CN110667334B - 车载空调器及其低功耗待机方法和电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车载空调器及其低功耗待机方法和电路，车载空调器包括室内机待机电路及用于给室内机待机电路提供待机电压以控制室内机待机的供电电路，供电电路包括用于以预设开关频率对输入电源进行升压调节的升压电路；车载空调器的低功耗待机方法包括：监控车载空调器的待机模式；在车载空调器进入待机模式时，控制升压电路按照预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作。本发明实现了降低车载空调器的待机功耗。

Description

车载空调器及其低功耗待机方法和电路

技术领域

本发明涉及车载空调器技术领域，特别涉及一种车载空调器的低功耗待机方法、车载空调器的低功耗待机电路及车载空调器。

背景技术

车载空调器又称驻车空调，一般应用于大型运输车辆，大型运输车辆经常需要在路边停车等候，由于等候时间短，一般不会关闭车载空调，此时为了节能，车主则会控制室内机进入待机模式。

目前，车载空调器的室内机为了能够正常处于待机模式，升压器必须长期正常工作，升压器长期正常工作所付出的代价就是高待机功耗，车辆停车过长后造成电池电量消耗完毕。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种车载空调器的低功耗待机方法，旨在降低车载空调器的待机功耗。

为实现上述目的，本发明提出一种车载空调器的低功耗待机方法，车载空调器包括室内机待机电路及用于给室内机待机电路提供待机电压以控制室内机待机的供电电路，所述供电电路包括用于以预设开关频率对输入电源进行升压调节的升压电路；所述车载空调器的低功耗待机方法包括：

监控车载空调器的待机模式；

在车载空调器进入待机模式时，控制所述升压电路按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作。

在一实施例中，所述在车载空调器进入待机模式时，控制所述升压电路按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作包括：

在车载空调器进入待机模式时，设定所述升压电路的输出电压为第一电压，控制所述升压电路按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作；其中，在所述第一预设时间内，所述升压电路将输入电压升压为所述第一电压。

在一实施例中，所述在所述第一预设时间内，所述升压电路将输入电压升压为所述第一电压具体为：在第一预设时间内，输出预设占空比的PWM脉宽调制信号，以控制所述升压电路将输入电源升压至所述第一电压。

在一实施例中，所述第一电压为60-120伏，所述预设占空比为70-80％。

在一实施例中，所述第一电压为70-80伏安。

在一实施例中，执行在车载空调器进入待机模式时，控制所述升压电路按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作的步骤之后，所述车载空调器的低功耗待机方法还包括：

获取所述升压电路的输出电压；

当所述升压电路的输出电压降低至第一预设电压时，控制所述升压电路工作，以使所述升压电路的输出电压升压至第二预设电压。

在一实施例中，所述第一预设电压等于或者大于所述室内机待机电路的最低工作电压。

在一实施例中，所述升压电路包括电源输入端、PFC电感、功率开关管、二极管、电容及电源输出端，所述PFC电感的一端连接所述电源输入端，所述PFC电感的另一端与所述二极管的阳极连接，所述二极管的阴极和所述电容的正极分别与所述电源输出端连接，所述电容的负极接地，所述功率开关管的输入端连接于所述PFC电感与所述二极管的公共端，所述功率开关管的输出端接地，所述功率开关管的受控端用于接入控制信号。

此外，本发明还提出一种车载空调器的低功耗待机电路，车载空调器包括室内机待机电路及用于给室内机待机电路提供待机电压以控制室内机待机的供电电路，所述供电电路包括用于以预设开关频率对输入电源进行升压调节的升压电路；所述车载空调器的低功耗待机电路包括：

存储器；

处理器，以及

存储在所述存储器上的车载空调器的低功耗待机程序，所述车载空调器的低功耗待机程序被所述处理器执行时实现如上所述的车载空调器的低功耗待机方法的步骤，参照上述实现，此处不再赘述。

