CN202242873U - 一种单片机控制的电动汽车空调暖风综合系统 - Google Patents

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王晓侃
郭三刺
周平运
高晓永
刘芳斌
付贵金
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本实用新型涉及一种单片机控制的电动汽车空调暖风综合系统，它是由电源单元、通风单元、制冷单元、加热单元、加湿单元、单片机、传感单元、液晶显示单元、数字存储单元、操纵控制单元、空气净化单元组成，电源单元、通风单元、制冷单元、加热单元、加湿单元、传感单元、液晶显示单元、数字存储单元、操纵控制单元、空气净化单元与单片机连接。该系统是一个有实际应用价值的系统，该系统的使用可以营造一个健康舒适的车内环境，利于提高驾乘的健康和安全性。

Description

一种单片机控制的电动汽车空调暖风综合系统
技术领域
本实用新型属于汽车领域，涉及一种单片机控制的电动汽车空调暖风综合系统。
背景技术
随着汽车技术的日新月异，用户对汽车的易用性和舒适性提出了更高的要求，汽车空调作为汽车部件的重要组成部分，其性能好坏直接影响了整车的档次和用户的舒适性，限于目前大部分汽车空调的控制系统都采用的是低精度的模拟器件，控制精度不高，自动化程度低，给人们的使用和维护带来了诸多不便，也严重影响了用户的舒适性。
目前轿车空调所采用的这种整体冷暖组合式，其特点是能将冷风和暖气根据需要按适当的比例混合在一起，空气调节为再热混合式调节型式，这种型式是把经过冷却降温除湿后的空气再将其小幅度提高温度，进一步降低湿度，达到使人舒服的程度。这种再加热型的轿车空调，要求制冷系统有较大的冷却能力，以便加大空气的预冷深度，为再加热储备冷量。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术不足而提供一种操纵控制系统自动化，舒适、节能、健康的单片机控制的电动汽车空调暖风综合系统。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案。1、一种单片机控制的电动汽车自动空调系统，其特征在于：它是由电源单元、通风单元、制冷单元、加热单元、加湿单元、单片机、传感单元、液晶显示单元、数字存储单元、操纵控制单元、空气净化单元组成，电源单元、通风单元、制冷单元、加热单元、加湿单元、传感单元、液晶显示单元、数字存储单元、操纵控制单元、空气净化单元与单片机连接。
本实用新型制冷单元采用蒸气压缩式制冷原理，对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车内空气变得凉爽爽舒适。
加热单元利用电加热片控制装置给车内空气或由外部进入车内的新鲜空气加热，以达到取暖、除湿的目的；在冬天还可以给前风挡玻璃除霜、除雾。
通风单元采用离心式鼓风机将外部新鲜空气吸进车内，对车内空气进行置换，以达到制冷、加热及通风的功效，通风单元除鼓风机外，还有滤清器、进风口、风道及出风口等装置。
空气净化单元主要负责除去车内空气中的尘埃臭味，使空气清洁，简单的方法是在通风口处加装灰尘滤清器，在我们高配车型中还装有空气质量传感器，当空气质量不良时，使初步过滤的气流再通过活性碳阀门，进一步净化。
加湿单元可实现在气温较冷时，对车内空气加湿，使车内空气相对湿度达到40％-50％。
操纵控制单元主要由电气元件、真空机构和操纵机构组成。主要包含功率控制模块和程序控制模块。一方面对制冷单元、加热单元的温度和压力进行控制并进行安全保护，同时对车内空气温度、风量及出风方向进行控制。功率控制模块控制鼓风电动机。功率控制单元得到来自单片机的鼓风机驱动信号，将信号放大到能驱动鼓风电动机按预定转速旋转；另一方面，程序控制模块用一个双向电动机调节混合风门的开度。程序控制模块有几个操纵真空到各个模式风门和暖风加热器的电磁阀。所有调节和操纵均通过单片机。
液晶显示单元采用LCM1602作为显示器，控制芯片采用为HD44780，LCM1602自带常用的西文字母字库，这些西文字母与标准ASICII相同，使用非常方便。其采用8位数据线与单片机相连，且设计了本LCM1602对比度调节电路。
传感器单元采用多个集成数字温度传感器实现对车内外温湿度和有害气体浓度的度的采集工作，它通过通讯总线与单片机连接，这样可以方便实现各种温湿度的自动测量，方便数据的采集和处理。
数据存储单元采用了一块非易失性E2PROM保存用户设置，避免了用户反复设置温度的麻烦，它采用标准的I2C总线时序，与单片机之间用两根线连接，使用非常方便。
电源单元采用集成电路7805芯片组成的稳压电路将电动汽车+12电源转换成+5V电源，并通过滤波网络，保证输出电压的稳定。
本设计的电动汽车自动空调系统利用传感器确定当前的温度，然后系统能够按需要调节暖风或冷风；系统用执行机构开、闭气流混合门以达到适宜的车内温度；同时还可以控制鼓风电动机的转速，使湿度更符合驾驶员的要求。该系统和可以提供故障码存储器，具有监控系统，监控系统的随机存取存储器(RAM)存储诊断码。
该系统可以设计成按预先设置的舒适程度控制车内的温度与湿度，车内保持的温度与湿度与车外的气候条件无关，车内的湿度保持在45％至55％。
