專利名稱：電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，尤其涉及一種電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車空調(diào)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對車廂內(nèi)空氣進(jìn)行制冷、加熱、換氣和空氣凈化的裝置。它可以為乘車人員提供舒適的乘車環(huán)境，降低駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行車安全?？照{(diào)裝置已成為衡量汽車功能是否齊全的標(biāo)志之一。電動汽車采用高電壓的蓄電池供電，為降低能耗，目前的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)大都采用變頻控制，并由空調(diào)電子控制單元(ECU，Electronic Control Unit)實(shí)現(xiàn)集中控制， 這對于保證電動汽車正常運(yùn)行具有非常重要的意義。而目前的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的空調(diào)E⑶雖然也能實(shí)現(xiàn)變頻控制，但其不受電動汽車的車輛控制器(Vehicle Control Unit, VCU)的控制，當(dāng)車身電力過低時，VCU不能禁用空調(diào)系統(tǒng)或PTC加熱器以節(jié)電而延續(xù)車輛續(xù)航里程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，其可根據(jù)電量自動控制電動汽車變頻空調(diào)的制冷和供熱，以優(yōu)先保證電動汽車的驅(qū)動，延長續(xù)航里程。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)包括控制面板、 空調(diào)ECU和用于檢測電動汽車變頻空調(diào)的蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度的溫度傳感器，所述控制面板上設(shè)置有用于制冷開閉控制的A/C開關(guān)、用于供熱開閉控制的供暖開關(guān)和用于制冷溫度設(shè)定的調(diào)溫裝置，其特征在于，還包括電動汽車的VCU，當(dāng)所述A/C開關(guān)產(chǎn)生的閉合信號傳至所述空調(diào)ECU后，所述空調(diào)ECU向所述電動汽車的電動變頻壓縮機(jī)發(fā)送對應(yīng)的PWM控制信號的同時，還向所述VCU發(fā)送制冷請求信號，所述VCU根據(jù)所述制冷請求信號和所述電動汽車當(dāng)前的電量判斷是否許可驅(qū)動，當(dāng)判定所述電動汽車當(dāng)前的電量不低于限定值時輸出制冷許可信號至所述電動變頻壓縮機(jī)，啟動制冷；當(dāng)所述供暖開關(guān)產(chǎn)生的閉合信號傳至所述空調(diào)ECU后，所述空調(diào)ECU向所述VCU發(fā)送供熱請求信號，所述VCU根據(jù)所述供熱請求信號和所述電動汽車當(dāng)前的電量判斷是否許可驅(qū)動，當(dāng)判定所述電動汽車當(dāng)前的電量不低于所述限定值時輸出供熱許可信號至所述電動汽車的PTC加熱器，啟動加熱；在所述啟動制冷或啟動加熱后，所述VCU實(shí)時判斷所述電動汽車當(dāng)前的電量是否低于所述限定值，如果低于，則關(guān)閉當(dāng)前處于工作狀態(tài)的電動變頻壓縮機(jī)或PTC加熱器。本發(fā)明的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，在向所述電動變頻壓縮機(jī)發(fā)送對應(yīng)的PWM 控制信號后，所述空調(diào)ECU接收所述電動變頻壓縮機(jī)反饋的診斷脈沖信號，并根據(jù)所述診斷脈沖信號判斷所述電動變頻壓縮機(jī)是否存在故障，如果單位時間內(nèi)收到零個所述診斷脈沖信號，則判定所述電動變頻壓縮機(jī)正常，如果所述單位時間內(nèi)收到一個或多個所述診斷脈沖信號，則根據(jù)所述單位時間內(nèi)收到的所述診斷脈沖信號的個數(shù)判定故障點(diǎn)。本發(fā)明的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，所述空調(diào)ECU為獨(dú)立于所述控制面板的盒體。本發(fā)明的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，所述PWM控制信號的頻率為50Hz。