CN201156213Y - 一种用于轿车的通风降温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的通风降温装置，采用太阳能电池板与蓄电池组箱作为电源，通过通风降温器、对原轿车上的鼓风机电机和排风扇电机，按设定时间与设定的温度以自动方式进行控制。增设保护模块，使蓄电池组箱具有防耗保护功能和防过充电保护功能。同时本实用新型的通风降温装置充分自动利用太阳能的功能，提高了降温强度，具有使用操作方便，并且安全、节能、环保的优点。

Description

一种用于轿车的通风降温装置

技术领域

本实用新型属于自动控制技术领域，涉及一种通风降温装置，具体涉及一种用于轿车的通风降温装置。

背景技术

夏季在骄阳暴晒下，汽车内的温度比车外要高的多；为此，人们开发出了太阳能轿车室内温度调节器，利用太阳能驱动风扇使车内空气流通，达到改善轿车内温度的目的。

目前市场上已存在部分太阳能光电池用于轿车室内降温的产品，但其功率小，降温效果不理想。申请号为“200620162526.0”，名称为《分体式太阳能轿车室内温度调节器》的实用新型专利(公开号：CN200995601，公开日：2007.12.26)公开了一种室内温度调节装置，包括设有插头的太阳能光电板、风扇电热丝、设有插座的壳体，壳体设有切换开关、通风道、进气口。该装置不能实现定时与定温的自动控制，而且不具有蓄电池防过充电保护功能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于轿车的通风降温装置，该装置具有可编程定时与定温控制，又具有强阳光与定温控制的两种功能。

本实用新型所采用的技术方案是，一种用于轿车的通风降温装置，包括太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池组箱并联后，分别与鼓风机电机和排风扇电机连接，还包括通风降温器，通风降温器中的保护模块MK分别与可编程定时器SJ、第二双投控制开关K1-2、和控制继电器1J并联，保护模块MK还与第二上电与强势开关K2-2连接，可编程定时器SJ还分别与第二双投控制开关K1-2和第二上电与强势开关K2-2连接，控制继电器1J还依次与保护模块MK的常闭触点1KJ1、可编程定时器常闭触点SJOUT2、可编程定时器常开触点SJOUT1、温度开关、第一双投控制开关K1-1连接，保护模块MK的常闭触点2KJ1与可编程定时器常闭触点SJOUT2和可编程定时器常开触点SJOUT1并联，温度开关与第一上电与强势开关K2-1并联，所述第二上电与强势开关K2-2还依次与控制继电器1J转换触点、第一连接器连接，第一连接器还分别与鼓风电机继电器和鼓风电机调速电阻连接，鼓风电机继电器装有第二汽车点火开关控制的供电接点、鼓风电机调速电阻装有第一汽车点火开关控制的供电接点第一双投控制开关K1-1还依次与第二连接器、点烟器充电插头连接。

作为上述技术方案的改进，保护模块MK包括集成稳压器WY-05，所述集成稳压器WY-05分别与第一电容器、+12V电源、第二电容器、大地和第四电阻连接，所述第一电容器和第二电容器还与大地连接，所述+12V电源还依次与第二电位器、第二集成运算放大器的反相输入端连接，所述第二电位器还接地，所述第四电阻还分别与第二集成运算放大器的正向输入端和输出端连接，所述第二集成运算放大器的输出端还依次与第六电阻、第二只三级管基极连接，第二只三级管的发射极接地，第二只三级管的集电极分别与第二输出继电器和第二防反向击穿的二极管连接后接+12V电源；所述第二电容器和第四电阻的旁路与第一电阻、第一集成运算放大器的正向输入端依次连接，所述第一电阻和第一集成运算放大器正向输入端的旁路与第一集成运算放大器输出端连接，所述第一集成运算放大器的输出端还依次与第三电阻、第一只三级管基极连接，第一只三级管的发射极接地，第一只三级管的集电极分别与第一输出继电器和第一防反向击穿的二极管连接后接+12V电源，第一集成运算放大器的反向输入端与第一电位器连接，所述第一电位器还分别与+12V电源和大地连接。

作为上述技术方案的进一步改进，蓄电池组箱设置一个连接逆变器的插头座。蓄电池组箱由四只蓄电池并联，经15A保险管引出。

本实用新型的有益效果是，

1.运用集成创新理念，将可编程定时器、控制继电器、太阳能电池板、蓄电池组箱等装置与原轿车中的鼓风机电机和排风扇电机等装置连接，实现可编程定时与定温控制、强阳光与定温控制两种功能。

