CN115027223A - 一种车窗除冰系统、方法、存储介质以及汽车 - Google Patents
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Abstract
一种车窗除冰系统、方法、存储介质以及汽车。本发明涉及车窗加热技术领域，解决了现有汽车玻璃除冰技术除冰速度慢的问题。一种车窗除冰系统，所述系统包括车窗除冰控制器、电脉冲控制器、加热车窗、车窗温度传感器以及雨刮器，所述车窗温度传感器用于采集车窗温度信号，发送至所述除冰控制器，所述除冰控制器用于向所述电脉冲控制器发送加热指令，还用于控制所述雨刮器摆动，所述电脉冲控制器用于根据所述车窗除冰控制发出的指令调制电流，对加热车窗进行脉冲式加热。所述方法应用上述系统。本发明可应用于汽车开发工作中，实现快速除冰。
Description
技术领域
本发明涉及车窗加热技术领域，具体涉及一种车窗除冰技术。
背景技术
车辆冬天在户外停放时，由于受大雪、冻雨等恶劣天气的影响或因车内外温差较大，车窗上会生长出冰层或结霜。当驾驶员再次出发时，需要通过启动车辆空调系统对前风挡送热风或开启风挡加热装置进行清除，但这两种方式均需要消耗大量的电能，并且需要15至30分钟才能将风挡前视野的部分区域的冰霜清除，但此时驾驶车辆上路，因视野区域仍较小，存在安全隐患。
目前汽车玻璃除冰一般采用空调暖风或电阻丝式电加热玻璃或夹层镀膜式电加热玻璃，但以上所述的除冰方式均无法实现短时间内快速除冰的能力，通常需要原地等候15至30分钟才能将整面玻璃升温至40℃左右，通过热传导的方式将其上所覆盖的冰层/霜层全部融化后，才能获得良好的视野的时间。整个融冰、融霜的过程不仅耗费时间而且消耗较多的能量。在寒冷的冬季，对于将车辆停于户外且需要开私家车上班通勤的人群来说非常不方便，往往需要提前30分钟启动车辆对车窗进行除霜、除冰。如果着急出发，就必须通过雪铲、除冰铲手工机械式清除，但在寒冷的冬季也是增加了驾驶员的不必要的工作量。
发明内容
为了解决现有汽车玻璃除冰技术除冰速度慢的问题，本发明提出了一种车窗除冰系统、方法、存储介质以及汽车。
本发明的技术方案如下：
一种车窗除冰系统，所述系统包括车窗除冰控制器、电脉冲控制器、加热车窗、车窗温度传感器以及雨刮器，所述车窗温度传感器用于采集车窗温度信号，发送至所述车窗除冰控制器，所述车窗除冰控制器用于向所述电脉冲控制器发送指令，还用于控制所述雨刮器摆动，所述电脉冲控制器用于根据所述车窗除冰控制发出的指令调制电流，对加热车窗进行脉冲式加热。
优选地，所述加热车窗包括外侧车窗、内侧车窗、母线、电加热层和PVB层，所述电加热层设于所述外侧车窗内表面，所述PVB层填充于所述外侧车窗和所述内侧车窗之间实现粘合固定，所述母线与所述电加热层电连接，用于电热车窗的供电，实现加热功能。
优选地，所述外侧车窗采用聚碳酸酯材料制成。
优选地，所述内侧车窗采用聚碳酸酯材料或二氧化硅玻璃制成。
优选地，所述外侧车窗表面设有通过激光蚀刻形成的微纳米超疏水结构。
优选地，所述电加热层为电阻丝或纳米镀银加热膜。
优选地，所述调制电流具体为将电源提供的电流调制为PMW波型、方波、脉冲或正弦波脉冲电流。
一种车窗除冰方法，应用如上所述的车窗除冰系统，所述方法包括以下步骤：
S1、车窗温度传感器实时采集车窗温度信号，发送至车窗除冰控制器；
S2、车窗除冰控制器根据接收到的温度信号，向电脉冲控制器发送加热指令；
S3、电脉冲控制器根据接收的加热指令将电源提供的电流调制为PMW波型、方波、脉冲或正弦波脉冲电流，对加热车窗进行脉冲式加热；
