一種專用電動(dòng)汽車及其節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉一種專用電動(dòng)汽車及其節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法,屬于電動(dòng)汽車控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,隨著新能源客車的積極推廣和試點(diǎn)應(yīng)用,新能源專用車系列產(chǎn)品也得到了不斷發(fā)展,日益受到人們的關(guān)注。新能源專用車,特別是貨車和環(huán)衛(wèi)車等。由于純電動(dòng)新能源車輛無發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī),不能提供高功率24V電源和整車熱源,24V節(jié)能空調(diào)不能直接應(yīng)用在新能源專用車的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)上;再加之,新能源專用車因其無客運(yùn)空間,所設(shè)計(jì)的駕駛員工作空間有限且車輛結(jié)構(gòu)造型特殊,無法安裝體型較大的高壓制冷系統(tǒng);又因?yàn)楦邏褐评湎到y(tǒng)功率高,存在成本、能源浪費(fèi)現(xiàn)象和不易安裝等問題,因此,同樣不適合安裝與專用電動(dòng)車的駕駛室內(nèi)。綜上所述,結(jié)合新能源專用車實(shí)際使用需求和車用電子控制技術(shù),亟待需要設(shè)計(jì)一種適合新能源專用車駕駛室的節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出了一種專用電動(dòng)汽車,解決了由于新能源專用車駕駛室內(nèi)因其空間有限,無法安裝直接安裝高壓制冷系統(tǒng)的問題。另外,本發(fā)明還提出了一種專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),以及一種專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)方法。
[0004]本發(fā)明是通過如下方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括整車控制器、動(dòng)力電池、空調(diào);空調(diào)用于安裝在專用電動(dòng)汽車內(nèi),整車控制器控制連接空調(diào),空調(diào)的電源接口和動(dòng)力電池之間通過DC/DC轉(zhuǎn)換器相連。
[0006]進(jìn)一步的,該系統(tǒng)中還包括電加熱器,該電加熱器連接至整車控制器上,電加熱器的電源接口和動(dòng)力電池之間通過高壓配電模塊相連。
[0007]進(jìn)一步的,電加熱器中還設(shè)置有用于檢測(cè)電加熱器溫度的傳感器。
[0008]進(jìn)一步的,所述的整車控制器上還連接有用于設(shè)定溫度調(diào)節(jié)參數(shù)的空調(diào)控制面板。
[0009]一種專用電動(dòng)汽車,在該專用電動(dòng)汽車內(nèi)設(shè)有專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括整車控制器、動(dòng)力電池、空調(diào);空調(diào)用于安裝在專用電動(dòng)汽車內(nèi),整車控制器控制連接空調(diào),空調(diào)的電源接口和動(dòng)力電池之間通過DC/DC轉(zhuǎn)換器相連。
[0010]進(jìn)一步的,該系統(tǒng)中還包括電加熱器,該電加熱器連接至整車控制器上,電加熱器的電源接口和動(dòng)力電池之間通過高壓配電模塊相連。
[0011]進(jìn)一步的,電加熱器中還設(shè)置有用于檢測(cè)電加熱器溫度的傳感器。
[0012]進(jìn)一步的,所述的整車控制器上還連接有用于設(shè)定溫度調(diào)節(jié)參數(shù)的空調(diào)控制面板。
[0013]—種專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)方法,當(dāng)所述專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓達(dá)到正常設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),動(dòng)力電池SOC達(dá)到設(shè)定值,該系統(tǒng)的高壓?jiǎn)?dòng)狀態(tài)也滿足設(shè)定條件時(shí),該調(diào)節(jié)系統(tǒng)即可正常啟動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步的,在所述的用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)中時(shí),當(dāng)該專用電動(dòng)汽車的車門打開超過設(shè)定時(shí)間,該調(diào)節(jié)系統(tǒng)將強(qiáng)制停止工作。
[0015]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
