專利名稱：一種電動汽車空調(diào)及暖風(fēng)集成控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及新能源電動汽車領(lǐng)域，尤其是關(guān)于一種電動汽車空調(diào)及暖風(fēng)集成控制裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機是用發(fā)動機曲軸帶輪驅(qū)動，其暖風(fēng)是由發(fā)動機在運行過程中產(chǎn)生的熱負(fù)荷通過其冷卻系統(tǒng)自身形成的熱水供給熱量，所以傳統(tǒng)汽車暖風(fēng)供給無需額外消耗能源，并且暖風(fēng)與冷風(fēng)效果主要依賴于發(fā)動機自行運行的轉(zhuǎn)速，電動汽車空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機是以單獨的電機來驅(qū)動，電動汽車暖風(fēng)是動力電池組提供電能給陶瓷加熱器，加熱空氣產(chǎn)生暖風(fēng)，兩者消耗的能量占據(jù)電動汽車有限車載能量的15% -25%左右，且是兩套獨立的系統(tǒng)，目前電動汽車一般只對他們進(jìn)行單獨及簡單的開關(guān)控制，具 有一定的安全隱患，同時浪費車載能量的消耗，對電動汽車?yán)m(xù)航里程有較大影響，或是各自獨立的控制系統(tǒng)，導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性下降，不利于空間布置和成本控制。
發(fā)明內(nèi)容一種電動汽車空調(diào)及暖風(fēng)集成控制裝置，包括環(huán)境控制模塊(I)、蒸發(fā)器溫度傳感器(2)、車輛環(huán)境溫度傳感器(3)、加熱器溫度傳感器(4)、加熱器溫控開關(guān)(5)、高壓繼電器組合(6)、動力蓄電池組(7)、陶瓷加熱器(8)、壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)、壓縮機驅(qū)動電機
(10)、空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)(11)、電池管理控制器(12);環(huán)境控制模塊(I)與蒸發(fā)器溫度傳感器(2)、車輛環(huán)境溫度傳感器(3)、加熱器溫度傳感器(4)、加熱器溫控開關(guān)(5)、高壓繼電器組合￠)、壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)、空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)(11)、電池管理控制器(12)連接，陶瓷加熱器(8)與加熱器溫度傳感器(4)、加熱器溫控開關(guān)(5)連接，高壓繼電器組合(6)與動力蓄電池組(7)、陶瓷加熱器(8)、壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)連接，壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)與壓縮機驅(qū)動電機(10)連接，所述壓縮機驅(qū)動電機為直流無刷或永磁同步。所述控制器為DSP/IGBT處理器(包括濾波電容)。所述空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)為三檔開關(guān)，OFF檔位處于中間位置，開關(guān)處于OFF檔位，則為斷開狀態(tài)，開關(guān)處于兩側(cè)，則處于閉合狀態(tài)，所述蒸發(fā)器溫度傳感器及車輛環(huán)境溫度傳感器型號為33d 959 281，所述加熱器溫度傳感器型號為KST17-19，所述加熱器溫控開關(guān)為BRI 250V 95°C 16A，所述陶瓷加熱器里為兩組發(fā)熱電阻，一組發(fā)熱電阻由三個電阻絲并聯(lián)而成，功率800KW，另一發(fā)熱電阻由四個電阻并聯(lián)，功率1200KW?？照{(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)位于暖風(fēng)檔位時，其向環(huán)境控制模塊提供一暖風(fēng)請求信號(DC12V負(fù)極信號)，環(huán)境控制模塊通過接收車輛環(huán)境溫度傳感、加熱器溫度傳感器采集車輛環(huán)境溫度參數(shù)、陶瓷加熱器發(fā)熱溫度參數(shù)，通過CAN總線接收到的電池管理控制器發(fā)送的車載剩余能量、單體動力電池電壓及溫度通訊參數(shù)，依照自動控制加熱器合理發(fā)熱溫度調(diào)節(jié)規(guī)則對陶瓷加熱器的發(fā)熱電阻進(jìn)行策略控制，將其功率分為800WU200W及2000W三檔，使最終的實際加熱溫度控制在最合理發(fā)熱溫度范圍內(nèi)，保證了風(fēng)口出風(fēng)平均溫度波動范圍小，節(jié)省了車載能源，保證車輛續(xù)航里程，提高了車輛內(nèi)部環(huán)境的舒適性，并設(shè)置切斷暖風(fēng)系統(tǒng)的最高溫度點并結(jié)合加熱器溫控開關(guān)信號實現(xiàn)加熱器溫度過熱(如鼓風(fēng)機損壞)時控制高壓繼電器關(guān)閉暖風(fēng)系統(tǒng)，避免加熱系統(tǒng)過熱導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，同時