專(zhuān)利名稱(chēng)：用于要被安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)裝置的電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)的電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于要被安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)裝置的一個(gè)電子轉(zhuǎn)換電源系統(tǒng)。
在車(chē)輛停放時(shí)，車(chē)輛乘客艙的空氣制冷因在發(fā)動(dòng)機(jī)被關(guān)閉時(shí)缺乏提供電能的自備電源而大大地被限制。
事實(shí)上，由已放在車(chē)輛中的蓄電池提供的總的電能不足以保證這樣延長(zhǎng)時(shí)間的空氣冷卻。
在另一方面，要在汽車(chē)內(nèi)完成這樣的功能是非常有用的，以便獲得真正滿(mǎn)足車(chē)輛使用者舒適度的優(yōu)點(diǎn)；此外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在車(chē)輛中現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)減少在加熱發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)要消除掉的熱量甚至可能更有效。
以太陽(yáng)能電池板的形式在車(chē)頂上的光生伏打電池的安裝部分地使上文提到的困難得以克服，因?yàn)榭照{(diào)裝置的風(fēng)扇通過(guò)由太陽(yáng)能電池板提供的能量供電。
然而，由于經(jīng)濟(jì)原因，同樣的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)被使用，而且所述的風(fēng)扇也由車(chē)輛的蓄電池供電，考慮到由太陽(yáng)輻射和電池板溫度的變化所導(dǎo)致的可利用電能的波動(dòng)，這需要將至少一個(gè)能量轉(zhuǎn)接器插在電動(dòng)機(jī)和太陽(yáng)能電池板之間，以便用這樣的方式有效地利用可利用的電能。


圖1表示用于傳統(tǒng)汽車(chē)使用的太陽(yáng)能電池板的V-I特性的笛卡兒坐標(biāo)圖，其中，在橫坐標(biāo)軸上，電壓值(V)用伏特表示并且在縱坐標(biāo)軸上，電流強(qiáng)度值(I)用安培表示。
顯然這樣的太陽(yáng)能電池板直到由A表示的軸線(xiàn)實(shí)際上類(lèi)似于一臺(tái)電流發(fā)生器，A剛好接近圖1的笛卡爾圖所表示的曲線(xiàn)的拐點(diǎn)。
在所述的圖1中，在特性曲線(xiàn)上有一個(gè)用字母G所表示的一個(gè)點(diǎn)，等于700W/m2的輻射流和大約攝氏25度的溫度，其中電池板具有它的最大能效。
由輸出電壓和輸出電流的乘積所給出的最大能效點(diǎn)的軌跡，在輻射的入射功率變化時(shí)非常接近一個(gè)垂直的直線(xiàn)(在圖1中由字母X所表示的等壓線(xiàn))，在溫度變化時(shí)，最大能效點(diǎn)的軌跡是一條水平直線(xiàn)(等流線(xiàn))。
另外，在圖1的笛卡兒坐標(biāo)圖中，在65°溫度上的一個(gè)最大能效點(diǎn)用字母H來(lái)表示。
可以證明每開(kāi)氏度效率減少大約0.5％。
當(dāng)電源是一個(gè)帶有高動(dòng)態(tài)阻抗的元件，比如像在太陽(yáng)能電池板情況下的一個(gè)電流發(fā)生器時(shí)，帶有換向器的直流電子設(shè)備被優(yōu)選為給定電壓源，電池板-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在因低太陽(yáng)輻射條件而惡化的低效率狀態(tài)下運(yùn)行。
要克服這個(gè)缺點(diǎn)，如圖2所示。一個(gè)直流轉(zhuǎn)換器被插在太陽(yáng)能電池板和電動(dòng)機(jī)之間，其中對(duì)應(yīng)于太陽(yáng)能電池板的一個(gè)框由數(shù)字13表示；對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)的一個(gè)框由數(shù)字4表示，對(duì)應(yīng)于直流轉(zhuǎn)換器的一個(gè)框由數(shù)字2表示。
由圖2中的數(shù)字3所表示的一個(gè)電能輸出控制裝置可以與通常用6表示的車(chē)輛的導(dǎo)線(xiàn)接口。
要改善能量的匹配，這樣的實(shí)施例是必需的，然而，這種類(lèi)型的解決方案在經(jīng)濟(jì)上及在整個(gè)尺寸和重量上都是昂貴的。