[0016]本發(fā)明提出了一種專用電動(dòng)汽車,該專用電動(dòng)器中設(shè)有節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括整車控制器、動(dòng)力電池、空調(diào);空調(diào)安裝于專用電動(dòng)汽車的駕駛室內(nèi),整車控制器的信號(hào)輸出端和空調(diào)的信號(hào)輸入端相連;空調(diào)的充電端和動(dòng)力電池之間通過電壓轉(zhuǎn)換模塊相連。通過本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的溫度調(diào)節(jié)方法為:整車控制器通過向空調(diào)發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制空調(diào)開啟或停止,當(dāng)空調(diào)開啟時(shí),動(dòng)力電池輸送的電壓首先通過電壓轉(zhuǎn)換模塊降壓后再為空調(diào)供電。本發(fā)明適用于新能源專用車上的小型節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),通過整車控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)車內(nèi)溫度的智控制,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占用空間小,可以滿足對(duì)車內(nèi)小空間所需溫度的需求。同時(shí),本系統(tǒng)為低功率溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),采用24V供電,通過在電機(jī)集成控制器中設(shè)有電壓轉(zhuǎn)換模塊,將動(dòng)力電池組中輸出的高壓轉(zhuǎn)換成低壓采用24V,可用于為電空調(diào)供電,從而達(dá)到節(jié)省電能,降低純電動(dòng)車電耗的目的。
[0017]本發(fā)明設(shè)計(jì)的節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中還包括電加熱器,通過控制器驅(qū)動(dòng)電加熱器運(yùn)行,動(dòng)力電池輸送的電壓通過高壓配電模塊為電加熱器供電,電加熱器啟動(dòng)后實(shí)現(xiàn)對(duì)車內(nèi)的供熱。電加熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,相對(duì)于現(xiàn)有用于制熱大功率空調(diào),電加熱器所消耗的能量少,有效的節(jié)省資源,而且電加熱器內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器,可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電加熱器的溫度,防止其因溫度過高而燒壞。
[0018]本發(fā)明設(shè)計(jì)的節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中還包括空調(diào)控制面板,空調(diào)控制面板與整車控制器相連。控制面板采用一種人機(jī)交互的模式,操作人員可以通過控制面板設(shè)置溫度調(diào)節(jié)模式和所需溫度值,將其發(fā)送至整車控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制。整車控制器也會(huì)將一些預(yù)警信息反饋至空調(diào)控制面板,便于操作人員可以隨時(shí)了解溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作情況。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的新能源專用車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖;
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的整車控制器相關(guān)信號(hào)框圖;
[0021 ]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的溫度控制框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0023]—種專用電動(dòng)汽車及其溫度調(diào)節(jié)實(shí)施例
[0024]如圖1所示,一種專用電動(dòng)汽車中設(shè)置有專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:整車控制器、動(dòng)力電池、空調(diào);空調(diào)安裝于專用電動(dòng)汽車的駕駛室內(nèi),整車控制器的信號(hào)輸出端和空調(diào)的信號(hào)輸入端相連;空調(diào)的充電端和動(dòng)力電池之間通過電壓轉(zhuǎn)換模塊相連。
