CN114312224A - 车载空调器、车辆及车载空调器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种车载空调器、车辆及车载空调器的控制方法，其中，车载空调器，包括：冷凝器组件，冷凝器组件包括冷凝器结构和电动发电风扇一体机结构，电动发电风扇一体机结构对冷凝器结构换热；格栅组件，格栅组件位于冷凝器组件的前侧，格栅组件具有关闭状态和打开状态，格栅组件根据车辆的速度选择关闭状态和打开状态。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中的车载空调器的阻力较大，能源浪费的问题。

Description

车载空调器、车辆及车载空调器的控制方法

技术领域

本申请涉及车载空调器的技术领域，尤其涉及一种车载空调器、车辆及车载空调器的控制方法。

背景技术

现有的车辆在使用时，通常都安装有车载空调器。车载空调器多采用固定式进气格栅装置，在汽车行驶时，空气进入固定式进气格栅装置，车辆风阻大，导致车载空调器的无刷冷凝风机需要克服逆风启动以及冲压风阻大而无法使冷凝风机进入较佳工作点，容易使得风机启动失败或功率增加。

发明内容

本申请提供了一种车载空调器、车辆及车载空调器的控制方法，以解决现有技术中的车载空调器的阻力较大，能源浪费的问题。

为解决上述问题，第一方面，本申请提供了一种车载空调器，包括：冷凝器组件，冷凝器组件包括冷凝器结构和电动发电风扇一体机结构，电动发电风扇一体机结构对冷凝器结构换热；格栅组件，格栅组件位于冷凝器组件的前侧，格栅组件具有关闭状态和打开状态，格栅组件根据车辆的速度选择关闭状态和打开状态。

进一步地，格栅组件包括格栅板和电机，电机与格栅板相连以驱动格栅板打开或关闭。

进一步地，格栅组件还包括曲轴和连杆，格栅板包括多个，电机的输出轴与曲轴相连，曲轴与格栅板连接，各格栅板均与连杆可转动地连接。

进一步地，车载空调器还包括导风结构，导风结构设置在格栅组件和冷凝器组件之间，以将进入格栅组件的空气导引至冷凝器组件。

进一步地，导风结构包括圆锥台状的导风筒，导风筒的靠近电动发电风扇的一端的横截面积与电动发电风扇的横截面积相适配，导风筒由靠近电动发电风扇的一端至远离电动发电风扇的一端的横截面积逐渐增大。

进一步地，车载空调器还包括喷淋组件，喷淋组件的出口与冷凝器结构相对应地设置。

进一步地，车载空调器为冷暖空调。

进一步地，车载空调器还包括控制模块，冷凝器组件和格栅组件均与控制模块电连接，控制模块根据车辆速度控制格栅组件处于关闭状态和打开状态。

进一步地，车载空调器还包括车速传感器，车速传感器与控制模块电连接。

第二方面，本申请还提供了一种车辆，车辆包括车辆主体和设置在车辆主体上的车载空调器，车载空调器为上述的车载空调器。

进一步地，车辆主体包括电能存储器，车载空调器与电能存储器电连接。

进一步地，格栅组件设置在车辆主体的前侧。

第三方面，本申请还提供了一种车载空调器的控制方法，车载空调器为上述的车载空调器，控制方法包括：S10车载空调器获取车辆的行驶速度；S20车辆速度大于等于预设速度A时，格栅组件处于打开状态，电动发电一体机结构以发电机模式工作；车辆速度小于预设速度A时，格栅组件处于关闭状态。

进一步地，在步骤S20中格栅组件处于关闭状态时，当车载空调器需要开启时，电动发电风扇一体机结构以电动机模式工作；当车载空调器关闭时，电动发电风扇一体机结构不工作。

进一步地，在步骤S20中，车辆速度大于等于预设速度A时，格栅组件处于打开状态，电动发电一体机结构以发电机模式工作，且车载空调器开启时，冷凝器结构高于预设温度B时，启动喷淋系统对冷凝器结构强制换热。

进一步地，在步骤S10中，车载空调器获取车辆的行驶速度，包括单独设置车速传感器和/或通过车辆自带的车速传感器。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请的技术方案，车载空调器可安装在车辆上，当车辆行驶的速度大于预设速度时，格栅组件打开，这时车辆在行驶过程中会形成较大的空气流，该气流可以驱动电动发电风扇一体机结构的风扇转动，风扇的转动一方面可以提高冷凝器结构的换热效率，另一方面可以形成电能；当车辆速度小于预设速度时，格栅组件处于关闭状态。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中的车载空调器的阻力较大，能源浪费的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例的车载空调器的结构示意图；