S4、车窗除冰控制器根据接收到的温度信号，控制所述雨刮器摆动，实现快速车窗除冰。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序执行如上所述的车窗除冰方法。
一种应用如上所述的车窗除冰系统的汽车。
与现有技术相比，本发明解决了现有汽车玻璃除冰技术除冰速度慢的问题，具体有益效果为：
1.本发明提供的除冰系统和方法，通过周期性的电脉冲带来的热量仅针对冰/霜层与车窗界面处的进行加热融化，破坏冰/霜层与车窗之间的附着力，再辅以雨刮器摆动式刮片的机械摩擦及冰霜层自身的重力，实现对冰霜层整体的破坏，实现快速低能耗的车窗除冰，并实现前风挡冰层的全部清除，为驾驶员提供优异的前视野，保证行车安全。
2.本发明应用聚碳酸酯材质外侧车窗，利用其疏水及低热传导率的优点，减少液滴在车窗表面的附着，使车窗表面结霜结冰的厚度大大降低；将聚碳酸酯车窗制成三明治结构，以窄带宽的电脉冲的形式进行加热，仅将热量传递至冰层与车窗的界面上，并使界面上的冰融化即可，将冰与车窗之间原有的牢固的附着力破坏，无需对整面玻璃升温，从而得实现超低能耗的快速除冰过程，大大降低驾驶员在冬季对车窗除冰所消耗的时间、精力与能源开销。
附图说明
图1为本发明所述车窗除冰系统结构示意图；
图2为实施例2所述加热车窗组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清楚，下面将结合本发明的说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，以下实施例仅用于更好地理解本发明的技术方案，而不应理解为对本发明的限制。
实施例1.
本实施例提供了一种车窗除冰系统，如图1所示，所述系统包括车窗除冰控制器、电脉冲控制器、加热车窗、车窗温度传感器以及雨刮器，所述车窗温度传感器用于采集车窗温度信号，发送至所述车窗除冰控制器，所述车窗除冰控制器用于向所述电脉冲控制器发送加热指令，还用于控制所述雨刮器摆动，所述电脉冲控制器用于根据所述车窗除冰控制发出的指令调制电流，对加热车窗进行脉冲式加热。
本实施例提供的系统通过周期性的电脉冲带来的热量，可以仅针对冰/霜层与车窗界面处的进行加热融化，破坏冰霜层与车窗之间的附着力，再辅以雨刮器摆动式刮片的机械摩擦及冰霜层自身的重力，实现对冰霜层整体的破坏，实现快速低能耗的车窗除冰，并实现前风挡冰层的全部清除，为驾驶员提供优异的前视野，保证行车安全。
实施例2.
本实施例为对实施例1的进一步举例说明，如图2所示，所述加热车窗包括外侧车窗1、内侧车窗2、母线3、电加热层4和PVB层5，所述电加热层4设于所述外侧车窗1内表面，所述PVB层5填充于所述外侧车窗1和所述内侧车窗2之间实现粘合固定，所述母线3与所述电加热层4电连接，用于电热车窗的供电，实现加热功能。
本实施例将车窗制成三明治结构，以电脉冲的形式进行加热，仅将热量传递至冰层与车窗的界面上，并使界面上的冰融化即可，将冰与车窗之间原有的牢固的附着力破坏，无需对整面玻璃升温，从而得实现超低能耗的快速除冰过程，大大降低驾驶员在冬季对车窗除冰所消耗的时间、精力与能源开销。
实施例3.
本实施例为对实施例2的进一步举例说明，所述外侧车窗1采用聚碳酸酯材料制成。
本实施例应用聚碳酸酯材质外侧车窗，利用其疏水及低热传导率的优点，减少液滴在车窗表面的附着，使车窗表面结霜结冰的厚度大大降低。
实施例4.
本实施例为对实施例2的进一步举例说明，所述内侧车窗2采用聚碳酸酯材料或二氧化硅玻璃制成。
实施例5.
本实施例为对实施例2的进一步举例说明，所述外侧车窗1表面设有通过激光蚀刻形成的微纳米超疏水结构。
本实施例利用微纳米超疏水结构，进一步减少液滴在外侧车窗1上的附着，进一步减少车窗表面结霜、结冰的厚度，减少融冰时间与能耗。
实施例6.
