机降压组件2208被配置为将升压组件2402的升压电压进行降压后传输至内机控制组件2206和空调内机低压负载2210。

空调内机202还包括：备用电源组件2212，连接至内机降压组件2208和内机控制组件2206，内机降压组件2208将电池组件206的供电电压(如图3所示)或升压组件2402的升压电压(如图4所示)进行降压后传输至备用电源组件2212，备用电源组件2212被配置为基于车载空调待机向内机控制组件2206供电。备用电源组件2212还可以连接至空调内机低压负载2210。也就是说，备用电源组件2212的充电来源包括两种：第一种为电池的24V供电电压给备用电源组件2212充电，备用电源组件2212在需要时对待机电路充电；第二种如图5所示，为外机升压后的220V给备用电源组件2212充电，备用电源组件2212在需要时对待机电路(内机控制组件2206和空调内机低压负载2210)充电，当然第二种来源中需要由内机降压组件2208将220V电压进行降压后传输至备用电源组件2212。

空调外机204包括：外机变频组件2406，连接至升压组件2402，升压组件2402将电池组件206的供电电压升压后传输至外机变频组件2406，外机变频组件2406被配置为驱动空调外机高压负载2404；外机控制组件2408，连接至外机变频组件2406和升压组件2402，外机控制组件2408被配置为控制外机变频组件2406和升压组件2402；外机降压组件2410，接入电池组件206与外机控制组件2408之间，外机降压组件2410被配置为将电池组件206的供电电压降压后传输至外机控制组件2408。

本发明提供的车载空调的供电装置包括电池组件206和升压组件2402，升压组件2402设置于空调外机204内，升压组件2402将电池组件206的供电电压进行升压得到直流高压，进而提供给空调内机高压负载2202和/或空调外机高压负载2404。增加升压组件2402的成本远低于空调内机和空调外机使用低压直流负载的成本，因此利用本发明的技术方案能够使车载空调的成本大幅下降，同时高压直流负载带来的电能损耗更低，有效地提升了整体系统的能效比。

空调内机202的供电原理：电池组件206的供电电压一部分经过空调外机的升压组件2402升压后给空调内机高压负载2202和内机变频组件2204供电，进而使得内机变频组件2204调节空调内机高压负载2202，而另一部分可以通过内机降压组件2208降压后给内机控制组件2206供电。内机降压组件2208也可不与电池组件206连接而是与升压组件2402连接，将升压组件2402的升压电压再进行降压后给内机控制组件2206供电。内机控制组件2206向内机变频组件2204发出控制信号，并且内机控制组件2206还用于处理与空调外机204的通讯信息，确保空调内机202与空调外机204之间的正常通讯。需要说明的是，空调内机202与空调外机204中间的连接线使用低压24V直流电，保证安全。

空调内机202中设置备用电源组件2212，在车载空调正常工作时内机降压组件2208将电池组件206的供电电压或者升压组件2402的升压电压降压后给备用电源组件2212充电。当车载空调处于待机模式时外机控制组件2408停止驱动升压组件2402，中断全部高压部分电路，使得内机变频组件2204、外机变频组件2406、空调外机高压负载2404以及空调内机高压负载2202均停止工作，并且内机降压组件2208和空调内机低压负载2210停止工作，此时备用电源组件2212开始给内机控制组件2206供电，内机控制组件2206与外机控制组件2408能够保持通讯功能。通过本发明的技术方案，在车载空调待机时控制停止驱动升压组件2402，即可做到停止大功率器件工作，而由于备用电源组件2212的存在通讯和待机线路依然有电，能够在不增加额外电路的基础上实现低功耗待机。

空调外机204的供电原理：电池组件206的供电电压一部分经过升压组件2402升压后给空调外机高压负载2404和外机变频组件2406供电，进而使得外机变频组件2406调节空调外机高压负载2404。而另一部分通过外机降压组件2410降压到3V至6V后给外机控制组件2408供电，外机控制组件2408向外机变频组件2406和升压组件2402发出控制信号，并且外机控制组件2408还用于处理与空调内机202的通讯信息，确保空调外机204与空调内机202之间的正常通讯。