本發(fā)明的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，所述空調(diào)ECU包括制冷指示模塊、供暖指示模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微控制器、PWM及診斷模塊、制冷請求模塊和供暖請求模塊，其中，所述制冷指示模塊，用于根據(jù)接收到的所述A/C開關(guān)輸出的開關(guān)信號判斷是否滿足制冷指示條件，如果滿足，則輸出制冷指示信號至所述微控制器；所述供暖指示模塊，用于根據(jù)接收到的所述供暖開關(guān)輸出的開關(guān)信號判斷是否滿足供暖指示條件，如果滿足，則輸出供熱指示信號至所述微控制器；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述調(diào)溫裝置輸出的模擬設(shè)定溫度信號轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的數(shù)字設(shè)定溫度信號并發(fā)送至微控制器；所述微控制器，用于當(dāng)收到所述制冷指示信號后，判斷所述溫度傳感器傳回的蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度信號對應(yīng)的溫度是否高于3°C并且低于所述數(shù)字溫度設(shè)定信號對應(yīng)的溫度，如果是，則對所述蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度信號對應(yīng)的溫度與所述數(shù)字溫度設(shè)定信號對應(yīng)的溫度的差值進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，輸出對應(yīng)占空比的PWM控制信號至所述電動變頻壓縮機(jī)，同時， 驅(qū)動所述制冷請求模塊向所述VCU發(fā)送所述制冷請求信號，并在輸出所述PWM控制信號后接收所述電動變頻壓縮機(jī)反饋的診斷脈沖信號，并根據(jù)所述診斷脈沖信號判斷所述電動變頻壓縮機(jī)是否存在故障；當(dāng)收到所述供暖指示信號后，驅(qū)動所述供暖請求模塊向所述VCU 發(fā)送供熱請求信號。本發(fā)明的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，還包括壓控開關(guān)，用于在所述電動變頻壓縮機(jī)處于工作過程中檢測所述電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的高壓區(qū)壓力，當(dāng)所述高壓區(qū)壓力升到高壓閾值時，斷開所述A/C開關(guān)的回路， 當(dāng)所述高壓區(qū)壓力降到低壓閾值時，閉合所述A/C開關(guān)的回路；溫控開關(guān)，用于在所述PTC加熱器處于工作過程中檢測所述PTC加熱器表面溫度， 當(dāng)所述PTC加熱器表面溫度升到高溫閾值時，斷開所述供暖開關(guān)的回路，當(dāng)所述PTC加熱器表面溫度降到低溫閾值時，閉合所述供暖開關(guān)的回路。本發(fā)明的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，所述高壓閾值為3. 14Mpa，所述低壓閾值為 0. 196Mpa，所述高溫閾值為130°C，所述低溫閾值為90°C。本發(fā)明的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，當(dāng)所述電動汽車因加速或爬坡導(dǎo)致其電池當(dāng)前的電量暫時低于所述限定值，而在所述電動汽車加速或爬坡后其電池當(dāng)前的電量又恢復(fù)超過所述限定值時，所述VCU重啟此前被關(guān)閉的所述電動變頻壓縮機(jī)或所述PTC加熱器。本發(fā)明的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，所述限定值為所述電動汽車的電池額定電量的10%。本發(fā)明的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，所述微控制器包括型號為PIC16F917TQFP 的單片機(jī)及其外圍電路；所述制冷指示模塊包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R14和三極管Ql，三極管Ql 的基極通過電阻R3與所述A/C開關(guān)的輸出端相連，三極管Ql的發(fā)射極接地，電阻R4接于三極管Ql的基極及其發(fā)射極之間，三極管Ql的集電極通過電阻R5接+5V VDD，三極管Ql 的集電極通過電阻R14與所述單片機(jī)的第3管腳相連；所述供暖指示模塊包括電阻R18、電阻R19、電阻R20、電阻R21、二極管D6、撥碼開關(guān)Kl和三極管Q3，三極管Q3的基極通過電阻R18與所述供暖開關(guān)的輸出端相連，三極管Q3 的發(fā)射極接地，電阻R19接于三極管Q3的基極及其發(fā)射極之間，二極管D6的輸入端通過撥碼開關(guān)Kl與三極管Q3的集電極相連，二極管D6的輸出端通過電阻R18與三極管Q3的基極相連，三極管Q3的集電極通過電阻R20接+5V