此外，必需考慮總的能量平衡，由直流轉(zhuǎn)換器2所必然產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換損失。
總之，如通常在汽車(chē)中所做的，如果轉(zhuǎn)換器2被裝在太陽(yáng)能電池板13的附近，升高的電流強(qiáng)度值通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)電阻5并且這事實(shí)上促使系統(tǒng)效率降低。
最后，要使系統(tǒng)在系統(tǒng)在最大效率點(diǎn)工作，必須在電池板13上提供一個(gè)溫度傳感器，這必然增加產(chǎn)品的成本。
本發(fā)明的一個(gè)目的是要克服上文提到的缺點(diǎn)，并要表明用于要被安裝在車(chē)輛內(nèi)的空調(diào)裝置的一個(gè)電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)的一個(gè)電源系統(tǒng)，以便在太陽(yáng)能電池板的輸出端最大限度地利用可利用的能量給電動(dòng)機(jī)供電，而不會(huì)在二者之間插入任何的電子轉(zhuǎn)換或者電子控制裝置。
這個(gè)發(fā)明的另一個(gè)目的是要獲得一個(gè)電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)的電源系統(tǒng)，而不使用昂貴的元件或者復(fù)雜的技術(shù)。
這樣的目的，根據(jù)被作為參考的權(quán)利要求1，通過(guò)用于要被安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)的空調(diào)裝置的一個(gè)電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)的供電系統(tǒng)，被實(shí)現(xiàn)。
利用一個(gè)電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)和一個(gè)雙機(jī)的操作特性，即在它的電子控制單元中使用一個(gè)微處理器和一個(gè)很低摩擦方法的轉(zhuǎn)子懸掛裝置，有可能在二個(gè)不同的操作模式中利用前面所說(shuō)的電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)，獲得如在權(quán)利要求1中所要求的電源系統(tǒng)，一種操作模式針對(duì)由蓄電池和由在機(jī)動(dòng)車(chē)中找到的傳統(tǒng)電子系統(tǒng)所供電的系統(tǒng)，另一種操作模式針對(duì)由太陽(yáng)能電池板所產(chǎn)生的電能。
二種操作模式之間的轉(zhuǎn)換是自動(dòng)的而且即不需要任何附加元件也不需要來(lái)自外部電源的信號(hào)，因?yàn)樗褂昧嗽诔Ｓ妙?lèi)型的電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)中已有的一個(gè)電磁繼電器。
本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)在下列說(shuō)明中，使用不受局限的例子，及通過(guò)參照附圖將變得清楚，其中圖1表示笛卡爾坐標(biāo)圖，說(shuō)明用于一種已知類(lèi)型汽車(chē)的太陽(yáng)能電池板的電壓-電流特性；圖2說(shuō)明用于電刷式電動(dòng)機(jī)和帶有用于常用類(lèi)型空調(diào)裝置的附加變頻器的換向器的一個(gè)電源系統(tǒng)的框圖；圖3表示根據(jù)本發(fā)明要被安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)空調(diào)裝置內(nèi)的一個(gè)電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)電源系統(tǒng)的總框圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明由一個(gè)電源系統(tǒng)供電的電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)的總框圖；圖5表示根據(jù)本發(fā)明要被安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)空調(diào)裝置內(nèi)的電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)電源的另一個(gè)實(shí)施例的框圖；圖6表示根據(jù)本發(fā)明電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)電源的另一類(lèi)型實(shí)施例的一個(gè)簡(jiǎn)要圖。
