CN110871658A - 一种车内湿度调节方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车厢湿度调节技术领域，特别是一种车内湿度调节方法及系统。通过获取车内环境温度和车内相对湿度，并根据车内环境温度和车内相对湿度判断车内环境温度是否小于车内温度下限值以及车内相对湿度是否大于相对湿度上限值；当车内环境温度小于车内温度下限值且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，控制开启车内采暖系统，直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间或者车内环境温度达到车内环境温度上限值，实现了车内湿度的调节，解决了现有车辆车厢除湿控制不合理导致的除湿效果较差的问题。

Description

一种车内湿度调节方法及系统

技术领域

本发明涉及车厢湿度调节技术领域，特别是一种车内湿度调节方法及系统。

背景技术

密闭或缺乏空气流通的空间内，人或动物呼出水汽，增大空间空气中的水分；长时间后，湿度增大。车内湿度增大后，遇到车上的玻璃，单层玻璃与外界低温直接接触，温度较低。当玻璃的温度低于车内空气的露点温度后，水汽开始在玻璃上结露，甚至流淌。玻璃结露影响乘员视野，同时也浸湿窗帘、乘客衣物等物件。另外，人体湿度舒适性适应有一定范围，车内湿度增大到一定程度后，人体体感不舒适。现有的除湿为空调制冷时，随空调制冷运行对车内空气进行除湿；且车辆高速运行时，进气系统风速会进行增加速度。但是现有除湿多为随制冷风速进行除湿，影响风速舒适性；而且在冬季低温状态下，车内制冷功能限制启动后，除湿功能失效；另外随制冷进行除湿时，时间不受控，且容易出现除湿过度。

发明内容

本发明的目的是提供一种车内湿度调节方法及系统，用以解决现有车辆车厢除湿控制不合理导致的除湿效果较差的问题。

为了实现车内湿度的调节，解决现有车辆车厢除湿控制不合理导致的除湿效果较差的问题。本发明提供一种车内湿度调节方法，包括以下步骤：

1)获取车内环境温度和车内相对湿度，并根据车内环境温度和车内相对湿度判断车内环境温度是否小于车内温度下限值以及车内相对湿度是否大于相对湿度上限值；

2)当车内环境温度小于车内温度下限值且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行升温降湿策略，所述升温降湿策略为控制开启车内采暖对车厢加热，直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间或者车内环境温度达到车内环境温度上限值。

有益效果是，能够根据车内温度和相对湿度，在车内温度较低时通过加热车厢降低车内的相对湿度，更合理的解决除湿问题。

进一步地，为了实现通过从车外引进冷空气中和车内高温，节约能源，该方法还包括：获取车外环境温度；根据车外环境温度判断车外环境温度是否小于车外温度下限值，若车外环境温度小于车外温度下限值，则当车内环境温度大于车内温度上限值时，执行换气降温策略，所述换气降温策略为控制车辆处于外循环状态直至车内环境温度低于车内环境温度上限值。

进一步地，为了实现通过从车外引进干燥空气中和车内高湿度的空气，同时避免车内温度发生较大变化，该方法还包括：获取车外环境温度；根据车外环境温度判断车外环境温度是否小于车外温度下限值，若车外环境温度小于车外温度下限值，当车内环境温度处于车内温度上限值与车内温度下限值之间且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行恒温换气降湿策略，所述恒温换气降湿策略为控制车辆处于外循环状态且开启车内采暖对车厢加热直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间。

进一步地，为了满足调节方法的全面适用性，该方法还包括制冷除湿策略，所述制冷除湿策略为控制开启空调制冷直至车内环境温度高于车内环境温度下限值；若车外环境温度大于车外温度下限值，则当车内环境温度大于车内温度上限值，或者车内环境温度处于车内温度上限值与车内温度下限值之间且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行制冷除湿策略。

进一步地，为了节省车内加湿器，降低整车成本、缩小布置空间和减少整车重量，该方法还包括自然增湿策略，所述自然增湿策略为控制车辆处于内循环状态直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间，当车内相对湿度小于相对湿度下限值时，执行自然增湿策略。

为了便于实施上述方法，本发明还提供一种车内湿度调节系统，包括存储器、控制器以及存储在存储器中并可在控制器上运行的计算机程序，所述控制器执行所述程序时实现以下步骤：