此外，本发明还提出一种车载空调器，包括：

室内机；

室内机待机电路，用于控制所述室内机待机；

供电电路，用于给室内机待机电路提供工作电压，所述供电电路包括用于以预设开关频率对输入电源进行升压调节的升压电路；以及

车载空调器的低功耗待机电路或者使用了上述车载空调器的低功耗待机方法；车载空调器的低功耗待机电路或者车载空调器的低功耗待机方法分别参照上述实现，此处不再赘述。

本发明技术方案中，在车载空调器进入待机模式时，通过控制所述升压电路按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作，实现对对升压电路的间歇升压控制，这样升压电路在第一预设时间内把电压升上来，然后暂停第二预设时间，等到电压降下去之后，再恢复工作，以此循环。那么在第二预设时间内，升压电路由于不进行开关动作，这样就减少了驱动次数，并减少了开关开启和关断次数。因此，本实施例减少了驱动功耗，从而实现了降低车载空调器的待机功耗，而待机功耗降低则又能够提高车载电池的续航能力，节约电能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为车载空调器的部分电路功能模块示意图；

图2为本发明车载空调器的低功耗待机方法一实施例的流程示意图；

图3为本发明车载空调器的低功耗待机方法另一实施例的流程示意图；

图4为本发明升压电路一实施例的电路结构示意图；

图5为采用本发明车载空调器的低功耗待机方法中的输出电压波形和控制信号波形。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提出一种车载空调器。参照图1，车载空调器包括室内机、用于控制所述室内机待机的室内机待机电路100、用于给室内机待机电路100提供第一工作电压的供电电路200，所述供电电路200包括用于以预设开关频率对输入电源进行升压调节的升压电路210，升压电路210可以是PWM脉宽调制升压的PFC升压电路210或者是变压器升压电路210。在行业中，车载空调器的室内机为了能够正常处于待机模式，升压电路210必须长期正常工作，而且都是采用恒定开关频率驱动升压电路210对输入电源进行升压调节。这样，由于大型运输车辆经常需要路边停车或者长久驻车，导致车载空调器可能长时间处于高功耗的待机模式，造成待机功耗高。

为降低待机功耗，本发明提出一种车载空调器的低功耗待机方法。

参照图1、图2及图5，在本发明一实施例中，本发明提出的车载空调器的低功耗待机方法包括：

步骤S10、监控车载空调器的待机模式；

步骤S20、在车载空调器进入待机模式时，控制所述升压电路210按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作。

需要说明的是，升压电路210工作的时候产生的损耗有驱动功耗、开关损耗和导通损耗，而开关损耗与升压后的电压值以及在开、关开关管时流过开关管的电流有关，而在待机模式下，空调器的功耗非常小，所需的电流非常小。故在待机时升压电路210的损耗基本为开关损耗和驱动功耗。

本实施例中，第一预设时间为升压电路210的升压工作时间，在第一预设时间内，升压电路210输出的电压要达到目标设定电压，也就是说第一预设时间可以为升压电路210一直工作达到输出目标电压所需的最小时长，根据实验测试可以得知，当然第一预设时间也可以大于升压电路210一直工作达到目标电压所需的时长。然后依据第一预设时间，可以根据目标设定电压的大小配置相应的开关驱动频率。第二预设时间与第一预设时间可以相同可以不同，需要保证第二预设时间小于或者等于升压电路210从其输出的最大电压降低至最低需求电压的时长，最低需求电压为避免最终输出至室内机待机电路100的电压小于室内机待机电路100的最低工作电压，以避免由于电压过低可能造成室内机待机失效的问题。

本实施例中，在车载空调器进入待机模式时，通过控制所述升压电路210按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作，实现对对升压电路210的间歇升压控制，这样升压电路210在第一预设时间内把电压升上来，然后暂停第二预设时间，等到电压降下去之后，再恢复工作，以此循环，实现间歇工作，可以参照图5所示的输出电压和控制信号的波形。那么在第二预设时间内，升压电路210由于不进行开关动作，这样就减少了驱动次数，并减少了开关开启和关断次数。因此，本实施例减少了驱动功耗，此外，由于开关次数减少，流过开关的电流也相对降低一点，进而也减少了开关损耗，从而实现了降低待机功耗，而待机功耗降低则又能够提高车载电池的续航能力，节约电能。

