CN211764795U - 一种无人驾驶巴士空调控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人驾驶巴士空调控制系统，包括空调系统和空调控制器，空调系统和空调控制器电连接，还包括语音控制系统，语音控制系统包括语音通话器和语音控制器，语音通话器和语音控制器电连接，语音控制器和空调控制器双向通信连接。本实用新型提供的无人驾驶巴士空调控制系统具有语音交互和移动终端交互的功能，实现语音或者移动终端调节空调的功能。将空调和电池管理系统连接起来，当空调与电池管理系统同时有需求时，可满足空调制冷、制热和整车电池降温、升温的需求。通过汽车OTA云服务器和车载终端iCard实现空调控制器程序的升级，减少了人工和维护成本。

Description

一种无人驾驶巴士空调控制系统

技术领域

本实用新型属于无人驾驶巴士空调领域，具体涉及一种无人驾驶巴士空调控制系统。

背景技术

随着自动化、智能化程度的不断提高，电动客车空调自动控制系统将更多地替代人为操作，插电池电控客车趋向于智能化、网联化方向发展，公司研制的无人驾驶巴士更注重乘客舒适性体验，其空调具备自动开机、温度和风速自动调节、制冷/通风/制热模式自动判断的功能。无人驾驶巴士空调采用能量功率兼顾型电池作为储能器件，车辆在行驶过程中或充电时电池系统产生大量热，风冷已无法满足电池系统的散热要求。无人驾驶巴士上的空调控制器程序升级时，需要人为上车操作，增加人工和维护成本。

实用新型内容

针对上述现有无人驾驶巴士空调上的不足，本实用新型的目的是提供一种无人驾驶巴士空调控制系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种无人驾驶巴士空调控制系统，包括空调系统和空调控制器，空调系统和空调控制器电连接，还包括语音控制系统，语音控制系统包括语音通话器和语音控制器，语音通话器和语音控制器电连接，语音控制器和空调控制器双向通信连接。

还包括和空调控制器无线双向通信连接的手持终端。

还包括设置在巴士上的车载终端iCard，车载终端iCard通过远程模块与空调控制器通信连接；还包括汽车OTA云服务器，汽车OTA云服务器通过无线方式与车载终端iCard通信连接。

所述语音控制器通过第一CAN总线和整车网关双向通信连接，整车网关通过第二CAN总线和空调控制器双向通信连接。

所述语音控制器通过整车CAN网络和空调控制器双向通信连接。

所述空调系统包括冷凝组件、蒸发组件、压缩机组件、DC-DC电源模块、高压电控、低压配电和PTC加热器，冷凝组件包括设置在巴士前端的冷凝芯体和冷凝风机，蒸发组件包括设置在巴士顶端的蒸发芯体和蒸发风机，压缩机组件、冷凝芯体和蒸发芯体依次连通，高压电控由整车五合一供电，高压电控分别与压缩机组件、DC-DC电源模块和PTC加热器电连接，DC-DC电源模块与低压配电电连接，低压配电分别与蒸发风机和冷凝风机电连接，空调控制器与DC-DC电源模块、高压电控、低压配电、DC-DC电源模块、PTC加热器、蒸发风机和冷凝风机电连接，空调控制器通过整车CAN网络分别与压缩机组件和远程模块通信连接，远程模块通过CAN网络与车载终端iCard通信连接。

所述冷凝组件包括四个冷凝风机，冷凝风机为无刷风机，无刷风机为0-10V电压无级调速。

所述蒸发组件包括两个蒸发芯体，两个蒸发芯体对称设置在巴士的顶端，单个蒸发芯体上设置有蒸发风机，蒸发风机为无刷风机，无刷风机为0-10V电压无级调速。

还包括电池管理系统，电池管理系统包括循环冷却液的水泵，水泵分别与低压配电和空调控制器电连接，电池管理系统和整车网关双向通信连接，整车网关通过整车CAN网络和空调控制器双向通信连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的无人驾驶巴士空调控制系统具有语音交互和移动终端交互的功能，实现语音或者移动终端调节空调的功能。将空调和电池管理系统连接起来，当空调与电池管理系统同时有需求时，可满足空调制冷、制热和整车电池降温、升温的需求。通过汽车OTA云服务器和车载终端iCard实现空调控制器程序的升级，减少了人工和维护成本。