根據(jù)電池單體最低放電電壓及電池的最高溫度點設(shè)置，切斷暖風(fēng)系統(tǒng)，提高了動力電池的使用壽命，當(dāng)空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)位于空調(diào)位置時，其向環(huán)境控制模塊提供一冷風(fēng)請求信號(DC12V負(fù)極信號)，環(huán)境控制模塊通過接收車輛環(huán)境溫度傳感、蒸發(fā)器溫度傳感器采集車輛環(huán)境溫度參數(shù)及蒸發(fā)器表面溫度參數(shù)，根據(jù)車輛環(huán)境溫度、車載剩余能量、單體動力電池電壓及溫度依照自動控制蒸發(fā)器合理最冷蒸發(fā)溫度自動控制策略，以PWM信號給壓縮機電機控制器，調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速，使最終的實際蒸發(fā)溫度與合理最冷蒸發(fā)溫度相等，實現(xiàn)出風(fēng)口平均溫度均恒性，節(jié)省了車載能源，提高了車輛內(nèi)部環(huán)境舒適性，同樣設(shè)置了切斷空調(diào)系統(tǒng)的最低溫度點，避免了蒸發(fā)器溫度過低造成的壓縮機內(nèi)的液積而損壞壓縮機現(xiàn)象出現(xiàn)及浪費車載能源。也根據(jù)電池單體最低放電電壓及電池的最高溫度點設(shè)置，切斷空調(diào)系統(tǒng)，提高了動力電池的使用壽命，空調(diào)/暖風(fēng)三位一體組合開關(guān)設(shè)計及環(huán)境控制模塊的空調(diào)及暖風(fēng)系統(tǒng)集成控制也避免了駕駛員誤操作引起的空調(diào)及暖風(fēng)兩獨立系統(tǒng)同時工作狀態(tài)的產(chǎn)生，防范了車載能源浪費，保證了車輛的續(xù)航里程，根據(jù)電池管理系統(tǒng)反饋的動力電池容量、單體 電池溫度及電壓信號，控制空調(diào)及暖風(fēng)系統(tǒng)功率輸出，提高車輛的續(xù)航里程及電池使用壽命。本實用新型在電動汽車空調(diào)系統(tǒng)與暖風(fēng)兩套獨立的系統(tǒng)中，通過一環(huán)境控制模塊及用于采集運行信息的車輛環(huán)境溫度傳感、加熱器溫度傳感器、加熱器溫控開關(guān)、蒸發(fā)器溫度傳感及電池管理系統(tǒng)的信號反饋，控制加熱器發(fā)熱功率及空調(diào)壓縮機轉(zhuǎn)速輸出，形成一種電動汽車空調(diào)/暖風(fēng)集成控制裝置。有益效果本實用新型在電動汽車空調(diào)及暖風(fēng)系統(tǒng)中，設(shè)置環(huán)境控制模塊對加熱器發(fā)熱功率及空調(diào)壓縮機轉(zhuǎn)速輸出自動調(diào)節(jié)，一方面實現(xiàn)風(fēng)口出風(fēng)平均溫度均恒穩(wěn)定，節(jié)省車載能源，提高車輛內(nèi)部環(huán)境舒適性，一方面對暖風(fēng)系統(tǒng)加熱器最高發(fā)熱溫度空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器最低合理溫度的及電池溫度、單體電池電壓參數(shù)設(shè)定，環(huán)境控制模塊自動控制系統(tǒng)關(guān)閉，提高了系統(tǒng)運行的安全性，避免車載能量的浪費，也提高了電池的使用壽命，空調(diào)/暖風(fēng)三位一體組合開關(guān)設(shè)計及環(huán)境控制模塊的空調(diào)及暖風(fēng)系統(tǒng)集成控制也避免了駕駛員誤操作引起的空調(diào)及暖風(fēng)兩獨立系統(tǒng)同時工作產(chǎn)生的車載能源浪費，保證了車輛的續(xù)航里程。

圖I為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型環(huán)境控制模塊的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實例對本實用新型進(jìn)一步說明。在圖I中，(I)為包括環(huán)境控制模塊、(2)為蒸發(fā)器溫度傳感器、(3)為車輛環(huán)境溫度傳感器、(4)為加熱器溫度傳感器、(5)為加熱器溫控開關(guān)、(6)為高壓組合繼電器、(7)為動力蓄電池組、⑶為陶瓷加熱器、(9)為壓縮機驅(qū)動電機控制器、(10)為壓縮機驅(qū)動電機、(11)為空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)、(12)為電池管理控制器；環(huán)境控制模塊(I)與蒸發(fā)器溫度傳感器(2)、車輛環(huán)境溫度傳感器(3)、加熱器溫度傳感器(4)、加熱器溫控開關(guān)(5)、高壓組合繼電器￠)、壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)、空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)(11)、電池管理控制器