本发明第二个实施例，提出一种车载空调，图6示出了本发明的车载空调的结构示意图。其中，该车载空调包括：

空调内机202，包括：空调内机高压负载2202、内机控制组件2206、空调内机低压负载2210；

空调外机204，包括：升压组件2402、空调外机高压负载2404，升压组件2402被配置为向空调内机高压负载2202、空调外机高压负载2404供电；

电池组件206，被配置为向内机控制组件2206、空调内机低压负载2210供电。

图7示出了本发明的第一个车载空调的升压组件的电路结构图。其中，该升压组件包括：

驱动电路402，驱动电路402的输入端连接至外机控制组件2408；

升压电路404，升压电路404的输入端连接至电池组件206，升压电路404的控制端连接至驱动电路402的输出端，升压电路404的输出端连接至空调外机高压负载2404和/或空调内机高压负载2202；驱动电路402根据外机控制组件2408的控制信号驱动升压电路404，升压电路404将电池组件206的供电电压升压；

升压电路404包括：第一电阻R1、第一电容C1、第一二极管D1、第一电感L1、第一电解电容E1、第一开关电路K1；

第一开关电路K1包括：第一晶体管Q1、第二电阻R2、第二二极管D2、第三电阻R3、第三二极管D3、第四二极管D4。

驱动电路402中芯片IC的INA端接并联的电阻和电容，其作用为滤波，VDD端接并联的电容，其作用为滤波。

其中，第一电阻R1与第一电容C1串联成串联电路，第一二极管D1与串联电路并联成第一并联回路，第一电感L1与第一并联回路串联后接入电池组件206与空调外机高压负载2404和/或空调内机高压负载2202之间，第一电解电容E1接入空调外机高压负载2404和/或空调内机高压负载2202与地端之间，第一开关电路K1的输入端连接至驱动电路402，第一开关电路K1的输出端接入第一电感L1和第一并联回路之间。驱动电路402对第一开关电路K1进行开关控制，第一开关电路K1、第一电感L1、第一电解电容E1组成反激升压拓扑电路，通过改变外机控制组件2408的开关频率控制升压电路404的输出电压的大小，实现升压功能。当第一开关电路K1导通时，电池组件206向第一电感L1充电，当第一开关电路K1关闭时，第一电感L1经第一并联回路向第一电解电容E1放电，进而使得升压电路404的输出电压升压。

第一开关电路K1的第一晶体管Q1的漏极接入第一电感L1和第一并联回路之间，第一晶体管Q1的源极接地端，第二电阻R2与第二二极管D2并联后一端连接至第一晶体管Q1的栅极，另一端接地端，第三电阻R3与第三二极管D3并联后一端连接至第一晶体管Q1的栅极，另一端连接至驱动电路402的输出端，第四二极管D4的阴极接入第三电阻R3和第三二极管D3的并联回路与驱动电路402之间，第四二极管D4的阳极接地端。通过控制第一晶体管Q1的开关或导通使得第一电感L1充电或者向第一电解电容E1放电，进而实现升压。

其中，第一晶体管Q1包括金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管和二极管中的至少一种。

图8示出了本发明的第二个车载空调的升压组件的电路结构图。其中，该升压组件包括：

驱动电路402，驱动电路402的输入端连接至外机控制组件2408；

升压电路404，升压电路404的输入端连接至电池组件206，升压电路404的控制端连接至驱动电路402的输出端，升压电路404的输出端连接至空调外机高压负载2404和/或空调内机高压负载2202；驱动电路402根据外机控制组件2408的控制信号驱动升压电路404，升压电路404将电池组件206的供电电压升压；

升压电路404包括：第二电感L2、第三电感L3、第二电容C2、第三电容C3、第五二极管D5、第二电解电容E2、第二开关电路K2、第三开关电路K3、第六二极管D6、第七二极管D7。第六二极管D6接入第二电感L2和第五二极管D5之间，被配置为第二开关电路K2关闭将第二电感L2的电能传输至第三电容C3；第七二极管D7接入第三电感L3和第五二极管D5之间，被配置为第三开关电路K3关闭将第三电感L3的电能传输至第二电容C2；

