CN114393976A - 一种卧铺区域智能空调装置、控制方法及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卧铺区域智能空调装置及其汽车，其中，动力总成的出口端分别与流量控制阀的一端和截止阀的一端连接，流量控制阀的另一端分别与卧铺储能空调的进口端和单向阀二的出口端连接，卧铺储能空调的出口端分别与单向阀一的进口端和水泵的进口端连接，单向阀一的出口端与动力总成的进口端连接，水泵的出口端与换向组件的入口端连接，换向组件的两个出口端分别与加热设备的一端和制冷系统的一端连接，单向阀二的进口端分别与加热设备的另一端和制冷系统的另一端连接，截止阀的另一端与加热设备的另一端连接。该空调装置实现了卧铺区域的冬暖夏凉功能。此外，还公开了其控制方法，以通过更多的传感器和执行器精准实现卧铺区域的智能温控。

Description

一种卧铺区域智能空调装置、控制方法及汽车

技术领域

本发明属于车载空调技术领域，尤其涉及一种卧铺区域智能空调装置、控制方法及汽车。

背景技术

随着人民生活水平的日益提高，驾驶员日益注重驾驶室内的舒适性、经济性和健康性等要求。现有的商用车驾驶室内后部区域一般设有卧铺，该卧铺一般均直接固定在驾驶室后地板底板或工具箱骨架上，只能为用户提供休息的功能，但卧铺区域温度均匀性不足，不能满足用户“冬暖夏凉”的舒适性要求。

然而，现有技术中的卧铺空调存在如下的问题及缺点如下：

1.空调系统优先保证主副驾驶员区域的舒适性，卧铺区域温度均匀性差，舒适性难以得到保证

2.夏季驻车时，驾驶室内的温度较高，难以满足卧铺区休息的舒适性要求。怠速开启车用空调将导致排放、油耗、积碳、噪声等一系列问题，得不偿失；开启驻车空调，大风量能满足舒适性要求，但温度均匀性差，压缩机及风噪声令人难以入睡，影响休息；

3.冬天驻车时，驾驶室内的温度较低，难以满足卧铺区休息的舒适性要求；怠速开启车用暖风将导致排放、油耗、积碳、噪声等一系列问题，且采暖效果不理想，得不偿失；开启驻车暖风，温度均匀性差，空气比较干燥，不能满足舒适性要求，且存在燃油安全隐患；如使用电热毯可提高舒适性，但存在能耗大、用电安全等问题；

4.卧铺区域温度无法独立控制，受制于前空调系统温度控制；

5.无储能功能(蓄冷/蓄热)，关闭发动机或驻车系统后，卧铺区域温度持续变化，传统燃油车废热均排放在大气环境中，新能源车型冬季无热可用。

6.前排驾乘区域空调与卧铺区域空调为分系统、独立控制，驾驶室热管理与动力总成预热分离，各自为政，无统筹热管理，能耗利用率低。

例如，现有技术中的中国专利申请CN201810076978.4中就公开了一种商用车卧铺区域空调及其控制方法，然而文中仅提及了卧铺区域的加热及温度控制方法，其卧铺空调没有冷却功能，没有针对车辆动力总成的驻车状态、预热状态进行温度控制，也没有对热量/冷量进行储能，能耗利用率较低，此外，其控制方式不够精确，使用参数变量较少，温控精度和智能化程度不够高。

因此，针对现有技术的上述缺陷，需要设计一种车辆的卧铺区域智能空调装置及其控制方法，以进一步提高卧铺空调的温控舒适性，并同时降低能耗。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种卧铺区域智能空调装置、控制方法及汽车，该装置实现了卧铺区域的冬暖夏凉的功能，提高了卧铺区域的舒适性，且系统整体能耗和运行噪声都较低，此外，通过结合对应驻车或者行驶时的控制方法，进一步提高了温控系统运行效率，实现了三温区卧铺空调装置的精准化和智能化温控。

