CN111775660B - 一种新能源汽车和车载空调 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新能源汽车和车载空调，车载空调包括顶部风管：顶部风管与输出口连通，顶部风管用于安装在车辆的顶部位置并位于车辆客室的内部；每一空调位匹配一个座位；出风口用于安装在座位上方，出风口具有环形状并通过调节阀顺序连通伸缩多节管和顶部风管，感应器用于感应座位被使用时，开启调节阀以打开出风口；调节控制器用于根据用户的身体形状调整所述出风口，以使所述出风口的出风方向环绕用户的头部下方。座位被使用时才均匀地出风，避免了出风方向非常集中的问题；实现了空调出冷风的方向与用户身体的形状关系相匹配，并利用冷空气下沉的物理性质，达到均匀降下冷风的技术效果，从而实现了均匀降下冷风不吹头的效果。

Description

一种新能源汽车和车载空调

技术领域

本发明涉及车辆客室的空气调节的改进，特别是涉及一种新能源汽车和车载空调。

背景技术

新能源汽车是特指油电混合动力汽车或纯电动汽车；对于新能源汽车，无论是油电混合动力汽车还是纯电动汽车，都要用到大量的电池，并且由多个电池配合组成电池组，新能源汽车采用电池组及其电池作为唯一动力输出或者部分动力输出，带动负载。例如新能源汽车以车载电源即各电池组为动力，用电机驱动车轮行驶，电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动汽车电机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置；电源还为车上其它负载提供电能。

但是传统技术都没有考虑空气调节的整体环境与用户自身所在小环境的温度关系，空调出风口的面积一般都比较小，而且出风方向非常集中，特别是用户的身体形状明显地远远大于空调出风口的面积，也没有考虑空调出冷风的方向与用户身体的形状关系。

发明内容

本发明实施例目的旨在提供一种新能源汽车和车载空调，用于解决现有的车辆客室中的空气调节没有考虑空气调节的出风方向非常集中的技术问题，以及解决如何设置空调出冷风的方向与用户身体的形状关系，以及解决如何实现冷空气的针对性输出并避免只考虑冷空气的输出而忽略了用户位置和形态的技术问题，本发明其他实施例目的还旨在提供不同用户数量和位置等条件下进行针对性空气调节的一些可行方案。

本发明实施例公开了以下技术方案：

一种车载空调，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、空调位和输出管道，车载空调还包括顶部风管：输出管道设有输出口，顶部风管与输出口连通，顶部风管用于安装在车辆的顶部位置并位于车辆客室的内部；空调位的数量用于匹配车辆的座位数量以使每一空调位匹配一个座位；每一空调位均包括感应器、调节阀和出风口，每一空调位还包括伸缩多节管，伸缩多节管用于在受力时发生预设范围内的可恢复性形变，伸缩多节管的一端连通出风口，伸缩多节管的另一端连通顶部风管，伸缩多节管用于安装在座位上方，出风口具有环形状并通过调节阀顺序连通伸缩多节管和顶部风管，感应器用于感应座位被使用时，开启调节阀以打开出风口；车载空调还包括调节控制器，调节控制器用于根据用户的身体形状调整出风口，以使出风口的出风方向环绕用户的头部下方。

在本发明各个实施例中，本发明通过顶部风管配合顶部位置的环形出风口，座位被使用时才均匀地出风，避免了出风方向非常集中的问题；调整了冷空气对于用户位置的针对性输出，实现了空调出冷风的方向与用户身体的形状关系相匹配，并利用冷空气下沉的物理性质，达到均匀降下冷风的技术效果，从而实现了均匀降下冷风不吹头的效果。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的应用示意图；图2为本发明的另一个实施例的应用示意图；图3为本发明的另一个实施例的应用示意图；图4为本发明的另一个实施例的应用示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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作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。