2.增设了保护模块，使蓄电池组箱具有防耗保护功能和防过充电保护功能。

3.装设太阳能电池板，充分利用太阳能的功能，提高了降温强度，具有使用操作方便，并且安全、节能、环保优点。

附图说明

图1是本实用新型的通风降温装置的原理示意图；

图2是本实用新型的通风降温装置保护模块MK的原理示意图；

图3是本实用新型的保护模块MK常闭触点动作曲线图，其中，a是常闭触点1KJ1动作曲线图，b是常闭触点2KJ1动作曲线图。

图中，1.通风降温器TFJWQ，2.可编程定时器SJ，3.双投控制开关，4.上电与强势开关，5.控制继电器1J，6.蓄电池组，7.太阳能电池板，8.排风扇电机，9.点烟器充电插头，10.连接器，11.鼓风机电机，12.鼓风电机继电器，13.鼓风电机调速电阻，14.插头座，15.温度开关，16.保护模块MK，A.汽车点火开关控制的供电接点，B.汽车点火开关控制的供电接点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型的用于轿车的通风降温装置，包括太阳能电池板7，太阳能电池板7与蓄电池组箱6并联后，分别与鼓风机电机11和排风扇电机8连接，还包括通风降温器1，通风降温器1中的保护模块MK16分别与可编程定时器2、双投控制开关K1-2和控制继电器5并联，保护模块MK16还与上电与强势开关K2-2连接，可编程定时器2还分别与双投控制开关K1-2和上电与强势开关K2-2连接，控制继电器5还依次与保护模块MK16的常闭触点1KJ1、可编程定时器常闭触点SJOUT2、可编程定时器常开触点SJOUT1、温度开关15、双投控制开关K1-1连接，保护模块MK16的常闭触点2KJ1与可编程定时器常闭触点SJOUT2和可编程定时器常开触点SJOUT1并联，温度开关15与上电与强势开关K2-1并联，上电与强势开关K2-2还依次与控制继电器5转换触点1J3、1J5、1J1，第一连接器10连接，第一连接器10还分别与鼓风电机继电器12和鼓风电机调速电阻13连接，鼓风电机继电器12装有汽车点火开关控制的供电接点B、鼓风电机调速电阻13装有汽车点火开关控制的供电接点A，双投控制开关K1-1还依次与第二连接器10、点烟器充电插头9连接。蓄电池组箱6设置一个连接逆变器的插头座14，蓄电池组箱6由四只蓄电池并联，经15A熔断器引出。

如图2所示，本实用新型的通风降温装置保护模块MK16的原理示意图，保护模块MK16包括集成稳压器WY-05，集成稳压器WY-05分别与电容器C1、+12V电源、电容器C2、大地和电阻R4连接，电容器C1和电容器C2还与大地连接，+12V电源还依次与电位器W2、集成运算放大器A2的反相输入端连接，电位器W2还接地，电阻R4还分别与集成运算放大器A2的正向输入端和输出端连接，集成运算放大器A2的输出端还依次与电阻R6、三级管T2基极连接，三级管T2的发射极接地，三级管T2的集电极分别与输出继电器2KJ和防反向击穿的二极管D2连接后接+12V电源；电容器C2和电阻R4的旁路与电阻R1、集成运算放大器A1的正向输入端依次连接，电阻R1和集成运算放大器A1正向输入端的旁路与集成运算放大器A1输出端连接，集成运算放大器A1的输出端还依次与电阻R3、三级管T1基极连接，三级管T1的发射极接地，三级管T1的集电极分别与输出继电器1KJ和防反向击穿的二极管D1连接后接+12V电源，集成运算放大器A1的反向输入端与电位器W1连接，电位器W1还分别与+12V电源和大地连接。

在驻车时，驾驶员下车前，完成下列操作：

①将轿车空调系统的进风方式选择置于外进风。

②上电与强势开关4置于上电位(-)。

③预设置可编程定时器2的第一延时时间，即希望驻车后通风系统工作启始时间与现在时间之差，例如4个小时。

预设置可编程定时器2的第二延时时间如4.3个小时，即4.3＝第一延时时间4小时+通风系统工作的长短时间0.3小时。

④再将双投控制开关3置于启动位(-)，之后本装置将自动工作。过程分述如下：

(1)双投控制开关3置于启动位(-)