(二)技术方案

本发明还公开了一种卧铺区域智能空调装置，包括动力总成、流量控制阀、单向阀一、卧铺储能空调、截止阀、水泵、单向阀二、加热设备、换向组件以及制冷系统，所述动力总成的出口端分别与流量控制阀的一端和截止阀的一端连接，所述流量控制阀的另一端分别与卧铺储能空调的进口端和单向阀二的出口端连接，所述卧铺储能空调的出口端分别与单向阀一的进口端和水泵的进口端连接，所述单向阀一的出口端与动力总成的进口端连接，所述水泵的出口端与换向组件的入口端连接，所述换向组件的两个出口端分别与加热设备的一端和制冷系统的一端连接，所述单向阀二的进口端分别与加热设备的另一端和制冷系统的另一端连接，所述截止阀的另一端与加热设备的另一端连接。

优选的，所述制冷系统包括依次循环连接的中间换热器、压缩机、冷凝器、节流装置，用以实现卧铺区域的降温。

优选的，所述卧铺储能空调的进口端和出口端处分别设有卧铺储能空调进口温度传感器T1和卧铺储能空调出口温度传感器T2，所述换向组件为两位三通换向阀。

优选的，还包括补偿水箱，所述补偿水箱的进出口两端与卧铺储能空调的进出口两端并联。

优选的，还包括HVAC空调系统控制单元，所述HVAC空调系统控制单元包括控制器，所述控制器的输入端分别与卧铺储能空调进口温度传感器T1、卧铺储能空调进口温度传感器T2、卧铺区域红外温度传感器T3和环境温度传感器T0通信连接，所述控制器的输出端分别与控制流量控制阀、截止阀、两位三通换向阀、水泵、加热设备、压缩机通信连接。

优选的，所述卧铺储能空调的内部包括换热器、储能材料和卧铺床垫，所述储能材料为石蜡。

优选的，所述制冷系统替换为散热器。

在另外一方面，本发明还公开了一种如上述所述卧铺区域智能空调装置的控制方法，所述控制方法包括：采集传感器和控制器的参数，所述传感器和控制器的参数包括卧铺储能空调进口温度T₁、卧铺储能空调进口温度T₂、卧铺区域红外温度T₃、环境温度T₀、所述控制器的设定温度T_s，并设△Ta和△Tb为：

△Ta＝卧铺储能空调进口温度T₁-卧铺储能空调进口温度T₂

△Tb＝设定温度T_s-卧铺区域红外温度传感器温度T₃

所述动力总成在启动状态下时，执行以下的闭环温度控制：

1.1)关闭所述加热设备，控制器根据接收到的环境温度T₀，确定流量控制阀的开关状态；

1.2)所述控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Ta、△Tb，确定流量控制阀的开度档位，并根据周期计算值实时调整；

1.3)所述控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Tb，确定冷却系统中压缩机及水泵的启停。

优选的，所述动力总成在非启动状态下时，执行以下的闭环温度控制方法：

2.1)关闭所述流量控制阀，打开所述水泵；

2.1)所述控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Ta、△Tb，调整所述水泵转速；

2.3)所述控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Tb，确定所述加热设备以及冷却系统中压缩机的启停。

在另外一方面，本发明还公开了一种汽车，包括如上述任一项所述的卧铺区域智能空调装置。

优选的，所述汽车为燃油车、混合动力车、氢燃料车或纯电动车。

在另外一方面，本发明还公开了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如上述任一项所述的卧铺区域智能空调装置的控制方法。

(三)有益效果

1)通过各种阀门切换使用分别独立运行的冷却用中间介质循环换热系统和加热系统，形成了一个“东北热炕”和“南方水床”功能的商用车卧铺空调装置，实现了卧铺区域的冬暖夏凉功能，提高了卧铺区域的舒适性；

2)通过采用热传导和热辐射等传热方式，实现了卧铺空调的无对流换热，驾驶室内可不需要风机，大大降低了运行噪声；

3)通过使用储能材料，可贮存废热和冷量，实现驻车保温功能，降低能耗和电池成本和循环介质温度变化所产生的影响，温度控制精度高，达到卧铺区域温度的独立控制效果，发明了包含驾驶室卧铺区域的三温区智能空调；