需要说明的是，现有技术在室内机待机情况下，升压电路210为全额输出，而本申请述实施例中，升压电路210可以是全额输出或者降额输出，当然采用降额输出时，导通功耗较低，开关损耗较低。

在一实施例中，所述在车载空调器进入待机模式时，控制所述升压电路210按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作包括：

在车载空调器进入待机模式时，设定所述升压电路210的输出电压为第一电压，控制所述升压电路210按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作；其中，在所述第一预设时间内，所述升压电路210将输入电压升压为所述第一电压。

本实施例中第一电压大于或者等于室内机的最低工作电压，小于或者等于升压电路210的最大输出电压。

本实施例，在车载空调器进入待机模式后，增加了设定所述升压电路210的输出电压大小的步骤，使得升压电路210的输出电压可以降低，从而使得升压电路210的开关导通时，由于电压和电流降低，使得开关损耗降低。

在一实施例中，所述在所述第一预设时间内，所述升压电路210将输入电压升压为所述第一电压具体为：在第一预设时间内，输出预设占空比的PWM脉宽调制信号，以控制所述升压电路210将输入电源升压至所述第一电压。

由上述实施例可知，第一预设时间为升压电路210的升压工作时间，在第一预设时间内，升压电路210输出的电压要达到目标设定电压，本实施例中，目标设定电压为第一电压。也就是说，本实施例可以依据第一预设时间并根据第一电压的大小配置相应控制信号的占空比大小，即实现根据需要的目标电压配置开关的驱动频率。本实施例中，所述第一电压可以设定为60-120伏，所述预设占空比可为70-80％，以实现相对低压的情况下，控制升压电路210工作，减少开关损耗。

在一实施例中，所述第一电压为70-80伏安。通常的，升压电路210输出低于60伏时，则难以维持室内机待机电路100的正常工作，因此，设定所述第一电压为70-80伏安时，既可保证电压波动时，室内机待机电路100的工作电压不至于低于其最低工作电压，仍能保证室内机待机电路100正常工作，又能保证导通功耗尽可能的较低，因为电压和电流直接影响开关损耗。

在一实施例中，参照图3，执行在车载空调器进入待机模式时，控制所述升压电路210按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作的步骤之后，所述车载空调器的低功耗待机方法还包括：

步骤S30、获取所述升压电路210的输出电压；

步骤S40、当所述升压电路210的输出电压降低至第一预设电压时，控制所述升压电路210工作，以使所述升压电路210的输出电压升压至第二预设电压，所述第二预设电压大于或者等于所述第一工作电压；所述第一预设电压可以等于或者大于所述室内机待机电路100的最低工作电压，为了避免待机失效，第一预设电压不能低于所述室内机待机电路100的最低工作电压。

本实施例中，当检测到升压电路210的输出电压降低至第一预设电压时，控制升压电路210的输出电压升压至第二预设电压，可以避免降低功耗时可能造成待机失效的问题。第二预设电压可以是上述设定的第一电压，当室内机待机电路100的最低工作电压60伏，第二预设电压为80伏时，则检测到升压电路210的输出电压降低至60伏时，控制升压电路210的输出电压升压至80伏。

在一实施例中，上述升压电路210采用PFC升压电路210实现升压控制，参照图4，所述升压电路210包括电源输入端Vin、PFC电感L1、功率开关管Q1、二极管D1、电容C1及电源输出端UH，所述PFC电感L1的一端连接所述电源输入端，所述PFC电感L1的另一端与所述二极管D1的阳极连接，所述二极管D1的阴极和所述电容C1的正极分别与所述电源输出端UH连接，所述电容C1的负极接地，所述功率开关管Q1的输入端连接于所述PFC电感与所述二极管的公共端，所述功率开关管Q1的输出端接地，所述功率开关管Q1的受控端用于接入控制信号。通过PWM控制器输出脉宽调制信号即可实现驱动功率开关管Q1进行导通或者关断动作，可以理解的是，控制功率开关管Q1的导通/关断频率，可以实现电压大小的调节。

