CN117284054A - 一种车辆的空调加热装置、控制方法、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆的空调加热装置、一种用于空调加热装置的控制方法、系统及存储介质。车辆的空调加热装置包括：磁盘和金属导体，其中，磁盘通过咬合结构与车辆的传动轴耦合或去耦合，当车辆运行时，耦合状态下的磁盘在传动轴的带动下旋转以产生连续可变的磁场区域，金属导体位于磁场区域时产生热能，以用于为车辆提供热源。本发明提供的一种车辆的空调加热装置、一种用于空调加热装置的控制方法、系统，以及一种计算机可读存储介质，能够在车辆空调加热的同时，极大降低车辆能量的消耗。

Description

一种车辆的空调加热装置、控制方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及车辆制热领域，尤其涉及一种车辆的空调加热装置、一种用于空调加热装置的控制方法、一种用于空调加热装置的控制系统，以及一种计算机可读存储介质。

背景技术

新能源汽车使用电能作为能源，其优势十分明显，电能的价格便宜，并且新能源汽车几乎没有碳排放，节能环保。然而，新能源汽车在冬天耗能特别快，尤其是在冬天低温环境下，驾驶员开启车辆空调加热后，车辆能耗明显上升。

现有技术中，燃油汽车是通过发动机自身的热能传递至车厢中以实现低能耗的空调加热，新能源汽车的空调加热功能则是应用电阻丝以电阻加热的方式来实现的。然而电阻加热需要电流持续通过电阻材料，导致大量的电能消耗，且新能源汽车没有发动机装置，无法效仿燃油汽车利用发动机产生的多余的热能来实现低能耗的空调加热。

在新能源汽车中能够自身产生热能的装置只有电池。电池在放电过程中会产生大量的热能，但车辆电池对于散热效率的要求非常高，所以电池自身会带有液冷系统，以实现降温。如果要在现有的液冷系统中进行改造，极有可能会加大电池热量失控的风险。因此，出于风险和成本考虑，无法利用电池放电所产生的热量。

为了克服现有技术所存在的上述缺陷，本领域亟需一种车辆的空调加热装置以及一种用于空调加热装置的控制方法、系统，能够在车辆空调加热的同时，极大降低车辆能量的消耗。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

为了克服现有技术所存在的上述缺陷，本发明提供了一种车辆的空调加热装置、一种用于空调加热装置的控制方法、系统，以及一种计算机可读存储介质，能够在车辆空调加热的同时，极大降低车辆能量的消耗。

具体来说，根据本发明的第一方面提供的上述车辆的空调加热装置，包括：磁盘和金属导体，其中，所述磁盘通过咬合结构与所述车辆的传动轴耦合或去耦合，当车辆运行时，耦合状态下的所述磁盘在所述传动轴的带动下旋转以产生连续可变的磁场区域，所述金属导体位于所述磁场区域时产生热能，以用于为所述车辆提供热源。

优选地，在本发明的一实施例中，所述咬合结构为位于所述磁盘内部的咬盘，所述咬盘包括内侧齿轮、外侧齿轮与牙盘，所述内侧齿轮连接所述传动轴，所述外侧齿轮带有离合装置；响应于所述车辆的加热功能启用状态，所述离合装置固定所述外侧齿轮的齿轮轴，所述外侧齿轮经由所述内侧齿轮的转动，带动所述牙盘转动；响应于所述车辆的加热功能禁用状态，所述离合装置松开所述外侧齿轮的齿轮轴，所述外侧齿轮经由所述内侧齿轮转动，在所述牙盘内围绕所述内侧齿轮转动，所述牙盘不被所述外侧齿轮所带动。

优选地，在本发明的一实施例中，包括驱动机构，所述驱动机构与所述金属导体连接，用于驱动所述金属导体靠近或远离所述磁场区域。

优选地，在本发明的一实施例中，所述金属导体为金属管，所述金属管内具有冷媒，用于将所述金属管产生的热能传送至车厢。

优选地，在本发明的一实施例中，还包括鼓风机和暖风机芯，所述冷媒流动至所述暖风机芯后经由所述鼓风机将热风吹至所述车厢。

优选地，在本发明的一实施例中，所述金属管位于所述车辆头部的空调散热片与所述暖风机芯之间。

优选地，在本发明的一实施例中，还包括水箱，所述冷媒循环流动于所述金属管与所述水箱内，所述水箱还包括温度传感器与泄压阀。

此外，根据本发明的第二方面提供的用于本发明的第一方面提供的空调加热装置的控制方法，包括步骤：响应于加热功能启用状态，控制所述咬合结构与所述车辆的传动轴耦合；以及响应于加热功能禁用状态，控制所述咬合结构与所述车辆的传动轴去耦合。

