CN203940579U - 一种电动汽车空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电动汽车空调系统，属于空调技术领域。该系统包括：集成在空调控制面板上的空调开关和风机反馈模块、鼓风机、冷凝器风扇、压缩机、整车控制器、第一继电器和第二继电器；风机反馈模块与鼓风机相连，根据鼓风机是否正常工作，输出电平信号；第一继电器的线圈连接在空调开关和风机反馈模块之间，第一继电器的触点与压缩机相连，第一继电器根据空调开关信号和风机反馈模块的电平信号断开或吸合，以控制压缩机是否启动工作；整车控制器的一端与压缩机相连，另一端通过第二继电器与冷凝器风扇相连，整车控制器根据压缩机的工作状态，控制第二继电器吸合或断开，以控制冷凝器风扇是否启动制冷。该系统开发周期短、开发成本低。

Description

一种电动汽车空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别涉及一种电动汽车空调系统。

背景技术

随着全球能源、环境问题的日益严峻，发展节能和环保汽车成为汽车产业的必然选择，作为新能源汽车典型代表的电动汽车在近年来得到了飞速发展。

基于电动汽车与传统燃油汽车结构上存在较大区别，使得电动汽车空调系统也不同于传统的燃油汽车，两者的区别主要体现在以下两个方面：(1)电动汽车空调系统的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；(2)作为制热的热源不能再使用燃油汽车的发动机余热，而需要单独设计热源及控制系统。因此，要将传统燃油汽车改造为电动汽车，往往需要开发较多的配套零部件。

现有技术中，由于传统燃油汽车中的某些车型，例如，商用车的空调系统多采用手动机械拉丝控制，在改造为电动汽车后，需要重新开发空调系统中的空调控制器和执行器等，导致开发成本较高，开发周期长。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种电动汽车空调系统，通过对电路构成进行改造，充分利用原有空调系统的部分功能，开发成本低，开发周期短。

本实用新型实施例提供的技术方案如下：

一种电动汽车空调系统，包括：集成在空调控制面板上的空调开关和风机反馈模块、鼓风机、冷凝器风扇、压缩机、整车控制器、第一继电器和第二继电器；

所述风机反馈模块与所述鼓风机相连，根据所述鼓风机是否正常工作，输出电平信号；

所述第一继电器的线圈连接在所述空调开关和所述风机反馈模块之间，所述第一继电器的触点与所述压缩机相连，所述第一继电器根据所述空调开关信号和所述风机反馈模块的电平信号断开或者吸合，以控制所述压缩机是否启动工作；

所述整车控制器的一端与所述压缩机相连，另一端通过所述第二继电器与所述冷凝器风扇相连，所述整车控制器根据所述压缩机的工作状态，控制所述第二继电器吸合或者断开，以控制所述冷凝器风扇是否启动制冷。

优选地，还包括：加热器、制热开关和第三继电器；

所述加热器的一端与所述风机反馈模块相连，另一端通过所述第三继电器与所述制热开关相连，所述加热器根据所述风机反馈模块的电平信号和所述制热开关的开关状态启动或停止工作。