4)该发明中的控制逻辑及控制方法，结合红外传感技术，可协调控制水泵转速、换向阀位置、流量控制阀角度，提高系统运行效率，实现系统精准控制。

5)该发明可实现驾驶室驻车制冷、驻车采暖以及动力总成预热以及远程控制功能；

6)本发明特别适用于带卧铺的车型，例如燃油车、混动车、氢燃料车、纯电动车等商用车车型，也可以适用于其它飞行器或者火车等交通工具。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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获得其他的附图：

图1是本发明的卧铺区域智能空调装置的系统原理图；

图2是本发明空调装置的冷启动动力总成预热工作状态示意图；

图3是本发明空调装置行驶时卧铺区域加热工作状态示意图；

图4是本发明空调装置驻车卧铺区域加热工作状态示意图；

图5是本发明空调装置驻车卧铺区域制冷用的空调工作状态示意图；

图6是本发明空调装置的温度控制原理图；

附图标记：1.冷却系统，2.动力总成，3.流量控制阀，4.单向阀一，5.卧铺储能空调，T1.卧铺储能空调进口温度传感器，T2.卧铺储能空调出口温度传感器，6.截止阀，7.补偿水箱，8.水泵，9.单向阀二，10.加热设备，11.两位三通换向阀，12.中间换热器，13.节流装置，14.压缩机，15.冷凝器，16.HVAC空调系统控制单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。

为了提高卧铺区域温度的均匀性，并同时满足用户“冬暖夏凉”的舒适性要求，同时降低能耗和噪音，本发明中设计了一种卧铺区域智能空调装置及其控制方法。

参见图1所示，本发明提供了一种卧铺区域智能空调装置，包括动力总成2、流量控制阀3、单向阀一4、卧铺储能空调5、截止阀6、水泵8、单向阀二9、加热设备10、换向组件和制冷系统，动力总成2的出口端分别与流量控制阀3的一端和截止阀6的一端连接，流量控制阀3的另一端分别与卧铺储能空调5的进口端和单向阀二9的出口端连接，卧铺储能空调5的出口端分别与单向阀一4的进口端和水泵8的进口端连接，单向阀一4的出口端与动力总成2的进口端连接，水泵8的出口端与换向组件的入口端连接，换向组件的两个出口端分别与加热设备10的一端和制冷系统的一端连接，单向阀二9的进口端分别与加热设备10的另一端和制冷系统的另一端连接，截止阀6的另一端与加热设备10的另一端连接。

由此可知，以上空调装置中各个子部件之间构成了循环的多个液压回路，其液压回路中使用了乙二醇等冷却液作为管道内部的循环介质，循环介质的温度则由HVAC空调系统控制单元16控制，HVAC空调系统控制单元16具体用于控制流量控制阀3、截止阀6、水泵8、加热设备10、换向组件、制冷系统等各个执行部件进行动作，以用于实现能量的热传递和交换。

本发明的空调装置能够实现卧铺区域的制冷和预热功能，还能分别实现驻车和行车状态下的温度控制，并对多余冷量和热量进行存储，其基于多变量采集的控制方式精确度更高。

进一步的，卧铺储能空调5的进口端和出口端处分别设有卧铺储能空调进口温度传感器T1和卧铺储能空调出口温度传感器T2。卧铺储能空调5的内部包括换热器、储能材料、卧铺床垫，整体安装在驾驶室后地板或工具箱上方，通过换热器及储能材料与卧铺床垫持续进行热交换，从而使卧铺区域的温度均匀性和持续性。储能材料优选比热容较大的石蜡，因为石蜡47摄氏度以下都为固态，故通过石蜡包裹内部流动冷却液的换热器即可实现热量/冷量的存储和释放，利用储能材料，减小换热器温度波动对卧铺区域温度变换的影响，使卧铺受热更均匀，提升了卧铺区休息的舒适性要求，减少了系统能耗。

进一步的，由于制冷系统主要是用于对各个卧铺区域进行降温的，制冷系统包括依次循环连接的中间换热器12、压缩机14、冷凝器15、节流装置13，用以构成闭合回路，从而通过常规的空调子部件装置实现卧铺区域的制冷功能。

压缩机14及节流装置13与控制器相连，用于降低系统内循环介质的温度。制冷系统工作时，流量控制阀关闭，换向组件置于中间换热器侧时，中间换热器12的内部低温低压制冷剂与常温循环介质发生热传递后温度降低，低温循环介质通过水泵8传送至卧铺储能空调，用于卧铺区域降温和冷量储存。