本发明的一个实施例是，一种车载空调，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和输出管道，车载空调还包括顶部风管和空调位：输出管道设有输出口，顶部风管与输出口连通，顶部风管用于安装在车辆的顶部位置并位于车辆客室的内部；空调位的数量用于匹配车辆的座位数量以使每一空调位匹配一个座位；每一空调位均包括感应器、调节阀和出风口，每一空调位还包括伸缩多节管，伸缩多节管用于在受力时发生预设范围内的可恢复性形变，伸缩多节管的一端连通出风口，伸缩多节管的另一端连通顶部风管，伸缩多节管用于安装在座位上方，出风口具有环形状并通过调节阀顺序连通伸缩多节管和顶部风管，感应器用于感应座位被使用时，开启调节阀以打开出风口；车载空调还包括调节控制器，调节控制器用于根据用户的身体形状调整出风口，以使出风口的出风方向环绕用户的头部下方。通过顶部风管配合顶部位置的环形出风口，座位被使用时才均匀地出风，避免了出风方向非常集中的问题；调整了冷空气对于用户位置的针对性输出，实现了空调出冷风的方向与用户身体的形状关系相匹配，并利用冷空气下沉的物理性质，达到均匀降下冷风的技术效果，从而实现了均匀降下冷风不吹头的效果，还有空气调节的整体环境与用户自身所在小环境的温度匹配效果。

在一些实施例中，一种车载空调，其包括以下结构的各种可行组合。车载空调中，压缩机、冷凝器、蒸发器和输出管道的具体设置和连接方式不是本发明的发明点，本发明只需正常应用即可。当座位被使用时，开启调节阀以打开出风口，即使得出风口通过顶部风管连通输出管道以在空调启用时输出被调节的空气，例如冷风。暖风也是一样可用的，但是效果没有冷风那么好，如果想要暖风效果好的话，可以用底部风管的实施例，把鼓风扇换成抽风扇，也可以在此前提条件下再把顶部风管的抽风扇换成鼓风扇，效果更好。还可以设置一个转换阀来实现鼓风扇和抽风扇的效果互换。在需求调研中发现，冷风的需求比暖风的需求更大一些，暖风可以采用现有的空调位的出风口来实现。

在一些实施例中，感应器用于感应座位不被使用时，关闭调节阀以关闭即封闭出风口。在一些实施例中，感应器用于与空调开关联动设置，当空调开关开启时，每一空调位的感应器进行感应，感应座位被使用时，开启调节阀以打开出风口，感应座位不被使用时，关闭调节阀以关闭即封闭出风口。上述设计，达到了集中风力的技术效果，提升了空调位出风的针对性和有效性，不会浪费风力，又能提升用户身旁的空气调节效果，而且不会对着人直吹。顶部风管是设置在车辆客室的内部的顶部，以利用冷空气下沉的自然规律，达到均匀下风的技术效果。顶部风管的具体形状不设限制，只要能够均匀送冷风到每个空调位的出风口就可以了。车载空调的输出管道设有输出口来输出冷空气，顶部风管与输出口连通，也就是顶部风管通过输出口与输出管道连通，在一些实施例中，车载空调还设有连接管，顶部风管通过连接管与输出口连通。

为了方便调节出风口的位置，增加用户的操控性，每一空调位还包括伸缩多节管，伸缩多节管用于在受力时发生预设范围内的可恢复性形变，伸缩多节管的一端连通出风口，伸缩多节管的另一端连通顶部风管，伸缩多节管用于安装在座位上方，出风口具有环形状并通过调节阀顺序连通伸缩多节管和顶部风管，感应器用于感应座位被使用时，开启调节阀以打开出风口；可恢复性形变也就是可以恢复的变形或者形状改变；伸缩多节管可以是波纹管或者套管，预设范围就是计划要伸缩的范围，由于车内空间有限，一般是5到10厘米就可以了，最好不要超过20厘米。在一些实施例中，伸缩多节管用于在受力时发生预设长度范围和预设方向范围内的可恢复性形变，也就是说，它的方向也可以在一定程度调整，用以提高用户的操控性。在一些实施例中，顶部风管留出一些连接孔，每一伸缩多节管的另一端以插接或螺接或套接的方式连通顶部风管。