附图说明

图1是本实用新型无人驾驶巴士的结构示意图。

图2是本实用新型冷凝风机的结构示意图。

图3是本实用新型蒸发组件的结构示意图。

图4是本实用新型空调系统的电连接示意图。

图5是本实用新型语音控制系统和空调控制器的连接示意图。

图6是本实用新型语音控制系统和空调控制器的又一种连接示意图。

图7是本实用新型空调控制器程序升级的连接示意图。

图中，1是巴士，2是冷凝组件，3是冷凝风机，4是蒸发组件，5是蒸发芯体，6是蒸发风机，7是PTC加热器，8是压缩机组件，9是高压电控，10是DC-DC电源模块。

具体实施方式

如图1～7所示，一种无人驾驶巴士空调控制系统，包括空调系统和空调控制器，空调系统和空调控制器电连接，空调控制器用于控制空调系统，使其满足巴士1的空气调节。空调控制器是无人驾驶巴士上的现有空调控制器，其具有自动开启和关闭空调系统、温度和风速自动调节、制冷制热通风模式自动判断的功能，本实用新型不再对空调控制器以及相应的功能是如何实现的等做详细的描述。

在巴士1上设置有用于显示车内温度和车外温度的显示大屏，显示大屏与空调控制器通讯连接，空调控制器将车内温度和车外温度传递给显示大屏，以在显示大屏上进行显示，供乘客参考。

在巴士1上还设置有语音控制系统，语音控制系统包括语音通话器和语音控制器，语音通话器和语音控制器电连接，语音控制器和空调控制器双向通信连接。语音通话器设置在巴士1上与乘客可以直接交互的位置（包括将语音通话器集成在巴士1的中控屏上），语音通话器将可识别的语音转化为语音信号传递给语音控制器，语音控制器再将语音命令传递给空调控制器，空调控制器执行相应命令打开和关闭空调、调节温度和风速、切换制冷制热通风模式，并将执行状态反馈给语音控制器。需要说明的是，语音识别技术为现有技术，不属于本实用新型的设计构思。

进一步的，语音控制系统通过两种连接方式与空调控制器双向通信连接。第一种，如图5所示，语音控制器通过第一CAN总线和整车网关双向通信连接，整车网关通过第二CAN总线和空调控制器双向通信连接。该连接方式的工作过程为：语音通话器将语音信号传递给语音控制器，语音控制器将语音信号解析出来再通过第一CAN总线传递给整车网关，再由整车网关经第二CAN总线传递给空调控制器，空调控制器根据CAN指令实现空调内部的电器件驱动，实现空调系统状态的改变，并将执行命令原路返回给语音控制器；在该连接方式中，语音控制器传递信息和接收空调控制器信息的CAN总线不是同一条CAN总线。需要说明的是，语音信号解析同样为现有技术，也不属于本实用新型的设计构思。

第二种，如图6所示，语音控制器通过整车CAN网络和空调控制器双向通信连接。该连接方式的工作过程为：语音通话器将语音信息传递给语音控制器，语音控制器将语音信号解析出来再通过整车CAN网络传递给空调控制器，空调控制器根据CAN指令实现空调内部的电器件驱动，实现空调系统状态的改变，并将执行命令原路返回给语音控制器；该连接方式中，语音控制器传递信息和接收空调控制器信息的CAN总线是同一条CAN总线。

需要说明的是，整车CAN是指与空调直接通过插件对接的、进行数据通讯的CAN网络，可统称为CAN网络；整车网关是汽车内部的网络节点如同一个个“站点”，从一个网络向另一个网络发送数据，并进行不同协议之间的转换，不同类型的网络传输数据通过网关进行数据交换，需要换成的“站点”就是网关。整车CAN和整车网关均为汽车领域的现有技术，本实用新型不再详细描述。

在巴士1外还设置有手持终端，手持终端通过无线方式与空调控制器双向通信连接。较佳的，手持终端为ipad，通过将ipad与空调控制器无线连接，从而在ipad上给空调控制器发出命令，空调控制器执行相应命令。自然地，手持终端还可以为手机。

在巴士1上设置有车载终端iCard，车载终端iCard通过远程模块与空调控制器通信连接，车载终端iCard通过CAN网络与远程模块通讯连接，远程模块通过CAN网络与空调控制器通讯连接，此处的远程模块用于车载终端iCard与空调控制器之间的通讯连接和协议转换，此处的远程模块为现有技术，本实用新型不再详细描述。在巴士外部设置汽车OTA云服务器，汽车OTA云服务器通过无线方式与车载终端iCard通信连接。当空调控制器的程序需要升级时，将程序上传到汽车OTA云服务器，车载终端iCard与汽车OTA云服务器取得通信，从汽车OTA云服务器上下载程序，并通过远程模块将其传递给空调控制器，空调控制器进行程序升级。车载终端icard是宇通车联网自主研发的高性能车联网终端产品，具有丰富的数据采集、数据交互以及增强型本地信息处理能力，可提供车辆监控、故障诊断、安全管理、能耗管理等多维度服务。

