CN204821036U - 一种电动汽车空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车空调系统，包括能够调节空调制冷或制热强度的空调控制器，与所述空调控制器电连接的鼓风机，制冷模块以及加热模块；所述制冷模块包括压缩机以及用于控制所述压缩机转速的压缩机控制器；所述加热模块包括电加热装置以及用于控制所述电加热装置温度的加热控制器；所述压缩机控制器和加热控制器均电连接到所述空调控制器；其特征在于，还包括用于检测电动汽车动力电池电量的电池检测模块，所述电池检测模块电连接到所述空调控制器。本实用新型具有能够实时检测电池电量，便于控制空调的强度，使动力电池电能使用更加合理；能够提高车内温度的检测准确度，提高驾乘人员的舒适性；能够提高整车安全性等优点。

Description

一种电动汽车空调系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车空调领域，特别的涉及一种电动汽车空调系统。

背景技术

电动汽车是指以车载动力电池为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。由于电动汽车还处于起步阶段，各汽车公司生产的电动汽车产量较少，为节省开发成本，一般不单独生产电动汽车专用底盘，往往利用原有的燃油汽车底盘进行改制。

传统燃油汽车的空调系统与电动汽车的空调控制系统有很大差别。燃油汽车空调的制冷系统，主要由蒸发器、冷凝管、毛细管（或膨胀阀）、压缩机四大件组成；ECU根据温度传感器和压力传感器完成对压缩机的控制作用，从而实现制冷效果。燃油汽车的加热系统，一般是将发动机的冷却水引入车室内的加热器中，通过鼓风机将被加热的空气吹入车内，形成暖风。把燃油汽车改装为电动汽车时，由于去掉了发动机，其制冷系统一般不再使用原车ECU，保留原车的蒸发器、冷凝器、毛细管以及原管道、压力开关、温控开关等，应采用电动汽车专用压缩机和与其配套的控制器。电动汽车的加热系统往往通过电加热装置产生热量，然后通过鼓风机将被加热的空气吹入车内，形成暖风。

但是，电动汽车的压缩机以及电加热装置均采用车载动力电池供电，这样，会使得电动汽车的续航里程进一步减少，从而制约着电动汽车的推广应用。如何是电动汽车的空调系统在尽量满足制冷制热前提下，更合理的利用车载动力电池电能成为亟待解决的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种能够实时检测电池电量，便于控制空调的强度，使动力电池电能使用更加合理；能够提高车内温度的检测准确度，提高驾乘人员的舒适性；能够提高整车安全性的电动汽车空调系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种电动汽车空调系统，包括能够调节空调制冷或制热强度的空调控制器，与所述空调控制器电连接的鼓风机，制冷模块以及加热模块；所述制冷模块包括压缩机以及用于控制所述压缩机转速的压缩机控制器；所述加热模块包括电加热装置以及用于控制所述电加热装置温度的加热控制器；所述压缩机控制器和加热控制器均电连接到所述空调控制器；其特征在于，还包括用于检测电动汽车动力电池电量的电池检测模块，所述电池检测模块电连接到所述空调控制器。

采用电池检测模块就可以检测电池的电量信息，同时，电池检测模块与所述空调控制器相连。采用这样空调系统的配置，就能够实现根据电动汽车动力电池的电量对空调进行控制。比如，当电池检测模块检测到电池电量过低（如不足50%）时，空调控制器降低空调制冷或制热强度，以保证电动汽车的续航里程；一旦电池检测模块检测到电池电量下降到设定值（如不足20%）时，空调控制器停止空调系统，使电动汽车能够拥有足够的续航里程行驶到下一个能够充电的位置。这样，通过设置电池检测模块获取电池的电量信息，便于能够合理使用电动汽车动力电池。

作为优化，所述空调控制器还电连接有一个室温传感器，所述室温传感器位于主副驾驶之间的置物区域。

由于主副驾驶之间的置物区域距离出风口较远，而距离驾驶员以及乘员更近，更接近电动汽车轿仓内人体实际感受的温度，将室温传感器设置在这个区域，能够提高室温传感器检测温度的准确度。这样，有利于提升驾驶员以及乘员的舒适感。另外，由于室温的检测温度更加准确，从而可以避免不必要的能量损耗。这样，就能够更加合理使用动力电池的电能，获得更大的续航里程。