车辆客室的每个座位匹配设一个空调位，一般来说，有了本发明的空调位，就不需要再采用现有的空调口设计的方式了。调节阀可以参考现有的空调口的调节阀来设计。空调位的出风口安装在座位的上方，也就是说，每个座位的上方匹配设置一个出风口。出风口具有环形状，可以是圆环形也可以是多边环形等。在一些实施例中，车载空调还包括调节控制器，调节控制器用于根据用户的身体形状调整出风口，以使出风口的出风方向环绕用户的头部下方，以免吹头。在一些实施例中，车载空调还包括调节控制器，调节控制器用于根据用户的身体形状调整出风口的位置，以使出风口的出风方向环绕用户的头部下方例如肩部或胸部等位置。在一些实施例中，调节控制器用于根据用户的头肩位置调整出风口的位置，以使出风口的出风方向环绕用户的头部。在一些实施例中，车载空调还包括调节控制器，空调位还包括摄像头和伸缩杆，出风口设有多段弹性条，调节控制器用于根据摄像头的图像信号，确定座位上的当前用户的身体形状，控制伸缩杆进行伸缩以带动各段弹性条的伸缩，从而调整出风口的整体大小，进而实现了空调出冷风的方向与用户身体的形状关系更好地匹配，达到均匀降下冷风不吹头的技术效果。在一些实施例中，调节控制器用于根据摄像头的图像信号，确定座位上的当前男用户的身体形状的肩部轮廓或座位上的当前女用户的身体形状的胸部轮廓，根据肩部轮廓或胸部轮廓控制伸缩杆进行伸缩以带动各段弹性条的伸缩，从而调整出风口的整体大小。在一些实施例中，车载空调还包括选通控制阀及其联动杆，选通控制阀用于使能或失能调节控制器，并在失能调节控制器的状态下，使能联动杆以手动调整出风口相对于用户的高度位置，让喜欢吹头的人有选择吹头的自由。在一些实施例中，出风口具有椭圆环形状以匹配用户身体的形状。在一些实施例中，车载空调还包括调节控制器，空调位还包括摄像头和伸缩杆，椭圆环形状设有多段弹性条，调节控制器用于根据摄像头的图像信号，确定座位上的当前用户的身体形状，控制伸缩杆进行伸缩以带动各段弹性条的伸缩，从而调整椭圆环形状的整体大小，进而实现了空调出冷风的方向与用户身体的形状关系更好地匹配，达到均匀降下冷风不吹头的技术效果。在一些实施例中，调节控制器用于根据摄像头的图像信号，确定座位上的当前男用户的身体形状的肩部轮廓或座位上的当前女用户的身体形状的胸部轮廓，根据肩部轮廓或胸部轮廓控制伸缩杆进行伸缩以带动各段弹性条的伸缩，从而调整椭圆环形状的整体大小。可以实现更准确地匹配空调出冷风的方向与用户身体的形状关系，既能舒适降温，又能保护用户，如果实在无法分辨男用户或女用户，则根据胸部轮廓控制伸缩杆进行伸缩。

在一些实施例中，调节控制器还用于根据摄像头的图像信号，确定座位上的当前用户的身体状况，根据身体状况调节出风口的方向和大小，以调节输出的风力和冷量，从而实现了空调出冷风的方向与用户的身体状况关系更好地匹配，既能舒适降温，又能保护体弱的人，强壮的人也可以获得更多的风量。在一些实施例中，调节控制器还设有无线连接模块，无线连接模块用于接收外部信号，调节控制器还用于根据外部信号调节出风口的方向和大小，以调节输出的风力和冷量。下面给出一个应用场景，用户通过手机APP发送信号给无线连接模块，这样车主或者共享汽车的管理者就可以直接控制调节控制器。在一些实施例中，调节控制器还用于将调节方式形成调节数据，通过无线连接模块发送到外部。下面给出一个应用场景，调节控制器将调节方式形成调节数据，主动通过无线连接模块发送到外部的车主或者共享汽车的管理者的管理终端。

本发明的一个实施例是，如图1所示，车载空调包括压缩机、冷凝器、蒸发器和输出管道，还包括顶部风管100和五个空调位200，用在五人座的车辆上，空调位200的数量用于匹配车辆的座位300数量以使每一空调位200匹配一个座位300,空调位200的出风口具有圆环形状；如图2所示，输出管道400设有输出口401，顶部风管100与输出口401连通，顶部风管用于安装在车辆的顶部位置并位于车辆客室的内部；空调位200至少部分位于座位300的上方。下面给出一个应用场景，用户坐在座位上产生一定的压力，一个普通的10岁孩子，体重大约为25到35公斤，以此为压力限值，在一些实施例中，感应器为压力感应器，压力感应器用于设在座位内部并在感应压力超过特定压力限值时判定座位被使用。本发明的一个实施例是，如图3所示，每一空调位均包括感应器201、调节阀202和出风口203，出风口用于安装在座位300上方，出风口203具有环形状并通过调节阀202连通顶部风管100，本实施例的感应器201为压力感应器，设在座位300内部并在感应压力超过特定压力限值时判定座位300被使用，当感应座位300被使用时，开启调节阀202以打开出风口203以连通输出管道。