优选地，还包括：第四继电器和动力电池，所述第四继电器的线圈通过所述第三继电器与所述制热开关相连，所述第四继电器的触点连接在所述动力电池和所述加热器之间。

优选地，还包括：连接在所述空调开关和所述第一继电器线圈之间的温控器，所述温控器还与所述风机反馈模块相连。

优选地，还包括：连接在所述第一继电器线圈和所述温控器之间的二元压力开关。

优选地，还包括：为所述电动汽车空调系统提供控制电压的低压蓄电池，所述低压蓄电池的一端接地，另一端分别与所述第二继电器和第三继电器相连。

优选地，所述加热器为热敏电阻加热器，且在所述热敏电阻加热器上设置有温度开关。

优选地，所述鼓风机和所述第一继电器的触点分别与地相连。

优选地，所述第二继电器的线圈连接在所述整车控制器与地之间，所述第二继电器的触点连接在所述低压蓄电池和所述冷凝器风扇之间。

优选地，所述第三继电器的线圈的一端与所述加热器相连，另一端依次与所述制热开关、所述第三继电器的触点、第四继电器的线圈串联连接后接地。

本实用新型实施例提供的电动汽车空调系统，通过采集空调控制面板上的空调开关和风机反馈模块的信号，控制第一继电器吸合或者断开，从而对压缩机是否启动工作进行控制，整车控制器再根据压缩机的工作状态，通过第二继电器控制冷凝器风扇是否启动进行制冷。该电动汽车空调系统，充分利用原有手动机械拉丝空调的结构，通过对电路结构重新设计，即可实现空调系统的改造，比起重新开发空调控制器、执行器，开发成本明显降低，开发周期有效缩短，容易实现、安全可靠，便于维护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种电动车空调系统的电路原理图。

附图标记：

1-空调控制面板；2-空调开关；3-风机反馈模块；4-鼓风机；

5-冷凝器风扇；6-压缩机；7-整车控制器；8-第一继电器；

9-第二继电器；10-加热器；11-制热开关；12-第三继电器；

13-第四继电器；14-动力电池；15-温控器；16-二元压力开关；

17-低压蓄电池；18-温度开关。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。

如图1所示，电动汽车空调系统可以包括：集成在空调控制面板1上的空调开关2和风机反馈模块3、鼓风机4、冷凝器风扇5、压缩机6、整车控制器7、第一继电器8和第二继电器9；其中，风机反馈模块3可以与鼓风机4相连，根据鼓风机4是否正常工作，输出电平信号；第一继电器8的线圈可以连接在空调开关2和风机反馈模块3之间，第一继电器8的触点可以与压缩机6相连，第一继电器8可以根据空调开关信号和风机反馈模块3的电平信号断开或者吸合，以控制压缩机6是否启动工作；整车控制器7的一端可以与压缩机6相连，另一端可以通过第二继电器9与冷凝器风扇5相连，整车控制器7可以根据压缩机6的工作状态，控制第二继电器9吸合或者断开，以控制冷凝器风扇5是否启动制冷。其中，风机反馈模块3输出的电平信号可以为高电平信号，也可以为低电平信号，具体可以根据需要设置。压缩机6优选采用涡旋式电动压缩机一体机。该电动汽车空调系统，可以充分利用原有手动机械拉丝空调的结构，通过对电路结构重新设计，即可实现空调系统的改造，比起重新开发空调控制器、执行器，开发成本明显降低，开发周期有效缩短，容易实现、安全可靠，便于维护。

上述电动汽车空调系统还可以包括：加热器10、制热开关11和第三继电器12；其中，加热器10的一端可以与风机反馈模块3相连，另一端可以通过第三继电器12与制热开关11相连，加热器10可以根据风机反馈模块3的电平信号和制热开关11的开关状态启动或停止工作。通过设置专门的制热开关11对加热器10是否工作进行控制，不仅能够制冷降温，还可以在需要的时候加热升温，实现温度的双向调节。其中，根据空调控制面板1的空间大小，可以将制热开关11也集成在空调控制面板1上，当然也可以将制热开关11作为独立部件设置在其他位置。通过风机反馈模块3和制热开关11共同控制加热器10的工作，风机反馈模块3反馈的信号显示鼓风机4没有正常工作的情况下，加热器10无法启动；当风机反馈模块3反馈的信号显示鼓风机4正常工作的情况下，加热器10才能启动工作，从而能够实现热敏电阻加热器的启动保护，防止干烧而引起火灾事故。

上述加热器10优选采用热敏电阻加热器，尤其是PTC(PositiveTemperature Coefficient，正温度系数)热敏电阻加热器。热敏电阻加热器上可以设置有温度开关18，当热敏电阻加热器中的热敏电阻的温度低于设定值，例如85℃时，则温度开关18闭合，热敏电阻加热器开始加热，当热敏电阻温度达到设定值时，温度开关18可以自动断开，使热敏电阻加热器停止加热，从而防止温度持续升高，引发火灾等安全事故。