參照上文提到的附圖，根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)要被安裝在電源系統(tǒng)內(nèi)的太陽(yáng)能電池板用數(shù)字13簡(jiǎn)要地表示，用于改善電能匹配的“DC-DC”型的直流轉(zhuǎn)換器用數(shù)字2表示，一個(gè)電能控制電子裝置用數(shù)字3表示，一個(gè)電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)用數(shù)字4表示，機(jī)動(dòng)車(chē)的電源線(xiàn)用數(shù)字5表示，控制線(xiàn)路用數(shù)字6表示，而要被放在太陽(yáng)能電池板13上的溫度傳感器用數(shù)字7表示。
特別參照?qǐng)D4，它表示帶有一個(gè)雙機(jī)的電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)4的原理圖，根據(jù)這個(gè)發(fā)明，電源系統(tǒng)的工作方案如下。
在電觸點(diǎn)的斷開(kāi)可以由點(diǎn)火鎖鑰匙或由發(fā)送一個(gè)合適的等效信號(hào)10被啟動(dòng)時(shí)，包含于電動(dòng)機(jī)4的繼電器k1通過(guò)電子控制單元12被釋放并且通過(guò)繼電器k1的一個(gè)靜觸點(diǎn)電動(dòng)機(jī)4的供電由在電導(dǎo)體3上用13所表示的太陽(yáng)能電池板保證。
繼電器k1最好包括帶有用導(dǎo)線(xiàn)連接到太陽(yáng)能電池板13的靜態(tài)觸點(diǎn)和用導(dǎo)線(xiàn)連接到車(chē)輛電子系統(tǒng)電池54的勵(lì)磁觸點(diǎn)的一個(gè)機(jī)電的或者電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，用這樣的一種方式，電動(dòng)機(jī)4不用控制自動(dòng)地預(yù)設(shè)使用太陽(yáng)能電池板13電能的一個(gè)操作模式，而不必使用信號(hào)或與機(jī)動(dòng)車(chē)電子系統(tǒng)的其它部分互換電能。
集成在電動(dòng)機(jī)4的結(jié)構(gòu)中并且不是故意被增設(shè)的達(dá)到本發(fā)明目的轉(zhuǎn)換繼電器k1，進(jìn)一步被用于當(dāng)電池54供電給上文提到的電動(dòng)機(jī)4時(shí)防止太陽(yáng)能電池板13受電池54的反向電壓作用。
在輻射條件合適的情況下，控制單元12的微處理器，根據(jù)繼電器k1被釋放時(shí)在導(dǎo)體41上出現(xiàn)的電壓值，判別太陽(yáng)能電池板13的操作性能。
否則，如果上面所述的電壓值不夠，微處理器的復(fù)位電路14在供給電壓還沒(méi)達(dá)到系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的值時(shí)使電路保持在靜止?fàn)顟B(tài)。
電路14也提供電能給電子控制單元12。
在太陽(yáng)能電池板13的末端可利用的電壓通過(guò)電動(dòng)機(jī)4的線(xiàn)圈L1和I3被加到電容C1上，用于電動(dòng)機(jī)4工作，同樣將電能提供到高壓設(shè)備22，由于它被放在“升壓”轉(zhuǎn)換器的下游，因此它具有一個(gè)電流發(fā)生器做為它的電源，所述的發(fā)生器在普通模式下，由在轉(zhuǎn)換模式下的線(xiàn)圈L2和L3及由二極管D3和D4所表示，并且在控制單元12的微處理器檢測(cè)到太陽(yáng)能電池板13存在的情況下由太陽(yáng)能電池板自己所表示。
也必須注意到二極管D3和D4是電動(dòng)機(jī)4電源系統(tǒng)的構(gòu)成元件以及它們不是增加的以達(dá)到本發(fā)明目的的元件；然而在這種情況下，它們可以被使用，在太陽(yáng)能電池板13在低光照的條件下作為電能供給者工作時(shí)，用來(lái)防止太陽(yáng)能電池板13由空氣動(dòng)力學(xué)或慣性的影響所導(dǎo)致的電動(dòng)機(jī)4的旋轉(zhuǎn)所引起的反向電壓現(xiàn)象。
設(shè)備22的工作控制，通過(guò)微處理器用脈寬調(diào)制(“PWM”)驅(qū)動(dòng)“mosfet”晶體管TR2和TR4及將電容C1上的電壓穩(wěn)定為對(duì)正被使用的太陽(yáng)能電池板13是一個(gè)最佳效率值，而進(jìn)行。