优选地，在本发明的一实施例中，所述空调加热装置还包括驱动机构，所述驱动机构与所述金属导体连接，所述控制方法的步骤包括：响应于加热指令，所述驱动机构驱动所述金属导体进入所述磁场区域，或响应于停止加热指令，驱动所述金属导体远离所述磁场区域。

优选地，在本发明的一实施例中，所述金属导体为金属管，所述金属管内具有冷媒，所述空调加热装置还包括水箱和所述水箱内部的温度传感器及泄压阀，所述冷媒循环流动于所述金属管与所述水箱内，所述控制方法的步骤包括：响应于水箱内部的温度低于第一预设值，所述驱动机构驱动所述金属导体进入所述磁场区域；以及响应于水箱内部的温度超出第二预设值，驱动所述金属管远离所述磁场区域。

优选地，在本发明的一实施例中，所述控制方法的步骤包括：响应于水箱内部的温度低于第一预设值并且压力低于第三预设值，所述驱动机构驱动所述金属导体进入所述磁场区域；以及响应于水箱内部的温度超出第二预设值或压力高于第四预设值或所述泄压阀的泄压次数大于零，驱动所述金属管远离所述磁场区域。

此外，根据本发明的第三方面提供的上述用于本发明的第一方面提供的空调加热装置的控制系统包括存储器及处理器。所述存储器上存储有计算机指令。所述处理器连接所述存储器，并被配置用于执行所述存储器上存储的计算机指令，以实施上述本发明的第二方面提供的用于本发明的第一方面提供的空调加热装置的控制方法。

此外，根据本发明的第四方面提供的上述计算机可读存储介质上存储有计算机指令。所述计算机指令被处理器执行时，实施上述本发明的第二方面提供的用于本发明的第一方面提供的空调加热装置的控制方法。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了根据本发明的一些实施例提供的一种车辆的空调加热装置的局部示意图；

图2A示出了根据本发明的一些实施例提供的一种磁盘的侧面示意图；

图2B示出了根据本发明的一些实施例提供的一种磁盘的正面示意图；

图3示出了根据本发明的一些实施例提供的一种咬盘的正面示意图；

图4A～图4C示出了根据本发明的一些实施例提供的咬盘内部的示意图；

图5A～图5C示出了根据本发明的一些实施例提供的离合装置的示意图；

图6示出了根据本发明的一些实施例提供的一种用于空调加热装置的控制方法的流程图；

图7示出了根据本发明的一些实施例提供的机械装置的示意图；

图8A～图8D示出了根据本发明的一些实施例提供的机械装置的工作原理图；

图9A示出了根据本发明的一些实施例提供的一种金属管的侧面示意图；

图9B示出了根据本发明的一些实施例提供的一种金属管的正面示意图；

图10A示出了根据本发明的一些实施例提供的一种车辆的空调加热装置的冷媒循环示意图；以及

图10B示出了根据本发明的一些实施例提供的一种车辆的空调加热装置的热风传导示意图。

附图标记

100： 车辆的空调加热装置；

110： 磁盘；

111： 咬盘；

120： 金属导体；

130： 传动轴；

131： 外层；

210、211、212、213： 磁铁颗粒；

410： 固定杆；

421： 内侧齿轮；

422： 外侧齿轮；

430： 牙盘；

500： 离合装置；

510、742： 液压油；

520、741： 活塞；

530： 钢片；

540： 摩擦片；

550： 卡环；

560： 齿轮轴；

600： 用于空调加热装置的控制方法；

S610～S630： 步骤；

700： 机械装置；

710： 金属盘；

721、722： 螺纹钢条；

730： 齿轮组；

731： 上方齿轮；

732： 下方齿轮；

740： 液压机构；

743： 弹簧；

1010： 金属管；

1020： 暖风机芯；

1030： 水箱；

1040： 鼓风机；

1011、1021、1031： 进水端；以及

1012、1022、1032： 出水端。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。

能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。

新能源汽车的空调加热功能是应用电阻丝以电阻加热的方式来实现的。然而电阻加热需要电流持续通过电阻材料，导致大量的电能消耗，且新能源汽车没有发动机装置，无法效仿燃油汽车利用发动机产生的多余的热能来实现低能耗的空调加热。并且，在新能源汽车中能够自身产生热能的装置只有电池，但车辆电池对于散热效率的要求非常高，出于风险和成本考虑，新能源汽车也无法利用电池放电所产生的热量。