VDD，三極管Q3的集電極通過電阻R21與所述單片機(jī)的第9管腳相連；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊包括電阻R8、電阻R9和電容C7，電阻R8的一端、電阻R9的一端和電容C7的一端合接在一起作為所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，與所述溫度傳感器的輸出端相連，電阻R8的另一端接+5V VDD,電容C7的另一端接地，電阻R9的另一端與所述單片機(jī)的第20管腳相連；所述PWM及診斷模塊包括電阻R32、電阻R30、電阻R31、電阻R39、電阻R40、電阻 R41、電阻R55、電容Cl7、三極管Q4和三極管V4，三極管Q4的集電極通過電阻R32與所述電動變頻壓縮機(jī)的信號輸入端相連，三極管Q4的發(fā)射極接地，電阻R31接于三極管Q4的發(fā)射極及其基極之間，三極管Q4的基極通過電阻R30與所述單片機(jī)的第40管腳相連；三極管V4 的基極通過電阻R39與所述電動變頻壓縮機(jī)的信號輸出端相連，三極管V4的集電極通過電阻R41接地，電容C17和電阻R40并聯(lián)于三極管V4的發(fā)射極及其基極之間，三極管V4的發(fā)射極接+5V VDD，三極管V4的集電極通過電阻R55與所述單片機(jī)的第15管腳相連；所述制冷請求模塊包括電阻R48、電阻R49、電阻R50、電阻R51、電阻R52、二極管 D4、二極管D5、三極管Q7和三極管V6，三極管Q7的基極通過電阻R48與所述單片機(jī)的第3 管腳相連，三極管Q7的基極通過電阻R49接地，三極管Q7的發(fā)射極接地，三極管Q7的集電極通過電阻R50與三極管V6基極相連，電阻R51接于三極管V6的基極及其發(fā)射極之間，三極管V6的發(fā)射極接12V直流，二極管D4的輸入端和輸出端分別對應(yīng)與三極管V6的集電極及其發(fā)射極相連，三極管V6的集電極通過并聯(lián)的電阻R52和二極管D5接地，其中，二極管 D5的輸入端接地，三極管V6的集電極與所述V⑶的一個信號輸入端相連；所述供暖請求模塊包括電阻R42、電阻R43、電阻R44、電阻R45、電阻R46、電阻 R47、二極管D2、二極管D3、三極管Q6和三極管V5，三極管Q6的基極通過電阻R42與所述單片機(jī)的第35管腳相連，三極管Q6的基極通過電阻R43接地，三極管Q6的發(fā)射極接地，三極管Q6的集電極通過電阻R44與三極管V5基極相連，電阻R45接于三極管V5的基極及其發(fā)射極之間，三極管V5的發(fā)射極接12V直流，二極管D2的輸入端和輸出端分別對應(yīng)與三極管 V5的集電極及其發(fā)射極相連，三極管V5的集電極通過并聯(lián)的電阻R46和二極管D3接地，其中，二極管D3的輸入端接地，三極管V5的集電極通過電阻R47與所述V⑶的另一個信號輸入端相連。本發(fā)明的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)中，空調(diào)ECU在啟用制冷或供熱前，要事先向VCU獲取許可，如果VCU判斷當(dāng)前電動汽車的電池電量允許，方許可啟用制冷或供熱，因此，當(dāng)電動汽車電力不足時，VCU能自動關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)或PTC加熱器，從而節(jié)省了電量，為延續(xù)車輛的續(xù)航里程提供有利條件。


圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為圖1中電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)中空調(diào)EUC的單片機(jī)及電源部分的電路原理圖；圖3為圖1中電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)中空調(diào)EUC的制冷指示模塊部分的電路原理圖；圖4為圖1中電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)中空調(diào)EUC的供暖指示模塊部分的電路原理圖；圖5為圖1中電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)中空調(diào)EUC的A/D轉(zhuǎn)換模塊部分的電路原理圖；圖6為圖1中電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)中空調(diào)EUC的PWM及診斷模塊部分的電路原理圖；圖7為圖1中電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)中空調(diào)EUC的制冷請求模塊部分的電路原理圖；圖8為圖1中電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)中空調(diào)EUC的供暖請求模塊部分的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述參考圖1所示，本實(shí)施例的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)包括控制面板(圖中未畫出)、空調(diào)ECU 