当然，除了以上常规的空调件外，该制冷系统可以根据实际需求来进行具体配置，例如也可以设置为散热器，散热器通过接触传热进行加热和降温，也可通过鼓风机强制对流换热进行空气加热和降温。

此外，换向组件具体为两位三通换向阀11，用以配合HVAC空调系统控制单元16所发出的控制信号选择换向组件的两个出口端分别进行导通，两位三通换向阀11的具体控制方式参见后文介绍。

进一步的，补偿水箱7的进出口两端与卧铺储能空调5的进出口两端并联。具体的，补偿水箱7的进口端与卧铺储能空调5的进口端连接，补偿水箱7的出口端与卧铺储能空调5的出口端连接。补偿水箱7具体可安装在驾驶室的后围，高于卧铺换热器5，用于存贮和补偿系统循环介质，并排出循坏系统内的气泡。

进一步的，动力总成2中包括冷却系统1、发动机以及发动机自带的水泵(不是外部的水泵8，两者作用是不同的)，冷却系统1可包括冷却水箱等，动力总成2中的发动机与本属于发动机中组成部分的冷却水箱并联，以使得发动机零部件在最适宜的温度下工作。动力总成2安装在在整车车架上，是整车的动力核心，为整车提供热量和电量。

为进一步体现本发明空调装置的优点，以下将结合图2-图5来说明图1中的卧铺区域智能空调装置的五种工作状态：

a)冷启动前的预热工作状态

如图2所示，动力总成冷启动前，为了提高发动机工作效率，加热设备10提前预热，也可在动力总成内自带水泵的驱动下启动小循环，循环介质经过截止阀6、加热设备10、两位三通换向阀11、水泵8(水泵8此时不进行增压工作，只作为打开的阀门反向流通冷却液)、单向阀一4后重新循环，加热设备10启动后加热循环介质，用于动力总成的预热热机。预热完毕后即可根据控制指令选择进入行车时的加热或者制冷工作状态。

值得一提的是，加热设备10可采用水暖PTC或水暖燃油加热器，用于提高系统内循环介质的温度。加热设备10开始工作时，流量控制阀3关闭，两位三通换向阀11置于加热设备侧，加热设备与循环介质发生热传递后温度升高，高温循环介质通过发动机水泵传送至卧铺储能空调，用于卧铺区域采暖。

b)行驶时卧铺区域加热工作状态

如图3所示，在进入行车时的加热工作状态后，动力总成2启动后，流量控制阀3打开，将产生的废热加热循环介质，在动力总成内自带水泵的驱动下依次流经流量控制阀3、卧铺储能空调5、单向阀一4后回到动力总成2内重新循环，此时高温的循环介质在卧铺储能空调5中完成热交换，用于卧铺区域的采暖，并将多余的热能通过石蜡等储能材料进行保存。

c)行驶时卧铺区域空调制冷工作状态

在另外一方面，在进入行车时的空调制冷工作状态后，流量控制阀3关闭，截止阀6处于截止状态，换向组件选择中间换热器11导通，以通过带有冷凝器的制冷系统进行降温，由于此时行车制冷的回路工作状态与图5所示的驻车制冷的工作状态是一致的，故图中未重复示意。

d)驻车时卧铺区域加热工作状态

如图4所示，在驻车时卧铺区域加热工作状态下，由于此时失去了发动机的加热热源和液压源，此时需要关闭流量控制阀3，同时打开水泵8和加热设备10，并通过两位三通换向阀11的A/B口选择连接加热设备10，以进行驻车卧铺的加热，冷却液依次逆时针流经水泵8、两位三通换向阀11、加热设备10、单向阀二9、卧铺储能空调5后回到水泵8内以重新循环。如需要补充制冷液时，则选择打开补偿水箱的出入口以补充回路内的制冷液。

e)驻车时卧铺区域空调制冷工作状态

如图5所示，在驻车时卧铺区域空调制冷工作状态下，由于此时失去了发动机的加热热源和液压源，此时需要关闭流量控制阀3，同时打开水泵8和制冷系统，并通过两位三通换向阀11的A/B口选择连接制冷系统，以进行驻车卧铺的降温，冷却液依次逆时针流经水泵8、中间换热器12、单向阀二9、卧铺储能空调5后回到水泵8内以重新循环。同样的，如需要补充制冷液时，则选择打开补偿水箱的出入口以补充回路内的制冷液。