图2示出了图1的车载空调器的后视示意图；

图3示出了图1的车载空调器的格栅组件的立体结构示意图；

图4示出了图3的格栅组件的平面结构示意图；

图5示出了本申请的车载空调器的控制方法的流程示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、冷凝器组件；20、格栅组件；21、格栅板；22、电机；23、曲轴；24、连杆；25、固定板；30、导风结构；40、控制模块；50、车速传感器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1至图4所示，本实施例的一种车载空调器，包括：冷凝器组件10和格栅组件20。冷凝器组件10包括冷凝器结构和电动发电风扇一体机结构，电动发电风扇一体机结构对冷凝器结构换热。格栅组件20位于冷凝器组件10的前侧，格栅组件20具有关闭状态和打开状态，格栅组件20根据车辆的速度选择关闭状态和打开状态。

本实施例的技术方案，车载空调器可安装在车辆上，当车辆行驶的速度大于预设速度时，格栅组件20打开，这时车辆在行驶过程中会形成较大的空气流，该气流可以驱动电动发电风扇一体机结构的风扇转动，风扇的转动一方面可以提高冷凝器结构的换热效率，另一方面可以形成电能；当车辆速度小于预设速度时，格栅组件处于关闭状态。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的车载空调器的阻力较大，能源浪费的问题。

需要说明的是，格栅组件20可以在车辆停止时，或者行驶的时候打开或者关闭。格栅组件20处于关闭状态时，格栅组件20的格栅阻挡在冷凝器组件10的前侧，格栅组件20处于打开状态时，格栅处于避让位置，空气可以通过格栅到达冷凝器组件10，电动发电风扇一体机结构位于冷凝器结构的靠近格栅组件20的一侧，气流通过格栅先与电动发电风扇一体机结构接触，此时的气流的能量较大，这样能够充分利用气流的能量发电。车载空调器可以制冷也可以制热，即车载空调器可以是冷暖空调。

如图1至图4所示，在本实施例的技术方案中，格栅组件20包括格栅板21和电机22，电机22与格栅板21相连以驱动格栅板21打开或关闭。上述结构设置紧凑，操作方便。电机22(步进电机)通过曲轴23与格栅板21(导风板)相连，通过电机22的输出轴的转动带动导风板转动一定的角度。导风板的内侧表面设置有加强筋，这样的导风板的结构比较牢固。

需要说明的是，格栅组件20还包括曲轴23和连杆24，格栅板21包括多个，电机22的输出轴与曲轴23相连，曲轴23与格栅板21连接，各所述格栅板21均与连杆24可转动地连接。通过连杆24就能够实现多个格栅板21同步转动。格栅板21具有降低风阻的功能，导风板与电机22通过曲轴23和导风板连接并且驱动导风板转动进行开闭调节，导风板与导风板之间可以通过连杆24实现联动。电机22为特制大扭矩输出，可克服堵转、结冰、逆风，如步进电机，永磁同步电机等。导风板包括第一导风板、第二导风板、第三导风板、第四导风板和第五导风板。固定板25包括上固定板、下固定板、左固定板和右固定板。导风板平行间隔设置，且连接在左固定板与右固定板之间，中间由连杆24支撑，其中连杆24与导风板活动连接，格栅板21关闭可减少气动阻力，改善能源浪费的问题。格栅组件20关闭的时候，多个格栅板21组合为导风的弧形，弧形由中间向前凸，边缘逐渐向后延伸，气流沿着弧形向边缘导出，这样减少了气动阻力。或者格栅组件20的上方最靠前，格栅组件20由上至下逐渐向后延伸。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，车载空调器还包括导风结构30，导风结构30设置在格栅组件20和冷凝器组件10之间，以将进入格栅组件20的空气导引至冷凝器组件10。导风结构30的设置可以将更多的气体导入冷凝器组件10，导风结构30的设置使得电动发电风扇一体机结构能够更充分利用气流的能量。电动发电风扇一体机结构位于冷凝器结构和格栅组件20之间，导风结构30将气流导入电动发电风扇一体机结构，气流驱动电动发电风扇一体机结构的风扇转动，可以发电和换热。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，导风结构30包括圆锥台状的导风筒，导风筒的靠近电动发电风扇一体机结构的一端的横截面积与电动发电风扇一体机结构的横截面积相适配，导风筒由靠近电动发电风扇一体机结构的一端至远离电动发电风扇一体机结构的一端的横截面积逐渐增大。上述结构紧凑，设置方便。导风筒的靠近电动发电风扇一体机结构的一端的横截面积相适配指的是，导风筒的靠近电动发电风扇一体机结构的一端横截面积和电动发电风扇一体机结构的横截面积相同，或者导风筒的靠近电动发电风扇一体机结构的一端的横截面积比电动发电风扇一体机结构的横截面积略大。