1、電動汽車的VCU 10和用于檢測電動汽車變頻空調(diào)的蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度的溫度傳感器6，其中，控制面板上設(shè)置有用于制冷開閉控制的A/C開關(guān)2、用于供熱開閉控制的供暖開關(guān)4、壓控開關(guān)3、溫控開關(guān)5、風(fēng)量開關(guān)8和用于制冷溫度設(shè)定的調(diào)溫電阻7，其中，A/C開關(guān)2與壓控開關(guān)3串聯(lián)，供暖開關(guān)4與溫控開關(guān)5串聯(lián)，壓控開關(guān)3用于在電動變頻壓縮機(jī)9處于工作過程中檢測電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的高壓區(qū)壓力，當(dāng)高壓區(qū)壓力升到高壓閾值(試驗(yàn)表明高壓閾值設(shè)置為3. 14Mpa較為合適)時，斷開A/C開關(guān)2的回路，當(dāng)高壓區(qū)壓力降到低壓閾值(試驗(yàn)表明低壓閾值設(shè)置為0. 196Mpa較為合適)時，再次閉合A/C開關(guān)2的回路；溫控開關(guān)5用于在PTC加熱器11處于工作過程中檢測PTC加熱器 11表面溫度，當(dāng)PTC加熱器11表面溫度升到高溫閾值(試驗(yàn)表明高溫閾值設(shè)置為130°C較為合適)時，斷開供暖開關(guān)4的回路，當(dāng)PTC加熱器11表面溫度降到低溫閾值(試驗(yàn)表明低溫閾值設(shè)置為90°C較為合適)時，再次閉合供暖開關(guān)4的回路，從而保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。風(fēng)量開關(guān)8則用于調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的出風(fēng)風(fēng)量。上述電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，當(dāng)A/C開關(guān)2和壓控開關(guān)3產(chǎn)生的閉合信號傳至空調(diào)E⑶1后，空調(diào)E⑶1向電動汽車的電動變頻壓縮機(jī)9發(fā)送對應(yīng)的PWM控制信號(試驗(yàn)表明PWM控制信號頻率為50Hz時較為適宜，這與現(xiàn)有電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)大多采用的幾百至幾千赫茲的PWM頻率相比，其實(shí)現(xiàn)了更為精準(zhǔn)的PWM調(diào)速，同時也降低了電動變頻壓縮機(jī)9的運(yùn)行噪音和震動強(qiáng)度，從而更進(jìn)一步降低了電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的能耗，有利于延長續(xù)航里程)，同時，空調(diào)E⑶1還向V⑶10發(fā)送制冷請求信號，V⑶10根據(jù)制冷請求信號和電動汽車當(dāng)前的電量判斷是否許可驅(qū)動，當(dāng)判定電動汽車當(dāng)前的電量不低于限定值時輸出制冷許可信號至電動變頻壓縮機(jī)9，啟動制冷；當(dāng)供暖開關(guān)4和溫控開關(guān)5 產(chǎn)生的閉合信號傳至空調(diào)ECU 1后(A/C開關(guān)2和供暖開關(guān)4同時只能有一個閉合)，空調(diào) ECU 1向VCU 10發(fā)送供熱請求信號，VCU 10根據(jù)供熱請求信號和電動汽車當(dāng)前的電量判斷是否許可驅(qū)動，當(dāng)判定電動汽車當(dāng)前的電量不低于限定值(試驗(yàn)證明限定值設(shè)為電動汽車的電池額定電量的10%較為適宜，其均衡了汽車的舒適度和續(xù)航里程)時輸出供熱許可信號至電動汽車的PTC加熱器11，啟動加熱；在啟動制冷或啟動加熱后，VCU 10實(shí)時判斷電動汽車當(dāng)前的電量是否低于限定值，如果低于，則關(guān)閉當(dāng)前處于工作狀態(tài)的電動變頻壓縮機(jī)9 或PTC加熱器11。需要說明的是，當(dāng)電動汽車因加速或爬坡導(dǎo)致其電池當(dāng)前的電量暫時低于限定值，而在電動汽車加速或爬坡后其電池當(dāng)前的電量又恢復(fù)超過限定值時，VCU 10就會重啟此前被關(guān)閉的電動變頻壓縮機(jī)9或PTC加熱器11，使其繼續(xù)工作。