本实施例为对实施例2的进一步举例说明，所述电加热层为电阻丝或纳米镀银加热膜。
实施例7.
本实施例为对实施例1的进一步举例说明，所述调制电流具体为将电源提供的电流调制为PMW波型、方波、脉冲或正弦波脉冲电流。
本实施例以窄带宽的电脉冲的形式进行加热，仅将加热车窗与冰层界面上的冰层融化，将冰与车窗之间原有的牢固的附着力破坏，而不会将热量传到至整个车窗或全部冰层，从而得实现超低能耗的快速除冰过程，大大降低驾驶员在冬季对车窗除冰所消耗的时间、精力与能源开销
实施例8.
本实施例提供了一种车窗除冰方法，应用如实施例1-7中任一项所述的车窗除冰系统，所述方法包括以下步骤：
S1、车窗温度传感器实时采集车窗温度信号，发送至车窗除冰控制器；
S2、车窗除冰控制器根据接收到的温度信号，向电脉冲控制器发送加热指令；
S3、电脉冲控制器根据接收的加热指令将电源提供的电流调制为PMW波型、方波、脉冲或正弦波脉冲电流，对加热车窗进行脉冲式加热；
S4、车窗除冰控制器根据接收到的温度信号，控制所述雨刮器摆动，实现快速车窗除冰。
实施例9.
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序执行如实施例1-7任一项所述的车窗除冰方法。
实施例10.
一种应用如实施例1-7所述的车窗除冰系统的汽车。
以上对本发明技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种车窗除冰系统，其特征在于，所述系统包括车窗除冰控制器、电脉冲控制器、加热车窗、车窗温度传感器以及雨刮器，所述车窗温度传感器用于采集车窗温度信号，发送至所述车窗除冰控制器，所述车窗除冰控制器用于向所述电脉冲控制器发送指令，还用于控制所述雨刮器摆动，所述电脉冲控制器用于根据所述车窗除冰控制发出的指令调制电流，对加热车窗进行脉冲式加热。
2.根据权利要求1所述的车窗除冰系统，其特征在于，所述加热车窗包括外侧车窗(1)、内侧车窗(2)、母线(3)、电加热层(4)和PVB层(5)，所述电加热层(4)设于所述外侧车窗(1)内表面，所述PVB层(5)填充于所述外侧车窗(1)和所述内侧车窗(2)之间实现粘合固定，所述母线(3)与所述电加热层(4)电连接，用于电热车窗的供电，实现加热功能。
3.根据权利要求2所述的车窗除冰系统，其特征在于，所述外侧车窗(1)采用聚碳酸酯材料制成。
4.根据权利要求2所述的车窗除冰系统，其特征在于，所述内侧车窗(2)采用聚碳酸酯材料或二氧化硅玻璃制成。
5.根据权利要求2所述的车窗除冰系统，其特征在于，所述外侧车窗(1)表面设有通过激光蚀刻形成的微纳米超疏水结构。
6.根据权利要求2所述的车窗除冰系统，其特征在于，所述电加热层为电阻丝或纳米镀银加热膜。
7.根据权利要求1所述的车窗除冰系统，其特征在于，所述调制电流具体为将电源提供的电流调制为PMW波型、方波、脉冲或正弦波脉冲电流。
8.一种车窗除冰方法，其特征在于，应用如权利要求1-7中任一项所述的车窗除冰系统，所述方法包括以下步骤：
S1、车窗温度传感器实时采集车窗温度信号，发送至车窗除冰控制器；
S2、车窗除冰控制器根据接收到的温度信号，向电脉冲控制器发送加热指令；
S3、电脉冲控制器根据接收的加热指令将电源提供的电流调制为PMW波型、方波、脉冲或正弦波脉冲电流，对加热车窗进行脉冲式加热；
S4、车窗除冰控制器根据接收到的温度信号，控制所述雨刮器摆动，实现快速车窗除冰。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序执行如权利要求1-7任一项所述的车窗除冰方法。
10.一种应用如权利要求1-7所述的车窗除冰系统的汽车。
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