在本实施例的技术方案中(图中未示出)，车载空调器还包括喷淋组件，喷淋组件的出口与冷凝器结构相对应地设置。喷淋组件的设置可以防备当气体换热不能够满足要求的时候，通过水冷换热来满足换热的要求。需要说明的是，喷淋组件的出口设置在冷凝器结构的上部，喷淋组件与车辆的储液罐相连，冷凝器结构的喷淋组件设置有喷嘴，液体在泵的作用下从喷嘴喷出。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，车载空调器还包括控制模块40，冷凝器组件10和格栅组件20均与控制模块40电连接，控制模块40根据车辆速度控制格栅组件20处于关闭状态和打开状态。控制模块40的设置提高了车载空调器的自动化程度，车速传感器50或者车辆自身的速度传递至控制模块40，控制模块40根据采集到的信号进行判断，当车速超过预设车速的时候，控制模块40控制格栅组件20，将格栅组件20打开。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，车载空调器还包括车速传感器50，车速传感器50与控制模块40电连接。车速传感器50的设置方便了车载空调器进行车速的采集，当然，车载空调器也可以和车辆的车速传感器相连，进行车速的采集。

本申请还提供了一种车辆，车辆包括车辆主体和设置在车辆主体上的车载空调器，车载空调器为上述的车载空调器。这样的车辆具有利于节能。车辆主体包括电能存储器，车载空调器与电能存储器电连接。电能存储器的设置有利于电能的存储，具体地，电能存储器为蓄电池，通过逆变器可以实现直流和交流电的转换。本申请的车辆可以为纯电动车、油电混用的车辆、燃油车、燃气车或者氢能源车。

在本申请的技术方案中，格栅组件20设置在车辆主体的前侧。这样的车辆结构紧凑，利用的风能较大。需要说明的是，格栅组件20位于车辆主体的车头的中部(一般在车窗的下面)的正前方，这样有利于格栅组件20的固定，

如图5所示，本申请还提供了一种车载空调器的控制方法，车载空调器为上述的车载空调器。控制方法包括：S10车载空调器获取车辆的行驶速度；S20车辆速度大于等于预设速度A时，格栅组件20处于打开状态，电动发电一体机结构以发电机模式工作；车辆速度小于预设速度A时，格栅组件20处于关闭状态。这样的可以通过判断使得车辆在行驶过程中实现格栅组件20的开闭，而不需要，车辆在静止的时候就将格栅组件20打开或者关闭。

在本申请的技术方案中，在步骤S20中格栅组件20处于关闭状态时，当车载空调器需要开启时，电动发电风扇一体机结构以电动机模式工作。即当车辆的车速较低的时候，车载空调器需要工作，这时电动发电风扇一体机结构以电动机模式工作，车辆主体对车载空调器提供电能。当车载空调器关闭时，电动发电风扇一体机结构不工作。

在本申请的技术方案中，在步骤S20中，车辆速度大于等于预设速度A时，格栅组件20处于打开状态，电动发电风扇一体机结构以发电机模式工作，且车载空调器开启时，冷凝器结构高于预设温度B时，启动喷淋系统对冷凝器结构强制换热。上述结构保证了车载空调器可以在特殊情况下的正常工作。

需要说明的是，本申请的预设速度可以根据环境的温度变换而进行调整，例如当环境温度较高的时候，车速可以设置的较高才能打开格栅组件20；当环境温度较低的时候，车速可以设置的较低就可以打开格栅组件20。本申请的电动发电风扇一体机结构的风扇可以根据温度的需要进行调整，例如当需要风扇速度较快的时候，电机的转速较快以满足换热的需求。

本申请的技术方案中，在步骤S10中，车载空调器获取车辆的行驶速度，包括单独设置车速传感器和/或通过车辆自带的车速传感器。这样的车载空调器获取的速度比较准确。

车速传感器、电动发电一体机(电动发电风扇一体机结构)与控制模块40电连接。控制模块40可通过车速传感器50控制进气格栅(格栅组件20)开闭，此控制模块40还可将三相电经过整流转化为直流电，用储能设备储存起来或给蓄电池充电。车速传感器50可监控车辆速度，当车辆高速行驶时，控制进气格栅开启，流过该进气格栅的气流吹动风叶转动，带动电动发电一体机以发电机模式工作，实现以发电机模式发电的功能，实现了风能向电能的转化；同时风叶的转动，更好的促进冷凝器换热；当车辆低速行驶时，控制进气格栅关闭，电动发电一体机以电动机模式工作，带动风叶转动对冷凝器换热；控制模块40将根据车速传感器50车速信号，实时调整进气格栅的开闭，对车载冷凝器系统联动控制电动发电一体机模式切换，达到减阻、换热与发电的最佳配合。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。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过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种车载空调器，其特征在于，包括：