如上所述，新能源车辆在行驶过程中，除了电池放电会直接产生热能外，没有其他模块可以直接产生热量。只有通过将电能转化为热能，或通过将车辆行驶过程中的动能转化成热能，来合理利用一些原本可能被浪费的能源，以实现低能耗的车辆空调加热。

然而，对于将电能转化为热能而言，现有技术中通过电阻进行转化的方案耗电大、效率低；电磁效应利用交流电流过线圈的方式产生磁极变化，所以通过电磁效应进行转化的方案则仍需要消耗电能。对于将车辆行驶过程中的动能转化成热能来说，现有技术中通过摩擦来回收动能，虽然不会消耗电能，但是效率很低，并且仅仅依靠刹车时回收的动能无法满足空调加热的需求。

为了克服现有技术所存在的上述缺陷，本发明提供了一种车辆的空调加热装置、一种用于空调加热装置的控制方法、系统，以及一种计算机可读存储介质。本发明提供的车辆的空调加热装置结合电磁效应及动能转化的方式，通过将磁盘耦合在车辆的传动轴上，使得磁盘在传动轴的带动下旋转产生连续可变的磁场区域，对位于磁场区域的金属导体产生涡旋电流，使金属导体快速发热，从而持续产生热能。本发明提供的车辆的空调加热装置能够在车辆空调加热的同时，极大降低车辆能量的消耗。

请参考图1，图1示出了根据本发明的一些实施例提供的一种车辆的空调加热装置的局部示意图。

如图1所示，车辆的空调加热装置100包括磁盘110和金属导体120。磁盘110通过咬合结构与车辆的传动轴130耦合或去耦合。

具体请参考图2A与图2B，图2A示出了根据本发明的一些实施例提供的一种磁盘的侧面示意图，图2B示出了根据本发明的一些实施例提供的一种磁盘的正面示意图。

如图2A所示，磁盘110中以S极、N极、S极、N极的间隔规律依次嵌入了不同磁极的磁铁颗粒210。如图2B所示，磁盘110上的每一个磁铁颗粒210会产生一个环状磁场，并且每一个磁铁颗粒210的磁场方向与周围两颗磁铁颗粒的磁场方向正好相反。例如图2B中，磁铁颗粒211的磁场方向与周围两颗磁铁颗粒212、213的磁场方向正好相反。当车辆运行时，耦合状态下的磁盘110在传动轴130的带动下旋转，以产生连续可变的高密度磁场区域。相较于现有技术中以交流电的方式产生可变磁场，本发明提供的空调加热装置中，磁盘利用车辆运行时传动轴本身转动所产生的动能来形成变化的磁场。本发明提供的空调加热装置无需使用与消耗电能，并且动能损失也极小。

请结合参考图1与图3，图3示出了根据本发明的一些实施例提供的一种咬盘示意图。

在图1所示的实施例中，咬合结构可以为一个如图3所示的咬盘111，咬盘111以图中箭头所指的方向嵌入于磁盘110的内部。通过咬盘111，磁盘110与车辆的传动轴130实现耦合或去耦合。

具体来说，请结合参考图4A～图4C和图5A～图5C，图4A～图4C示出了根据本发明的一些实施例提供的咬盘内部的示意图，图5A～图5C示出了根据本发明的一些实施例提供的离合装置的示意图。

如图4A所示，咬盘111可以通过三个固定杆410固定连接在磁盘110上。在图4B中，咬盘111的内部可以装有一个内侧齿轮421、三个外侧齿轮422和一个牙盘430。内侧齿轮421用于连接车辆的传动轴130，三个外侧齿轮422连接内侧齿轮421和牙盘430。外侧齿轮422上都带有一个离合装置。