換而言之，當(dāng)電動汽車在平穩(wěn)行駛過程中，其電池當(dāng)前的電量暫時低于限定值后，無論此后是平穩(wěn)運(yùn)行、加速運(yùn)行或爬坡運(yùn)行，其電池當(dāng)前的電量均不能恢復(fù)超過限定值，VCU 10也就不會再重啟此前被關(guān)閉的電動變頻壓縮機(jī)9或PTC加熱器11，除非進(jìn)行了充電。上述空調(diào)E⑶1采用了模塊化設(shè)計，即采用了獨(dú)立于控制面板的盒體結(jié)構(gòu)，因此與現(xiàn)有的空調(diào)ECU常嵌入設(shè)置于控制面板上相比，本實(shí)施例的空調(diào)ECU 1在損壞時可方便的更換與維修，而不必整體更換控制面板，從而降低了維護(hù)成本。上述空調(diào)E⑶1在向電動變頻壓縮機(jī)9發(fā)送對應(yīng)的PWM控制信號后，其還接收電動變頻壓縮機(jī)9反饋的診斷脈沖信號，并根據(jù)診斷脈沖信號判斷電動變頻壓縮機(jī)9是否存在故障，如果單位時間內(nèi)收到零個診斷脈沖信號，則判定電動變頻壓縮機(jī)9正常，如果單位時間內(nèi)收到一個或多個診斷脈沖信號，則根據(jù)單位時間內(nèi)收到的診斷脈沖信號的個數(shù)判定故障點(diǎn)，而故障點(diǎn)與診斷脈沖信號的個數(shù)對應(yīng)可以通過協(xié)議預(yù)先設(shè)定，例如單位時間內(nèi)收到一個診斷脈沖信號定為過熱故障，單位時間內(nèi)收到兩個診斷脈沖信號定為欠壓故障等等。因此，本實(shí)施例的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)具有故障自動檢測的功能，便于電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的檢修與維護(hù)。繼續(xù)參考圖1，其中，空調(diào)E⑶1包括制冷指示模塊102、供暖指示模塊104、A/D 轉(zhuǎn)換模塊103、單片機(jī)101、PWM及診斷模塊105、制冷請求模塊106和供暖請求模塊107，其中，制冷指示模塊102用于根據(jù)接收到的A/C開關(guān)2輸出的開關(guān)信號判斷是否滿足制冷指示條件，如果滿足，則輸出制冷指示信號至單片機(jī)101，否則不輸出。供暖指示模塊104用于根據(jù)接收到的供暖開關(guān)4輸出的開關(guān)信號判斷是否滿足供暖指示條件，如果滿足，則輸出供熱指示信號至單片機(jī)101，否則不輸出。A/D轉(zhuǎn)換模塊103用于將調(diào)溫電阻7輸出的模擬設(shè)定溫度信號轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的數(shù)字設(shè)定溫度信號并發(fā)送至單片機(jī)101。單片機(jī)101用于當(dāng)收到制冷指示信號后，判斷溫度傳感器6傳回的蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度信號對應(yīng)的溫度是否高于3°C并且低于數(shù)字溫度設(shè)定信號對應(yīng)的溫度，如果是，則對蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度信號對應(yīng)的溫度與數(shù)字溫度設(shè)定信號對應(yīng)的溫度的差值進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，輸出對應(yīng)占空比的PWM控制信號至電動變頻壓縮機(jī)9，同時，驅(qū)動制冷請求模塊106向VCU 10發(fā)送制冷請求信號，并在輸出PWM控制信號后接收電動變頻壓縮機(jī)9反饋的診斷脈沖信號，并根據(jù)診斷脈沖信號判斷電動變頻壓縮機(jī)9是否存在故障；如果溫度傳感器6傳回的蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度信號對應(yīng)的溫度是低于;TC或高于數(shù)字溫度設(shè)定信號對應(yīng)的溫度，則不啟動制冷。當(dāng)收到供暖指示信號后，驅(qū)動供暖請求模塊107向VCU 10發(fā)送供熱請求信號。參考圖2所示，其中，單片機(jī)101可以采用型號為PIC16F917TQFP的單片機(jī)及其外圍電路。結(jié)合圖2和圖3所示，其中，制冷指示模塊102包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R14和三極管Q1，三極管Ql的基極通過電阻R3與A/C開關(guān)2的輸出端相連，三極管Ql的發(fā)射極接地，電阻R4接于三極管Ql的基極及其發(fā)射極之間，三極管Ql的集電極通過電阻 R5接+5V VDD，三極管Ql的集電極通過電阻R14與單片機(jī)的第3管腳相連。