CN207077972U - 一种基于二氧化碳浓度的车辆空调控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种基于二氧化碳浓度的车辆空调控制系统，所述系统包括：控制器、检测车辆客室内外温度的温度传感器、二氧化碳浓度传感器和调节车辆客室温度的空调机组，所述空调机组、所述温度传感器和所述二氧化碳浓度传感器分别与所述控制器相连。将客室内外的温度和二氧化碳浓度进行结合，来控制空调机组的调节温度，可以使乘客能够有一个比较舒适的乘车环境，并且上述方案能够使客室室温的变化幅度较小，使客室室温能够保持相对稳定。

Description

一种基于二氧化碳浓度的车辆空调控制系统

技术领域

本实用新型属于车载空调技术领域，特别是涉及一种基于二氧化碳浓度的车辆空调控制系统。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高和对舒适性需求的不断增强，空调系统已成为车辆中不可或缺的部分，而客室空气温度、湿度及气流速度等舒适性参数是乘客对客室环境优劣最直接的感受，也是对乘客健康舒适影响最大的指标。

传统的空调温度控制方式是根据车外温度变化来控制车内温度变化，但是对于一些公共交通车辆普遍为短区间运营，列车停站开关门频率高，且不同区间载客量的差异性较大，使得车厢内实际热负荷随之频繁变化，这种单纯依靠车内外温度差来控制空调温度的方式远远不能满足乘客的舒适性要求，经常会出现乘客对于车厢内环境过冷或过热的投诉。

这种单纯依靠温度变化控制方式易导致空调的控制系统一直处于工作状态，从而使得空调的控制系统一直处于高功耗、高磨损状态，增加车辆运营成本。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提出了一种以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于二氧化碳浓度的车辆空调控制系统。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供一种基于二氧化碳浓度的车辆空调控制系统，所述系统包括：控制器、检测车辆客室内外温度的温度传感器、二氧化碳浓度传感器和调节车辆客室温度的空调机组，所述空调机组、所述温度传感器和所述二氧化碳浓度传感器分别与所述控制器相连。

优选地，所述空调机组包括：变频器、变频压缩机、通风机和冷凝风机，所述变频压缩机通过所述变频器与所述控制器相连，所述通风机和所述冷凝风机分别与所述控制器相连。

优选地，所述空调机组还包括根据电流值控制所述变频压缩机通断的电流传感器，所述电流传感器与所述变频压缩机相连。

优选地，还包括控制车辆客室与外界通风情况的新风阀，所述新风阀与所述控制器相连。

优选地，所述新风阀上设有能够调节所述新风阀开度的调节装置，所述调节装置通过所述新风阀与所述控制器相连。

优选地，还包括控制所述系统与车辆客室通风情况的回风阀，所述回风阀与所述控制器相连。

优选地，还包括电加热器，所述电加热器与所述控制器相连。

优选地，还包括控制各个器件运行的通信设备，所述通信设备与所述控制器有线和/或无线连接。

优选地，所述通信设备上设有显示屏，所述显示屏通过所述通信设备与所述控制器相连，所述显示屏上设有控制按键。

优选地，所述控制键包括但不限于下列至少之一：

自动控制键、手动控制键、制冷键、制热键、停机键、集控键和通风键。

本实用新型实施例提供的基于二氧化碳浓度的车辆空调控制系统，具有如下有益效果：

通过本实用新型的技术方案，将客室内外的温度和二氧化碳浓度进行结合，来控制空调机组的调节温度，可以使乘客能够有一个比较舒适的乘车环境，并且上述方案能够使客室室温的变化幅度较小，使客室室温能够保持相对稳定。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同描述一起用于解释本实用新型的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中：

图1为本实用新型实施例的基于二氧化碳浓度的车辆空调控制系统的电路结构示意图。

附图标记说明：1控制器，2温度传感器，3二氧化碳浓度传感器，4空调机组，41变频器，42变频压缩机，43通风机，44冷凝风机，45电流传感器，5新风阀，6回风阀，7电加热器，8通信设备，9显示屏。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，本实施例的基于二氧化碳浓度的车辆空调控制系统包括：控制器1、检测车辆客室内外温度的温度传感器2、二氧化碳浓度传感器3和调节车辆客室温度的空调机组4，所述空调机组4、所述温度传感器2和所述二氧化碳浓度传感器3分别与所述控制器1相连。