電壓的穩(wěn)定通過(guò)修正在“PWM”模式下調(diào)制的信號(hào)的“工作循環(huán)”值被實(shí)現(xiàn)。
在這種情況下，電動(dòng)機(jī)4在等壓條件下工作，即，太陽(yáng)能電池板13的電壓-電流特性在太陽(yáng)輻射強(qiáng)度改變時(shí)沿著最大效率點(diǎn)的軌跡移動(dòng)。
這種類(lèi)型電動(dòng)機(jī)4的低靜態(tài)轉(zhuǎn)矩特性使電動(dòng)機(jī)以太陽(yáng)輻射的很低水平啟動(dòng)。
在任何情況下，如果電動(dòng)機(jī)4因?yàn)樗匀坏匚挥诹戕D(zhuǎn)矩點(diǎn)而不啟動(dòng)，則微處理器可以通過(guò)操作設(shè)備111的“mosfet”晶體管TR1和TR3控制轉(zhuǎn)子定位的操作。
考慮到太陽(yáng)能電池板13的效率變化由于溫度也具有很長(zhǎng)時(shí)間的恒定值，包含于控制單元12的微處理器中的一個(gè)應(yīng)用程序周期地控制在工作點(diǎn)周?chē)肮ぷ餮h(huán)”的微小變化，驗(yàn)證這些變化如何具有對(duì)電動(dòng)機(jī)4的旋轉(zhuǎn)速度的影響。
事實(shí)上，旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)量是由用于電動(dòng)機(jī)4正確運(yùn)行控制的微處理器進(jìn)行的一個(gè)普通功能，而且如果旋轉(zhuǎn)條件的增加被驗(yàn)證，則應(yīng)用程序?qū)⒄J(rèn)為這個(gè)新的點(diǎn)是一個(gè)合適的工作點(diǎn)；否則它將保持前面的工作點(diǎn)不變。
控制微處理器的應(yīng)用程序事實(shí)上以這樣的方式被實(shí)現(xiàn)以使得利用高壓設(shè)備22來(lái)操作，所述設(shè)備的元件包括“mosfet”晶體管TR2和TR4及電感L2和L4，所述的設(shè)備優(yōu)選與太陽(yáng)能電池板13的電能匹配。
用這種方式，由于在等流條件下對(duì)工作點(diǎn)的校正，有可能覆蓋使用它的滿(mǎn)載的太陽(yáng)能電池板13整個(gè)特性。
應(yīng)該注意到，當(dāng)微處理器工作并知道太陽(yáng)能電池板存在時(shí)，沒(méi)有信號(hào)與車(chē)輛的常用電力系統(tǒng)交換，保證了電動(dòng)機(jī)4的運(yùn)行功能和由機(jī)動(dòng)車(chē)電源54排出的零或者可忽略不計(jì)的電流，機(jī)動(dòng)車(chē)通常包括一個(gè)蓄電池。
此外，應(yīng)該注意到自動(dòng)轉(zhuǎn)換，在有太陽(yáng)能電池板13的情況下，要求電動(dòng)機(jī)4必須保證壽命與機(jī)動(dòng)車(chē)的壽命不相上下，大約等于30,000工時(shí)。
帶有高可靠性轉(zhuǎn)子支承的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)4，52的實(shí)施例是獲得預(yù)定壽命目標(biāo)的最好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方案。
如果在太陽(yáng)能電池板13末端上可利用的電壓是低的，有可能在太陽(yáng)能電池板自身13或者蓄電池54和在高壓下，例如60V設(shè)計(jì)運(yùn)行的并進(jìn)一步帶有適用于調(diào)整其功能的電子控制單元53的換向器電動(dòng)機(jī)52之間插入一個(gè)“升壓”型電源51。
圖5表示了這樣一個(gè)構(gòu)造的應(yīng)用框圖，其中繼電器k1被突出，所述的繼電器可以在對(duì)應(yīng)于普通操作的模式和對(duì)應(yīng)于帶有太陽(yáng)能電池板13的操作模式的兩個(gè)不同操作模式之間轉(zhuǎn)換。
另一個(gè)電子控制電路55由機(jī)動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)并適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)作為一個(gè)電壓升壓器工作的“升壓”電源51，以比較連接到導(dǎo)體411的蓄電池電壓54與在高壓52下的電動(dòng)機(jī)的額定電壓。