上述电动汽车空调系统还可以进一步包括：第四继电器13和动力电池14，第四继电器13的线圈可以通过第三继电器12与制热开关11相连，第四继电器13的触点可以连接在动力电池14和加热器10之间。其中，动力电池14优选采用380V的高压蓄电池。根据线圈回路工作电压高低进行区分，第三继电器12为低压继电器，而第四继电器13则为高压继电器。通过制热开关11控制第三继电器12吸合或者断开，进而间接控制第四继电器13是否切断加热器10与动力电池14之间的电路，将高低压回路采用不同继电器进行控制，安全性能好，并且便于维护。

在本实用新型实施例中，为了实现自动控制，还可以在电动汽车空调系统的空调控制面板1的空调开关2和第一继电器8的线圈之间设置温控器15，温控器15还与风机反馈模块3相连。温控器15上设置有紧贴蒸发器设置的温度传感器，当风机反馈模块3的电平信号显示鼓风机4正常工作后，温度传感器开始采集蒸发器的温度，如果蒸发器的温度低于或等于第一预设温度，例如-1℃时，温控器15断开切断电路连接，切断压缩机控制回路，从而使空调开关2输出无效；如果蒸发器温度上升至第二预设温度，例如4℃以上时，温控器15闭合，使压缩机控制回路导通，从而使空调开关2输出有效。根据蒸发器的温度，控制何时制冷、何时停止制冷，能够防止蒸发器结霜，并且有效节约能源。

在上述温控器15和第一继电器8的线圈之间还设置有二元压力开关16，其中，二元压力开关16的检测端可以根据管路布置情况设置在不同位置。例如，可以与冷凝器和蒸发器之间的管路相连，当检测到该段管路的压力过大或过小，例如大于2.4MPa或者小于1.2MPa时，二元压力开关16动作，切断电路连接，从而使压缩机控制回路断开，在空调开关2闭合后，依然不能进行制冷，可以有效节约能源。

在本实用新型实施例中，可以采用12V的低压蓄电池17为电动汽车空调系统提供控制电压，该低压蓄电池17的一端可以接地，另一端可以分别与第二继电器9和第三继电器12相连；鼓风机4可以和第一继电器8的触点分别与地相连；可以将第二继电器9的线圈连接在整车控制器7与地之间，可以将第二继电器9的触点连接在低压蓄电池17和冷凝器风扇5之间；可以将第三继电器12的线圈的一端与加热器10相连，另一端依次与制热开关11、第三继电器12的触点、第四继电器13的线圈串联连接后接地。

以下对本实用新型实施例提供的一种具体结构的电动汽车空调系统的工作原理进行简要介绍。

空调系统制冷过程大致如下：开启空调控制面板1上的空调开关2，风机反馈模块3开始采集鼓风机4的工作状态信号，并输出高电平或低电平信号。当风机反馈模块3输出低电平信号后，可以认为鼓风机4处于正常工作状态，温控器15上的温度传感器开始采集蒸发器的温度，当蒸发器的温度高于设定值，温控器15回路闭合，二元压力开关16中的检测端开始检测管路压力，当管路压力处于设定范围内，二元压力开关16闭合，第一继电器8的线圈得电，第一继电器8的常开触点吸合，使压缩机6启动工作，压缩机6可以通过CAN通信向整车控制器7发送信号，整车控制器7收到压缩机6正常工作的信号后，输出高电平信号给第二继电器9，使得第二继电器9的线圈得电，第二继电器9的常开触点吸合，使冷凝器风扇5导通开始进行制冷；当制冷一定时间后，温控器15上的温度传感器检测到蒸发器的温度达到或低于设定值，则温控器15控制电路断开，停止制冷过程，以免蒸发器结霜，从而实现温度保护功能。