在上述技术方案中，车辆空调控制系统可以设置在私家车、公共交通车、地铁、火车或者高铁内来调节各个客室内的温度。其中温度传感器2有两组，一组设置在车辆客室内，用来检测车辆客室内各个车厢或各个空间的温度，另一组设置在车辆客室外，用来检测车辆客室外部环境的温度。二氧化碳浓度传感器3有两组，一组设置在车辆客室内，用来检测车辆客室内的二氧化碳浓度，另一组设置在车辆客室外，用来检测车辆客室外部环境的二氧化碳浓度。

温度传感器2实时将检测的车辆客室内外温度传递给控制器1，以及二氧化碳传感器实时将检测的二氧化碳浓度传递给控制器1，这样控制器1结合温度和二氧化碳浓度为空调机组4设置目标温度，进而控制空调机组4将客室内的温度调节为目标温度。其中，二氧化碳浓度的升高或降低，体现了客室内热负荷的升高或降低。

通过上述技术方案，将客室内外的温度和二氧化碳浓度进行结合，来控制空调机组4的调节温度，可以使乘客能够有一个比较舒适的乘车环境。通过上述两个条件共同对客室温度进行调节的方案，只要两个条件中的任意一个条件发生变化，控制器就会控制空调机组进行调节，进而减小客室的温度变化幅度，使客室室温能够保持相对稳定。

优选地，空调机组4包括：变频器41、变频压缩机42、通风机43和冷凝风机44，变频压缩机42通过变频器41与控制器1相连，通风机43和冷凝风机44分别与控制器1相连。

在上述技术方案中，空调机组4在运行制冷工况或制热工况时，控制器1控制通风机43和冷凝风机44进行工作，并且控制器1会利用变频器41控制变频压缩机42的工作频率，使压缩机开始时，以高频工作，当客室温度达到目标温度(即温度传感器2接收的客室内温度与目标温度相等)后，控制器1利用变频器41降低变频压缩机42的工作频率，使客室内温度保持稳定。

优选地，为了保护变频压缩机42，空调机组4还包括根据电流值控制变频压缩机42通断的电流传感器45，电流传感器45与变频压缩机42相连。这样，当电流传感器45检测到变频压缩机42的工作电流超过设定工作电流时，强制变频压缩机42停止工作，避免变频压缩机42由于工作电流较大，出现烧毁的情况。

优选地，还包括控制车辆客室与外界通风情况的新风阀5，新风阀5与控制器1相连。

在上述技术方案中，当设置在客室内的二氧化碳浓度传感器3检测到的二氧化碳浓度较高时，控制器1会控制新风阀5打开，使外界的空气进入客室内，降低客室内的二氧化碳浓度，使客室内的空气保持新鲜，进一步增加客室的舒适度。

优选地，新风阀5上设有能够调节新风阀5开度的调节装置，调节装置通过新风阀5与控制器1相连。控制器1能够根据接收的二氧化碳浓度的大小来调节调节装置的开度(即新风阀5开口大小)，浓度越大开度越大，进而调节客室内的空气流通量。

优选地，还包括控制空调系统与车辆客室通风情况的回风阀6，回风阀6与控制器1相连。空调控制系统上设有回风口，在回风口上设有调节回风量的回风阀6，一些气流通过回风阀6进入回风口跟新风混合，然后利用空调机组4将混合后的空气制成冷风或热风后，再送回客室。进而完成调节客室温度的目的。

优选地，还包括电加热器7，电加热器7与控制器1相连。当空调机组4运行制热工况时，利用电加热器7与空调机组4的制热系统进行配合，使客室温度能够尽快达到目标温度，并保持稳定。

优选地，还包括控制各个器件运行的通信设备8(Train Control and ManagementSystem，TCMS，列车控制和管理系统)，通信设备8与控制器1有线和/或无线连接。通信设备8上设有显示屏9，显示屏9通过通信设备8与控制器1相连，显示屏9上设有控制按键。