結(jié)合圖2和圖4所示，其中，供暖指示模塊104包括電阻R18、電阻R19、電阻R20、 電阻R21、二極管D6、撥碼開關(guān)Kl和三極管Q3，三極管Q3的基極通過電阻R18與供暖開關(guān) 4的輸出端相連，三極管Q3的發(fā)射極接地，電阻R19接于三極管Q3的基極及其發(fā)射極之間， 二極管D6的輸入端通過撥碼開關(guān)Kl與三極管Q3的集電極相連，二極管D6的輸出端通過電阻R18與三極管Q3的基極相連，三極管Q3的集電極通過電阻R20接+5V VDD,三極管Q3 的集電極通過電阻R21與單片機(jī)的第9管腳相連。結(jié)合圖2和圖5所示，其中，A/D轉(zhuǎn)換模塊103包括電阻R8、電阻R9和電容C7，電阻R8的一端、電阻R9的一端和電容C7的一端合接在一起作為A/D轉(zhuǎn)換模塊103的輸入端，與溫度傳感器6的輸出端相連，電阻R8的另一端接+5V VDD,電容C7的另一端接地，電阻R9的另一端與單片機(jī)的第20管腳相連。結(jié)合圖2和圖6所示，其中，PWM及診斷模塊105包括電阻R32、電阻R30、電阻R31、 電阻R39、電阻R40、電阻R41、電阻R55、電容Cl7、三極管Q4和三極管V4，三極管Q4的集電極通過電阻R32與電動變頻壓縮機(jī)9的信號輸入端相連，三極管Q4的發(fā)射極接地，電阻R31 接于三極管Q4的發(fā)射極及其基極之間，三極管Q4的基極通過電阻R30與單片機(jī)的第40管腳相連；三極管V4的基極通過電阻R39與電動變頻壓縮機(jī)9的信號輸出端相連，三極管V4 的集電極通過電阻R41接地，電容C17和電阻R40并聯(lián)于三極管V4的發(fā)射極及其基極之間， 三極管V4的發(fā)射極接+5V VDD，三極管V4的集電極通過電阻R55與單片機(jī)的第15管腳相連。結(jié)合圖2和圖7所示，其中，制冷請求模塊106包括電阻R48、電阻R49、電阻R50、 電阻R51、電阻R52、二極管D4、二極管D5、三極管Q7和三極管V6，三極管Q7的基極通過電阻R48與單片機(jī)的第3管腳相連，三極管Q7的基極通過電阻R49接地，三極管Q7的發(fā)射極接地，三極管Q7的集電極通過電阻R50與三極管V6基極相連，電阻R51接于三極管V6的基極及其發(fā)射極之間，三極管V6的發(fā)射極接12V直流，二極管D4的輸入端和輸出端分別對應(yīng)與三極管V6的集電極及其發(fā)射極相連，三極管V6的集電極通過并聯(lián)的電阻R52和二極管D5接地，其中，二極管D5的輸入端接地，三極管V6的集電極與V⑶10的一個信號輸入端相連。結(jié)合圖2和圖8所示，其中，供暖請求模塊107包括電阻R42、電阻R43、電阻R44、 電阻R45、電阻R46、電阻R47、二極管D2、二極管D3、三極管Q6和三極管V5，三極管Q6的基極通過電阻R42與單片機(jī)的第35管腳相連，三極管Q6的基極通過電阻R43接地，三極管Q6 的發(fā)射極接地，三極管Q6的集電極通過電阻R44與三極管V5基極相連，電阻R45接于三極管V5的基極及其發(fā)射極之間，三極管V5的發(fā)射極接12V直流，二極管D2的輸入端和輸出端分別對應(yīng)與三極管V5的集電極及其發(fā)射極相連，三極管V5的集電極通過并聯(lián)的電阻 R46和二極管D3接地，其中，二極管D3的輸入端接地，三極管V5的集電極通過電阻R47與 V⑶10的另一個信號輸入端相連。以上的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，包括控制面板、空調(diào)ECU和用于檢測電動汽車變頻空調(diào)的蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度的溫度傳感器，所述控制面板上設(shè)置有用于制冷開閉控制的 A/C開關(guān)、用于供熱開閉控制的供暖開關(guān)和用于制冷溫度設(shè)定的調(diào)溫裝置，其特征在于，還包括電動汽車的VCU，當(dāng)所述A/C開關(guān)產(chǎn)生的閉合信號傳至所述空調(diào)ECU后，所述空調(diào)ECU 向所述電動汽車的電動變頻壓縮機(jī)發(fā)送對應(yīng)的PWM控制信號的同時，還向所述VCU發(fā)送制冷請求信號，所述VCU根據(jù)所述制冷請求信號和所述電動汽車當(dāng)前的電量判斷是否許可驅(qū)動，當(dāng)判定所述電動汽車當(dāng)前的電量不低于限定值時輸出制冷許可信號至所述電動變頻壓縮機(jī)，啟動制冷；當(dāng)所述供暖開關(guān)產(chǎn)生的閉合信號傳至所述空調(diào)ECU后，所述空調(diào)ECU向所述VCU發(fā)送供熱請求信號，所述VCU根據(jù)所述供熱請求信號和所述電動汽車當(dāng)前的電量判斷是否許可驅(qū)動，當(dāng)判定所述電動汽車當(dāng)前的電量不低于所述限定值時輸出供熱許可信號至所述電動汽車的PTC加熱器，啟動加熱；在所述啟動制冷或啟動加熱后，所述VCU實(shí)時判斷所述電動汽車當(dāng)前的電量是否低于所述限定值，如果低于，則關(guān)閉當(dāng)前處于工作狀態(tài)的電動變頻壓縮機(jī)或PTC加熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，在向所述電動變頻壓縮機