所述的空调系统包括冷凝组件2、蒸发组件4、压缩机组件8、DC-DC电源模块10、高压电控9、低压配电和PTC加热器7，高压电控9集成在高压电控箱中，高压电控箱为铸铝材料，低压配电集成在低压配电箱中，PTC加热器7壁挂在巴士1上；冷凝组件2包括设置在巴士1前端的冷凝芯体和冷凝风机3，蒸发组件4包括设置在巴士顶端的蒸发芯体5和蒸发风机6，压缩机组件8、冷凝芯体和蒸发芯体5依次连通，高压电控9由整车五合一供电，高压电控9分别与压缩机组件8、DC-DC电源模块10和PTC加热器7电连接，DC-DC电源模块10与低压配电电连接，低压配电分别与蒸发风机6和冷凝风机3电连接，空调控制器与DC-DC电源模块10、高压电控9、低压配电、PTC加热器7、蒸发风机6和冷凝风机3电连接，空调控制器通过整车CAN网络分别与压缩机组件8和远程模块通信连接。

所述的冷凝组件2包括四个冷凝风机3，冷凝风机3采用性能可靠的SPAL无刷风机，四个冷凝风机3集成在巴士1的前端，无刷风机为0-10V电压无级调速；在冷凝风机3的作用下，高温高压的制冷剂蒸汽进入冷凝芯体后，通过冷凝芯体向周围环境散热，成为高温高压的液态制冷剂。

所述的蒸发组件4包括两个蒸发芯体5，两个蒸发芯体5对称设置在巴士1的顶端，单个蒸发芯体5上设置有蒸发风机6，蒸发风机6为SPAL无刷风机，无刷风机为0-10V电压无级调速。从冷凝芯体出来的高温高压的液态制冷剂，经热力膨胀阀调节后变为低温低压气液混合物，经热力膨胀阀节流后的低温低压气液混合物进入蒸发芯体5，在蒸发风机6的作用下，吸收周围环境的热量，汽化成为低温低压的气态制冷剂，低温低压的气态制冷剂经压缩机组件8吸入再进行压缩，从而实现制冷的目的。

所述的压缩机组件8采用海立EVS36（407c）压缩机，还包含高压压力开关、低压压力开关、排气温度传感器、高压压力传感器和高压温度传感器，以及电子膨胀阀，电子膨胀阀用于对蒸发器出口的制冷剂进行热度和精准控制调节，从而调节车内温度和电池管理系统的水温。低温低压的气态制冷剂经压缩机组件8吸入后再进行压缩，周而复始的循环，从而实现制冷的目的。

需要说明的是，当空调系统需要通风时，只有蒸发风机6工作；当空调系统需要制冷时，蒸发风机6和冷凝风机3同时工作；当空调系统需要制热时，PTC加热器7和蒸发风机6同时工作。

所述的高压电控9为压缩机组件8、DC-DC电源模块10和PTC加热器7提供高压电源。所述的DC-DC电源模块10将直流600V的高压转换成DC12V，为冷凝风机3、蒸发风机6和下述的水泵供电。

进一步的，空调系统还与电池管理系统连接，电池热管理与空调系统组成空调与电池热管理系统，在空调与电池热管理系统中空调系统与电池管理系统多为板式换热器连通；电池管理系统包括循环冷却液的水泵，还包含有水路、水箱、水位开关、出水温度传感器和回水温度传感器，水泵分别与低压配电和空调控制器电连接，电池管理系统和整车网关双向通信连接，整车网关通过整车CAN网络和空调控制器双向通信连接。

上述的空调与电池热管理系统的工作过程为：当电池有降温需求时，电池管理系统的控制器会发送有关指令给空调控制器，当出水管内的水温大于等于目标温度时，压缩机组件8开启、冷凝风机3工作，空调与电池热管理系统的水冷机组开始制冷，对电池进行降温，直至出水温度小于等于目标温度时，水冷机组停止工作。需要说明的是，水冷机组为空调与电池热管理系统的现有技术，本实用新型不再详细描述。

需要说明的是，上述的空调与电池热管理系统具有三种工作情况，一是空调系统单独工作，电池管理系统无电池降温需求；二是空调系统和电池管理系统均有电池降温需求；三是电池管理系统单独具有降温需求。