下面给出一个应用场景，用户坐在座位上能够被检测到体温，一个普通的用户体表温度通常有一定幅度，不同位置的温度不同，例如额温一般在35℃到36.4℃之间，以此为温度限值，在一些实施例中，感应器为红外温度感应器，红外温度感应器用于设在座位上方并在感应温度超过特定温度限值时判定座位被使用。该实施例还可以用于监控司机或乘客是否有发热症状，适合共享汽车使用。本发明的一个实施例是，如图4所示，每一空调位均包括感应器201、调节阀202和出风口203，出风口用于安装在座位300上方，出风口203具有环形状并通过调节阀202连通顶部风管100，本实施例的感应器201为红外温度感应器，设在座位300上方并与出风口203相固定，在感应温度超过特定温度限值时判定座位300被使用，当感应座位300被使用时，开启调节阀202以打开出风口203以连通输出管道。

下面给出一个应用场景，调节阀有多种实现方式，在一些实施例中，调节阀设置在顶部风管和出风口之间，如图3和图4所示，上述设计，可以简化调节阀的结构和控制方式。在一些实施例中，调节阀设置在出风口处，例如出风口具有多个出风孔，调节阀整体转动设置在出风口处并转动覆盖或打开各个出风孔。在一些实施例中，出风口具有多个出风孔，调节阀呈多米诺骨牌状覆设于各个出风孔处，用于同时打开各个出风孔或同时覆盖各个出风孔。如果要在自动控制调节阀的前提条件下更好地手动控制调节阀以便控制出风口，在一些实施例中，调节阀包括齿轮调控器和顺序齿啮连接的多个调节片，各个调节片呈多米诺骨牌状覆设于各个出风孔处，感应器用于感应座位被使用时，开启齿轮调控器以同步调整全部调节片以最大程度打开出风口；在座位不被使用时，关闭齿轮调控器以同步调整全部调节片以全部关闭出风口；并且任一个调节片被施加外力时同步带动全部调节片转动以部分或全部开关出风口。上述设计，可以实现用户主动微调出风口，增强了可调节性，照顾到了不同用户的不同需求。

在一些实施例中，在一些实施例中，下面给出一个应用场景，为增强后排乘客的舒适度，在一些实施例中，车载空调还包括末端冷风口，末端冷风口与顶部风管连通，末端冷风口用于设在车辆客室的距离压缩机的最远端，顶部风管的与末端冷风口连通的位置设有抽风扇，抽风扇位于顶部风管的内部，抽风扇用于抽送出顶部风管中的空气。上述设计，可以实现顶部风管的风力输送到距离压缩机的最远端，保证后排出冷风的可靠性。在一些实施例中，末端冷风口朝向座位的后背位置处。

下面给出一个应用场景，特别适合用在内循环的情况，在一些实施例中，车载空调还包括底部风管，顶部风管的距离压缩机的最远端与底部风管连通；底部风管还与输出管道连通，并且底部风管的与输出管道连通的位置设有鼓风扇，鼓风扇位于底部风管的内部，鼓风扇用于将底部风管的风输送到输出管道或顶部风管。上述设计利用了末端的剩余冷风，也形成了风力循环，增强了输出管道的冷风利用率，降低了能耗。在一些实施例中，底部风管与输出口连通。在一些实施例中，输出管道设有连接口和输出口；连接口比输出口更靠近压缩机，底部风管与连接口连通，顶部风管与输出口连通。在一些实施例中，车载空调还包括抽风扇，抽风扇设在顶部风管的距离压缩机的最远端，抽风扇位于顶部风管的内部，抽风扇用于抽送出顶部风管中的空气到底部风管中。上述设计，可以实现更好的冷风利用效果。下面给出一个应用场景，同样特别适合用在内循环的情况，在一些实施例中，车载空调还包括底部风管，顶部风管的距离压缩机的最远端与底部风管连通；底部风管还与蒸发器的空气输入口连通，并且底部风管的与空气输入口连通的位置设有鼓风扇，鼓风扇位于底部风管的内部，鼓风扇用于将底部风管的风输送到输出管道或顶部风管。这个实施例和上面实施例的区别就是把回风送到蒸发器处，使得输出管道所输出的冷风温度能够更低，在一定程度上节约了能耗。