[0025]所述的專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中還包括電加熱器,該電加熱器連接至整車控制器上,電加熱器的充電端和動(dòng)力電池之間通過高電壓配電模塊相連。整車控制器和電加熱器之間,以及整車控制器和空調(diào)之間分別接有加熱繼電器和制冷繼電器。
[0026]該專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中包括空調(diào)控制面板、電池管理系統(tǒng)BMS和車身控制模塊BCM。它們分別連接至整車控制器相應(yīng)的端口上。
[0027]下面對(duì)電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)各個(gè)部分進(jìn)行具體說明。
[0028](I)空調(diào)
[0029]本實(shí)施例中的空調(diào)僅用于制冷,所述的空調(diào)采用24V低功節(jié)能率電空調(diào),空調(diào)尺寸為800 X 700 X 230mm3,額定功率僅有I.IKw。
[0030](2)電加熱器
[0031]所述電加熱裝置具體為一種高壓電加熱器,其電加熱高壓與整車高壓一致,高壓范圍為400V-700V,電加熱裝置尺寸為300 X 100 X 60mm3,額定功率僅有1.2Kw。
[0032]該電加熱裝置中還設(shè)置有溫度傳感器,整車控制器根據(jù)溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)判斷可以電加熱裝置的溫度是否超過限值,若超過限值,則子自動(dòng)切斷加熱控制電路,溫度恢復(fù)至安全值后,電路通過開關(guān)自動(dòng)閉合,從而起到電加熱器的保護(hù)作用。
[0033](3)動(dòng)力電池
[0034]該動(dòng)力電池具體為磷酸鐵鋰電池,主要用于為空調(diào)和電加熱其系統(tǒng)供電。
[0035](4)電壓轉(zhuǎn)換模塊和高壓配電模塊
[0036]如圖3所示,本實(shí)施例中的電壓轉(zhuǎn)換模塊和高壓配電器都集成控制器中集成到電機(jī)集成控制器中,采用的電壓轉(zhuǎn)換模塊為DCDC轉(zhuǎn)換器,所述的DCDC轉(zhuǎn)換器用于將動(dòng)力電池輸出的高壓轉(zhuǎn)換為24V低壓后為空調(diào)供電。
[0037](5)整車控制器
[0038]整車控制器可以采用PLC、DSP等不同型號(hào)的處理器,主要用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和決策,從而控制空調(diào)和電加熱裝置的啟停,以及根據(jù)整車的實(shí)際情況,驅(qū)動(dòng)空調(diào)和電加熱器調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度。
[0039](6)空調(diào)控制面板
[0040]空調(diào)控制面板采用人機(jī)交互的方式,用于操作人員設(shè)定系統(tǒng)的控制溫度和工作模式,所述的工作模式包括:制冷模式、加熱模式和自動(dòng)模式??照{(diào)控制面板將設(shè)定的溫度和工作模式通過CAN報(bào)文發(fā)送給整車控制器。整車控制器也會(huì)將一些預(yù)警信息反饋至空調(diào)控制面板,便于操作人員可以隨時(shí)了解溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作情況。
[0041 ]電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法實(shí)施例
[0042]基于上述提出的電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),下面介紹一種使用該溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法,如圖2和圖3所示。
[0043]該溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中包含有兩個(gè)電加熱器和三個(gè)溫度傳感器,電加熱器分別安裝在駕駛空間左前和右后,傳感器分別安裝在駕駛空間的左前、右后和中間。其中安裝在左前和右后的傳感器主要用于監(jiān)測(cè)電加熱器的溫度,防止電加熱器溫度過高而燒壞。安裝在中間的傳感器主要用于采集駕駛室內(nèi)環(huán)境溫度。
[0044]啟動(dòng)節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)后,當(dāng)系統(tǒng)高壓?jiǎn)?dòng)狀態(tài)正常、SOC大于25%,D⑶C輸出電壓正常(大于24V),溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以正常啟動(dòng)。操作人員在空調(diào)控制面板上設(shè)定所需的溫度和工作模式,空調(diào)控制面板將所設(shè)定的數(shù)據(jù)以CAN報(bào)文發(fā)送給整車控制器,整車控制器對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,然后驅(qū)動(dòng)空調(diào)和電加熱器運(yùn)行,動(dòng)力電池組為空調(diào)和電加熱器提供電壓,空調(diào)和電加熱器開始為駕駛室制熱或制冷。本實(shí)施例中操作人員在空調(diào)控制面板上設(shè)定的工作模式包括:加熱模式、制冷模式和自動(dòng)模式。下面根據(jù)這三種模式對(duì)該系統(tǒng)的具體工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0045](I)加熱模式