①在较长时间强太阳光照下，车内温度高于35℃，但蓄电池组箱6电压未达到15V情况。

当预先设定的可编程定时器2的第一延时到达后，可编程定时器常开触点SJOUT1闭合，在电池电量12.4V以上时；保护模块16的常闭触点1KJ1闭合，使控制继电器5得电。控制继电器5的转换触点动作：1J5-1J1断开、1J5-1J3闭合，鼓风机电机11和排风扇电机8得电运转，车外的空气吸入车内，车内的高温空气被排到车外，起到通风降温作用。

当预先设定的可编程定时器2的第二延时到达后，可编程定时器常闭触点SJOUT2断开，控制继电器5失电；鼓风机电机11和排风扇电机8停转。设定的可编程定时器2的第二延时基本等于或稍长于驾驶员准备开车出行的时间。

②在长时间强太阳光照下车内温度高于35℃，当预先设定的第一延时未到，但是蓄电池组箱6也因长时间充电，太阳能电池板7把蓄电池组箱6电压充到防过充保护启动值15V及以上的情况。

保护模块MK16中的常闭触点2KJ1闭合，与温度开关15(35℃/25℃)串联，接通控制继电器5；控制继电器5的转换触点动作：1J5-1J1断开、1J5-1J3闭合，鼓风机电机11和排风扇电机8得电运转，通风降温。太阳能电池板7因鼓风机电机11负载电流，使太阳能电池板7与蓄电池组箱6输出电压回落到15V以下，太阳能电池板7功率与鼓风机电机11功率基本匹配，这样不但起到防电池过充电作用，而且充分利用了太阳能。

这时如太阳光照变弱，则太阳能电池板7输出电压回落到12.8V，保护模块MK16中的常闭触点2KJ1断开，鼓风机电机11停转。如太阳光照再次变强，当蓄电池组箱6电压再次达到15V以上，再次启动鼓风机电机11和排风扇电机8。

驾驶员进入车内后，应将双投控制开关3置于停止位，即中间位0，此后工作过程如下：

(2)双投控制开关3置于停止位，即中间位0。

当驾驶员已进入车内，准备开车行走，不管预先设定的可编程定时器2的第二延时是否到达，这时将双投控制开关3置于0位，则：控制继电器5失电，转换触点动作：1J5-1J1闭合、1J5-1J3断开，鼓风机电机11和排风扇电机8停转。这时恢复到原车的通风状态，原车的空调系统与本装置无关系，空调系统恢复到原车功能，可按照原车的规定操控空调系统。

行车时，驾驶员上车后，首先将双投控制开关3置中间位0，这时控制继电器5失电，鼓风机恢复到接受原车空调系统支配地位。驾驶员点火行驶。如果未将K1置0，也不会有危险，只是在可编程定时器2的第二延时未到情况下，鼓风机仍由蓄电池组供电转动，不受空调系统指挥。

当车辆启动行走后，将双投控制开关3置充电位(＝)，双投控制开关K1-1接通点烟器充电插头9，同时双投控制开关K1-2置于复位使可编程定时器2复位返回，使太阳能电池板7与蓄电池组箱6，通过点烟器充电插头9与汽车发电机及汽车原蓄电池并列连通。这时：

①汽车发电机输出电压，在电压调节器的作用下，其值在13.8V左右，高于蓄电池组箱6的电压，与太阳能电池板7并联，且因太阳光照不强，汽车发电机向蓄电池组箱6充电，储存电能；以备下次驻车时通风降温用。

②汽车发电机输出电压，在电压调节器的作用下，其值在13.8V左右，低于太阳能电池板7与蓄电池组箱6并联的电压，其中太阳能电池板7电动势为22V额定电压为17V，蓄电池组箱6电压会被充电到高于13.8V。太阳能电池板7将向汽车的用电系统供电。这种情况发生在太阳光照很强的长期行车中，而这种状态就再次利用了太阳能，减少了汽车发电机的输出，也减少了汽车发动机的负载。体现了节油功能。