空调系统加热过程大致如下：闭合制热开关11，热敏电阻加热器开始采集风机反馈模块3所反馈的鼓风机4的工作状态信号，当风机反馈模块3输出低电平信号时，可以认为鼓风机4正常工作，此时，如果热敏电阻加热器中的热敏电阻的温度低于设定值，则温度开关18闭合，此时，第三继电器12的线圈得电，第三继电器12的常开触点吸合，进而使第四继电器13的线圈得电，第四继电器13的常开触点吸合，控制热敏电阻加热器开始进行加热，直到热敏电阻温度达到设定值时，温度开关18自动断开，或者手动断开制热开关11，可以使热敏电阻加热器停止加热过程。

本实用新型实施例提供的电动汽车空调系统，通过采集空调控制面板上的空调开关和风机反馈模块的信号，控制第一继电器吸合或者断开，从而对压缩机是否启动工作进行控制，整车控制器再根据压缩机的工作状态，通过第二继电器控制冷凝器风扇是否启动进行制冷。该电动汽车空调系统，在原有手动机械拉丝空调的基础上，仅仅通过对电路结构重新设计，即可实现空调系统的改造，比起重新开发空调控制器、执行器，开发成本明显降低，开发周期有效缩短，容易实现、安全可靠，便于维护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动汽车空调系统，其特征在于，包括： 

集成在空调控制面板上的空调开关和风机反馈模块、鼓风机、冷凝器风扇、压缩机、整车控制器、第一继电器和第二继电器； 

所述风机反馈模块与所述鼓风机相连，根据所述鼓风机是否正常工作，输出电平信号； 

所述第一继电器的线圈连接在所述空调开关和所述风机反馈模块之间，所述第一继电器的触点与所述压缩机相连，所述第一继电器根据所述空调开关信号和所述风机反馈模块的电平信号断开或者吸合，以控制所述压缩机是否启动工作； 

所述整车控制器的一端与所述压缩机相连，另一端通过所述第二继电器与所述冷凝器风扇相连，所述整车控制器根据所述压缩机的工作状态，控制所述第二继电器吸合或者断开，以控制所述冷凝器风扇是否启动制冷。 

2.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，还包括：加热器、制热开关和第三继电器； 

所述加热器的一端与所述风机反馈模块相连，另一端通过所述第三继电器与所述制热开关相连，所述加热器根据所述风机反馈模块的电平信号和所述制热开关的开关状态启动或停止工作。 

3.根据权利要求2所述的电动汽车空调系统，其特征在于，还包括：第四继电器和动力电池，所述第四继电器的线圈通过所述第三继电器与所述制热开关相连，所述第四继电器的触点连接在所述动力电池和所述加热器之间。 

4.根据权利要求3所述的电动汽车空调系统，其特征在于，还包括：连接在所述空调开关和所述第一继电器线圈之间的温控器，所述温控器还与所述风机反馈模块相连。 

5.根据权利要求4所述的电动汽车空调系统，其特征在于，还包括：连接在所述第一继电器线圈和所述温控器之间的二元压力开关。 

6.根据权利要求5所述的电动汽车空调系统，其特征在于，还包括：为所述电动汽车空调系统提供控制电压的低压蓄电池，所述低压蓄电池的一端接 地，另一端分别与所述第二继电器和第三继电器相连。 

7.根据权利要求6所述的电动汽车空调系统，其特征在于：所述加热器为热敏电阻加热器，且在所述热敏电阻加热器上设置有温度开关。 

8.根据权利要求7所述的电动汽车空调系统，其特征在于：所述鼓风机和所述第一继电器的触点分别与地相连。 

9.根据权利要求5所述的电动汽车空调系统，其特征在于：所述第三继电器的线圈的一端与所述加热器相连，另一端依次与所述制热开关、所述第三继电器的触点、第四继电器的线圈串联连接后接地。