该系统的几个单元模块，使用了多路系统共享信息。单片机可以对系统实现中央控制，监控所有系统传感器和开关，得到的数据与程序指令作比较，然后命令执行机构对系统作精确控制。
单片机通过若干个传感器监控空调系统，高压管路上的温度传感器监测制冷剂高压侧温度，根据R-12或R-13a制冷剂的压力和温度的关系，单片机能将监测得的制冷剂高压侧温度换算为压力，由制冷剂低压侧温度传感器监测的温度，单片机以相同方法换算为压力。单片机还得到来自蓄压罐的压力开关信号。如果空调系统不在设定的参数范围内工作，单片机便将冷气压缩机离合器分离。
单片机根据控制器总成(驾驶员输入)、外界温度和车内温度传感器的输入，计算出一个代表驾驶员需要得到的暖气与冷气数量的程序号。根据此程序号确定气流分送模式、鼓风机转速、混合风门开度。
为了使进入乘员舱的气流温度恰当地混合，单片机还监测外界和车内温度、制冷剂低压管路平均温度、发动机冷却液温度。这些输入与程序号组合，单片机命令程序控制单元把气流混合门放到适当位置，以此修正进入空气的温度。程序控制单元反馈电位计也受单片机的监测。
鼓风机转速由程序号和驾驶员输入需要的温度值的组合而定。
单片机监测系统的输入和反馈信号，如果这些电压信号与程序参数不一致，单片机便点亮“维修空调”指示灯。程序号为0，代表冷气最大，100代表暖气最大。当在诊断模式时能观察到程序号。
驾驶人员在面板上输入控制要求后，车身模块依据“厢内温度”、“外界温度”和“日光照射量”的输入参数，对自动空调系统进行控制。通过五个电磁阀和五个真空执行机构分别控制进风口阀门、加热器供水阀门、朝上或朝下出风门及除霜风门的开启度，以达到自动空调的目的。
基于单片机的电动汽车自动空调控制系统，实现了对车内小气候较完善的控制，与现有的汽车空调系统相比，解决了车内有害气体对驾乘人员健康影响的问题。且温度控制系统稳定，有害成分检测与控制稳定可靠，精度能达到控制要求。该系统是一个有实际应用价值的系统，该系统的使用可以营造一个健康舒适的车内环境，利于提高驾乘的健康和安全性。
附图说明：
图1为实用新型结构示意图
具体实施方式：
一种单片机控制的电动汽车空调暖风综合系统，其特征在于：它是由电源单元、通风单元、制冷单元、加热单元、加湿单元、单片机、传感单元、液晶显示单元、数字存储单元、操纵控制单元、空气净化单元组成，电源单元、通风单元、制冷单元、加热单元、加湿单元、传感单元、液晶显示单元、数字存储单元、操纵控制单元、空气净化单元与单片机连接。制冷单元采用蒸气压缩式制冷原理，对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车内空气变得凉爽爽舒适。
加热单元利用电加热片控制装置给车内空气或由外部进入车内的新鲜空气加热，以达到取暖、除湿的目的；在冬天还可以给前风挡玻璃除霜、除雾。
通风单元采用离心式鼓风机将外部新鲜空气吸进车内，对车内空气进行置换，以达到制冷、加热及通风的功效，通风单元除鼓风机外，还有滤清器、进风口、风道及出风口等装置。
空气净化单元主要负责除去车内空气中的尘埃臭味，使空气清洁，简单的方法是在通风口处加装灰尘滤清器，在我们高配车型中还装有空气质量传感器，当空气质量不良时，使初步过滤的气流再通过活性碳阀门，进一步净化。
加湿单元可实现在气温较冷时，对车内空气加湿，使车内空气相对湿度达到40％-50％。
操纵控制单元主要由电气元件、真空机构和操纵机构组成。主要包含功率控制模块和程序控制模块。一方面对制冷单元、加热单元的温度和压力进行控制并进行安全保护，同时对车内空气温度、风量及出风方向进行控制。功率控制模块控制鼓风电动机。功率控制单元得到来自单片机的鼓风机驱动信号，将信号放大到能驱动鼓风电动机按预定转速旋转；另一方面，程序控制模块用一个双向电动机调节混合风门的开度。程序控制模块有几个操纵真空到各个模式风门和暖风加热器的电磁阀。所有调节和操纵均通过单片机。
液晶显示单元采用LCM1602作为显示器，控制芯片采用为HD44780，LCM1602自带常用的西文字母字库，这些西文字母与标准ASICII相同，使用非常方便。其采用8位数据线与单片机相连，且设计了本LCM1602对比度调节电路。
传感器单元采用多个集成数字温度传感器实现对车内外温湿度和有害气体浓度的度的采集工作，它通过通讯总线与单片机连接，这样可以方便实现各种温湿度的自动测量，方便数据的采集和处理。
数据存储单元采用了一块非易失性E2PROM保存用户设置，避免了用户反复设置温度的麻烦，它采用标准的I2C总线时序，与单片机之间用两根线连接，使用非常方便。
电源单元采用集成电路7805芯片组成的稳压电路将电动汽车+12电源转换成+5V电源，并通过滤波网络，保证输出电压的稳定。
该系统是一个有实际应用价值的系统，该系统的使用可以营造一个健康舒适的车内环境，利于提高驾乘的健康和安全性。

Claims (1)

1.一种单片机控制的电动汽车空调暖风综合系统，其特征在于：它是由电源单元、通风单元、制冷单元、加热单元、加湿单元、单片机、传感单元、液晶显示单元、数字存储单元、操纵控制单元、空气净化单元组成，电源单元、通风单元、制冷单元、加热单元、加湿单元、传感单元、液晶显示单元、数字存储单元、操纵控制单元、空气净化单元与单片机连接。
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