1)获取车内环境温度和车内相对湿度，并根据车内环境温度和车内相对湿度判断车内环境温度是否小于车内温度下限值以及车内相对湿度是否大于相对湿度上限值；

2)当车内环境温度小于车内温度下限值且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行升温降湿策略，所述升温降湿策略为控制开启车内采暖系统对车厢加热，直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间或者车内环境温度达到车内环境温度上限值，能够根据车内温度和相对湿度，在车内温度较低时通过加热车厢降低车内的相对湿度，更合理的解决除湿问题

进一步地，为了实现通过从车外引进冷空气中和车内高温，节约能源，所述控制器执行所述程序时还实现：获取车外环境温度；根据车外环境温度判断车外环境温度是否小于车外温度下限值，若车外环境温度小于车外温度下限值，则当车内环境温度大于车内温度上限值时，执行换气降温策略，所述换气降温策略为控制车辆处于外循环状态直至车内环境温度低于车内环境温度上限值。

进一步地，为了实现通过从车外引进干燥空气中和车内高湿度的空气，同时避免车内温度发生较大变化，所述控制器执行所述程序时还实现：获取车外环境温度；根据车外环境温度判断车外环境温度是否小于车外温度下限值，若车外环境温度小于车外温度下限值，当车内环境温度处于车内温度上限值与车内温度下限值之间且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行恒温换气降湿策略，所述恒温换气降湿策略为控制车辆处于外循环状态且开启车内采暖对车厢加热直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间。

进一步地，为了满足调节方法的全面适用性，所述调节系统还包括用于对车厢制冷除湿的空调系统，所述控制器执行所述程序时还实现：若车外环境温度大于车外温度下限值，则当车内环境温度大于车内温度上限值，或者车内环境温度处于车内温度上限值与车内温度下限值之间且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行制冷除湿策略，所述制冷除湿策略为控制开启空调制冷直至车内环境温度高于车内环境温度下限值。

进一步地，为了节省车内加湿器，降低整车成本、缩小布置空间和减少整车重量，所述控制器执行所述程序时还实现：当车内相对湿度小于相对湿度下限值时，执行自然增湿策略，所述自然增湿策略为控制车辆处于内循环状态直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间。

附图说明

图1是本发明的一种车内湿度调节方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

方法实施例

本发明提供一种车内湿度调节方法，该方法包括如下策略：

策略1、升温降湿策略；

策略2、换气降温策略；

策略3、恒温换气降湿策略；

策略4、制冷除湿策略；

策略5、自然增湿策略。

该方法包括以下步骤：

步骤1、获取车内环境温度和车内相对湿度，判断车内环境温度是否小于车内温度下限值以及车内相对湿度是否大于相对湿度上限值。

步骤2、根据不同的车内环境温度和湿度控制车辆执行相应的策略。

另外，如图1所示，步骤1中除了获取车内环境温度和车内相对湿度外，还可以增加获取车外环境温度，并进行车外环境温度与车外温度下限值的比较逻辑。图1中，车内温度对应车内环境温度，车外温度对应车外环境温度，车内湿度对应车内相对湿度。

因此，步骤2中结合车外环境温度、车内环境温度和车内相对湿度，具体的可以将车辆所处的环境状态分为以下情况：

1、车外环境温度Tw小于车外温度下限值T的情况，该情况下车内环境存在以下状态：

1.1、车内环境温度Tn低于车内温度下限值Tsmin，且车内相对湿度ψn大于相对湿度上限值ψsmax，即Tn＜Tsmin且ψn＞ψsmax。

此状态下车内温度较低，低于舒适性温度，同时相对湿度较大，高于舒性相对湿度，此时，利用车内含湿量dn不变的情况下，相对湿度随温度增高而减小的原理，通过升温降湿来降低车内实时相对湿度ψn，即满足了车内相对湿度达到舒适性范围，又使车内温度也达到了舒适温度范围。

因此，此状态下执行策略1即升温降湿策略，该升温降湿策略为控制开启车内采暖对车厢加热，直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间或者车内环境温度达到车内环境温度上限值。

1.2、车内环境温度Tn低于车内温度下限值Tsmin，且车内相对湿度ψn小于相对湿度下限值ψsmin，即Tn＜Tsmin且ψn＜ψsmin。

车内空气温度较低，湿度较小，人体感不适，需增加车内湿度ψn，达到湿度舒适性范围。因此，此状态下执行策略5即自然增湿策略，通过车内乘员呼出的水蒸气，增加车内空气中的含湿量，提升车内湿度，使其自然增湿达到舒适性范围，节省了车内加湿器，节省整车成本、布置空间、重量。

