CN202485150U - 电动车空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动车空调系统，包括压缩机控制器、空调管理控制器、鼓风机、制冷子系统和加热子系统，所述制冷子系统和加热子系统均通过空调管理控制器进行控制；所述压缩机控制器与压缩机相联接，接收空调管理控制器输出的调速信号和起动信号，实现对压缩机的控制；所述加热子系统包括PTC控制器以及至少两个PTC加热器，所述鼓风机上设置有用于调节暖通风量的暖通风量开关，本实用新型结构紧凑，自动化程度高，通过设置多个PTC加热器并改变其控制模式，可以实现多种温度的组合，满足了现实生活中的需要，同时，本实用新型避免了现有电动车车载空调一直以一个制冷量运转，可能会导致的制冷过剩的问题，能够节约能源、增强了空调系统的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电动车控制技术领域，特别涉及一种电动车空调系统。
背景技术
电动车空调系统不同于燃油车，其区别主要体现在以下方面：压缩机由电动机驱动、压缩机排量小、转速高、电机需要专门的控制器驱动、制冷量不受行车工况影响，故电动车空调的设计与燃油车存在较大的不同，针对现有的电动车空调系统在制冷量上难以调节的问题，电动车除霜除雾必须引入其他的热源，热量必须要有安全的控制，有必要设计出一种新型的电动车空调系统。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种电动车空调系统，能够对加热单元实现集中分别控制，从而满足了现实生活的需要，同时能够节约能源，增强空调系统的安全性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
该种电动车空调系统包括压缩机控制器、空调管理控制器、鼓风机、制冷子系统和加热子系统，所述制冷子系统和加热子系统均通过空调管理控制器进行控制；
所述压缩机控制器与压缩机相联接，接收空调管理控制器输出的调速信号和起动信号，实现对压缩机的控制；
所述加热子系统包括PTC控制器以及至少两个PTC加热器，所述空调管理控制器输出与加热器数目相同的多路PTC控制信号至PTC控制器，每一路PTC控制信号分别对应一个PTC加热器，从而实现对与PTC控制器相联接的PTC加热器的控制；
所述鼓风机上设置有用于调节暖通风量的暖通风量开关，鼓风机的档位信息信号输出端与空调管理控制器相联接，所述暖通风量开关分别与A/C开关、PTC加热开关串联连接，当A/C开关和PTC加热开关的其中一个动作时，暖通风量开关同时动作，所述A/C开关、PTC加热开关均联接至空调管理控制器的开关量采集端口。
进一步，所述制冷子系统包括蒸发器和冷凝器总成，所述冷凝器总成通过一常态压力开关联接至空调管理控制器的开关量采集端口；
进一步，所述PTC加热器上设置有PTC温度传感器，所述PTC温度传感器的信号输出端与空调管理控制器的信号输入端相联接；
进一步，所述蒸发器上设置有蒸发器温度传感器，所述蒸发器温度传感器的信号输出端与空调管理控制器的信号输入端相联接；
进一步，所述PTC控制器上设置有PTC温度保护模块，该模块连接外部PTC保护开关，当加热器温度高于设定值，保护开关输出有效，PTC控制器切断对PTC加热器的输出；
进一步，电动车电池供电单元通过一接触器与压缩机控制器相联接，对压缩机进行供电；该接触器与空调管理控制器之间为控制联接；
进一步，所述PTC控制器为两个。
本发明的有益效果是：
本发明结构紧凑，自动化程度高，通过设置多个PTC加热器并改变其控制模式，可以实现多种温度的组合，满足了现实生活中的需要，同时，本发明避免了现有电动车车载空调一直以一个制冷量运转，可能会导致的制冷过剩的问题，能够节约能源、增强了空调系统的安全性。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明的电路联接示意图；
图2为空调管理控制器的内部电路结构图；
图3为PTC控制的内部电路结构图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明的电动车空调系统，包括压缩机控制器、空调管理控制器、鼓风机、制冷子系统和加热子系统，制冷子系统和加热子系统均通过空调管理控制器进行控制；图中的电动车电池供电单元包括动力蓄电池组和DC-DC转换器，根据各部件和模块的不同分别进行直接供电或转换后供电，具体供电连接方式如图1所示。
压缩机控制器与压缩机相联接，接收空调管理控制器输出的调速信号和起动信号，实现对压缩机的控制；
加热子系统包括PTC控制器以及两个PTC加热器，即图中的PTC1和PTC2，每一路PTC控制信号分别对应一个PTC加热器，从而实现对与PTC控制器相联接的PTC加热器的控制；PTC加热器上设置有PTC温度传感器，所述PTC温度传感器的信号输出端与空调管理控制器的信号输入端相联接。本实施例中，实现了PTC加热器的组合布置与分别控制，PTC1为功率700W，PTC2为功率1400W，从而可以根据需要，根据排列组合得到三种功率组合。
