CN111070999A - 一种汽车空调弱电负载的供电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车空调弱电负载的供电控制方法，其特征在于，实时监测车载蓄电池的电量和弱电负载中风机的压损；当所述电量低于预设电量值时，启动低电量控制模式，和/或当所述电量介于满电和所述预设电量值之间且所述风机的压损超过预设压损值时，启动所述低电量控制模式；其中所述低电量控制模式包括以下控制步骤：S1、确定各个风机是否已开启，若已开启，则已开启的风机按当前状态正常运行；若未开启，则将未开启的风机的启动档位设定为中档；S2、未开启的风机若收到启动指令，判断未开启的风机的压损是否满足启动压损要求，若满足，启动风机：若不满足，不启动风机，且执行步骤S3；S3、将风机的启动档位设定为低档。

Description

一种汽车空调弱电负载的供电控制方法

技术领域

本发明涉及空调控制，具体涉及一种汽车空调弱电负载的供电控制方法。

背景技术

车载蓄电池为汽车空调中的弱电负载提供电源，其电量会影响汽车空调的各负载的运转状态。同时，由于汽车空调上各个弱电负载通过电源线与车载蓄电池连接，由于存在电源线的电压损失，故导致到最远端和最近端的弱电负载的端电压是不一样的。同时不同的弱电负载启动瞬间会致使电池电压会瞬间被拉低，若启动时序没有控制，则会导致远端的负载启动失败，从而影响空调机组的启动运行。

现有技术中汽车蓄电池的低电量的检测保护系统和方法，主要偏重于对蓄电池电量的检测和反馈，从而快捷地监控蓄电池电量，避免蓄电池的过渡消耗而引发的一些故障，并没有解决在实际应用中车载蓄电池电量过低时，汽车空调又恰好有使用需求的问题。虽然能暂时保护的蓄电池，但在电量低时，无法满足车主需要使用空调的需求。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种汽车空调弱电负载的供电控制方法，以解决上述问题，具体的：

本发明提供一种汽车空调弱电负载的供电控制方法，

实时监测车载蓄电池的电量和弱电负载中风机的压损；

当所述电量低于预设电量值时，启动低电量控制模式，和/或

当所述电量介于满电和所述预设电量值之间且所述风机的压损超过预设压损值时，启动所述低电量控制模式；

其中所述低电量控制模式包括以下控制步骤：

S1、确定各个风机是否已开启，若已开启，则已开启的风机按当前状态正常运行；若未开启，则将未开启的风机的启动档位设定为中档；

S2、未开启的风机若收到启动指令，判断未开启的风机的压损是否满足启动压损要求，若满足，启动风机：若不满足，不启动风机，且执行步骤S3；

S3、将风机的启动档位设定为低档。

优选地，所述低电量控制模式还包括：

若以低档启动，当启动次数达到预设启动次数时风机仍未启动，则在预设时间内禁止风机启动。

优选地，在禁止风机启动后，发出报警提示。

优选地，所述方法还包括：

当电量为满电状态时，停止低电量控制模式，采用主控系统控制，风机以最佳状态启动。

优选地，所述供电控制方法还包括：

在启动低电量控制模式后，主控系统保持对各风机的运转状态进行监测以调节压缩机的运转状态。

有益效果：本发明通过调节汽车空调主控系统中关于弱电负载的控制策略，使得风机等弱电负载在蓄电池低电量的某些时间内可正常启动运行，或由于线路过长造成压损较大时无法启动的情况下确保空调机组正常运转，从而提升车内舒适性和行车安全性，同时减少频繁更换电池的花费。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例的主控系统原理示意图；

图2是本发明一实施例的电池及弱电负载示意图；

图3是本发明一实施例的主控逻辑图；

图4是本发明一实施例的主备电池及弱电负载示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

本发明针对车载蓄电池的低电量和远端负载压损较大，造成风机无法启动，降低了用户体验度的问题，提出了一种汽车空调的控制策略。采用该控制策略能实现对风机供电的补偿控制，使得在蓄电池电量低和电源线弱电电压损较大的情况下，空调机组的弱电负载仍然可随整机正常启动运行，从而满足某段时间内的空调需求。这段特殊的控制逻辑与蓄电池电量正常时的控制逻辑互相独立，共同保护蓄电池的使用安全。即在启动该控制逻辑后，还通过汽车空调主控系统判断各弱电负载的运转状态，从而来控制压缩机是否启动运行以及调节转速，以避免制冷系统产生高压保护、冻结、不吹风等各种故障。

为更好的阐述本发明方案，本发明提供了一种具体的供电控制方法的实施例。

实施例1

本实施例中提供了一种汽车空调弱电负载的供电控制方法，包括

实时监测车载蓄电池的电量和弱电负载中风机的压损；

当所述电量低于预设电量值时，启动低电量控制模式，和/或，

当所述电量介于满电和所述预设电量值之间且所述风机的压损超过预设压损值时，启动所述低电量控制模式。

在对电池电量进行测量时，电池电量的高低可以通过其电压的高低来体现。由于在电量较低的时候，用户可能也存在启动空调的需求，并且蓄电池到风机的压损可能会由于线路过长等原因而造成风机无法启动。因此，基于在满足上述两种情况中任意一种情况发生时，对风机采用该低电量控制模式进行控制。