1.3、车内环境温度Tn高于车内温度上限值Tsmax，且车内相对湿度ψn大于相对湿度上限值ψsmax，即Tn＞Tsmax且ψn＞ψsmax。

车内温度较高，需求降温，湿度较大，需求降湿；同时Tw＜T，环境温度较低，可有效利用于降温、降湿。因此，执行策略2即换气降温策略，该换气降温策略为控制车辆处于外循环状态直至车内环境温度低于车内环境温度上限值。

第一步：先调节车内温度，通过引入车外冷空气，同步排出车内热空气，车内温度达到舒适区间后停止外进气引风。第二步：在车外进风结束后，进行车内湿度舒适性调节。

第二步时，若车内湿度已处于湿度舒适性范围，则不再进行处理。若车内湿度高于湿度舒适性范围，则环境状态为下文1.5中的状态，处理方式如下文1.5中所示。若车内湿度低于湿度舒适性范围，则环境状态为下文1.6中的状态，处理方式如下文1.6中所示。

通过车外引进低温、低湿的冷空气，中和车内高温、高湿的热空气，同时排出部分含湿量较高的热空气，达到车内快速调节温度、湿度的效果。

1.4、车内环境温度Tn高于车内温度上限值Tsmax，且车内相对湿度ψn小于相对湿度下限值ψsmin，即Tn＞Tsmax且ψn＜ψsmin。

此状态下，车内温度较高，需求降温，湿度较小，需求增湿；同时Tw＜T，环境温度较低，可有效利用于降温。此时，执行策略2即换气降温策略，再执行策略5即自然增湿策略。

第一步：先调节车内温度，通过引入车外冷空气，同步排出车内热空气，车内温度达到舒适区间后停止外进气引风。第二步：在进气降温后，此时，车内空气温度舒适，湿度较小，通过车内乘员呼出的水蒸气，增加车内空气中的含湿量，提升车内湿度，使其自然增湿达到舒适性范围。

1.5、车内温度Tn处于车内温度上限值Tsmax和车内温度下限值Tsmin之间，且车内相对湿度ψn大于相对湿度上限值ψsmax，即Tsmin≤Tn≤Tsmax且ψn＞ψsmax。

此时，执行策略3即恒温换气降湿策略，恒温换气降湿策略为控制车辆处于外循环状态且开启车内采暖对车厢加热直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间。

通过引入车外冷空气，与车内空气混合，同步排出车内湿空气，同时启动车内采暖系统对车内进行加热。益处是：引入车外冷空气用于引入车外干燥的空气，与车内湿度较大的空气混合，降低车内空气湿度；使其达到湿度舒适性范围区间值；同时，在车外干冷空气进入时，降低了车内空气温度，采暖系统对车内空气加热，确保车内温度平衡在温度舒适范围区间。

1.6、车内温度Tn处于车内温度上限值Tsmax和车内温度下限值Tsmin，且车内相对湿度ψn小于相对湿度上限值ψsmin，即Tsmin≤Tn≤Tsmax且ψn＜ψsmin。

此状态下执行策略5即自然增湿策略，通过车内乘员呼出的水蒸气，增加车内空气中的含湿量，提升车内湿度，使其自然增湿达到舒适性范围，节省了车内加湿器，节省整车成本、布置空间、重量。

2、车外环境温度Tw大于车外温度下限值T的情况，该情况下车内环境存在以下状态：

2.1、车内环境温度Tn低于车内温度下限值Tsmin，且车内相对湿度ψn大于相对湿度上限值ψsmax，即Tn＜Tsmin且ψn＞ψsmax。

此状态下执行策略1即升温降湿策略，该升温降湿策略为控制开启车内采暖对车厢加热，直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间或者车内环境温度达到车内环境温度上限值。

2.2、车内环境温度Tn低于车内温度下限值Tsmin，且车内相对湿度ψn小于相对湿度下限值ψsmin，即Tn＜Tsmin且ψn＜ψsmin。

此状态下执行策略5即自然增湿策略，通过车内乘员呼出的水蒸气，增加车内空气中的含湿量，提升车内湿度，使其自然增湿达到舒适性范围。

2.3、车内环境温度Tn高于车内温度上限值Tsmax，且车内相对湿度ψn大于相对湿度上限值ψsmax，即Tn＞Tsmax且ψn＞ψsmax。

此状态下，执行策略4即制冷除湿策略，该制冷除湿策略为控制开启空调制冷直至车内环境温度高于车内环境温度下限值；空调本身可以通过将车内的空气与自身的冷凝器接触，使得高湿度空气在冷凝器上冷凝形成液态水，并通过排水系统排除，因此启动空调还附带有通风系统、排水系统等辅助系统的启动。