第六电阻R6与第四电容C4的并联回路与第五二极管D5并联；

第二开关电路K2和/或第三开关电路K3包括：第二晶体管Q2、第四电阻R4、第八二极管D8、第五电阻R5、第九二极管D9、第十二极管D10。第二晶体管Q2的漏极作为第二开关电路K2的输出端和/或第三开关电路K3的输出端，第二晶体管Q2的源极接地端；第四电阻R4与第八二极管D8并联成第四并联回路，第四并联回路的一端连接至第二晶体管Q2的栅极，另一端接地端；第五电阻R5与第九二极管D9并联成第五并联回路，第五并联回路的一端连接至第二晶体管Q2的栅极，另一端连接至驱动电路402的输出端；第十二极管D10的阴极接入第五并联回路与驱动电路402之间，第十二极管D10的阳极接地端。

驱动电路402中芯片IC的INA端和INB端分别接并联的电阻和电容，其作用为滤波，VDD端接电容，其作用为滤波。

其中，第二电感L2的一端连接至电池组件206相连接，第二电容C2的一端连接至第二电感L2的另一端，第二电容C2的另一端通过第五二极管D5连接至第二电解电容E2；第三电感L3的一端连接至电池组件206相连接，第三电容C3的一端连接至第三电感L3的另一端，第三电容C3的另一端通过第五二极管D5连接至第二电解电容E2；第二电解电容E2接入空调外机高压负载2404和/或空调内机高压负载2202与地端之间；第二开关电路K2的第一端连接至驱动电路402，第二开关电路K2的第二端接入第二电感L2和第二电容C2之间，第二开关电路K2的第三端接地端；第三开关电路K3的第一端连接至驱动电路402，第三开关电路K3的第二端接入第三电感L3和第三电容C3之间，第三开关电路K3的第三端接地端；第二开关电路K2导通，电池组件206向第二电感L2充电，第二开关电路K2关闭，第二电感L2经过第二电容C2和第五二极管D5向第二电解电容E2放电；第三开关电路K3导通，电池组件206向第三电感L3充电，第三开关电路K3关闭，第三电感L3经过第三电容C3和第五二极管D5向第二电解电容E2放电。

驱动电路402对第二开关电路K2和第三开关电路K3进行开率控制，第二电感L2、第三电感L3、第二开关电路K2、第三开关电路K3和第二电解电容E2组成双路升压拓扑电路，通过改变外机控制组件2408的开关频率控制升压电路404的输出电压的大小，实现升压功能。当第二开关电路K2导通时电池组件206的电压加载在第二电感L2两端，第二电感L2的电流开始上升，电能存储在第二电感L2中，当第二开关电路K2关闭时存储在第二电感L2中的能量开始释放，一部分经过第二电容C2和第五二极管D5向第二电解电容E2放电。当第三开关电路K3导通时电池组件206的电压加载在第三电感L3两端，第三电感L3的电流开始上升，电能存储在第三电感L3中，当第三开关电路K3关闭时存储在第三电感L3中的能量开始释放，一部分经过第三电容C3和第五二极管D5向第二电解电容E2放电。

当第二开关电路K2关闭时存储在第二电感L2中的能量开始释放，一部分通过第六二极管D6到达第三电容C3，且此时第三开关电路K3为导通，所以第三电容C3的一端与地端连接，即该端的电位为0V，即第三电容C3两端的电压与加载在第二开关电路K2上的电压一致。当第三开关电路K3关闭时存储在第三电感L3中的能量开始释放，一部分通过第七二极管D7到达第二电容C2，且此时第二开关电路K2为导通，所以第二电容C2的一端与地端连接，即该端的电位为0V，即第二电容C2两端的电压与加载在第三开关电路K3上的电压一致。

通过控制第二开关电路K2的晶体管的开关或导通使得第二电感L2充电或者向第二电解电容E2放电，或者通过控制第三开关电路K3的晶体管的开关或导通使得第三电感L3充电或者向第二电解电容E2放电，进而实现升压，第四并联回路、第五并联回路和第十二极管D10均起到保护电路的作用。