(12)連接，陶瓷加熱器(8)與加熱器溫度傳感器(4)、加熱器溫控開關(guān)(5)連接，高壓繼電器組合(6)與動力蓄電池組(7)、陶瓷加熱器(8)、壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)連接，壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)與壓縮機驅(qū)動電機(10)連接。高壓組合繼電器(6)有三個型號為AEV11022繼電器構(gòu)成，其線圈額定電壓為直流電壓為12V，額定控制容量10A，400V DC，主要功能是控制陶瓷加熱器⑶及壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)的動力電源。蒸發(fā)器溫度傳感器(2)及車輛環(huán)境溫度傳感器(3)型號為33d959281，其分別收集蒸發(fā)器表面溫度狀況，并將相應(yīng)信號反饋給環(huán)境控制模塊，加熱器溫度傳感器(4)型號為KST17-19，其功能同樣是將加熱器表面溫度信號反饋給環(huán)境控制模塊，加熱器溫控開關(guān)(5)為BRI 250V 950C 16A，其根據(jù)加熱器溫度、電流及電壓是否在安全范圍，提供相應(yīng)信號反饋，環(huán)境控制模塊根據(jù)上述收集的信息對陶瓷加熱器及壓縮機功率進(jìn)行控制輸出及動力電源的輸出。 在圖2中，⑴為環(huán)境控制模塊，(13)為高壓組合繼電器中的繼電器1，(14)為高壓組合繼電器中的繼電器2，(8)為陶瓷加熱器，(4)為加熱器溫度傳感器，(5)為加熱器溫控開關(guān)，(3)為車輛環(huán)境溫度傳感器，(12)為電池管理控制器，(2)為蒸發(fā)器溫度傳感器，
(15)為冷凝器風(fēng)扇，(16)為冷凝器風(fēng)扇繼電器，(10)為壓縮機驅(qū)動電機，(9)為壓縮機驅(qū)動電機控制器，(17)為高壓組合繼電器中的繼電器3，(18)為空調(diào)壓力開關(guān)，(19)為空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)的空調(diào)檔位，(20)為空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)的暖風(fēng)檔位，(21)為暖風(fēng)機開關(guān)，
(22)為鼓風(fēng)電機。環(huán)境控制模塊(I)與高壓繼電器組合中的繼電器I (13)、高壓繼電器組合中的繼電器2 (14)、加熱器溫度傳感器(4)、加熱器溫控開關(guān)(5)、車輛環(huán)境溫度傳感器(3)、電池管理控制器(12)、蒸發(fā)器溫度傳感器(2)、冷凝器風(fēng)扇繼電器(16)、壓縮機驅(qū)動電機控制器
(9)、高壓組合繼電器中的繼電器3 (17)、空調(diào)壓力開關(guān)(18)、空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)的暖風(fēng)檔位(20)連接，144V直流電源正極與高壓繼組合電器中的繼電器I (13)、及高壓繼電器組合中的繼電器2(14)、高壓組合繼電器中的繼電器3(17)連接，陶瓷加熱器(8)與高壓組合繼電器中的繼電器1(13)、及高壓組合繼電器中的繼電器2(14)連接，壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)與壓縮機驅(qū)動電機(9)、高壓組合繼電器中的繼電器3(17)連接，暖風(fēng)機開關(guān)(21)與空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)的空調(diào)檔位(19)、空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)的暖風(fēng)檔位(20)、鼓風(fēng)電機
(22)、12V直流電源負(fù)極連接，冷凝器風(fēng)扇繼電器(16)與冷凝器風(fēng)扇(15)、壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)、環(huán)境控制模塊(I)連接。本實用新型環(huán)境控制模塊控制芯片為STM32，空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)轉(zhuǎn)為空調(diào)模式，且暖風(fēng)開關(guān)及空調(diào)壓力開關(guān)閉合(空調(diào)系統(tǒng)壓力正常)，12V直流電源負(fù)極信號輸入到環(huán)境控制模塊，模塊根據(jù)加熱器溫度傳感器、加熱器溫控開關(guān)、車輛環(huán)境溫度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器反饋信號及通過CAN總線接收電池管理控制器傳送的車載剩余能源、單體動力電池電壓、單體動力電池溫度控制冷凝風(fēng)扇繼電器、高壓繼電器中的繼電器3導(dǎo)通狀態(tài)，同時對壓縮機驅(qū)動電機控制器輸出12V直流電源負(fù)極及PWM信號，調(diào)節(jié)空調(diào)壓縮機驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)車輛風(fēng)口出風(fēng)空平均溫度恒定輸出，當(dāng)空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)轉(zhuǎn)為暖風(fēng)模式，且暖風(fēng)開關(guān)閉合，環(huán)境控制模塊接收到12V直流電源負(fù)極信號，根據(jù)加熱器溫度傳感器、加熱器溫控開關(guān)、車輛環(huán)境溫度傳感器反饋信號及電池管理控制器傳送的車載剩余能源、單體動力電池電壓、單體動力電池溫度參數(shù)，對高壓繼電器組合中的繼電器I、高壓繼電器組合中的繼電器2開關(guān)狀態(tài)控制，調(diào)節(jié)陶瓷加熱器發(fā)熱功率輸出，保證車輛風(fēng)口出風(fēng)平均 溫度波動小，當(dāng)空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)OFF“狀態(tài)”時，高壓組合繼電器為斷開狀態(tài)，暖風(fēng)及空調(diào)不工作，從而形成了對電動汽車空調(diào)及暖風(fēng)系統(tǒng)集成控制。所述環(huán)境控制模塊控制芯片為STM32，所述電池管理控制器型號為FRDBMS002B。
