CN202879191U

CN202879191U - 太阳能车载空调器

Info

Publication number: CN202879191U
Application number: CN 201220543580
Authority: CN
Inventors: 左承基
Original assignee: CHUZHOU QINGFU ELECTROMECHANICAL MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: CHUZHOU QINGFU ELECTROMECHANICAL MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-10-23

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能车载空调器，包括混合直流电源、电源控制器、逆变器和压缩机制冷系统，混合直流电源、电源控制器、逆变器和压缩机制冷系统依次相连。本实用新型以太阳能、蓄电池、车载发电机为混合直流电源，通过逆变器驱动压缩机制冷系统，在炎热夏季中可为车内提供冷气，改善司乘人员乘车时与乘车中的舒适性，具有节约燃料、减少排放的功能；本实用新型总体结构布置简单、易于加工、成本低廉，控制单元设计合理、工作可靠；装置操作维护方便，启动迅速、停机可靠，使用寿命长。

Description

太阳能车载空调器

技术领域

本实用新型涉及的是一种车载空调器，尤其涉及的是一种太阳能车载空调器。

背景技术

汽车是我国石油资源消耗的大户，每年约消耗总石油资源的40%以上，同时排出大量有害气体污染环境。随着我国汽车工业的蓬勃发展，民用汽车拥有量急速增加。在夏日必须启动发动机后以带动汽车空调系统来降低车内温度，不仅消耗大量汽油，而且增加有害气体的排放量。所以，汽车在日光曝晒下，乘车前和乘车中用发动机带动汽车空调既不经济也不环保。

清华大学马国远对太阳能辅助电动汽车热泵空调系统进行了研究，介绍研制的电动汽车热泵空调系统及其配用的双工作腔滑片压缩机的性能，依据测试样机的试验结果分析了转速对该空调系统制冷量、输入功率及COP等性能的影响。指出由太阳能辅助电动汽车空调可以使空调系统的制冷量增加8%左右，同时还能降低汽车空调冷负荷的峰值。

海南大学王高平对汽车太阳能制冷空调系统进行了应用研究，其研究的汽车太阳能空调主要由硅型太阳能电池、半导体制冷片、测量控制电路和散热器等等器件组成，具有结构紧凑、质量轻、安全性能好、无环境污染等特点。介绍了汽车太阳能半导体制冷空调的工作原理和基本结构，对太阳能半导体制冷空调系统进行了优化。

此外，北京联合大学的张慧姝、王婧菁等人从节能环保方面对太阳能在汽车上的应用进行了论证，得出肯定的结论。中南林业科技大学钟吉湘提出利用余热与太阳能驱动汽车空调系统，从原理、构造和自动控制三个方面上详细阐述了利用发动机余热和太阳能驱动的汽车新型空调系统。

美国橡树岭实验室Mei.VC、Chen. FC等人对太阳能应用于汽车空调冷却技术的可行性进行了研究，建立数学模型，对TE空调器性能和电力消耗进行了理论分析。结论表明，汽车停在阳光下，假设覆盖车顶面积紧凑，能产生大约225w电量，这对于维持车内空气流通的风扇运转来说是足够的，从而大大降低了高峰冷负荷。

韩国学者G.H.Lee，J.Y.Yoo就由层叠式蒸发器、斜盘式压缩机、平行流式冷凝器、储液干燥器和外平衡式热力膨胀阀组成的汽车空调系统进行了性能分析和仿真，研究分别分析了在不同压缩机转速下冷量和COP随制冷剂充注量和冷凝器尺寸的影响。该国学者Dongsoo Jung，Bongjin Park，Hyunchul Lee对汽车空调使用的制冷剂进行了分析研究。另外，H.Metin Ertunc，Patcharin Saechan，Pega Hrnjak等学者都从不同侧面对换热器进行了专门的研究。

可见，国内外制冷工作者在车载空调这一领域的研究已经做了大量工作，但主要侧重于轿车空调系统的研究。电动车研究的方向主要集中于利用太阳能降低汽车电池的电量消耗，而涉及到太阳能、车载发电机、蓄电池联合驱动车载空调器的文献资料很少。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种太阳能车载空调器，通过太阳能、车载发电机、蓄电池联合驱动的车载空调器，不仅可以满足夏天人们对乘车舒适性的要求，同时可以达到节约燃油、减少排放的目的。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括混合直流电源、电源控制器、逆变器和压缩机制冷系统，混合直流电源、电源控制器、逆变器和压缩机制冷系统依次相连。

所述混合直流电源包括太阳能电池板、车载发电机和蓄电池，太阳能电池板、车载发电机和蓄电池分别与电源控制器相连。太阳能电池板可将间歇的太阳能光伏电压转化为稳定输出的12伏直流电压，车载发电机可以在发动机运行时提供12伏直流电压，同时蓄电池具有电能储存功能，用于存储太阳能电池板和车载发电机的多余电量，可以在无太阳光和发动机停机条件下继续提供持续一定时间的直流电。

所述电源控制器包括遥控单元、继电器和整流二极管组件，遥控单元和继电器相连，整流二极管组件分别与太阳能电池板、车载发电机和蓄电池相连，继电器分别与整流二极管组件和逆变器相连。电源控制器用于控制和管理混合电源的电流流向，当太阳能、蓄电池电能不足以驱动制冷系统时，可以自动切换由车载发电机提供电力。

所述逆变器包括D/A电源转换器、波形整定器和升压器，D/A电源转换器和继电器相连，波形整定器和D/A电源转换器相连，升压器和波形整定器相连。逆变器将12伏直流电修整后升压转换成220伏正弦波交流电，以便为制冷系统提供动力。