其中，第二晶体管Q2包括金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管和二极管中的至少一种。

在上述任一实施例中，空调内机的高压负载为内机风机；空调外机的高压负载为外机风机和/或外机压缩机。

在该实施例中，使用升压组件将电压升高到200V至300V，分别供给内机高压直流风机、外机高压直流压缩机和外机高压直流风机，保证高压负载稳定运行，提升系统的能效比。空调内机的低压负载可以为步进电机。

在上述任一实施例中，电池组件的供电电压为以下任一种：12V、24V、48V。

在该实施例中，电池组件可以为12V、24V或48V的蓄电池，升压组件可以将12V、24V、48V的直流电升压到200V至300V直流电，从而提供给高压直流负载使用。

本发明第三个实施例，提出了一种车载空调的控制方法，用于如上述任一项的车载空调的供电装置，图9示出了本发明的第一个车载空调的控制方法的流程示意图，其中，控制方法包括：

步骤102，接收车载空调的待机指令；

步骤104，根据待机指令，控制空调外机的外机控制组件将升压组件关闭，以及控制空调内机的备用电池组件向空调内机的内机控制组件供电。

本发明提供的车载空调的车载空调的控制方法，当车载空调需要待机时空调外机的外机控制组件停止驱动升压组件，中断全部高压部分电路，使得内机变频组件、外机变频组件、空调外机的高压负载以及空调内机的高压负载均停止工作，并且内机降压组件和空调内机的低压负载停止工作，此时备用电源组件开始给内机控制组件供电，内机控制组件与外机控制组件能够保持通讯功能。通过本发明的技术方案，在车载空调待机时控制停止驱动升压组件，即可做到停止大功率器件工作，而由于备用电源组件的存在通讯和待机线路依然有电，能够在不增加额外电路的基础上实现低功耗待机。

在一些实施例中，在步骤102接收车载空调的待机指令之前，还包括：控制空调内机的内机降压组件将电池组件的供电电压或升压组件的升压电压降压后传输至备用电源组件和空调内机的低压负载。

在该实施例中，控制空调内机的内机降压组件为备用电源组件充电，以确保在车载空调待机时能够通过备用电源组件为内机控制组件供电，保持空调内机与空调外机通讯畅通。

在一些实施例中，在步骤102接收车载空调的待机指令之前，还包括：控制升压组件将电池组件的供电电压升压后传输至空调外机的高压负载和空调内机的高压负载。

在该实施例中，升压组件将电池组件的供电电压进行升压得到直流高压，进而提供给空调内机和/或空调外机的高压负载。增加升压组件的成本远低于空调内机和空调外机使用低压直流负载的成本，因此利用本发明的技术方案能够使车载空调的成本大幅下降，同时高压直流负载带来的电能损耗更低，有效地提升了整体系统的能效比。

图10示出了本发明的第二个车载空调的控制方法的流程示意图，其中，控制方法包括：

步骤202，接收车载空调的待机指令；

步骤204，根据待机指令，控制外机控制组件将空调外机的高压负载、空调内机的高压负载以及空调内机的低压负载关闭；

步骤206，根据待机指令，控制空调外机的外机控制组件将升压组件关闭；

步骤208，控制空调内机的备用电池组件向空调内机的内机控制组件供电。

在该实施例中，当车载空调需要待机时将空调外机的高压负载、空调内机的高压负载以及空调内机的低压负载关闭，以降低功耗。

进一步地，在步骤202接收车载空调的待机指令之前，还包括：控制空调内机的内机降压组件将电池组件的供电电压或升压组件的升压电压降压后传输至备用电源组件和空调内机的低压负载。

进一步地，在步骤202接收车载空调的待机指令之前，还包括：控制升压组件将电池组件的供电电压升压后传输至空调外机的高压负载和空调内机的高压负载。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，除非另有明确的规定和限定；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种车载空调的供电装置，其特征在于，所述车载空调包括空调内机和空调外机，所述供电装置包括：