此外，制冷系统为了制冷，中间换热器12、压缩机14、冷凝器15、节流装置13用以构成一个降温的闭合液压回路以实现中间换热器内冷却液的降温，冷却液可优选为乙二醇。

此外，参见图6所示，HVAC空调系统控制单元16包括控制器、卧铺区域红外温度传感器T3(图1中未示出)、卧铺储能空调进口温度传感器T1、卧铺储能空调进口温度传感器T2、液位传感器(图1中未示出)、环境温度传感器T0(图1中未示出)，控制器能够通过上述温度等信号控制流量控制阀3、截止阀6、两位三通换向阀11、水泵8、加热设备10、压缩机14、节流装置13等各个执行子部件进行动作。

其中，HVAC空调系统控制单元16中的各个传感器和执行器的安装位置具体为：

加热设备10安装在整车底盘上，与控制器相连，水泵8和流量控制阀3均安装在整车底盘管路上，与控制器相连，用于控制循环介质在系统内的循环流量；两位三通换向阀11也安装在整车底盘管路上，与控制器相连，用于控制循环介质在系统内的循环方向；截止阀安装在整车底盘管路上，与控制器相连，用于控制循环介质在系统内的循环通断；单向阀一4、单向阀二9安装在整车底盘管路上，用于控制循环介质在系统内的循环方向。

控制器安装于卧铺区域，包括旋钮、按键区和屏幕区，可以手动控制、智能控制、语音控制、远程控制。打开开关后，卧铺区域智能空调开始工作，微控制芯片根据接收到请求，结合接收到的各传感器信号及整车相关信号，用于控制水泵8转速、流量控制阀3开度、两位三通换向阀11状态、加热设备10启停、压缩机14启停等，并将采集结果与卧铺区域红外温度传感器采集到的信号实时对比，实现卧铺区域温度的智能控制，保证卧铺区域在各种驻车、行车、冷启动等工况环境下的温度舒适性。

卧铺储能空调进口温度传感器T1、卧铺储能空调出口温度传感器T2安装在卧铺储能空调装置的进出口管路上，与控制器相连，采集循环介质的进出口温度后通过微控制芯片进行空调系统热力学计算，用于实现卧铺区域温度控制的准确性。

卧铺区域红外温度传感器T3位于卧铺区域正上方，与控制器相连，1)用于采集整个卧铺区域内温度后传输给控制器，微控制芯片通过计算处理后得出卧铺区域温度，2)智能控制模式下，用于采集卧铺乘员头部区域温度热成像，微控制芯片计算乘员的人体热舒适性后进行微调整。

液位传感器安装在补偿水箱7的底部，与控制器相连，采集系统内介质信息后将数据传输给控制器，用于判断系统渗漏。当液位传感器报警时，表示冷却液补充量异常，此时控制器可关闭流量控制阀，防止发动机防冻液整体渗漏而引起高温损坏。

环境温度传感器T0一般安装在整车上，与控制器相连，也可与整车控制器(ECU)相连时，整车控制器再传输给控制器，采集车辆所处环境的温度进行空调系统热力学计算，用于实现卧铺区域温度控制的准确性。

针对图6的HVAC空调系统控制单元16的控制器，本发明中开发设计了一种基于卧铺区域智能空调装置的控制方法，以更好的实现温度调节并提高卧铺区域的舒适性。

在另外一个实施例中，本发明公开了一种卧铺区域智能空调装置的控制方法，包括：采集传感器和控制器的参数，所述参数包括卧铺储能空调进口温度T₁、卧铺储能空调进口温度T₂、卧铺区域红外温度T₃、补水箱的液位、环境温度T₀、控制器的设定温度T_s(即人为输入至控制器中的设定温度)，并设△Ta和△Tb为：