③双投控制开关K1-2置于复位，使可编程定时器2复位。可编程定时器2的OUT1断开使控制继电器5失电。

随着放电的进行，蓄电池的电压由高降低，当降到9.5V以下时表明电能将耗损到安全极限，再放电，电池寿命将快速减少。为此设置了电池防耗功能。

保护模块16的电位器W1中间头采集12V电池电压信号，与电阻R1采集的稳压基准电压信号送入集成运算放大器A1构成的迟滞比较器的反相输入端和正相输入端。当12V电池电压高于12.4V以后，集成运算放大器A1的输出为低电平0V，经电阻R3送到三极管T1的基极，三极管T1截止，输出继电器1KJ失电，转换触点1KJ1的常闭接点由断开翻转为闭合，如图3a所示，使继电器1J回路有导通条件。当12V电池因放电而电压下降到9.4V时，放大器A1的输出为高电平9V，经电阻R3送到三极管T1的基极使三极管T1导通，输出继电器1KJ通电，转换触点1KJ1的常闭接点由闭合翻转为断开，如图3a所示；从而使控制继电器5回路断开，控制继电器5失电。使触点1J3-1J5断开，使依靠蓄电池组箱6供电，鼓风机电机11和排风扇电机8失电停转。这样保护了蓄电池组箱6。

蓄电池过充电，高于15V时，也会使电池寿命快速减少或快速损坏。防过充电电路及原理如下：

电位器W2中间头采集12V电池电压信号，与电阻R4采集的稳压基准电压信号送入集成运算放大器A2构成的迟滞比较器的反相输入端和正相输入端。当12V电池电压高于15V以后，集成运算放大器A2的输出为低电平0V，经电阻R6送到三极管T2的基极，三极管T2截止，输出继电器2KJ失电，转换触点2KJ1的常闭接点由断开翻转为闭合，如图3b所示；使与它并联的可编程定时器2接点(SJOUT1，SJOUT2)被短接，使控制继电器5回路有导通条件。故在驻车时就自动使控制继电器5得电，自动使鼓风机电机11和排风扇电机8转动。太阳能光电池板的内阻投较大，有较大的负荷电流供出后，其输出电压自然下降，从而防止了对蓄电池组箱6的过充电。这样在防过充电过程中，进一步利用了太阳能。当太阳光变弱后，太阳能光电池输出电压从15V下降，当电池电压下降到12.8V时，集成运算放大器A2的输出为高电平11.5V，经电阻R6送到三极管T2的基极，使三极管T2导通，2KJ通电，转换触点2KJ1的常闭接点由闭合翻转为断开，如图3b所示；解除了对可编程定时器2接点SJOUT1、SJOUT2的短接，从而使控制继电器5断电，使鼓风机电机11和排风扇电机8停转。

以上的功能实现了本实用新型在防过充电保护过程中，完成了强阳光控制。

完好性测试试验

为了在车内温器不高(＜35℃)环境下检验装置的完好状况，将上电与强势开关4开关置于强试位(＝)。这时温度开关被短接而失去控制作用，其余操作是：设置预定的可编程定时器2的延时1与延时2、双投控制开关3置启动位(-)就可以进行完好性试验。

实施例1

在菲亚特周末风旅行车轿车顶部上安装了75W，Voc＝22V，Vpm＝17V的太阳能电池板7。

免维护密封蓄电池组箱，采用电动自行车的电池箱，置于行李箱内。

车的行李箱后部的排风口处安装了1个12V，16.2W的直流风扇。

在车的副驾驶室杂物箱下部找到原车的鼓风电机连接器，将装置的输出端口，安装上配套的连接器10。按图1正确连接。

通风降温器TFJWQ1通过插头、导线与免维护密封蓄电池箱连接。

通上述正确安装连接步骤后，即可按前叙的工作过程进行操作。实测结果表明：

1.空气流通强劲，可使轿车内温度比车外气温仅仅高3℃～4℃；达到通风降温效果。其中，进风口设置为外循环进风。

2.在长时间强阳光暴晒下，虽然设定的通风降温启动时间未到，但是通风降温装置1自动工作，既降低车内温度又防止了蓄电池过充电。

3.行车后，通过点烟器插头9能够由汽车发电机给免维护密封蓄电池组箱充电，以备下次通风降温用电。在免维护密封蓄电池组被太阳能电池板7充到高于汽车发电机输出电压后，太阳能电池板7开始给汽车电系的其他负荷供电，减轻了汽车发动机负荷，起到省油效果。