电池组件；

升压组件，设置于所述空调外机内，所述升压组件被配置为将所述电池组件的供电电压升压后传输至所述空调外机的高压负载和/或所述空调内机的高压负载。

2.根据权利要求1所述的车载空调的供电装置，其特征在于，所述空调内机包括：

内机变频组件，连接至所述升压组件，所述升压组件将所述电池组件的供电电压升压后传输至所述内机变频组件，所述内机变频组件被配置为控制所述空调内机的高压负载；

内机控制组件，连接至所述内机变频组件，所述内机控制组件被配置为控制所述内机变频组件；

内机降压组件，连接至所述电池组件或所述升压组件，所述内机降压组件被配置为将所述电池组件的供电电压或所述升压组件的升压电压进行降压后传输至所述内机控制组件和所述空调内机的低压负载。

3.根据权利要求2所述的车载空调的供电装置，其特征在于，所述空调外机包括：

外机变频组件，连接至所述升压组件，所述升压组件将所述电池组件的供电电压升压后传输至所述外机变频组件，所述外机变频组件被配置为驱动所述空调外机的高压负载；

外机控制组件，连接至所述外机变频组件和所述升压组件，所述外机控制组件被配置为控制所述外机变频组件和所述升压组件；

外机降压组件，接入所述电池组件与所述外机控制组件之间，所述外机降压组件被配置为将所述电池组件的供电电压降压后传输至所述外机控制组件。

4.根据权利要求2所述的车载空调的供电装置，其特征在于，所述空调内机还包括：

备用电源组件，连接至所述内机降压组件和所述内机控制组件，所述内机降压组件将所述电池组件的供电电压或所述升压组件的升压电压进行降压后传输至所述备用电源组件，所述备用电源组件被配置为基于所述车载空调待机向所述内机控制组件供电。

5.根据权利要求3所述的车载空调的供电装置，其特征在于，所述升压组件包括：

驱动电路，所述驱动电路的输入端连接至所述外机控制组件；

升压电路，所述升压电路的输入端连接至所述电池组件，所述升压电路的控制端连接至所述驱动电路的输出端，所述升压电路的输出端连接至所述空调外机的高压负载和/或所述空调内机的高压负载；

所述驱动电路根据所述外机控制组件的控制信号驱动所述升压电路，所述升压电路将所述电池组件的供电电压升压。

6.根据权利要求5所述的车载空调的供电装置，其特征在于，所述升压电路包括：

第一电阻和第一电容，所述第一电阻与所述第一电容串联成串联电路；

第一二极管，所述第一二极管与所述串联电路并联成第一并联回路；

第一电感，所述第一电感与所述第一并联回路串联后接入所述电池组件与所述空调外机的高压负载和/或所述空调内机的高压负载之间；

第一电解电容，所述第一电解电容接入所述空调外机的高压负载和/或所述空调内机的高压负载与地端之间；

第一开关电路，所述第一开关电路的输入端连接至所述驱动电路，所述第一开关电路的输出端接入所述第一电感和所述第一并联回路之间；

基于所述第一开关电路导通，所述电池组件向所述第一电感充电，基于所述第一开关电路关闭，所述第一电感经所述第一并联回路向所述第一电解电容放电。

7.根据权利要求6所述的车载空调的供电装置，其特征在于，所述第一开关电路包括：

第一晶体管，所述第一晶体管的漏极接入所述第一电感和所述第一并联回路之间，所述第一晶体管的源极接地端；

第二电阻和第二二极管，所述第二电阻与所述第二二极管并联成第二并联回路，所述第二并联回路的一端连接至所述第一晶体管的栅极，另一端接地端；

第三电阻和第三二极管，所述第三电阻与所述第三二极管并联成第三并联回路，所述第三并联回路的一端连接至所述第一晶体管的栅极，另一端连接至所述驱动电路的输出端；

第四二极管，所述第四二极管的阴极接入所述第三并联回路与所述驱动电路之间，所述第四二极管的阳极接地端。

8.根据权利要求5所述的车载空调的供电装置，其特征在于，所述升压电路包括第二电感、第三电感、第二电容、第三电容、第五二极管、第二电解电容、第二开关电路、第三开关电路；