(jī)發(fā)送對應(yīng)的PWM控制信號后，所述空調(diào)ECU接收所述電動變頻壓縮機(jī)反饋的診斷脈沖信號，并根據(jù)所述診斷脈沖信號判斷所述電動變頻壓縮機(jī)是否存在故障，如果單位時間內(nèi)收到零個所述診斷脈沖信號，則判定所述電動變頻壓縮機(jī)正常，如果所述單位時間內(nèi)收到一個或多個所述診斷脈沖信號，則根據(jù)所述單位時間內(nèi)收到的所述診斷脈沖信號的個數(shù)判定故障點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述空調(diào)ECU為獨(dú)立于所述控制面板的盒體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PWM控制信號的頻率為50Hz。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述空調(diào)ECU包括制冷指示模塊、供暖指示模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微控制器、PWM及診斷模塊、制冷請求模塊和供暖請求模塊，其中，所述制冷指示模塊，用于根據(jù)接收到的所述A/C開關(guān)輸出的開關(guān)信號判斷是否滿足制冷指示條件，如果滿足，則輸出制冷指示信號至所述微控制器；所述供暖指示模塊，用于根據(jù)接收到的所述供暖開關(guān)輸出的開關(guān)信號判斷是否滿足供暖指示條件，如果滿足，則輸出供熱指示信號至所述微控制器；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述調(diào)溫裝置輸出的模擬設(shè)定溫度信號轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的數(shù)字設(shè)定溫度信號并發(fā)送至微控制器；所述微控制器，用于當(dāng)收到所述制冷指示信號后，判斷所述溫度傳感器傳回的蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度信號對應(yīng)的溫度是否高于;TC并且低于所述數(shù)字溫度設(shè)定信號對應(yīng)的溫度，如果是，則對所述蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度信號對應(yīng)的溫度與所述數(shù)字溫度設(shè)定信號對應(yīng)的溫度的差值進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，輸出對應(yīng)占空比的PWM控制信號至所述電動變頻壓縮機(jī)，同時，驅(qū)動所述制冷請求模塊向所述VCU發(fā)送所述制冷請求信號，并在輸出所述PWM控制信號后接收所述電動變頻壓縮機(jī)反饋的診斷脈沖信號，并根據(jù)所述診斷脈沖信號判斷所述電動變頻壓縮機(jī)是否存在故障；當(dāng)收到所述供暖指示信號后，驅(qū)動所述供暖請求模塊向所述VCU發(fā)送供熱請求信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括壓控開關(guān)，用于在所述電動變頻壓縮機(jī)處于工作過程中檢測所述電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的高壓區(qū)壓力，當(dāng)所述高壓區(qū)壓力升到高壓閾值時，斷開所述A/C開關(guān)的回路，當(dāng)所述高壓區(qū)壓力降到低壓閾值時，閉合所述A/C開關(guān)的回路；溫控開關(guān)，用于在所述PTC加熱器處于工作過程中檢測所述PTC加熱器表面溫度，當(dāng)所述PTC加熱器表面溫度升到高溫閾值時，斷開所述供暖開關(guān)的回路，當(dāng)所述PTC加熱器表面溫度降到低溫閾值時，閉合所述供暖開關(guān)的回路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓閾值為 3. 14Mpa，所述低壓閾值為0. 196Mpa，所述高溫閾值為130°C，所述低溫閾值為90°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述電動汽車因加速或爬坡導(dǎo)致其電池當(dāng)前的電量暫時低于所述限定值，而在所述電動汽車加速或爬坡后其電池當(dāng)前的電量又恢復(fù)超過所述限定值時，所述VCU重啟此前被關(guān)閉的所述電動變頻壓縮機(jī)或所述PTC加熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述限定值為所述電動汽車的電池額定電量的10%。