在希望把太陽(yáng)能電池板13的能量接向負(fù)載元件60而不是電動(dòng)機(jī)52的情況下，電動(dòng)機(jī)52的電子控制單元53通過(guò)操作可能是一個(gè)電磁繼電器或者是一個(gè)電子開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)I斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)自身并且，通過(guò)電子電路控制55，有可能從太陽(yáng)能電池板13以期望的電壓值產(chǎn)生能量給一個(gè)外部負(fù)載60，例如，就是車(chē)輛的蓄電池54，在這種情況下，即使在機(jī)動(dòng)車(chē)熱機(jī)被關(guān)閉時(shí)，它仍保持充電。
此外，同樣的結(jié)果可以利用在“無(wú)刷”型電動(dòng)機(jī)內(nèi)現(xiàn)有的電路，只通過(guò)增加開(kāi)關(guān)I被得到。
一個(gè)電路的應(yīng)用在圖6中被表示，其中重點(diǎn)是設(shè)備22被切斷并未被使用，而兩個(gè)mosfet(金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管)晶體管TR1和TR3，通過(guò)借助于在電動(dòng)機(jī)52上已有的電子元件(L1，L3，D3，D4，C1，C2，控制單元12的微處理器)操作的一個(gè)脈沖寬度調(diào)制控制(“PWN”)被并聯(lián)地驅(qū)動(dòng)，作為一個(gè)升壓電源，它通過(guò)由控制單元12的邏輯控制單元所適當(dāng)控制的一個(gè)機(jī)電或電子開(kāi)關(guān)I供電給一個(gè)外部負(fù)載60。
也是在這種情況下，負(fù)載60可能是機(jī)動(dòng)車(chē)蓄電池54。
控制單元12的微處理器通過(guò)測(cè)量在電容終端C2上的電壓并且同樣也使太陽(yáng)能電池板13在最大效率點(diǎn)工作，優(yōu)選能量的轉(zhuǎn)換。
重點(diǎn)要強(qiáng)調(diào)的是電容C1和C2及設(shè)備112的總電感是一個(gè)電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)電源系統(tǒng)的構(gòu)成元件并且它們不是為這個(gè)發(fā)明的目的增加的元件。
此外，它們可以被用作∏型電磁濾波器“EMI”用于機(jī)動(dòng)車(chē)電力系統(tǒng)防止由工作電動(dòng)機(jī)52的“無(wú)刷”型式所導(dǎo)致的問(wèn)題。還要注意的是，如果需要提供穩(wěn)定的電源給具有低于太陽(yáng)能電池板輸出電壓的一個(gè)工作電壓的其它負(fù)載60，這又可以通過(guò)繼電器I被進(jìn)行并且設(shè)備22在作為一個(gè)“支路”并聯(lián)的線(xiàn)性調(diào)節(jié)器運(yùn)行時(shí)將提供穩(wěn)壓。
要被安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)空調(diào)裝置內(nèi)的一個(gè)電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)的電源系統(tǒng)的上述說(shuō)明，特性以及優(yōu)點(diǎn)，是清楚的。
尤其，它們被表示為可能通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)電池或者太陽(yáng)能電池板作為車(chē)輛的整體部分給機(jī)動(dòng)車(chē)空調(diào)單元的通風(fēng)機(jī)風(fēng)扇供電，而不需要插入任何外部元件給電動(dòng)機(jī)用于能量的轉(zhuǎn)換或者用于在電動(dòng)機(jī)和太陽(yáng)能電池板之間的電的匹配；可能在高壓下使用太陽(yáng)能電池板，在高壓及低電流下收集可利用的電能以使得，用相等的導(dǎo)線(xiàn)截面，其中的電能損耗最?。豢赡芊乐箼C(jī)動(dòng)車(chē)電動(dòng)系統(tǒng)由工作電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的問(wèn)題；可能防止太陽(yáng)能電池板在系統(tǒng)運(yùn)行期間，電池反向電壓的作用；可能防止太陽(yáng)能電池板，在系統(tǒng)用太陽(yáng)能電池板在低光照條件下工作時(shí)，因空氣動(dòng)力學(xué)或慣性影響由電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的反壓；在輻射條件及溫度條件改變時(shí)，不使用傳感器或定做的電連接時(shí)，太陽(yáng)能電池板的最大效率點(diǎn)的自動(dòng)搜索；類(lèi)似于傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)電氣電路圖，不用太陽(yáng)能電池板供電的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)；作為“升壓”電源工作的系統(tǒng)，將太陽(yáng)能電池板的能量輸送到一個(gè)包括例如車(chē)輛的蓄電池的外部負(fù)載上，通過(guò)由控制單元的微處理器控制的，一個(gè)預(yù)先規(guī)定的數(shù)字算法，使能量轉(zhuǎn)換效率最大；可能在系統(tǒng)用太陽(yáng)能電池板工作時(shí)，提供一個(gè)低絕對(duì)值的穩(wěn)定電壓給一個(gè)外部負(fù)載。