实施例2

不安装车顶部的太阳能电池板7，投资大为减少。

蓄电池组箱6，采用电动自行的电池箱置于行李箱内。

车的行李箱后部的排风口处安装了1个12V，16.2W的直流风扇。

在车的副驾驶室杂物箱下部找到原车的鼓风电机连接器，将装置的输出端口，安装上配套的连接器10。按图1正确连接。

通风降温器1通过插头、导线与蓄电池箱连接。

通上述正确安装连接步骤后，即可按前叙的工作过程进行操作。实测结果表明：

1.空气流通强劲，可使轿车内温度比车外气温高3℃～5℃；达到通风降温效果。(进风口设置为外循环进风)

2.行车后，通过点烟器插头能够由汽车发电机给免维护密封蓄电池组箱充电，以备下次通风降温用电。

须注意的是：预先设定的时间应尽量准确。通风降温器停止时间最好比实际进入车内时间稍长。以保证驾驶员进入车内时还在进行通风降温；而后，由驾驶员操控K1开关停止通风，发动汽车，开启空调系统。

Claims (4)

1.一种用于轿车的通风降温装置，包括太阳能电池板(7)，所述太阳能电池板(7)与蓄电池组箱(6)并联后，分别与鼓风机电机(11)和排风扇电机(8)连接，其特征在于，还包括通风降温器(1)，所述通风降温器(1)中的保护模块MK(16)分别与可编程定时器SJ(2)、第二双投控制开关K1-2(3)、和控制继电器1J(5)并联，所述保护模块MK(16)还与第二上电与强势开关K2-2(4)连接，所述可编程定时器SJ(2)还分别与第二双投控制开关K1-2(3)和第二上电与强势开关K2-2(4)连接，所述控制继电器1J(5)还依次与保护模块MK(16)的常闭触点1KJ1、可编程定时器常闭触点SJOUT2、可编程定时器常开触点SJOUT1、温度开关(15)、第一双投控制开关K1-1连接，保护模块MK(16)的常闭触点2KJ1与可编程定时器常闭触点SJOUT2和可编程定时器常开触点SJOUT1并联，所述温度开关(15)与第一上电与强势开关K2-1(4)并联，所述第二上电与强势开关K2-2还依次与控制继电器1J(5)转换触点(1J3、1J5、1J1)、第一连接器(10)连接，所述第一连接器(10)还分别与鼓风电机继电器(12)和鼓风电机调速电阻(13)连接，所述鼓风电机继电器(12)装有第二汽车点火开关控制的供电接点(B)、所述鼓风电机调速电阻(13)装有第一汽车点火开关控制的供电接点(A)，所述第一双投控制开关K1-1还依次与第二连接器(10)、点烟器充电插头(9)连接。

2.根据权利要求1所述的通风降温装置，其特征在于，所述保护模块MK(16)包括集成稳压器WY-05，所述集成稳压器WY-05分别与第一电容器(C1)、+12V电源、第二电容器(C2)、大地和第四电阻(R4)连接，所述第一电容器(C1)和第二电容器(C2)还与大地连接，所述+12V电源还依次与第二电位器(W2)、第二集成运算放大器(A2)的反相输入端连接，所述第二电位器(W2)还接地，所述第四电阻(R4)还分别与第二集成运算放大器(A2)的正向输入端和输出端连接，所述第二集成运算放大器(A2)的输出端还依次与第六电阻(R6)、第二只三级管(T2)基极连接，第二只三级管(T2)的发射极接地，第二只三级管(T2)的集电极分别与第二输出继电器(2KJ)和第二防反向击穿的二极管(D2)连接后接+12V电源；所述第二电容器(C2)和第四电阻(R4)的旁路与第一电阻(R1)、第一集成运算放大器(A1)的正向输入端依次连接，所述第一电阻(R1)和第一集成运算放大器(A1)正向输入端的旁路与第一集成运算放大器(A1)输出端连接，所述第一集成运算放大器(A1)的输出端还依次与第三电阻(R3)、第一只三级管(T1)基极连接，第一只三级管(T1)的发射极接地，第一只三级管(T1)的集电极分别与第一输出继电器(1KJ)和第一防反向击穿的二极管(D1)连接后接+12V电源，第一集成运算放大器(A1)的反向输入端与第一电位器(W1)连接，所述第一电位器(W1)还分别与+12V电源和大地连接。

3.根据权利要求1所述的通风降温装置，其特征在于，所述蓄电池组箱(6)设置一个连接逆变器的插头座(14)。

4.根据权利要求1所述的通风降温装置，其特征在于，所述蓄电池组箱(6)由四只蓄电池并联，经15A保险管引出。

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