图4B为咬盘111的开合状态，外侧齿轮422正处于与离合装置与外侧齿轮422的齿轮轴分离且齿轮轴不固定的状态。在此，内侧齿轮421可以随车辆的传动轴130旋转，三个外侧齿轮422自身可以旋转，外侧齿轮422还可以在牙盘430内部沿着牙盘430的齿轮边缘，围绕内侧齿轮421旋转。如此，外部的牙盘430不会随着外侧齿轮422转动，磁盘110也不会被牙盘430带动着转动。图4C为咬盘111的闭合状态，外侧齿轮422处于离合装置与外侧齿轮422的齿轮轴接合且齿轮轴固定的状态。在此，内侧齿轮421可以随车辆的传动轴130旋转，三个外侧齿轮422自身固定不旋转，牙盘430随着固定的外侧齿轮422旋转，牙盘430旋转的方向和速度与内侧齿轮421同步。如此，磁盘110可以被咬盘111带动旋转。

咬盘111接收到车辆的加热功能启用状态的控制信号时，咬盘111的牙盘430经由内侧齿轮421咬紧传动轴130，实现咬盘111与车辆传动轴130的耦合。相应地，咬盘111接收到车辆的加热功能禁用状态的控制信号时，咬盘111的牙盘430不被外侧齿轮422所带动，实现咬盘111与车辆传动轴130的去耦合。

进一步地，如图5A所示，离合装置500可以通过液压和摩擦片方式控制外侧齿轮422的状态。当离合装置内注入一定量的液压油510后，液压油510推动活塞520，活塞520再推动钢片530，由钢片530挤压摩擦片540至卡环550。经由摩擦片540产生的摩擦力来锁住钢片530，以使摩擦片540无法活动。如此，摩擦片540连接的齿轮轴560也无法转动，从而使外侧齿轮422无法转动，如图5B所示。此外，当离合装置500抽出一定量的液压油510后，液压油510拉动活塞520，活塞520再拉动钢片530，使钢片530与摩擦片540分开。由于钢片530与摩擦片540之间的摩擦力消失，摩擦片540活动。如此，摩擦片540连接的齿轮轴560可以转动，从而使外侧齿轮422可以转动，如图5C所示。本领域的技术人员可以理解，利用咬盘111实现磁盘110与车辆的传动轴130耦合或去耦合的技术方案，只是本发明提供的一种非限制性的实施方式，旨在清楚地展示本发明的主要构思，并提供一种便于公众实施的具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。可选地，在其他实施例中，本领域的技术人员也可以基于本发明的构思而采用其他等效的方法实现磁盘110与车辆的传动轴130耦合或去耦合，以达到相同的技术效果。

在一些非限制性的实施例中，本发明的第一方面提供的车辆的空调加热装置可以由本发明的第二方面提供的上述控制方法来实现，本发明的第二方面提供的上述控制方法可以经由本发明的第三方面提供的上述控制系统来实施。具体来说，该控制系统中可以配置有存储器及处理器。该存储器包括但不限于本发明的第四方面提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。该处理器连接该存储器，并被配置用于执行该存储器上存储的计算机指令，以实施本发明的第二方面所提供的控制方法。

在本发明提供的一优选实施例中，该存储器可以为车辆的行车电脑(T-Box)，处理器可以为车辆的加热控制单元(ECU)。行车电脑将存储的计算机指令发送至加热控制单元，并由加热控制单元向车辆的空调加热装置发送电信号，以进行控制。加热控制单元还可以用于监控空调加热装置，并将空调加热装置的状态转化为电信号发送至行车电脑。

请参考图6，图6示出了根据本发明的一些实施例提供的一种用于空调加热装置的控制方法的流程图。

如图6所示，用于空调加热装置的控制方法600包括步骤S610：响应于加热功能启用状态，控制咬合结构与车辆的传动轴耦合。

在一优选实施例中，驾驶员可以在车辆中控屏中启用空调加热功能，控制咬合结构与车辆的传动轴耦合。该配置项即加热功能启用状态会保存至与中控屏连接的行车电脑中，车辆会保持在加热功能启用状态。即使车辆熄火后，该加热功能启用状态也不会发生改变。驾驶员可以选择在冬天启用空调加热功能。优选地，行车电脑可以在判断车辆为熄火状态的情况下，再对加热功能启用状态进行调整，以实现在车辆静止状态下配置该加热功能启用状态，以避免强行耦合与去耦合磁盘与高速运转的传动轴所产生的极大的动能冲击。

请继续参考图1，金属导体120位于磁场区域时可以产生热能，以用于为车辆提供热源。金属导体120在连续可变的磁场区域可以产生涡旋电流，涡旋电流的焦耳效应可使金属导体120快速发热并持续发热。优选地，金属导体120的外部还可以包裹隔热棉，更有效地防止热量逃逸。