本实用新型的工作方式为：在无特定驾驶员的巴士1行驶时，空调控制器通过语音控制系统，或者手持终端，或者自动启动的命令，空调控制器控制空调系统启动，并根据环境模式选择执行制冷、制热或通风模式。

以需要制冷为例进行说明：在空调控制器控制空调系统执行制冷模式后，在巴士1上的乘客感觉车厢内温度较低，希望升高车厢内的温度，乘客对着语音通话器清晰的说出命令语句“将车厢内温度升高到20℃”，语音通话器接收到该命令语句，将其转化为语音信息并传递给语音控制器，语音控制器将语音信息解析出来后将语音指令传递给空调控制器，空调控制器接收到提升车厢内温度的指令，从而相应的控制空调系统，使车厢内温度逐渐升高至20℃。

当空调控制器的程序需要升级时，将需要升级的程序上传到汽车OTA云服务器，车载终端iCard与汽车OTA云服务器取得通信，从汽车OTA云服务器上下载程序，并通过远程模块将其传递给空调控制器，空调控制器进行程序升级。

当电池有降温需求时，电池管理系统的控制器会发送有关指令给空调控制器，当出水管内的水温大于等于目标温度+1℃时，压缩机组件8开启、冷凝风机3工作，空调与电池热管理系统的水冷机组开始制冷，对电池进行降温，直至出水温度小于等于目标温度-4℃时，水冷机组停止工作。

以上所述，仅是本实用新型的优选实施方式，并不是对本实用新型技术方案的限定，应当指出，本领域的技术人员，再本实用新型技术方案的前提下，还可以作出进一步的改进和改变，这些改进和改变都应该涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种无人驾驶巴士空调控制系统，包括空调系统和空调控制器，空调系统和空调控制器电连接，其特征在于：还包括语音控制系统，语音控制系统包括语音通话器和语音控制器，语音通话器和语音控制器电连接，语音控制器和空调控制器双向通信连接。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶巴士空调控制系统，其特征在于：还包括和空调控制器无线双向通信连接的手持终端。

3.根据权利要求2所述的无人驾驶巴士空调控制系统，其特征在于：还包括设置在巴士上的车载终端iCard，车载终端iCard通过远程模块与空调控制器通信连接；还包括汽车OTA云服务器，汽车OTA云服务器通过无线方式与车载终端iCard通信连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的无人驾驶巴士空调控制系统，其特征在于：所述语音控制器通过第一CAN总线和整车网关双向通信连接，整车网关通过第二CAN总线和空调控制器双向通信连接。

5.根据权利要求1、2或3所述的无人驾驶巴士空调控制系统，其特征在于：所述语音控制器通过整车CAN网络和空调控制器双向通信连接。

6.根据权利要求1所述的无人驾驶巴士空调控制系统，其特征在于：所述空调系统包括冷凝组件、蒸发组件、压缩机组件、DC-DC电源模块、高压电控、低压配电和PTC加热器，冷凝组件包括设置在巴士前端的冷凝芯体和冷凝风机，蒸发组件包括设置在巴士顶端的蒸发芯体和蒸发风机，压缩机组件、冷凝芯体和蒸发芯体依次连通，高压电控由整车五合一供电，高压电控分别与压缩机组件、DC-DC电源模块和PTC加热器电连接，DC-DC电源模块与低压配电电连接，低压配电分别与蒸发风机和冷凝风机电连接，空调控制器与DC-DC电源模块、高压电控、低压配电、DC-DC电源模块、PTC加热器、蒸发风机和冷凝风机电连接，空调控制器通过整车CAN网络分别与压缩机组件和远程模块通信连接，远程模块通过CAN网络与车载终端iCard通信连接。

7.根据权利要求6所述的无人驾驶巴士空调控制系统，其特征在于：所述冷凝组件包括四个冷凝风机，冷凝风机为无刷风机，无刷风机为0-10V电压无级调速。

8.根据权利要求7所述的无人驾驶巴士空调控制系统，其特征在于：所述蒸发组件包括两个蒸发芯体，两个蒸发芯体对称设置在巴士的顶端，单个蒸发芯体上设置有蒸发风机，蒸发风机为无刷风机，无刷风机为0-10V电压无级调速。

9.根据权利要求6所述的无人驾驶巴士空调控制系统，其特征在于：还包括电池管理系统，电池管理系统包括循环冷却液的水泵，水泵分别与低压配电和空调控制器电连接，电池管理系统和整车网关双向通信连接，整车网关通过整车CAN网络和空调控制器双向通信连接。

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