[0046]如圖2所示,若設(shè)定模式為加熱模式,空調(diào)控制面板將設(shè)定的工作模式和設(shè)定溫度值發(fā)送至整車控制器中,整車控制器通過傳感器獲取當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境溫度,并將設(shè)定的溫度值和當(dāng)前車內(nèi)的溫度值進(jìn)行對(duì)比,若設(shè)定溫度值大于當(dāng)前車內(nèi)溫度時(shí),整車控制器輸出電加熱驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平,使整車控制器和電加熱器之間連接的加熱繼電器吸合,從而整車控制器向電加熱器發(fā)送加熱信號(hào),啟動(dòng)電加熱器,同時(shí),動(dòng)力電池通過高壓配電器為電加熱器提供高電壓,電加熱器開始為駕駛室制熱。
[0047](2)制冷模式
[0048]如圖2所示,為駕駛室制冷的工作原理基本和制熱原理基本相同。若設(shè)定模式為制冷模式,空調(diào)控制面板將設(shè)定的工作模式和設(shè)定溫度值發(fā)送至整車控制器中,整車控制器通過傳感器獲取當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境溫度,并將設(shè)定的溫度值和當(dāng)前車內(nèi)的溫度值進(jìn)行對(duì)比,若設(shè)定溫度值低于當(dāng)前車內(nèi)溫度時(shí),整車控制器輸出空調(diào)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平,使整車控制器和空調(diào)之間連接的制冷繼電器吸合,從而整車控制器向空調(diào)發(fā)送制冷信號(hào),啟動(dòng)空調(diào),同時(shí),動(dòng)力電池通過DCDC轉(zhuǎn)換器,將高壓轉(zhuǎn)換成24V低壓為電空調(diào)供電,空調(diào)開始為駕駛室制冷。
[0049](3)自動(dòng)模式
[0050]整車控制器通過傳感器獲取當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境溫度,根據(jù)提前設(shè)定的適宜的溫度進(jìn)行對(duì)比,然后,根據(jù)對(duì)比的結(jié)果決定開始加熱模式還是制冷模式,加熱和制冷基本工作原理同上述“加熱模式”和“制冷模式”。故不再這里贅述。
[0051 ] 整車控制器可以通過BCM和BMS獲取車門狀態(tài)和電池SOC信號(hào),若車門打開且車門打開超過設(shè)定時(shí)間(如:3分鐘),或動(dòng)力電池SOC小于設(shè)定值時(shí)(本實(shí)施例中選取設(shè)定值為15%),斷開電空調(diào)和電加熱器對(duì)應(yīng)的繼電器,系統(tǒng)將停止制冷或加熱。
[0052]當(dāng)整車控制器采集得到三個(gè)溫度傳感器達(dá)到或超過設(shè)定溫度值時(shí),斷開電加熱器對(duì)應(yīng)的繼電器,系統(tǒng)停止加熱。同時(shí),整車控制器將報(bào)警信號(hào)發(fā)送給空調(diào)控制面板,以及以報(bào)文形式發(fā)送給整車儀表顯示提醒信息。當(dāng)有監(jiān)測(cè)電加熱器的傳感器同時(shí)達(dá)到高溫報(bào)警值(125°C)時(shí),整車控制器關(guān)閉這兩個(gè)加熱器加熱,直到電加熱器溫度恢復(fù)至重啟溫度。當(dāng)該溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度過高或發(fā)生其他故障時(shí),整車控制器將報(bào)警信號(hào)發(fā)送給空調(diào)控制面板,空調(diào)面板上的故障指示燈閃爍。整車控制器同時(shí)以報(bào)文形式發(fā)送給整車儀表顯示提醒?目息O
[0053]該溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)在ACC火或ON火下正常工作。在?;鸹蚩偦鸬那闆r下,可以通過翹班開關(guān)強(qiáng)制啟停溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),此時(shí),整車接通總火為相關(guān)器件(如:電機(jī)集成控制器、BMS、BCM和空調(diào)控制面板等)供電,使其可以正常工作。