在一优选实施例中，该车辆空调加热装置还包括与金属导体连接的驱动机构，该驱动机构用于驱动金属导体靠近或远离磁场区域。

如图6所示，用于空调加热装置的控制方法600包括步骤S620：响应于加热指令，驱动机构驱动金属导体进入磁场区域，或响应于停止加热指令，驱动金属导体远离磁场区域。

例如，驾驶员可以在车辆中控屏中打开空调制热，驱动机构响应于加热指令，控制金属导体靠近磁盘，进入磁场区域。金属导体被磁场所覆盖，车辆运行时，磁盘随传动轴转动产生可变磁场，使得金属导体发热。该驱动结构可以是机械装置等可以接收电信号并由电信号控制的结构。

具体来说，请参考图7，图7示出了根据本发明的一些实施例提供的机械装置的示意图。

如图7所示，机械装置700可以位于金属导体120的外侧，金属导体720固定在机械装置700的金属盘710上。可选地，该金属盘710可以为一铝盘或铁盘。请参考图1，机械装置700固定在车辆的传动轴130的外层131上，机械装置700可以在车辆的传动轴130外侧左右滑动。在此，车辆的传动轴130的外层131是传动轴130的一部分，用于支撑机械装置700，不被机械装置700所带动。

进一步地，请结合参考图7和图8A～图8D，图8A～图8D示出了根据本发明的一些实施例提供的机械装置的工作原理图。

如图7所示，机械装置700还包括上下两个螺纹钢条721、722，齿轮组730，以及与螺纹钢条721、722连接的两个液压机构740。液压机构740固定在金属盘710上。如图8A所示，螺纹钢条721、722的一侧可以通过活塞741连接至液压机构740。

在此，以图7中右侧的机械装置700为例，向机械装置700的两个液压机构740注入液压油742，活塞741向下压螺纹钢条721、722，如图8A所示。如此，螺纹钢条721接触到齿轮组730的上方齿轮731，螺纹钢条722脱离齿轮组730的下方齿轮732。齿轮组730随连接的电机(图中未示出)转动固定的圈数，通过齿轮组730的上方齿轮731带动螺纹钢条721向右移动，如图8B所示，从而实现金属盘710带动金属导体120向远离磁盘110的方向运动一定距离。

相应地，从机械装置700的两个液压机构740抽出液压油742，活塞741内的弹簧743上顶螺纹钢条721、722，如图8C所示。如此，螺纹钢条722接触到齿轮组730的下方齿轮732，螺纹钢条721脱离齿轮组730的上方齿轮731。齿轮组730随连接的电机(图中未示出)转动固定的圈数，通过齿轮组730的下方齿轮732带动螺纹钢条722向左移动，如图8D所示，从而实现金属盘710带动金属导体120向靠近磁盘110的方向运动一定距离。

在车辆行驶过程中，驾驶员如果不再需要空调继续制热，还可以进一步地关闭空调制热。驱动机构响应于停止加热指令，驱动金属导体远离磁场区域。金属导体脱离磁场的覆盖后，即使车辆传动轴仍带动磁盘转动，金属导体也会停止发热。通过该驱动机构，车辆的空调加热装置可以实现在车辆行驶状态下，无需强行耦合或去耦合磁盘与高速运转的传动轴，就能控制对金属导体的加热与停止加热，从而避免强行耦合或去耦合产生的极大的动能冲击，同时实现对空调加热装置的加热功能的进一步控制。

请继续参考图1，该金属导体120可以为金属管，更优地，该金属管可以为铜管。并且金属管内具有冷媒，用于将金属管产生的热能传送至车厢。冷媒可以是液态防冻液等溶液。

请参考图9A与图9B，图9A示出了根据本发明的一些实施例提供的一种金属管的侧面示意图，图9B示出了根据本发明的一些实施例提供的一种金属管的正面示意图。

如图9A与图9B所示，金属管的形状与磁盘110相同，以更好地切割磁盘110外围的磁铁颗粒210所产生的磁场，内部的冷媒可以以箭头方向在金属管内流动。

进一步地，空调加热装置还可以包括鼓风机和暖风机芯，冷媒流动至暖风机芯后经由鼓风机将热风吹至车厢。金属管可以与暖风机芯两端的进水管与出水管相连，暖风机芯内部可以装有大量的散热片，带有热量的冷媒向暖风机芯中流入，再将热量传递至暖风机芯内部的散热片上。