△Ta＝卧铺储能空调进口温度T₁-卧铺储能空调进口温度T₂

△Tb＝设定温度T_s-卧铺区域红外温度传感器温度T₃

控制器分为以下两种状态进行温度的闭环控制

1)动力总成在启动状态下(即车辆启动状态下)

1.1)关闭加热设备10，控制器根据接收到的环境温度T₀，确定流量控制阀3的开关状态；

1.2)控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Ta、△Tb，确定流量控制阀3的开度档位，并根据周期计算值实时调整；

1.3)控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Tb，确定冷却系统中压缩机14及水泵8的启停。

2)动力总成在非启动状态下(即车辆熄火驻车状态下)

2.1)关闭流量控制阀3，打开水泵8；

2.1)控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Ta、△Tb，调整水泵8转速；

2.3)控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Tb，确定加热设备10以及冷却系统中压缩机14的启停。

需要指出的是，在以上各个闭环控制回路的输入输出变量确定后，即可通过PID、神经网络等控制模型进行温度的闭环控制，以获得期望的温控效果，其各个闭合控制回路之间的控制是相互独立的。其控制方法结合了红外传感技术，可协调控制水泵转速、换向阀位置、流量控制阀角度，提高系统运行效率，实现系统精准控制，启动冷却系统或者即热设备。

综上可知，本发明改进设计的空调装置的各个子部件和装置整体具备如下的有益效果：

1)卧铺区域空调装置：将卧铺床垫与空调换热器集成，用换热器替代卧铺骨架，通过换热器整体给卧铺床垫降温或加热，加大传热面积，解决卧铺区域温度的均匀性；

2)换热器：内部流通低温介质时，通过低温换热实现卧铺区域的降温，解决卧铺区域的舒适性；内部流通高温介质时，通过高温换热实现卧铺区域的加热，解决卧铺区域的舒适性；通过热传导将能量传递至卧铺床垫，卧铺床垫通过热传导和热辐射将热量或冷量传递至卧铺乘员，不需要风机实现对流换热，无风机噪声；

4)HVAC空调系统控制单元：结合环境温度传感器、卧铺区域红外温度传感器、换热器进口温度传感器、换热器出口温度传感器、动力总成状态等信号采集，控制器通过控制水泵转速、流量控制阀开度、两位三通换向阀、加热设备启停、压缩机启停，来调节换热器内部介质的流量和温度，实现卧铺区域温度的独立调节和智能控制，其制冷时的温度模拟量调节具体可以使用节流装置进行控制；两位三通换向阀的输出端具体可以根据加热设备和制冷设备的启停状态进行对应的切换，以实现制冷或者制热回路的切换。

5)储能系统：换热器内部填充一定量的储能材料，冬天吸收车辆行驶过程中动力总成产生的废热；夏天车辆行驶过程中前排驾乘区域空调间歇停止时，可进行冷量的贮存，实现过剩热量和冷量的储存和利用，节省能源和成本；

6)热量/冷量双储能式驻车空调：关闭发动机或热量/冷量双储能式驻车空调后，利用换热器内部储能材料储存的热量和冷量；储存的能力消耗殆尽时，空调系统控制单元启动压缩机或加热设备，保证热量/冷量双储能式驻车空调工作，持续保证卧铺区域温度舒适性；

7)热管理集成方案：前排驾乘区域空调与卧铺区域空调集成，共用压缩机、冷凝器等关键总成，降低成本，统筹控制，实现驾驶室内的多温度控制；驾驶室采暖与动力总成预热集成，实现整车热管理。

最后，值得一提的是，在装置和方法的具体应用方面，本发明还对应保护了一种汽车，包括如上述所述的卧铺区域智能空调装置。所述汽车可以是燃油车、混合动力车、氢燃料车、纯电动车等商用车。

此外，本发明还保护了一种卧铺区域智能空调装置的控制系统，包括：至少一个处理器；以及与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行如上述任一项所述卧铺区域智能空调装置的控制方法。