针对风机启动时的档位进行调整，在一种划分方式中，将所述风机的启动档位分为三档，包括高档、中档和低档。该低电量控制模式采用先设定为仅能以预设档位(中档)进行启动，若不能启动则执行逐级降档启动策略。风机的高、中、低档对应着风机不同的转速，可以理解为机组风机所需的最高转速、中间转速和最低转速，这些转速和风机特性相关，并非是明确指示出需要多少转/分钟，如在针对各个档位进行设定时，一种设定方式为根据系统需求可设最高转速2800转/分为高档，中间转速2000转/分为中档，最低转速1500转/分为低档。具体的：

首先确定各个风机是否已开启，若已开启，则已开启的风机按当前状态正常运行；若未开启，则将未开启的风机的启动档位设定为中档。该档位为在执行低电量控制模式时初步设定的启动档位，适合在对电量不足时启动风机。

在将风机的启动档位设定为中档后，未开启的风机若收到启动指令，判断未开启的风机的压损是否满足启动压损要求，若满足，启动风机。

若不满足，不启动风机，此时将风机的启动档位进行降档，设为低档，以低档档位启动。

为保护电池，避免由于频繁起动风机使得处于低电量状态下的电池造成损坏，所述低电量控制模式还包括：在执行至启动档位为低档时，若启动次数达到预设启动次数，而风机仍未启动，则在预设时间内禁止风机启动。可选地，在禁止风机启动后，发出报警提示。

对于上述补偿方法，还包括：若对低电量的车载蓄电池进行补电后，电量达到满电状态时，停止低电量控制模式，采用主控系统控制，风机以最佳状态启动。当蓄电池电量恢复到最佳状态后，若主控逻辑要求风机是高档，则恢复为高档运行；若主控逻辑要求是中低档，则保持当前状态。总的来说，主控逻辑的优先度会更高。即对于满电后的最佳状态可以是任一设定启动档位，不会受限，因此启动的低电量控制模式仅针对风机在低电量时进行调整，同时主控逻辑仍实时在对除风机以外的负载进行调控，当满电后，停止了低电量控制模式后，以最佳状态启动可以是：高档位进行启动，该方式是用以达到最快升温或者降温满足用户需要。

由于空调机组其他用电设备与风机可能是并联关系，也可能不相关，因为其他用电设备可能会用到强电，而风机的启动和运行与空调运行是相关的，因此这些风机以外的负载可以由主控逻辑进行控制，比如冷凝风机若停止运行了，则主控逻辑会控制压缩机也停止，否则会高压保护。

进一步可选地，所述供电控制方法还包括：低电量控制模式能依赖主控系统对各风机的运转状态进行监测，即：在启动低电量控制模式后，主控系统保持对各风机的运转状态进行监测以判断是否启动压缩机以及调节压缩机的运转状态。

弱电负载(例如12V直流风机)启动时瞬态电流比较大，达到几十安，若多个弱电负载同时启动，可能会超过蓄电池的许可容量。另外，电池长期使用后性能逐渐衰减，对直流电压瞬间会形成一个拉低作用，由此达到风机两端的直流电压会低于其正常启动电压，抑或是远端的风机由于线路较长，电压损失比较大，造成了启动失败的问题。例如，直流风机的数字控制PWM值或模拟控制的启动电压范围，与风档相关，采用不同风档启动时，对电压的拉低影响是不一样的。因此，针对未启动的负载(风机)和压损较大的负载采用上述控制方法，设定了低电量控制模式可以在低电量时控制风机启动，提高用户体验度，解决了在急需空调时无法开启的弊端，并设置了相应的保护条件，不会无限启动风机，为电池的寿命提供了一定的保障基础。

实施例2

基于上述实施例，本发明还公开了一种更为具体的供电控制的方法，该方法针对弱电负载中风机为3个的情况做出具体说明。

如图1-3所示，车载蓄电池电量监控系统实时检测车载蓄电池100的电量，车载蓄电池电压监测系统实时监测蓄电池及风机的端电压，分别与空调主控系统进行通讯，汽车空调的主控系统对电量和端电压进行分析处理，实时控制各弱电负载，包括风机。

当电量低于限定值A时，主控系统启动低电量控制模式，检测空调机组中弱电负载中第一风机101，第二风机102,第三风机103是否已开启运行，若没有开启，则在主控系统设定第一风机101，第二风机102,第三风机103中未开启的风机仅可以中档启动和/或低档开启。在本实施例中划分近端负载和远端负载，近端负载为线路具体不超过预设线长的负载，远端负载为线路距离超过预设线长的负载，该预设线长可以根据实际需要进行设定。假设第一风机线长L1和第二风机线长L2较短，距离电池较近设为近端负载，第三风机线长L3较长，距离电池较远设为远端负载。