所述逆变器还包括保护电路和报警电路，D/A电源转换器和保护电路相连，保护电路分别与继电器和报警电路相连。可以实现对蓄电池欠压、过流等状态进行保护和提示。

所述压缩机制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器依次循环连接，升压器和压缩机相连。冷凝器可将压缩机产生的热量排到车外，节流元件是通过节流作用产生低温，蒸发器可将车内热空气吸入，转化成冷风后源源不断地提供给车内，从而完成制冷循环。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型以太阳能、蓄电池、车载发电机为混合直流电源，通过逆变器驱动压缩机制冷系统，在炎热夏季中可为车内提供冷气，改善司乘人员乘车时与乘车中的舒适性，具有节约燃料、减少排放的功能；本实用新型总体结构布置简单、易于加工、成本低廉，控制单元设计合理、工作可靠；装置操作维护方便，启动迅速、停机可靠，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的工作原理图；

图2是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括混合直流电源1、电源控制器2、逆变器3和压缩机制冷系统4，混合直流电源1、电源控制器2、逆变器3和压缩机制冷系统4依次相连。

如图2所示，所述混合直流电源1包括太阳能电池板11、车载发电机12和蓄电池13，太阳能电池板11、车载发电机12和蓄电池13分别与电源控制器2相连。太阳能电池板11可将间歇的太阳能光伏电压转化为稳定输出的12伏直流电压，车载发电机12可以在发动机运行时提供12伏直流电压，同时蓄电池13具有电能储存功能，用于存储太阳能电池板11和车载发电机12的多余电量，可以在无太阳光和发动机停机条件下继续提供持续一定时间的直流电。

所述电源控制器2包括遥控单元21、继电器22和整流二极管组件23，遥控单元21和继电器22相连，整流二极管组件23分别与太阳能电池板11、车载发电机12和蓄电池13相连，继电器22分别与整流二极管组件23和逆变器3相连。电源控制器2用于控制和管理混合电源的电流流向，当太阳能、蓄电池13电能不足以驱动制冷系统时，可以自动切换由车载发电机12提供电力。

所述逆变器3包括D/A电源转换器31、波形整定器32、升压器33、保护电路34和报警电路35，D/A电源转换器31和继电器22相连，波形整定器32和D/A电源转换器31相连，升压器33和波形整定器32相连；D/A电源转换器31和保护电路34相连，保护电路34分别与继电器22和报警电路35相连。逆变器3将12伏直流电修整后升压转换成220伏正弦波交流电，以便为制冷系统提供动力。保护电路34和报警电路35可以实现对蓄电池13欠压、过流等状态进行保护和提示。

所述压缩机制冷系统4包括压缩机41、冷凝器42、节流元件43和蒸发器44，压缩机41、冷凝器42、节流元件43和蒸发器44依次循环连接，升压器33和压缩机41相连。冷凝器42可将压缩机41产生的热量排到车外，节流元件43是通过节流作用产生低温，蒸发器44可将车内热空气吸入，转化成冷风后源源不断地提供给车内，从而完成制冷循环。压缩机制冷系统4还设有电源开关、风速调速开关、出风温度控制旋钮等，从而可以调节车载空调器的空气调节效果。

本实施例工作时，蓄电池13可以由太阳能电池板11或车载发电机12通过整流二极管组件23对其进行充电，整流二极管组件23规定了直流电流流向，太阳能电池板11和车载发电机12的电流不能互为直接通过，蓄电池13电流也不能流向太阳能电池板11和车载发电机12，只能流向继电器22。当司乘人员通过遥控器发出开启或断开信号时，遥控单元21控制继电器22工作或停止工作，从而使D/A电源转换器31工作或不工作。当D/A电源转换器31工作时，通过波形整定器32和升压器33，可以输出正弦波的220V交流电，驱动压缩机制冷系统4工作，使车内热风通过蒸发器44转换成凉风送回车内。

Claims

1.一种太阳能车载空调器，其特征在于，包括混合直流电源（1）、电源控制器（2）、逆变器（3）和压缩机制冷系统（4），混合直流电源（1）、电源控制器（2）、逆变器（3）和压缩机制冷系统（4）依次相连。

2.根据权利要求1所述的太阳能车载空调器，其特征在于：所述混合直流电源（1）包括太阳能电池板（11）、车载发电机（12）和蓄电池（13），太阳能电池板（11）、车载发电机（12）和蓄电池（13）分别与电源控制器（2）相连。

3.根据权利要求2所述的太阳能车载空调器，其特征在于：所述电源控制器（2）包括遥控单元（21）、继电器（22）和整流二极管组件（23），遥控单元（21）和继电器（22）相连，整流二极管组件（23）分别与太阳能电池板（11）、车载发电机（12）和蓄电池（13）相连，继电器（22）分别与整流二极管组件（23）和逆变器（3）相连。

4.根据权利要求3所述的太阳能车载空调器，其特征在于：所述逆变器（3）包括D/A电源转换器（31）、波形整定器（32）和升压器（33），D/A电源转换器（31）和继电器（22）相连，波形整定器（32）和D/A电源转换器（31）相连，升压器（33）和波形整定器（32）相连。

5.根据权利要求4所述的太阳能车载空调器，其特征在于：所述逆变器（3）还包括保护电路（34）和报警电路（35），D/A电源转换器（31）和保护电路（34）相连，保护电路（34）分别与继电器（22）和报警电路（35）相连。

6.根据权利要求5所述的太阳能车载空调器，其特征在于：所述压缩机制冷系统（4）包括压缩机（41）、冷凝器（42）、节流元件（43）和蒸发器（44），压缩机（41）、冷凝器（42）、节流元件（43）和蒸发器（44）依次循环连接，升压器（33）和压缩机（41）相连。