在另一优选实施例中，金属管可以延伸至暖风机芯中。带有热量的冷媒向暖风机芯中的金属管中流入，再将热量经由金属管与散热片的接触，传递至暖风机芯内部的散热片上。

鼓风机可以位于暖风机芯外部，鼓风机将车辆外部的空气吸入车辆并吹至暖风机芯上，空气经由暖风机芯加热，形成热气流，吹入车厢内以实现空调加热。

空调加热装置还可以包括车辆的水箱，冷媒循环流动于金属管与水箱内。金属管可以与水箱两端的进水管与出水管相连。水箱内部可以装有水泵，通过水泵的运转，使得冷媒循环流动于金属管和水箱中。可选地，水泵可以利用涡轮装置来代替。

水箱内部还可以装有温度传感器，用于监测水箱内部的温度。根据水箱内部的温度，用于空调加热装置的控制系统依据温度驱动金属管靠近或远离磁场区域。例如，当温度低于第一预设值(如45度)时，驱动机构可以驱动金属管进入磁场区域；当温度超出第二预设值(如80度)时，驱动机构可以驱动金属管远离磁场区域。

现有技术使用电阻加热方式实现空调加热，加热的电热丝上，核心温度会达到400度以上。在运行的车辆内部，使用温度过高的材料，安全风险过高。而本发明通过对水箱内部温度的监控，以实现对金属管温度的监控，使最高温度不会过高(例如不会超过95度)，并且金属管内的冷媒是液态溶液传输，相较于现有技术，安全性明显更高。

更优地，水箱外部还可以装有泄压阀，用于保护水箱内部的压力不会过载，并对水箱内部的压力进行监控。泄压阀在水箱内部的压力超过一定阈值时开启，以释放水箱内部的压力，并对开启次数进行统计。进一步地，用于空调加热装置的控制系统可以依据温度、压力和泄压阀的泄压次数来判断是否驱动金属管靠近或远离磁场区域。例如，在温度低于第一预设值第一预设值(如45度)并且压力低于第三预设值(如35kpa)时，重置水箱的泄压次数，并驱动金属管进入磁场区域；在温度高于第二预设值(如95度)或泄压阀的泄压次数大于0，再或压力高于第四预设值(如50kpa)时，驱动机构可以驱动金属管远离磁场区域。

请参考图10A，图10A示出了根据本发明的一些实施例提供的一种车辆的空调加热装置的冷媒循环示意图。

如图10A所示，金属管1010的出水端1012可以连接至暖风机芯1020的进水端1021，暖风机芯1020的出水端1022可以连接至水箱1030的进水端1031，水箱1030的出水端1032连接至金属管1010的进水端1011。通过将金属管1010、暖风机芯1020、水箱1030三者进行连接，实现冷媒在金属管1010、暖风机芯1020和水箱1030的内部循环流动。

请继续参考图10B，图10B示出了根据本发明的一些实施例提供的一种车辆的空调加热装置的热风传导示意图。

如图10B所示，金属管1010加热后，被加热的冷媒流动至暖风机芯1020中，将热量传递至暖风机芯1020内部的散热片上。鼓风机1040将车辆外部的空气吹向暖风机芯1020，空气经过暖风机芯1020形成热风，吹至车厢内。

此外，金属管可以位于车辆头部的空调散热片与暖风机芯之间，以实现更高效、更快速的散热。现有技术中常见的散热方式通常是使用风扇进行吹风或是等待热源自然冷却，需要消耗额外的电能，或散热时间过长。将金属管设置在空调散热片与暖风机芯之间，可以利用车辆在行驶过程中车辆头部的空调散热片向内部吹入的大量流动空气来实现金属管的散热。

请继续参考图6，用于空调加热装置的控制方法600包括步骤S630：响应于加热功能禁用状态，控制所述咬合结构与所述车辆的传动轴去耦合。

驾驶员可以在车辆中控屏中将空调加热设置为加热功能禁用状态，控制咬合结构与车辆的传动轴去耦合。该配置项即加热功能禁用状态会保存至与中控屏连接的行车电脑中，车辆会保持在加热功能禁用状态。车辆启动后，该加热功能禁用状态也不会发生改变。驾驶员可以选择在夏天禁用空调加热功能。优选地，行车电脑可以在判断车辆为熄火状态的情况下，再对加热功能禁用状态进行调整，以实现在车辆静止状态下配置该加热功能禁用状态，以避免强行耦合与去耦合磁盘与高速运转的传动轴所产生的极大的动能冲击。