在上述技术方案中，该通信设备8设置在车辆的驾驶室内，通信设备8的显示屏9上设有能够控制各个器件运行的控制按键。

控制按键包括但不限于下列至少之一：自动控制键、手动控制键、制冷键、制热键、停机键、集控键和通风键。

当用户触发自动控制键，控制器1能够自动根据客室内外的温度和二氧化碳浓度来自动匹配合适的目标温度，并利用空调机组4将客室温度调节为该目标温度。

当触发停机键时，切断车辆空调控制系统的电源，停止运行。

当触发集控键时，将车辆各个客室的控制器1均由驾驶室的通信设备8进行集中控制，通信设备8将控制指令通过MVB(Multifunction Vehicle Bus，多功能车辆总线)通讯网络传送给各个客室的控制器1。

当用户触发手动控制键之后，空调控制系统进入手动调节模式。然后用户可以根据实际需要手动触发制冷键进入制冷模式、或者触发制热键进入制热模式、或者触发通风键进入通风模式。

手动调节模式下，当触发制冷键时，会在显示屏9上显示需要手动设置的温度设置键，需要用户利用该温度设置键手动设置目标温度。设置完成后控制器1控制空调机组4的各个部件运行制冷工况，控制器1控制通风机43和冷凝风机44进行工作，并且控制器1会利用变频器41控制变频压缩机42的工作频率，使压缩机开始时，以高频工作，当客室温度降到目标温度后，控制器1利用变频器41降低变频压缩机42的工作频率，使客室内温度保持稳定。

手动调节模式下，当触发制热键时，同样会在显示屏9上显示需要手动设置的温度设置键，需要用户利用该温度设置键手动设置目标温度。设置完成后控制器1控制空调机组4的各个部件运行制热工况，控制器1控制通风机43和冷凝风机44进行工作，并且控制器1会利用变频器41控制变频压缩机42的工作频率，使压缩机开始时，以高频工作，当客室温度提高到目标温度后，控制器1利用变频器41降低变频压缩机42的工作频率，使客室内温度保持稳定。

手动调节模式下，当触发通风键时，控制器1控制空调机组4中的通风机43运行，并控制冷凝风机44、变频器41和变频压缩机42停止工作，进而完成客室的通风工作。

另外，本申请中的控制器1内部包括CPU处理器以及与各个器件相连的接口。CPU处理器优选采用ARM Cortex M3核的LPC1788芯片。

与各个器件相连的接口包括：通信接口(MVB接口)与通信设备8相连，变频器41输出接口与变频器41相连，新风阀5输出接口与新风阀5相连，温度采集接口与温度传感器2相连，二氧化碳浓度采集接口与二氧化碳浓度传感器3相连。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种基于二氧化碳浓度的车辆空调控制系统，其特征在于，所述系统包括：控制器(1)、检测车辆客室内外温度的温度传感器(2)、二氧化碳浓度传感器(3)和调节车辆客室温度的空调机组(4)，所述空调机组(4)、所述温度传感器(2)和所述二氧化碳浓度传感器(3)分别与所述控制器(1)相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空调机组(4)包括：变频器(41)、变频压缩机(42)、通风机(43)和冷凝风机(44)，所述变频压缩机(42)通过所述变频器(41)与所述控制器(1)相连，所述通风机(43)和所述冷凝风机(44)分别与所述控制器(1)相连。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述空调机组(4)还包括根据电流值控制所述变频压缩机(42)通断的电流传感器(45)，所述电流传感器(45)与所述变频压缩机(42)相连。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括控制车辆客室与外界通风情况的新风阀(5)，所述新风阀(5)与所述控制器(1)相连。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述新风阀(5)上设有能够调节所述新风阀(5)开度的调节装置，所述调节装置通过所述新风阀(5)与所述控制器(1)相连。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括控制所述系统与车辆客室通风情况的回风阀(6)，所述回风阀(6)与所述控制器(1)相连。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括电加热器(7)，所述电加热器(7)与所述控制器(1)相连。

8.根据权利要求1-7任一项所述的系统，其特征在于，还包括控制各个器件运行的通信设备(8)，所述通信设备(8)与所述控制器(1)有线和/或无线连接。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述通信设备(8)上设有显示屏(9)，所述显示屏(9)通过所述通信设备(8)与所述控制器(1)相连，所述显示屏(9)上设有控制按键。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制键包括但不限于下列至少之一：

自动控制键、手动控制键、制冷键、制热键、停机键、集控键和通风键。