实现了对车内进行降温，使得Tn满足温度舒适性范围区间；同时对车内进行除湿，使得ψn满足湿度舒适性范围区间，并通过排水系统将空气中的水排除车外。

2.4、车内环境温度Tn高于车内温度上限值Tsmax，且车内相对湿度ψn小于相对湿度下限值ψsmin，即Tn＞Tsmax且ψn＜ψsmin。

此状态下，执行策略4即制冷除湿策略，再执行策略5即自然增湿策略，满足在Tw≥T、Tsmax＜Tn、ψn＜ψsmin的湿度处于舒适性区间范围，同时也保证空气温度处于舒适性区间。

第一步，启动车内空调制冷、通风、排水系统，对车内进行降温。第二步，制冷降温温度达到舒适性后，通过车内乘员呼出的水蒸气，增加车内空气中的含湿量，提升车内湿度，使其自然增湿达到舒适性范围。

2.5、车内温度Tn处于车内温度上限值Tsmax和车内温度下限值Tsmin之间，且车内相对湿度ψn大于相对湿度上限值ψsmax，即Tsmin≤Tn≤Tsmax且ψn＞ψsmax。

此状态下，执行策略4即制冷除湿策略，实现了对车内进行降温，同时对车内进行除湿。

2.6、车内温度Tn处于车内温度上限值Tsmax和车内温度下限值Tsmin，且车内相对湿度ψn小于相对湿度上限值ψsmin，即Tsmin≤Tn≤Tsmax且ψn＜ψsmin。

此状态下执行策略5即自然增湿策略，通过车内乘员呼出的水蒸气，增加车内空气中的含湿量，提升车内湿度，使其自然增湿达到舒适性范围。

上述的车内温度下限值和车内温度上限值分别对应人体的温度舒适性范围，上述的相对湿度上限值和相对湿度下限值分别对应人体的湿度舒适性范围，该两种范围分别为人为规定的，可根据使用情况进行调节。

总结上述两种情况中的各状态及其采取的策略，实际就是：

1)无论车外温度如何，当车内环境温度小于车内温度下限值且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行升温降湿策略。

2)若车外环境温度小于车外温度下限值，则当车内环境温度大于车内温度上限值时，执行换气降温策略。

3)若车外环境温度小于车外温度下限值，当车内环境温度处于车内温度上限值与车内温度下限值之间且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行恒温换气降湿策略。

4)若车外环境温度大于车外温度下限值，则当车内环境温度大于车内温度上限值，或者车内环境温度处于车内温度上限值与车内温度下限值之间且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行制冷除湿策略。

5)无论何种状态下，只要当车内相对湿度小于相对湿度下限值时，就执行自然增湿策略。

系统实施例

为了实现上述的方法，本发明提供一种实现车内湿度调节方法的系统，但实现上述的方法并不局限于该系统。该包括存储器、控制器以及存储在存储器中并可在控制器上运行的计算机程序，控制器执行程序时实现上述调节方法，该控制器如图1所示，为湿度舒适性调节智能控制器；另外，无论实现上述的何种策略，该系统至少需要包括车内温度传感器和车内湿度传感器，控制器的输入端连接车内温度传感器和车内湿度传感器。

为了实现策略1即升温降湿策略，该系统中还包括用于对车厢加热的采暖系统，控制器的输出端连接该采暖系统；为了实现对车外环境温度的判别，该系统还包括车外温度传感器，控制器的输入端连接车外温度传感器。

为了实现策略2即换气降温策略，该系统还包括车外温度传感器和用于使车辆处于外循环状态的外循环系统，控制器的输入端连接车外温度传感器，控制器的输出端连接外循环系统。

为了实现策略3即恒温换气降湿策略，该系统还包括车外温度传感器、对车厢加热的采暖系统以及用于使车辆处于外循环状态的外循环系统，控制器的输入端连接车外温度传感器，控制器的输出端连接采暖系统和外循环系统。

为了实现策略4即制冷除湿策略，该系统还包括车外温度传感器和用于对车厢制冷除湿的空调系统，控制器的输入端连接车外温度传感器，控制器的输出端连接空调系统，空调系统中设置有排气、排水等子系统，用于车厢的制冷除湿。