最后，上述本发明的基于卧铺区域温度的控制方法可以作为软件程序或者计算机指令在非暂态计算机可读存储介质中执行或者在带有存储器和处理器的控制系统中执行，且其计算程序简单且运行快速。在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种卧铺区域智能空调装置，其特征在于，包括动力总成(2)、流量控制阀(3)、单向阀一(4)、卧铺储能空调(5)、截止阀(6)、水泵(8)、单向阀二(9)、加热设备(10)、换向组件以及制冷系统，所述动力总成(2)的出口端分别与流量控制阀(3)的一端和截止阀(6)的一端连接，所述流量控制阀(3)的另一端分别与卧铺储能空调(5)的进口端和单向阀二(9)的出口端连接，所述卧铺储能空调(5)的出口端分别与单向阀一(4)的进口端和水泵(8)的进口端连接，所述单向阀一(4)的出口端与动力总成(2)的进口端连接，所述水泵(8)的出口端与换向组件的入口端连接，所述换向组件的两个出口端分别与加热设备(10)的一端和制冷系统的一端连接，所述单向阀二(9)的进口端分别与加热设备(10)的另一端和制冷系统的另一端连接，所述截止阀(6)的另一端与加热设备(10)的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的卧铺区域智能空调装置，其特征在于，所述制冷系统包括依次循环连接的中间换热器(12)、压缩机(14)、冷凝器(15)、节流装置(13)，用以实现卧铺区域的降温。

3.根据权利要求2所述的卧铺区域智能空调装置，其特征在于，所述卧铺储能空调(5)的进口端和出口端处分别设有卧铺储能空调进口温度传感器(T1)和卧铺储能空调出口温度传感器(T2)，所述换向组件为两位三通换向阀(11)。

4.根据权利要求3所述的卧铺区域智能空调装置，其特征在于，还包括补偿水箱(7)，所述补偿水箱(7)的进出口两端与卧铺储能空调(5)的进出口两端并联。

5.根据权利要求3-4中任一项所述的卧铺区域智能空调装置，其特征在于，还包括HVAC空调系统控制单元(16)，所述HVAC空调系统控制单元(16)包括控制器，所述控制器的输入端分别与卧铺储能空调进口温度传感器(T1)、卧铺储能空调进口温度传感器(T2)、卧铺区域红外温度传感器(T3)和环境温度传感器(T0)通信连接，所述控制器的输出端分别与流量控制阀(3)、截止阀(6)、两位三通换向阀(11)、水泵(8)、加热设备(10)以及压缩机(14)通信连接。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的卧铺区域智能空调装置，其特征在于，所述卧铺储能空调(5)的内部包括换热器、储能材料和卧铺床垫，所述储能材料为石蜡。

7.根据权利要求1所述的卧铺区域智能空调装置，其特征在于，所述制冷系统替换为散热器。

8.一种如权利要求5所述卧铺区域智能空调装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：采集传感器和控制器的参数，所述传感器和控制器的参数包括卧铺储能空调进口温度T₁、卧铺储能空调进口温度T₂、卧铺区域红外温度T₃、环境温度T₀、所述控制器的设定温度T_s，并设△Ta和△Tb为：

△Ta＝卧铺储能空调进口温度T₁-卧铺储能空调进口温度T₂

△Tb＝设定温度T_s-卧铺区域红外温度传感器温度T₃

所述动力总成(2)在启动状态下时，执行以下的闭环温度控制：

1.1)关闭所述加热设备(10)，控制器根据接收到的环境温度T₀，确定流量控制阀(3)的开关状态；

1.2)所述控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Ta、△Tb，确定流量控制阀(3)的开度档位，并根据周期计算值实时调整；

1.3)所述控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Tb，确定冷却系统中压缩机(14)及水泵(8)的启停。

9.根据权利要求8所述卧铺区域智能空调装置的控制方法，其特征在于，所述动力总成(2)在非启动状态下时，执行以下的闭环温度控制方法：

2.1)关闭所述流量控制阀(3)，打开所述水泵(8)；

2.1)所述控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Ta、△Tb，调整所述水泵(8)转速；

2.3)所述控制器根据接收到的传感器和控制器的参数计算后得出的△Tb，确定所述加热设备(10)以及冷却系统中压缩机(14)的启停。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的卧铺区域智能空调装置。

11.根据权利要求10所述的一种汽车，其特征在于，所述汽车为燃油车、混合动力车、氢燃料车或纯电动车。

12.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求8至9任一项所述的卧铺区域智能空调装置的控制方法。

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