冷凝器组件(10)，所述冷凝器组件(10)包括冷凝器结构和电动发电风扇一体机结构，所述电动发电风扇一体机结构对所述冷凝器结构换热；

格栅组件(20)，所述格栅组件(20)位于所述冷凝器组件(10)的前侧，所述格栅组件(20)具有关闭状态和打开状态，所述格栅组件(20)根据车辆的速度选择所述关闭状态和所述打开状态。

2.根据权利要求1所述的车载空调器，其特征在于，所述格栅组件(20)包括格栅板(21)和电机(22)，所述电机(22)与所述格栅板(21)相连以驱动所述格栅板(21)打开或关闭。

3.根据权利要求2所述的车载空调器，其特征在于，所述格栅组件(20)还包括曲轴(23)和连杆(24)，所述格栅板(21)包括多个，所述电机(22)的输出轴与所述曲轴(23)相连，所述曲轴(23)与所述格栅板(21)连接，各所述格栅板(21)均与所述连杆(24)可转动地连接。

4.根据权利要求1所述的车载空调器，其特征在于，所述车载空调器还包括导风结构(30)，所述导风结构(30)设置在格栅组件(20)和冷凝器组件(10)之间，以将进入格栅组件(20)的空气导引至冷凝器组件(10)。

5.根据权利要求4所述的车载空调器，其特征在于，所述导风结构(30)包括圆锥台状的导风筒，所述导风筒的靠近所述电动发电风扇一体机结构的一端的横截面积与电动发电风扇一体机结构的横截面积相适配，所述导风筒由靠近所述电动发电风扇一体机结构的一端至远离所述电动发电风扇一体机结构的一端的横截面积逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的车载空调器，其特征在于，所述车载空调器还包括喷淋组件，所述喷淋组件的出口与所述冷凝器结构相对应地设置。

7.根据权利要求1所述的车载空调器，其特征在于，所述车载空调器为冷暖空调。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的车载空调器，其特征在于，所述车载空调器还包括控制模块(40)，所述冷凝器组件(10)和所述格栅组件(20)均与所述控制模块(40)电连接，所述控制模块(40)根据车辆速度控制所述格栅组件(20)处于关闭状态和打开状态。

9.根据权利要求8所述的车载空调器，其特征在于，所述车载空调器还包括车速传感器(50)，所述车速传感器(50)与所述控制模块(40)电连接。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括车辆主体和设置在所述车辆主体上的车载空调器，所述车载空调器为权利要求1至9中任一项所述的车载空调器。

11.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述车辆主体包括电能存储器，所述车载空调器与所述电能存储器电连接。

12.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述格栅组件(20)设置在所述车辆主体的前侧。

13.一种车载空调器的控制方法，其特征在于，所述车载空调器为权利要求1至9中任一项所述的车载空调器，所述控制方法包括：

S10所述车载空调器获取车辆的行驶速度；

S20所述车辆速度大于等于预设速度A时，所述格栅组件(20)处于打开状态，电动发电一体机结构以发电机模式工作；所述车辆速度小于所述预设速度A时，所述格栅组件(20)处于关闭状态。

14.根据权利要求13所述的车载空调器的控制方法，其特征在于，在步骤S20中格栅组件(20)处于关闭状态时，

当所述车载空调器需要开启时，所述电动发电风扇一体机结构以电动机模式工作；

当所述车载空调器关闭时，所述电动发电风扇一体机结构不工作。

15.根据权利要求13所述的车载空调器的控制方法，其特征在于，在步骤S20中，所述车辆速度大于等于预设速度A时，所述格栅组件(20)处于打开状态，电动发电一体机结构以发电机模式工作，且所述车载空调器开启时，所述冷凝器结构高于预设温度B时，启动喷淋系统对所述冷凝器结构强制换热。

16.根据权利要求13所述的车载空调器的控制方法，其特征在于，在步骤S10中，所述车载空调器获取所述车辆的行驶速度，包括单独设置车速传感器和/或通过车辆自带的车速传感器。

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