此外，为降低待机功耗，本发明还提供一种车载空调器的低功耗待机电路，所述车载空调器的低功耗待机电路包括：

存储器；

处理器，以及

存储在所述存储器上的车载空调器的低功耗待机程序，所述车载空调器的低功耗待机程序被所述处理器执行时实现上述任一实施例所述的车载空调器的低功耗待机方法的步骤。该车载空调器的低功耗待机方法的详细流程可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明车载空调器的低功耗待机电路中使用了上述车载空调器的低功耗待机方法，因此，本发明车载空调器的低功耗待机电路的实施例包括上述车载空调器的低功耗待机方法全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。同理，车载空调器包括了上述车载空调器的低功耗待机电路或者使用了上述车载空调器的低功耗待机方法，其具体实施例及技术效果也参照上述各个实施例实现，此处不再赘述。

Claims (8)

1.一种车载空调器的低功耗待机方法，其特征在于，车载空调器包括室内机待机电路及用于给室内机待机电路提供待机电压以控制室内机待机的供电电路，所述供电电路包括用于以预设开关频率对输入电源进行升压调节的升压电路；所述车载空调器的低功耗待机方法包括：

监控车载空调器的待机模式；

在车载空调器进入待机模式时，控制所述升压电路按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作；

所述在车载空调器进入待机模式时，控制所述升压电路按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作包括：

在车载空调器进入待机模式时，设定所述升压电路的输出电压为第一电压，控制所述升压电路按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作；其中，在所述第一预设时间内，所述升压电路将输入电压升压为所述第一电压；

所述在所述第一预设时间内，所述升压电路将输入电压升压为所述第一电压具体为：在第一预设时间内，输出预设占空比的PWM脉宽调制信号，以控制所述升压电路将输入电源升压至所述第一电压。

2.如权利要求1所述的车载空调器的低功耗待机方法，其特征在于，所述第一电压为60-120伏，所述预设占空比为70-80％。

3.如权利要求1所述的车载空调器的低功耗待机方法，其特征在于，所述第一电压为70-80伏。

4.如权利要求1所述的车载空调器的低功耗待机方法，其特征在于，执行在车载空调器进入待机模式时，控制所述升压电路按照所述预设开关频率每工作第一预设时间后停止工作，并间歇第二预设时间后再恢复工作的步骤之后，所述车载空调器的低功耗待机方法还包括：

获取所述升压电路的输出电压；

当所述升压电路的输出电压降低至第一预设电压时，控制所述升压电路工作，以使所述升压电路的输出电压升压至第二预设电压。

5.如权利要求4所述的车载空调器的低功耗待机方法，其特征在于，所述第一预设电压等于或者大于所述室内机待机电路的最低工作电压。

6.如权利要求1所述的车载空调器的低功耗待机方法，其特征在于，所述升压电路包括电源输入端、PFC电感、功率开关管、二极管、电容及电源输出端，所述PFC电感的一端连接所述电源输入端，所述PFC电感的另一端与所述二极管的阳极连接，所述二极管的阴极和所述电容的正极分别与所述电源输出端连接，所述电容的负极接地，所述功率开关管的输入端连接于所述PFC电感与所述二极管的公共端，所述功率开关管的输出端接地，所述功率开关管的受控端用于接入控制信号。

7.一种车载空调器的低功耗待机电路，其特征在于，车载空调器包括室内机待机电路及用于给室内机待机电路提供待机电压以控制室内机待机的供电电路，所述供电电路包括用于以预设开关频率对输入电源进行升压调节的升压电路；所述车载空调器的低功耗待机电路包括：

存储器；

处理器，以及

存储在所述存储器上的车载空调器的低功耗待机程序，所述车载空调器的低功耗待机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的车载空调器的低功耗待机方法的步骤。

8.一种车载空调器，其特征在于，包括：

室内机；

室内机待机电路，用于控制所述室内机待机；

供电电路，用于给室内机待机电路提供工作电压，所述供电电路包括用于以预设开关频率对输入电源进行升压调节的升压电路；以及

如权利要求7所述的车载空调器的低功耗待机电路或者使用了如权利要求1-6任一项所述的车载空调器的低功耗待机方法。

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