鼓风机上设置有用于调节暖通风量的暖通风量开关，鼓风机的档位信息信号输出端与空调管理控制器相联接，所述暖通风量开关分别与A/C开关、PTC加热开关并联连接，当A/C开关和PTC加热开关的其中一个动作时，暖通风量开关同时动作，A/C开关、PTC加热开关均联接至空调管理控制器的开关量采集端口。
制冷子系统包括压缩机、蒸发器和冷凝器总成，冷凝器总成通过一双态压力开关联接至空调管理控制器的开关量采集端口，在蒸发器上设置有蒸发器温度传感器，蒸发器温度传感器的信号输出端与空调管理控制器的信号输入端相联接。
当点火开关处于“ON”档位时，压缩机控制器、A/C开关、空调管理控制器、PTC加热开关、暖通风量开关、鼓风机、冷凝器总成处于上电状态。
如图2所示，该图为空调管理控制器的内部结构示意图，图中A4端口、A14端口和A15端口为电平采集信号输入端口，具体而言，A4端口联接至A/C开关，A14端口联接至PTC加热开关，A15端口联接至双态压力开关；A6、A16、A17和A7端口作为传感器采集信号输入端口，具体而言，A6联接至蒸发器温度传感器，A7联接至PIC温度传感器，A16联接至环境温度传感器；A13和A5端口作为中断/故障输入端口；A3端口作为档位信息输入端口，与鼓风机相联接。上述端口作为外部信号输入端口，传输信号至控制器的单片机逻辑判断电路；A8、A18、A9、A19、A10和A20端口作为信号输出端口，向外输出控制信号，具体而言，A8、A18端口与压缩机控制器相联接，其中A8端口用于输出调速信号，A18用于输出起动信号；A9端口与冷凝器总成相联接，用于输出冷凝风扇信号；A19端口与连接在压缩机控制器上的接触器相联接，电动车电池供电单元通过该接触器与压缩机控制器相联接，对压缩机进行供电；A10端口和A20端口用于输出两路PTC控制信号至PTC控制器，实现对PTC加热器的控制。
如图3所示，该图为PTC控制器的内部结构示意图，该控制器包括了PTC温度保护模块、过流保护模块、控制器温度保护模块和欠压过压保护模块，上述模块均与单片机逻辑判断电路相联接。各端口的联接情况如下：其中，C1、C3端口作为电源输入端，经电源处理模块处理后为各模块进行供电，B1端口接+12v，B2端口接地；B3、B4端口分别联接至空调管理控制器的A10和A20端口，作为控制信号的输入端，经ON/OFF输入判断模块联接至单片机逻辑判断电路；B8作为单片机逻辑判断电路的故障信号输出端口，联接至空调管理控制器的A5端口；B6端口作为PTC温度保护模块的输出端与PTC保护开关联接接地，当加热器温度高于设定值，保护开关输出有效，所述PTC控制器关闭输出，停止加热；串联的PTC1驱动模块和智能MOS管I作为单片机逻辑判断电路的一路输出端口，串联的PTC2驱动模块和智能MOS管II作为单片机逻辑判断电路的另一路输出端口，两路输出端口分别联接至PTC1和PTC2，对PTC进行驱动控制。其中，C3端口作为PTC1的控制信号输出端，C4端口作为PTC2的控制信号输出端。
本实施例中，空调管理控制器在接收到PTC控制器发出的故障信号后，经过逻辑判断，可以断开接触器，使压缩机停止工作。
本发明的各部件的控制逻辑如下：
(一)空调系统
当AC输出有效，并且高低压输入有效，并且鼓风机反馈有效，中断请求输入无效时，如下控制压缩机控制器：
1.当PTC处于开启状态时，关闭PTC；
2.当蒸发温度传感器低于-1℃，或者环境温度传感器低于0℃，关闭压缩机控制器，A/C开关信号输出无效，延时5s，空调继电器输出无效；
3.否则，当蒸发器温度传感器低于1℃，空调继电器输出有效，延时2s，开启压缩机控制器，A/C开关信号输出有效，调速固定为最低转速；
4.否则，当蒸发器温度传感器高于2℃，空调继电器输出有效，延时2s，开启压缩机控制器，A/C开关信号输出有效，自动调速，转速范围为500-5000转/分。
当AC输出无效，或者高低压输入无效，或者鼓风机反馈无效时，中断请求输入有效，关闭压缩机控制器，A/C开关信号输出无效，延时15s，空调继电器输出无效；
空调管理控制器控制目标为保持蒸发温度恒定为3℃，控制精度为±2℃。
(二)冷凝风扇控制
当AC输入有效，并且高低压输入有效，并且鼓风机反馈有效时，如下控制冷凝风扇：
冷凝风扇信号输出有效；
当AC输入无效，或者高低压输入无效，或者鼓风机反馈无效时，如下控制冷凝风扇：
延时15s，冷凝风扇输出无效，冷凝风扇信号输出低电平；
(三)PTC控制
当PTC输入有效，并且鼓风机反馈有效，PTC故障信号无效，风门开关有效时，当压缩机处于开启状态时，关闭压缩机，延时15S，开启PTC；否则，当压缩机处于关闭状态时，如下控制PTC：
1.当环境温度低于8℃时，当PTC温度低于90℃时，PTC1输出有效；PTC2输出有效；
2.当环境温度高于8℃，低于10℃，当PTC温度低于90℃时，PTC2输出有效；