同時(shí),電機(jī)集成控制器中的DCDC通過轉(zhuǎn)換電壓并輸出為電空調(diào)或電加熱器供電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括整車控制器、動(dòng)力電池、空調(diào);空調(diào)用于安裝在專用電動(dòng)汽車內(nèi),整車控制器控制連接空調(diào),空調(diào)的電源接口和動(dòng)力電池之間通過DC/DC轉(zhuǎn)換器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)中還包括電加熱器,該電加熱器連接至整車控制器上,電加熱器的電源接口和動(dòng)力電池之間通過高壓配電模塊相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),其特征在于,電加熱器中還設(shè)置有用于檢測(cè)電加熱器溫度的傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),其特征在于,所述的整車控制器上還連接有用于設(shè)定溫度調(diào)節(jié)參數(shù)的空調(diào)控制面板。5.—種專用電動(dòng)汽車,其特征在于,在該專用電動(dòng)汽車內(nèi)設(shè)有專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括整車控制器、動(dòng)力電池、空調(diào);空調(diào)用于安裝在專用電動(dòng)汽車內(nèi),整車控制器控制連接空調(diào),空調(diào)的電源接口和動(dòng)力電池之間通過DC/DC轉(zhuǎn)換器相連。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種專用電動(dòng)汽車,其特征在于,該系統(tǒng)中還包括電加熱器,該電加熱器連接至整車控制器上,電加熱器的電源接口和動(dòng)力電池之間通過高壓配電模塊相連。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種專用電動(dòng)汽車,其特征在于,電加熱器中還設(shè)置有用于檢測(cè)電加熱器溫度的傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種專用電動(dòng)汽車,其特征在于,所述的整車控制器上還連接有用于設(shè)定溫度調(diào)節(jié)參數(shù)的空調(diào)控制面板。9.基于權(quán)利要求1所述的一種專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法,其特征在于,當(dāng)所述專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓達(dá)到正常設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),動(dòng)力電池SOC達(dá)到設(shè)定值,該系統(tǒng)的高壓?jiǎn)?dòng)狀態(tài)也滿足設(shè)定條件時(shí),該調(diào)節(jié)系統(tǒng)即可正常啟動(dòng)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)節(jié)方法,其特征在于,在所述的用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)中時(shí),當(dāng)該專用電動(dòng)汽車的車門打開超過設(shè)定時(shí)間,該調(diào)節(jié)系統(tǒng)將強(qiáng)制停止工作。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種專用電動(dòng)汽車及其節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法,在該專用電動(dòng)汽車內(nèi)設(shè)有專用電動(dòng)汽車節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括整車控制器、動(dòng)力電池、空調(diào);空調(diào)安裝于專用電動(dòng)汽車的駕駛室內(nèi),整車控制器控制連接空調(diào),空調(diào)的電源接口和動(dòng)力電池之間通過DC/DC轉(zhuǎn)換器相連。本發(fā)明適用于新能源專用車上的小型節(jié)能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占用空間小,可以滿足對(duì)車內(nèi)小空間所需溫度的需求。同時(shí),本系統(tǒng)為低功率溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),采用24V供電,通過在電機(jī)集成控制器中設(shè)有電壓轉(zhuǎn)換模塊,將動(dòng)力電池組中輸出的高壓轉(zhuǎn)換成低壓采用24V,可用于為電空調(diào)供電,從而達(dá)到節(jié)省電能,降低純電動(dòng)車電耗的目的。
【IPC分類】B60H1/00
【公開號(hào)】CN105711375
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610053429
【發(fā)明人】梁赟, 彭能嶺, 李振山, 李鈺銳, 黃彬偉
【申請(qǐng)人】鄭州宇通客車股份有限公司