综上所述，本发明提供的空调加热装置通过将磁盘耦合在车辆的传动轴上，使得磁盘在传动轴的带动下旋转产生连续可变的磁场区域，对位于磁场区域的金属导体产生涡旋电流，使金属导体快速发热，从而持续产生热能。相比现有的加热技术，本发明提供的空调加热装置可以降低70％左右的加热能耗，能够在车辆空调加热的同时，极大降低车辆能量的消耗。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (13)

1.一种车辆的空调加热装置，包括：磁盘和金属导体，其中，所述磁盘通过咬合结构与所述车辆的传动轴耦合或去耦合，当车辆运行时，耦合状态下的所述磁盘在所述传动轴的带动下旋转以产生连续可变的磁场区域，所述金属导体位于所述磁场区域时产生热能，以用于为所述车辆提供热源。

2.如权利要求1所述的空调加热装置，其特征在于，所述咬合结构为位于所述磁盘内部的咬盘，所述咬盘包括内侧齿轮、外侧齿轮与牙盘，所述内侧齿轮连接所述传动轴，所述外侧齿轮带有离合装置；

响应于所述车辆的加热功能启用状态，所述离合装置固定所述外侧齿轮的齿轮轴，所述外侧齿轮经由所述内侧齿轮的转动，带动所述牙盘转动；

响应于所述车辆的加热功能禁用状态，所述离合装置松开所述外侧齿轮的齿轮轴，所述外侧齿轮经由所述内侧齿轮转动，在所述牙盘内围绕所述内侧齿轮转动，所述牙盘不被所述外侧齿轮所带动。

3.如权利要求1所述的空调加热装置，其特征在于，包括驱动机构，所述驱动机构与所述金属导体连接，用于驱动所述金属导体靠近或远离所述磁场区域。

4.如权利要求1所述的空调加热装置，其特征在于，所述金属导体为金属管，所述金属管内具有冷媒，用于将所述金属管产生的热能传送至车厢。

5.如权利要求4所述的空调加热装置，其特征在于，还包括鼓风机和暖风机芯，所述冷媒流动至所述暖风机芯后经由所述鼓风机将热风吹至所述车厢。

6.如权利要求5所述的空调加热装置，其特征在于，所述金属管位于所述车辆头部的空调散热片与所述暖风机芯之间。

7.如权利要求4所述的空调加热装置，其特征在于，还包括水箱，所述冷媒循环流动于所述金属管与所述水箱内，所述水箱还包括温度传感器与泄压阀。

8.一种用于如权利要求1所述的空调加热装置的控制方法，包括步骤：

响应于加热功能启用状态，控制所述咬合结构与所述车辆的传动轴耦合；以及

响应于加热功能禁用状态，控制所述咬合结构与所述车辆的传动轴去耦合。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述空调加热装置还包括驱动机构，所述驱动机构与所述金属导体连接，所述控制方法的步骤包括：

响应于加热指令，所述驱动机构驱动所述金属导体进入所述磁场区域，或响应于停止加热指令，驱动所述金属导体远离所述磁场区域。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述金属导体为金属管，所述金属管内具有冷媒，所述空调加热装置还包括水箱和所述水箱内部的温度传感器及泄压阀，所述冷媒循环流动于所述金属管与所述水箱内，所述控制方法的步骤包括：

响应于水箱内部的温度低于第一预设值，所述驱动机构驱动所述金属导体进入所述磁场区域；以及

响应于水箱内部的温度超出第二预设值，驱动所述金属管远离所述磁场区域。

11.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法的步骤包括：

响应于水箱内部的温度低于第一预设值并且压力低于第三预设值，所述驱动机构驱动所述金属导体进入所述磁场区域；以及

响应于水箱内部的温度超出第二预设值或压力高于第四预设值或所述泄压阀的泄压次数大于零，驱动所述金属管远离所述磁场区域。

12.一种用于如权利要求1所述的空调加热装置的控制系统，包括：

存储器，其上存储有计算机指令；以及

处理器，连接所述存储器，并被配置用于执行所述存储器上存储的计算机指令，以实施如权利要求8～11中任一项所述的用于如权利要求1所述的空调加热装置的控制方法。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时，实施如权利要求8～11中任一项所述的用于如权利要求1所述的空调加热装置的控制方法。