作为优化，所述加热控制器电连接有一个高温检测传感器，所述高温检测传感器与所述电加热装置邻近设置。

电动汽车制热时往往采用电加热装置，而汽车内存在非常多的塑料件，塑料件一般遇热会融化，一旦电加热装置的温度过高，还可能会引发塑料件起火，因此，在电加热装置附近设置有一个高温检测传感器，能够实时检测电加热装置的温度，防止电加热装置的温度过高而造成安全隐患，提高整车的安全性。

作为进一步优化，所述电加热装置还串接有一个熔断器。

这样，由于串接了一个熔断器，可以进一步保证电加热装置的安全，一旦电加热装置电流过大而造成温度过高时，熔断器会熔断，这样，可以防止电加热装置的温度继续上升导致塑料变形熔化起火，提高系统的安全性。

作为优化，所述电加热装置为PTC加热器。

PTC为正温度系数热敏材料，它具有电阻率随温度升高而增大的特性。具有电热转换率高，没有过多能量方式转换，能够充分的把电能转化成热能。同时，PTC无明火，可以使系统更加安全；无光耗，热敏电阻只能产生热量，而不会想电阻丝那样发红发光，极大的提高了电能利用率。

综上所述，本实用新型具有能够实时检测电池电量，便于控制空调的强度，使动力电池电能使用更加合理；能够提高车内温度的检测准确度，提高驾乘人员的舒适性；能够提高整车安全性等优点。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构原理图。

图2为图1实施例的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1和图2所示，一种电动汽车空调系统，包括能够调节空调制冷或制热强度的空调控制器4，与所述空调控制器电连接的鼓风机1，制冷模块2以及加热模块3；所述制冷模块2包括压缩机21以及用于控制所述压缩机21转速的压缩机控制器22；所述加热模块3包括电加热装置31以及用于控制所述电加热装置31温度的加热控制器32；所述压缩机控制器22和加热控制器32均电连接到所述空调控制器4；其中，还包括用于检测电动汽车动力电池电量的电池检测模块5，所述电池检测模块5电连接到所述空调控制器4。

采用电池检测模块就可以检测电池的电量信息，同时，电池检测模块与所述空调控制器相连。采用这样空调系统的配置，就能够实现根据电动汽车动力电池的电量对空调进行控制。比如，当电池检测模块检测到电池电量过低（如不足50%）时，空调控制器降低空调制冷或制热强度，以保证电动汽车的续航里程；一旦电池检测模块检测到电池电量下降到设定值（如不足20%）时，空调控制器停止空调系统，使电动汽车能够拥有足够的续航里程行驶到下一个能够充电的位置。具体实施时，也可以根据电池检测模块检测的电池信息，由驾驶员自行决定空调的强度和开关。

其中，所述空调控制器4还电连接有一个室温传感器8，所述室温传感器8位于主副驾驶之间的置物区域。

由于主副驾驶之间的置物区域距离出风口较远，而距离驾驶员以及乘员更近，更接近电动汽车轿仓内人体实际感受的温度，将室温传感器设置在这个区域，能够提高室温传感器检测温度的准确度。这样，有利于提升驾驶员以及乘员的舒适感。另外，由于室温的检测温度更加准确，从而可以避免不必要的能量损耗。这样，就能够更加合理使用动力电池的电能，获得更大的续航里程。具体实施时，由于增加了室温传感器，可以使空调控制器接受来自室温传感器的室温信号，一旦室温达到设定温度时，空调控制器控制鼓风机以及制冷模块或加热模块，使其以最低功率运行。

其中，所述加热控制器32电连接有一个高温检测传感器6，所述高温检测传感器6与所述电加热装置31邻近设置。

电动汽车制热时往往采用电加热装置，而汽车内存在非常多的塑料件，塑料件一般遇热会融化，一旦电加热装置的温度过高，还可能会引发塑料件起火，因此，在电加热装置附近设置有一个高温检测传感器，能够实时检测电加热装置的温度，防止电加热装置的温度过高而造成安全隐患，提高整车的安全性。具体实施时，高温检测传感器能够实时监控电加热装置的温度，一旦电加热装置因故障而温度过高时，加热控制器可以根据高温检测传感器检测的温度降低电流使电加热装置降温或停止加热。