權(quán)利要求1.一種電動汽車空調(diào)及暖風(fēng)控制裝置，其特征在于包括環(huán)境控制模塊(I)、蒸發(fā)器溫度傳感器(2)、車輛環(huán)境溫度傳感器(3)、加熱器溫度傳感器(4)、加熱器溫控開關(guān)(5)、高壓繼電器組合(6)、動力蓄電池組(7)、陶瓷加熱器(8)、壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)、壓縮機驅(qū)動電機(10)、空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)(11)、電池管理控制器(12);環(huán)境控制模塊(I)與蒸發(fā)器溫度傳感器(2)、車輛環(huán)境溫度傳感器(3)、加熱器溫度傳感器(4)、加熱器溫控開關(guān)(5)、高壓繼電器組合￠)、壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)、空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)(11)、電池管理控制器(12)連接，陶瓷加熱器(8)與加熱器溫度傳感器(4)、加熱器溫控開關(guān)(5)連接，高壓繼電器組合(6)與動力蓄電池組(7)、陶瓷加熱器(8)、壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)連接，壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)與壓縮機驅(qū)動電機(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動汽車空調(diào)及暖風(fēng)控制裝置，其特征在于空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)為三檔位開關(guān)，OFF檔位處于中間位置，開關(guān)處于OFF檔位，則為斷開狀態(tài)，開關(guān)處于兩偵牝則處于閉合狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動汽車空調(diào)及暖風(fēng)控制裝置，其特征在于所述陶瓷加熱器為兩組或兩組以上發(fā)熱電阻，每組發(fā)熱電阻由一個或一個以上電阻絲并聯(lián)而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動汽車空調(diào)及暖風(fēng)控制裝置，其特征在于環(huán)境控制模塊(I)與空調(diào)壓力開關(guān)(18)、空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)的暖風(fēng)檔位(17)連接，暖風(fēng)開關(guān)(18)與空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)的空調(diào)檔位(16)、空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)的暖風(fēng)檔位(20)、鼓風(fēng)電機(22)、12V直流電源負(fù)極連接，冷凝器風(fēng)扇繼電器(16)與冷凝器風(fēng)扇(15)、壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)、環(huán)境控制模塊(I)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種電動汽車空調(diào)及暖風(fēng)集成控制裝置，包括環(huán)境控制模塊(1)、蒸發(fā)器溫度傳感器(2)、車輛環(huán)境溫度傳感器(3)、加熱器溫度傳感器(4)、加熱器溫控開關(guān)(5)、高壓繼電器組合(6)、動力蓄電池組(7)、陶瓷加熱器(8)、壓縮機驅(qū)動電機控制器(9)、壓縮機驅(qū)動電機(10)、空調(diào)/暖風(fēng)組合開關(guān)(11)、電池管理控制器(12)，本實用新型通過一環(huán)境控制模塊及用于采集運行信息的車輛環(huán)境溫度傳感、加熱器溫度傳感器、加熱器溫控開關(guān)、蒸發(fā)器溫度傳感及電池管理系統(tǒng)的電池參數(shù)信號反饋，控制加熱器發(fā)熱功率及空調(diào)壓縮機轉(zhuǎn)速輸出，形成一種電動汽車空調(diào)/暖風(fēng)集成裝置。
文檔編號F24F11/02GK202581684SQ20122017138
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月14日
發(fā)明者沈祖英, 孫偉, 周陸清 申請人:南昌福瑞德科技有限公司