若已经开启，则时刻检测空调机组是否可正常运行，一旦发生风机负载无法运行的状况，则启动低电量控制模式：先将风机负载设定为中风档可开启，通过实时检测车载蓄电池100的输出电压值和达到风机两端的端电压，一旦可满足其启动电压要求，则风机将以中风档启动运行；若中风档无法启动，则将风机负载设定为低风档可开启，再检测车载蓄电池100的输出电压值和达到风机两端的端电压，若可满足启动电压要求，则风机将以低风档启动运行。此种情况下，在车载蓄电池100电量低于某限定值时，各弱电负载可以以一个较低标准的状态进行启动运行，确保车内的舒适性和系统可靠性。若发现降到低风档仍然无法启动，在达到预设启动次数后，如启动三次，则可判定车载蓄电池100电量过低，亏电严重，需要暂停空调机组，及时充电。此时可以设定当前低电量控制模式下风机不可启动。

2)当高于限定值A且未达到满电状态时，检测空调机组中弱电负载中第一风机101，第二风机102,第三风机103是否已启动运行，若已经开启，则机组按照空调机组的正常主控逻辑运行(即保持当前运行状态或风机可以以任何档位进行启动运行)。若由于线长L3较大，线路压损大，造成远端的第三风机103未启动成功，则启动低电量控制模式：先将风机负载设定为中风档可开启，通过实时检测车载蓄电池100的输出电压值和达到风机两端的端电压，一旦可满足其启动电压要求，则风机将以中风档启动运行；若中风档无法启动，则将风机负载设定为低风档可开启，再检测车载蓄电池100的输出电压值和达到风机两端的端电压，若可满足启动电压要求，则风机将以低风档启动运行。若发现降到低风档仍然无法启动，在达到预设启动次数后，如启动三次，则可判定车载蓄电池100故障或电量过低，亏电严重，需要暂停空调机组，及时检查或充电。此时可以设定当前低电量控制模式下风机不可启动。

此种情况下，在车载蓄电池100电量高于某限定值A但并未处于满电状态时，近端的第一风机101，第二风机102可以以标准的状态进行启动运行，而远端的第三风机103则以低标准的状态进行启动运行，确保车内的舒适性和系统可靠性。

3)正常状态：若车载蓄电池电压监测系统实时检测车载蓄电池100的电量处于满电状态(没有由于长时间的使用造成的电池亏电，或经低电量充电后达到满电状态)，则各个风机均可处于最佳状态启动运行。

在其他实施例中，如图4所示，若主电池处于未满电状态时，基于对电池的保护还可以在则可以增加一块备用电池204，若检测到车载蓄电池200衰减较大导致部分弱电负载无法按照标准模式启动，如第一弱电负载201、第二弱电负载202、第三弱电负载203中的至少一个无法启动；或者执行低电量控制模式中以低档启动一次后仍不能启动，则切换至备用电池204。增加此块备用电池后，成本会上升，长时间使用后也会发生电池亏电的问题，但是可临时使用，因此在切换至备用电池后，还可在低电量控制模式中进一步加入：若主电池达到满电后可根据系统提示切换回主电池。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (5)

1.一种汽车空调弱电负载的供电控制方法，其特征在于，

实时监测车载蓄电池的电量和弱电负载中风机的压损；

当所述电量低于预设电量值时，启动低电量控制模式，和/或

当所述电量介于满电和所述预设电量值之间且所述风机的压损超过预设压损值时，启动所述低电量控制模式；

其中所述低电量控制模式包括以下控制步骤：

S1、确定各个风机是否已开启，若已开启，则已开启的风机按当前状态正常运行；若未开启，则将未开启的风机的启动档位设定为中档；

S2、未开启的风机若收到启动指令，判断未开启的风机的压损是否满足启动压损要求，若满足，启动风机：若不满足，不启动风机，且执行步骤S3；

S3、将风机的启动档位设定为低档。

2.根据权利要求1所述的汽车空调弱电负载的供电控制方法，其特征在于，所述低电量控制模式还包括：若以低档启动，当启动次数达到预设启动次数时风机仍未启动，则在预设时间内禁止风机启动。

3.根据权利要求2所述的汽车空调弱电负载的供电控制方法，其特征在于，在禁止风机启动后，发出报警提示。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的汽车空调弱电负载的供电控制方法，其特征在于，所述供电控制方法还包括：

当电量为满电状态时，停止低电量控制模式，采用主控系统控制，风机以最佳状态启动。

5.根据权利要求4所述的汽车空调弱电负载的供电控制方法，其特征在于，所述供电控制方法还包括：

在启动低电量控制模式后，主控系统保持对各风机的运转状态进行监测以调节压缩机的运转状态。

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