其中，所述电加热装置31还串接有一个熔断器7。

这样，由于串接了一个熔断器，可以进一步保证电加热装置的安全，一旦电加热装置电流过大而造成温度过高时，熔断器会熔断，这样，可以防止电加热装置的温度继续上升导致塑料变形熔化起火，提高系统的安全性。

其中，所述电加热装置31为PTC加热器。

PTC为正温度系数热敏材料，它具有电阻率随温度升高而增大的特性。具有电热转换率高，没有过多能量方式转换，能够充分的把电能转化成热能。同时，PTC无明火，可以使系统更加安全；无光耗，热敏电阻只能产生热量，而不会想电阻丝那样发红发光，极大的提高了电能利用率。

具体实施时，空调控制器作为一个模块集成到电动汽车的整车控制器中，还包括冷凝器温度传感器以及蒸发器温度传感器，所述冷凝器温度传感器以及蒸发器温度传感器均连接到整车控制器上。

具体实施时，上述电加热装置，PTC加热器，熔断器，室温传感器，高温检测传感器，电池检测模块，加热控制器以及压缩机控制器等各部分构件自身均是属于成熟的现有技术，构件自身不属于本申请对现有技术做出创造性贡献的地方。本申请对现有技术做出创造性贡献的地方在于将上述各现有部件设置在特定要求的位置方位，并将其组合联系起来，使其能够用于更准确的检测环境温度，提升驾驶乘员的舒适性，实现对电动汽车空调系统的更安全，更节能的控制目的。

具体实施时可以采用如下控制策略：

当压缩机处于开启状态时，PTC无法启动；

当冷凝器温度传感器低于12℃，或者室温传感器低于15℃，整车控制器关闭压缩机工作。当蒸发器温度传感器低于14℃，或者室温传感器低于17℃，压缩机继电器输出有效，延时2s开启空调压缩机，A/C开关信号输出有效，调速固定为最低转速；否则，开启空调压缩机控制器，自动调速，转速范围为500-5000转/分。

当电池检测模块检测到系统电压低于410V，整车控制器控制压缩机工作转速，降低功率输出。

当电池检测模块检测到系统电压低于320V，整车控制器关闭压缩机工作，保障车辆可正常行驶至充电位置。

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，空调压缩机处于关闭状态时，延时15S开启PTC；否则，当压缩机处于开启状态时，无法开启PTC。

当环境温度低于8℃，同时PTC温度低于90℃时，整车控制器控制器PTC满功率输出有效。

当环境温度高于8℃，低于25℃，同时PTC温度低于90℃时，整车控制器控制器PTC半功率输出有效。

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，PTC无输出。

当系统电压低于410V，整车控制器关闭PTC工作，保障车辆可正常行驶至充电位置

控制策略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，整车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、出风口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，整车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，整车控制器对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)空调压缩机接收到中断请求时，空调停止工作，中断条件解除后，空调压缩机延时起动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动汽车空调系统，包括能够调节空调制冷或制热强度的空调控制器（4），与所述空调控制器电连接的鼓风机（1），制冷模块（2）以及加热模块（3）；所述制冷模块（2）包括压缩机（21）以及用于控制所述压缩机（21）转速的压缩机控制器（22）；所述加热模块（3）包括电加热装置（31）以及用于控制所述电加热装置（31）温度的加热控制器（32）；所述压缩机控制器（22）和加热控制器（32）均电连接到所述空调控制器（4）；其特征在于，还包括用于检测电动汽车动力电池电量的电池检测模块（5），所述电池检测模块（5）电连接到所述空调控制器（4）。

2.如权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述空调控制器（4）还电连接有一个室温传感器（8），所述室温传感器（8）位于主副驾驶之间的置物区域。

3.如权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述加热控制器（32）电连接有一个高温检测传感器（6），所述高温检测传感器（6）与所述电加热装置（31）邻近设置。

4.如权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述电加热装置（31）还串接有一个熔断器（7）。

5.如权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述电加热装置（31）为PTC加热器。