除了上面提到的那些之外，很清楚對(duì)于根據(jù)本發(fā)明電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)的電源系統(tǒng)，其它幾種變化可以被制造，而不脫離發(fā)明思想的構(gòu)成原理，而且使用的元件和材料根據(jù)具體的技術(shù)要求可能是不同的。
權(quán)利要求
1.一種要被安裝在用于機(jī)動(dòng)車(chē)的空調(diào)裝置內(nèi)的電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)(4，52)的電源系統(tǒng)，特征是包括被電氣連接到所述電動(dòng)機(jī)(4，52)的至少一個(gè)太陽(yáng)能電池板(13)，所述的電動(dòng)機(jī)(4，52)通過(guò)現(xiàn)在的常用的車(chē)輛電氣系統(tǒng)被交替地供電，在電動(dòng)機(jī)(4，52)的電源模式之間的轉(zhuǎn)換是自動(dòng)的并且即不需要任何附加元件也不需要來(lái)自外部電源的特殊信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述太陽(yáng)能電池板(13)包括一組串聯(lián)小區(qū)，與現(xiàn)有技術(shù)相比以高壓值和低電流強(qiáng)度值這樣一種方式搜集可利用的電能，以便與傳統(tǒng)的電源系統(tǒng)相比，利用與所述電氣系統(tǒng)相同的導(dǎo)線(xiàn)截面，使在所述電源系統(tǒng)的電子系統(tǒng)內(nèi)的能量損耗更低。
3.如權(quán)利要求1所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述的電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)(4)包括至少一個(gè)開(kāi)關(guān)裝置(k1)，它可以在對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)的二個(gè)操作模式的至少二個(gè)不同的位置之間借助于由至少一個(gè)控制單元(12)所提供的控制轉(zhuǎn)換，所述的開(kāi)關(guān)(k1)交替地連接電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)(4)與至少一個(gè)電能蓄電池(54)或所述的太陽(yáng)能電池板(13)。
4.如在權(quán)利要求3中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述開(kāi)關(guān)(k1)包括一個(gè)機(jī)電繼電器或者一個(gè)電子開(kāi)關(guān)，如果電池模式不需要電子控制便能夠操作，在連接到所述開(kāi)關(guān)(k1)的至少一個(gè)導(dǎo)體(31)上測(cè)量的電壓值高于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，該開(kāi)關(guān)自動(dòng)地將所述電動(dòng)機(jī)(4)連接到所述太陽(yáng)能電池板(13)。
5.如權(quán)利要求3所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述太陽(yáng)能電池板(13)通過(guò)所述電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)線(xiàn)圈(L1，L3)和至少一個(gè)電容(C1)被連接，用這樣的方式給位于升壓轉(zhuǎn)換器下游的一個(gè)高壓電子電路的第一部分(22)供電，它包括至少一個(gè)“mosfet”晶體管(TR2，TR4)和至少一個(gè)線(xiàn)圈(L2，L4)。
6.如權(quán)利要求5所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于電子電路的所述第一部分(22)具有作為它的電源(14)的一個(gè)電流發(fā)生器，它在第一系統(tǒng)工作模式中包括所述的蓄電器(54)，在轉(zhuǎn)換模式中的多個(gè)線(xiàn)圈(L2，L3)及多個(gè)二極管(D3，D4)，并且可替換地在第二系統(tǒng)工作模式中包括所述的太陽(yáng)能電池板(13)。