在一些实施例中，一种新能源汽车，其包括任一实施例中车载空调。在一些实施例中，一种新能源汽车，其采用任一实施例中车载空调实现。需要说明的是，新能源汽车还可以具有车轮、车身和电动机等，在此不多做额外的说明了。新能源汽车可以是小轿车，也可以是越野车，也可以是大巴车。本发明无论是对小轿车、越野车或大巴车都是适用的，能够很大程度提升空调的针对性，让用户不会冷风吹头。扩展开来，还可以用在飞机、游轮或者特种设备上。

需要说明的是，本发明的一些实施例还包括，上述各实施例相互组合得到的新能源汽车和车载空调；或者其中的部分乃至全部技术特征，相互组合得到的新能源汽车和车载空调。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供。

Claims (10)

1.一种车载空调，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、空调位和输出管道，所述输出管道设有输出口，每一所述空调位匹配一个座位并且每一所述空调位均包括感应器、调节阀和出风口，其特征在于，还包括顶部风管和调节控制器：

所述顶部风管与所述输出口连通，所述顶部风管用于安装在车辆的顶部位置并位于车辆客室的内部；

每一所述空调位还包括伸缩多节管，所述伸缩多节管用于在受力时发生预设范围内的可恢复性形变，所述伸缩多节管的一端连通所述出风口，所述伸缩多节管的另一端连通所述顶部风管，所述伸缩多节管用于安装在所述座位上方，所述出风口具有环形状并通过所述调节阀顺序连通所述伸缩多节管和所述顶部风管，所述感应器用于感应所述座位被使用时，开启所述调节阀以打开所述出风口；

所述调节控制器用于根据用户的身体形状调整所述出风口，以使所述出风口的出风方向环绕用户的头部下方。

2.根据权利要求1所述车载空调，其特征在于，所述调节控制器用于根据用户的身体形状调整所述出风口的位置。

3.根据权利要求2所述车载空调，其特征在于，所述调节控制器用于根据用户的头肩位置调整所述出风口的位置。

4.根据权利要求1所述车载空调，其特征在于，所述出风口与所述顶部风管一体设置。

5.根据权利要求1至4任一项中所述车载空调，其特征在于，还包括末端冷风口，所述末端冷风口与所述顶部风管连通，所述末端冷风口用于设在车辆客室的距离所述压缩机的最远端，所述顶部风管的与所述末端冷风口连通的位置设有抽风扇，所述抽风扇位于所述顶部风管的内部，所述抽风扇用于抽送出所述顶部风管中的空气。

6.根据权利要求1至4任一项中所述车载空调，其特征在于，还包括底部风管，所述顶部风管的距离所述压缩机的最远端与所述底部风管连通；所述底部风管还与所述输出管道连通，并且所述底部风管的与所述输出管道连通的位置设有鼓风扇，所述鼓风扇位于所述底部风管的内部，所述鼓风扇用于将所述底部风管的风输送到所述输出管道或所述顶部风管。

7.根据权利要求6所述车载空调，其特征在于，所述底部风管与所述输出口连通；或者，所述输出管道设有连接口和输出口；所述连接口比所述输出口更靠近所述压缩机，所述底部风管与所述连接口连通，所述顶部风管与所述输出口连通。

8.根据权利要求7所述车载空调，其特征在于，还包括抽风扇，所述抽风扇设在所述顶部风管的距离所述压缩机的最远端，所述抽风扇位于所述顶部风管的内部，所述抽风扇用于抽送出所述顶部风管中的空气到所述底部风管中。

9.根据权利要求1至4任一项中所述车载空调，其特征在于，所述车载空调还包括底部风管，所述顶部风管的距离所述压缩机的最远端与所述底部风管连通；所述底部风管还与所述蒸发器的空气输入口连通，并且所述底部风管的与所述空气输入口连通的位置设有鼓风扇，所述鼓风扇位于所述底部风管的内部，所述鼓风扇用于将所述底部风管的风输送到所述输出管道或所述顶部风管。

10.一种新能源汽车，其特征在于，其包括根据权利要求1至9任一项中所述车载空调。

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