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器包括型號為PIC16F917TQFP的單片機(jī)及其外圍電路；所述制冷指示模塊包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R14和三極管Q1，三極管Ql的基極通過電阻R3與所述A/C開關(guān)的輸出端相連，三極管Ql的發(fā)射極接地，電阻R4接于三極管Ql的基極及其發(fā)射極之間，三極管Ql的集電極通過電阻R5接+5V VDD，三極管Ql的集電極通過電阻R14與所述單片機(jī)的第3管腳相連；所述供暖指示模塊包括電阻R18、電阻R19、電阻R20、電阻R21、二極管D6、撥碼開關(guān)Kl 和三極管Q3，三極管Q3的基極通過電阻R18與所述供暖開關(guān)的輸出端相連，三極管Q3的發(fā)射極接地，電阻R19接于三極管Q3的基極及其發(fā)射極之間，二極管D6的輸入端通過撥碼開關(guān)Kl與三極管Q3的集電極相連，二極管D6的輸出端通過電阻R18與三極管Q3的基極相連，三極管Q3的集電極通過電阻R20接+5V VDD，三極管Q3的集電極通過電阻R21與所述單片機(jī)的第9管腳相連；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊包括電阻R8、電阻R9和電容C7，電阻R8的一端、電阻R9的一端和電容C7的一端合接在一起作為所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，與所述溫度傳感器的輸出端相連，電阻R8的另一端接+5V VDD,電容C7的另一端接地，電阻R9的另一端與所述單片機(jī)的第20管腳相連；所述PWM及診斷模塊包括電阻R32、電阻R30、電阻R31、電阻R39、電阻R40、電阻R41、 電阻R55、電容Cl7、三極管Q4和三極管V4，三極管Q4的集電極通過電阻R32與所述電動變頻壓縮機(jī)的信號輸入端相連，三極管Q4的發(fā)射極接地，電阻R31接于三極管Q4的發(fā)射極及其基極之間，三極管Q4的基極通過電阻R30與所述單片機(jī)的第40管腳相連；三極管V4的基極通過電阻R39與所述電動變頻壓縮機(jī)的信號輸出端相連，三極管V4的集電極通過電阻 R41接地，電容C17和電阻R40并聯(lián)于三極管V4的發(fā)射極及其基極之間，三極管V4的發(fā)射極接+5V VDD，三極管V4的集電極通過電阻R55與所述單片機(jī)的第15管腳相連；所述制冷請求模塊包括電阻R48、電阻R49、電阻R50、電阻R51、電阻R52、二極管D4、二極管D5、三極管Q7和三極管V6，三極管Q7的基極通過電阻R48與所述單片機(jī)的第3管腳相連，三極管Q7的基極通過電阻R49接地，三極管Q7的發(fā)射極接地，三極管Q7的集電極通過電阻R50與三極管V6基極相連，電阻R51接于三極管V6的基極及其發(fā)射極之間，三極管 V6的發(fā)射極接12V直流，二極管D4的輸入端和輸出端分別對應(yīng)與三極管V6的集電極及其發(fā)射極相連，三極管V6的集電極通過并聯(lián)的電阻R52和二極管D5接地，其中，二極管D5的輸入端接地，三極管V6的集電極與所述VCU的一個信號輸入端相連；所述供暖請求模塊包括電阻R42、電阻R43、電阻R44、電阻R45、電阻R46、電阻R47、二極管D2、二極管D3、三極管Q6和三極管V5，三極管Q6的基極通過電阻R42與所述單片機(jī)的第35管腳相連，三極管Q6的基極通過電阻R43接地，三極管Q6的發(fā)射極接地，三極管Q6的集電極通過電阻R44與三極管V5基極相連，電阻R45接于三極管V5的基極及其發(fā)射極之間，三極管V5的發(fā)射極接12V直流，二極管D2的輸入端和輸出端分別對應(yīng)與三極管V5的集電極及其發(fā)射極相連，三極管V5的集電極通過并聯(lián)的電阻R46和二極管D3接地，其中， 二極管D3的輸入端接地，三極管V5的集電極通過電阻R47與所述VCU的另一個信號輸入端相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動汽車變頻空調(diào)控制系統(tǒng)，包括控制面板、空調(diào)ECU和用于檢測電動汽車變頻空調(diào)的蒸發(fā)器出風(fēng)口溫度的溫度傳感器，控制面板上設(shè)置有用于制冷開閉控制的A/C開關(guān)、用于供熱開閉控制的供暖開關(guān)和用于制冷溫度設(shè)定的調(diào)溫裝置，還包括電動汽車的VCU，空調(diào)ECU在啟動制冷或供熱前，事先向VCU發(fā)送請求，如果VCU判斷當(dāng)前電動汽車的電池電量允許，VCU方許可啟動，因此，當(dāng)電動汽車電力不足時，VCU可自動關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)或PTC加熱器以節(jié)電，從而延續(xù)了車輛的續(xù)航里程。
文檔編號B60H1/00GK102310740SQ20111025188
公開日2012年1月11日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者夏國春, 崔曉亮, 趙艷華 申請人:煙臺首鋼東星集團(tuán)有限公司