所述第二电感的一端连接至所述电池组件相连接，所述第二电容的一端连接至所述第二电感的另一端，所述第二电容的另一端通过所述第五二极管连接至所述第二电解电容；

所述第三电感的一端连接至所述电池组件相连接，所述第三电容的一端连接至所述第三电感的另一端，所述第三电容的另一端通过所述第五二极管连接至所述第二电解电容；

所述第二电解电容接入所述空调外机的高压负载和/或所述空调内机的高压负载与地端之间；

所述第二开关电路的第一端连接至所述驱动电路，所述第二开关电路的第二端接入所述第二电感和所述第二电容之间，所述第二开关电路的第三端接地端；

所述第三开关电路的第一端连接至所述驱动电路，所述第三开关电路的第二端接入所述第三电感和所述第三电容之间，所述第三开关电路的第三端接地端；

基于所述第二开关电路导通，所述电池组件向所述第二电感充电，基于所述第二开关电路关闭，所述第二电感经过所述第二电容和所述第五二极管所述向所述第二电解电容放电；基于所述第三开关电路导通，所述电池组件向所述第三电感充电，基于所述第三开关电路关闭，所述第三电感经过所述第三电容和所述第五二极管所述向所述第二电解电容放电。

9.根据权利要求8所述的车载空调的供电装置，其特征在于，所述升压电路还包括：

第六二极管，所述第六二极管接入所述第二电感和所述第五二极管之间，被配置为基于所述第二开关电路关闭将所述第二电感的电能传输至所述第三电容；

第七二极管，所述第七二极管接入所述第三电感和所述第五二极管之间，被配置为基于所述第三开关电路关闭将所述第三电感的电能传输至所述第二电容。

10.根据权利要求8所述的车载空调的供电装置，其特征在于，所述第二开关电路和/或所述第三开关电路包括：

第二晶体管，所述第二晶体管的漏极作为所述第二开关电路的输出端和/或所述第三开关电路的输出端，所述第二晶体管的源极接地端；

第四电阻和第八二极管，所述第四电阻与所述第八二极管并联成第四并联回路，所述第四并联回路的一端连接至所述第二晶体管的栅极，另一端接地端；

第五电阻和第九二极管，所述第五电阻与所述第九二极管并联成第五并联回路，所述第五并联回路的一端连接至所述第二晶体管的栅极，另一端连接至所述驱动电路的输出端；

第十二极管，所述第十二极管的阴极接入所述第五并联回路与所述驱动电路之间，所述第十二极管的阳极接地端。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的车载空调的供电装置，其特征在于，

所述空调内机的高压负载为内机风机；

所述空调外机的高压负载为外机风机和/或外机压缩机。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的车载空调的供电装置，其特征在于，

所述电池组件的供电电压为以下任一种：12V、24V、48V。

13.一种车载空调，其特征在于，包括：

空调内机；

空调外机；

如权利要求1至12中任一项所述的车载空调的供电装置，所述车载空调的供电装置被配置为向所述空调内机和/或所述空调外机供电。

14.一种车载空调的控制方法，其特征在于，用于如权利要求1至12中任一项所述的车载空调的供电装置，所述控制方法包括：

接收所述车载空调的待机指令；

根据所述待机指令，控制所述空调外机的外机控制组件将所述升压组件关闭，以及控制所述空调内机的备用电池组件向所述空调内机的内机控制组件供电。

15.根据权利要求14所述的车载空调的控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述待机指令，控制所述外机控制组件将所述空调外机的高压负载、所述空调内机的高压负载以及所述空调内机的低压负载关闭。

16.根据权利要求14或15所述的车载空调的控制方法，其特征在于，在所述接收所述车载空调的待机指令之前，还包括：

控制所述空调内机的内机降压组件将所述电池组件的供电电压或所述升压组件的升压电压降压后传输至所述备用电源组件和所述空调内机的低压负载。

17.根据权利要求14或15所述的车载空调的控制方法，其特征在于，在所述接收所述车载空调的待机指令之前，还包括：

控制所述升压组件将所述电池组件的供电电压升压后传输至所述空调外机的高压负载和所述空调内机的高压负载。

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