7.如在權(quán)利要求6中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述電子控制單元(12)包括至少一個(gè)微處理器，它通過(guò)用脈沖寬度調(diào)制(PWM)驅(qū)動(dòng)所述的“mosfet”晶體管(TR3，TR4)控制電子電路所述第一部分(22)的運(yùn)行，由此將在所述電容(C1)上的電壓穩(wěn)定到對(duì)使用的太陽(yáng)能電池板(13)是一個(gè)最大效率值。
8.如在權(quán)利要求7中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述微處理器使用一個(gè)用于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序，它周期地進(jìn)行在所述太陽(yáng)能電池板(13)的工作點(diǎn)(G，H)周?chē)摹肮ぷ餮h(huán)”的微小變化，驗(yàn)證這樣的變化對(duì)所述電動(dòng)機(jī)(4)的旋轉(zhuǎn)速度具有怎樣的影響，以便計(jì)及由于溫度和/或輻射條件的變化，所述太陽(yáng)能電池板(13)的效率變化。
9.如在權(quán)利要求6中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述開(kāi)關(guān)(k1)在系統(tǒng)在所述二個(gè)工作模式中的一個(gè)模式下工作時(shí)，被用于防止所述太陽(yáng)能電池板(13)與所述電池(54)的電壓相反。
10.如權(quán)利要求6中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述二極管(D3，D4)在系統(tǒng)在所述二個(gè)工作模式中的一個(gè)模式下工作時(shí)，被用于防止太陽(yáng)能電池板因空氣動(dòng)力學(xué)或慣性影響由所述電動(dòng)機(jī)(4)的旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的反向電壓。
11.如在權(quán)利要求10中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于在所述電動(dòng)機(jī)(4)因?yàn)樗环旁陟o態(tài)轉(zhuǎn)矩等于零的一個(gè)點(diǎn)而不運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述微處理器能夠通過(guò)啟動(dòng)所述電源系統(tǒng)電子電路的第二部分(111，112)的多個(gè)“mosfet”晶體管(TR1，TR2)，控制旋轉(zhuǎn)定位操作。
12.如在權(quán)利要求1中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述換向器電動(dòng)機(jī)(4，52)被設(shè)計(jì)為在高壓，例如在60V下工作并且它被連接到一個(gè)電子控制單元(53)以調(diào)節(jié)它的運(yùn)行。
13.如在權(quán)利要求6和12中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包括電子控制電路(55)，它由所述的機(jī)動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)并且適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)所述電源(14)，以?xún)?yōu)選能源效率。
14.如權(quán)利要求12所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述的電子控制單元(53)切斷所述的高壓電動(dòng)機(jī)(52)，以便將所述太陽(yáng)能電池板(13)的能量引向在所述高壓電動(dòng)機(jī)(52)外側(cè)的至少一個(gè)負(fù)載(60)。
15.如權(quán)利要求13和14所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述控制電子電路(55)啟動(dòng)一個(gè)開(kāi)關(guān)元件(I)，用這樣一種方式使太陽(yáng)能電池板(13)可利用的能量以一個(gè)預(yù)定的電壓值用于所述外部負(fù)載(60)。