3.当环境温度高于10℃时，低于25℃，并且当PTC温度低于90℃时PTC1输出有效；
当PTC输入无效，或者鼓风机反馈无效时，或者PTC温度高于100℃时，如下控制PTC：
PTC1和PTC2输出无效。
空调管理控制器控制目标为保持PTC温度恒定为90℃，控制精度为±5℃
本发明还有以下方面的内容需要强调：
1)空调制冷系统、加热系统必须单一系统工作，在空调制冷系统工作的情况下，用户开启加热系统请求，空调管理控制器对加热系统请求，以中断信号处理，首先关闭指令系统冷凝器风扇、压缩机控制器，压缩机等，延时启动加热器，延时时间保证制冷系统电器已经停止运转；
2)空调制冷系统起动、停止，要求冷凝器风扇先于空调压缩机起动、停止时冷凝器风扇后于压缩机停止；
3)空调制冷系统开启时、PTC表面温度采样采集温度视为车内环境温度，温度超过制冷要求温度，空调管理控制器对压缩机调速控制，以达到环保节能的目的；
4)空调加热系统开启时，蒸发器温度采样可视为车内环境温度，温度达到除霜除雾设定值以上，空调管理控制器对PTC加热进行控制温度在一个温度区间起动、停止，停止时间起动时间周期T＞10min；
5)空调管理控制器接收到中断请求时，空调停止工作，中断条件解除后，空调压缩机延时起动。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.电动车空调系统，其特征在于：所述空调系统包括压缩机控制器、空调管理控制器、鼓风机、制冷子系统和加热子系统，所述制冷子系统和加热子系统均通过空调管理控制器进行控制；
所述压缩机控制器与压缩机相联接，接收空调管理控制器输出的调速信号和起动信号，实现对压缩机的控制；
所述加热子系统包括PTC控制器以及至少两个PTC加热器，所述空调管理控制器输出与加热器数目相同的多路PTC控制信号至PTC控制器，每一路PTC控制信号分别对应一个PTC加热器，从而实现对与PTC控制器相联接的PTC加热器的控制；
所述鼓风机上设置有用于调节暖通风量的暖通风量开关，鼓风机的档位信息信号输出端与空调管理控制器相联接，所述暖通风量开关分别与A/C开关、PTC加热开关串联连接，当A/C开关和PTC加热开关的其中一个动作时，暖通风量开关同时动作，所述A/C开关、PTC加热开关均联接至空调管理控制器的开关量采集端口。
2.如权利要求1的电动车空调系统，其特征在于：所述制冷子系统包括蒸发器和冷凝器总成，所述冷凝器总成通过一双态压力开关联接至空调管理控制器的开关量采集端口。
3.如权利要求1的电动车空调系统，其特征在于：所述PTC加热器上设置有PTC温度传感器，所述PTC温度传感器的信号输出端与空调管理控制器的信号输入端相联接。
4.如权利要求2的电动车空调系统，其特征在于：所述蒸发器上设置有蒸发器温度传感器，所述蒸发器温度传感器的信号输出端与空调管理控制器的信号输入端相联接。
5.如权利要求1的电动车空调系统，其特征在于：所述PTC控制器上设置有PTC温度保护模块，该模块连接外部PTC保护开关，当加热器温度高于设定值，保护开关输出有效，PTC控制器切断对PTC加热器的输出。
6.如权利要求1的电动车空调系统，其特征在于：电动车电池供电单元通过一接触器与压缩机控制器相联接，对压缩机进行供电；与PTC控制器相连接，对PTC加热器进行供电；该接触器与空调管理控制器之间为控制联接。
7.如权利要求1的电动车空调系统，其特征在于：所述PTC控制器为两个。
8.如权利要求1的电动车空调系统，其特征在于：所述空调管理控制器，能够管理电动车制冷亦可管理电动车制热。
9.如权利要求1的电动车空调系统，其特征在于：所述空调管理控制器，其中断信号输入端与电机控制器中断请求信号输出端相连，对电机控制器发出的中断请求，控制停止制冷系统、制热系统。
10.如权利要求1的电动车空调系统，其特征在于：所述空调管理控制器，其风门开关信号输入端与鼓风机风门开关输出端相连， 风门开关信号有效为加热子系统开启的输入条件。
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Chongqing Ruichi Auto Industrial Co., Ltd. Assignor: Chongqing Xiaokang Industry Group Co., Ltd. Contract record no.: 2012500000092 Denomination of utility model: Air-conditioner system and controlling method for electric vehicle Granted publication date: 20121010 License type: Exclusive License Record date: 20121203 |
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