为了实现策略5即自然增湿策略，该系统还包括用于使车辆处于内循环状态的内循环系统，控制器的输出端连接内循环系统；为了实现对车外环境温度的判别，该系统还包括车外温度传感器，控制器的输入端连接车外温度传感器。

以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车内湿度调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取车内环境温度和车内相对湿度，并根据车内环境温度和车内相对湿度判断车内环境温度是否小于车内温度下限值以及车内相对湿度是否大于相对湿度上限值；

2)当车内环境温度小于车内温度下限值且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行升温降湿策略，所述升温降湿策略为控制开启车内采暖对车厢加热，直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间或者车内环境温度达到车内环境温度上限值。

2.根据权利要求1所述的车内湿度调节方法，其特征在于，还包括：获取车外环境温度；根据车外环境温度判断车外环境温度是否小于车外温度下限值，若车外环境温度小于车外温度下限值，则当车内环境温度大于车内温度上限值时，执行换气降温策略，所述换气降温策略为控制车辆处于外循环状态直至车内环境温度低于车内环境温度上限值。

3.根据权利要求1所述的车内湿度调节方法，其特征在于，还包括：获取车外环境温度；根据车外环境温度判断车外环境温度是否小于车外温度下限值，若车外环境温度小于车外温度下限值，当车内环境温度处于车内温度上限值与车内温度下限值之间且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行恒温换气降湿策略，所述恒温换气降湿策略为控制车辆处于外循环状态且开启车内采暖对车厢加热直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间。

4.根据权利要求2或3所述的车内湿度调节方法，其特征在于，还包括制冷除湿策略，所述制冷除湿策略为控制开启空调制冷直至车内环境温度高于车内环境温度下限值；若车外环境温度大于车外温度下限值，则当车内环境温度大于车内温度上限值，或者车内环境温度处于车内温度上限值与车内温度下限值之间且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行制冷除湿策略。

5.根据权利要求4所述的车内湿度调节方法，其特征在于，还包括自然增湿策略，所述自然增湿策略为控制车辆处于内循环状态直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间，当车内相对湿度小于相对湿度下限值时，执行自然增湿策略。

6.一种车内湿度调节系统，包括存储器、控制器以及存储在存储器中并可在控制器上运行的计算机程序，其特征在于，所述控制器执行所述程序时实现以下步骤：

1)获取车内环境温度和车内相对湿度，并根据车内环境温度和车内相对湿度判断车内环境温度是否小于车内温度下限值以及车内相对湿度是否大于相对湿度上限值；

2)当车内环境温度小于车内温度下限值且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行升温降湿策略，所述升温降湿策略为控制开启车内采暖系统对车厢加热，直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间或者车内环境温度达到车内环境温度上限值。

7.根据权利要求6所述的车内湿度调节系统，其特征在于，所述控制器执行所述程序时还实现：获取车外环境温度；根据车外环境温度判断车外环境温度是否小于车外温度下限值，若车外环境温度小于车外温度下限值，则当车内环境温度大于车内温度上限值时，执行换气降温策略，所述换气降温策略为控制车辆处于外循环状态直至车内环境温度低于车内环境温度上限值。

8.根据权利要求7所述的车内湿度调节系统，其特征在于，所述控制器执行所述程序时还实现：获取车外环境温度；根据车外环境温度判断车外环境温度是否小于车外温度下限值，若车外环境温度小于车外温度下限值，当车内环境温度处于车内温度上限值与车内温度下限值之间且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行恒温换气降湿策略，所述恒温换气降湿策略为控制车辆处于外循环状态且开启车内采暖对车厢加热直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间。

9.根据权利要求7或8所述的车内湿度调节系统，其特征在于，所述控制器执行所述程序时还实现：若车外环境温度大于车外温度下限值，则当车内环境温度大于车内温度上限值，或者车内环境温度处于车内温度上限值与车内温度下限值之间且车内相对湿度大于相对湿度上限值时，执行制冷除湿策略，所述制冷除湿策略为控制开启空调制冷直至车内环境温度高于车内环境温度下限值。

10.根据权利要求9所述的车内湿度调节系统，其特征在于，所述控制器执行所述程序时还实现：当车内相对湿度小于相对湿度下限值时，执行自然增湿策略，所述自然增湿策略为控制车辆处于内循环状态直至相对湿度在相对湿度上限值和相对湿度下限值之间。

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