16.如在權(quán)利要求15中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述開(kāi)關(guān)元件(I)包括一個(gè)電磁繼電器或者一個(gè)電子開(kāi)關(guān)。
17.如在權(quán)利要求3和4中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述外部負(fù)載(60)包括所述的機(jī)動(dòng)車(chē)蓄電池(54)，它既使在機(jī)動(dòng)車(chē)熱機(jī)被關(guān)閉時(shí)也被穩(wěn)定地充電。
18.如在權(quán)利要求5和11中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于電子電路的所述第一部分(22)被截止，而電子電路所述第二部分(111，112)的所述“mosfet”晶體管通過(guò)由所述電子控制單元(12)控制的一個(gè)脈沖寬度調(diào)制控制(PWM)被并聯(lián)地驅(qū)動(dòng)。
19.如在權(quán)利要求18中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述的電子控制單元(12)和所述的電源(14)與在所述電動(dòng)機(jī)(4，52)上現(xiàn)有的電子元件(L1，L3，D3，D4，C1，C2)一起作為“升壓”電源系統(tǒng)工作，能通過(guò)由電子控制單元(12)的所述微處理器所控制的一個(gè)機(jī)電或者電子開(kāi)關(guān)裝置(I)給至少一個(gè)外部負(fù)載(60)供電。
20.如在權(quán)利要求19中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述的外部負(fù)載(60)包括所述機(jī)動(dòng)車(chē)蓄電池(54)。
21.如在權(quán)利要求19中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述微處理器通過(guò)測(cè)量在電子電路中至少一個(gè)電容(C2)的端子上的電壓值優(yōu)選能量轉(zhuǎn)換，使所述太陽(yáng)能電池板(13)在最大效率點(diǎn)工作。
22.如在權(quán)利要求19中所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)(4，52)通過(guò)如一個(gè)并聯(lián)的“支路”線(xiàn)性調(diào)節(jié)器那樣工作，將穩(wěn)定的電壓提供到其它外部負(fù)載(60)，所述穩(wěn)定電壓也由所述電動(dòng)機(jī)(4，52)的電子電源電路的至少一個(gè)電容(C1)被進(jìn)一步釋出。
23.如在權(quán)利要求11所要求的電源系統(tǒng)，其特征在于電子電路的所述第二部分(111，112)包括多個(gè)電子元件(C1，C2，L1，L3)，用于防止機(jī)動(dòng)車(chē)電子系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)的操作所引起的問(wèn)題。
全文摘要
一種用于空調(diào)裝置的一個(gè)電子轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)的電源系統(tǒng),所述的電源系統(tǒng)是用來(lái)安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)并包括一個(gè)太陽(yáng)能電池板(13),它是車(chē)輛的一個(gè)組成部分并提供電能給電動(dòng)機(jī)(4,52)。電動(dòng)機(jī)(4,52)可以進(jìn)一步由車(chē)載電池(54)供電,用這種方式,在電動(dòng)機(jī)(4,52)和太陽(yáng)能電池板(13)之間既不需要特殊的設(shè)備以轉(zhuǎn)換能量也不需要轉(zhuǎn)換裝置。太陽(yáng)能電池板(13)可以使用比車(chē)載電池的電壓高的電壓輸出,用這樣的方式在適合實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中能量損耗重大減少的一個(gè)電壓及電流水平上,用相同的導(dǎo)線(xiàn)截面或者根據(jù)低電壓太陽(yáng)能電池板的已知技術(shù),吸取可利用的電能。
文檔編號(hào)B60H1/00GK1281594SQ98811914
公開(kāi)日2001年1月24日 申請(qǐng)日期1998年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月15日
發(fā)明者皮特羅·德·菲利普斯, 安吉洛·德?tīng)枴しǜチ_ 申請(qǐng)人:比特朗公司