一種專用電動汽車及其節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉一種專用電動汽車及其節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)和方法，屬于電動汽車控制領域。
【背景技術】
[0002]目前，隨著新能源客車的積極推廣和試點應用，新能源專用車系列產品也得到了不斷發(fā)展，日益受到人們的關注。新能源專用車，特別是貨車和環(huán)衛(wèi)車等。由于純電動新能源車輛無發(fā)動機和發(fā)電機，不能提供高功率24V電源和整車熱源，24V節(jié)能空調不能直接應用在新能源專用車的溫度調節(jié)系統(tǒng)上;再加之，新能源專用車因其無客運空間，所設計的駕駛員工作空間有限且車輛結構造型特殊，無法安裝體型較大的高壓制冷系統(tǒng)；又因為高壓制冷系統(tǒng)功率高，存在成本、能源浪費現(xiàn)象和不易安裝等問題，因此，同樣不適合安裝與專用電動車的駕駛室內。綜上所述，結合新能源專用車實際使用需求和車用電子控制技術，亟待需要設計一種適合新能源專用車駕駛室的節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提出了一種專用電動汽車，解決了由于新能源專用車駕駛室內因其空間有限，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汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，以及一種專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)方法。
[0004]本發(fā)明是通過如下方案予以實現(xiàn)的:
[0005]—種專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括整車控制器、動力電池、空調；空調用于安裝在專用電動汽車內，整車控制器控制連接空調，空調的電源接口和動力電池之間通過DC/DC轉換器相連。
[0006]進一步的，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力電池之間通過高壓配電模塊相連。
[0007]進一步的，電加熱器中還設置有用于檢測電加熱器溫度的傳感器。
[0008]進一步的，所述的整車控制器上還連接有用于設定溫度調節(jié)參數(shù)的空調控制面板。
[0009]一種專用電動汽車，在該專用電動汽車內設有專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括整車控制器、動力電池、空調；空調用于安裝在專用電動汽車內，整車控制器控制連接空調，空調的電源接口和動力電池之間通過DC/DC轉換器相連。
[0010]進一步的，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力電池之間通過高壓配電模塊相連。
[0011]進一步的，電加熱器中還設置有用于檢測電加熱器溫度的傳感器。
[0012]進一步的，所述的整車控制器上還連接有用于設定溫度調節(jié)參數(shù)的空調控制面板。
[0013]—種專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)方法，當所述專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)中的DC/DC轉換器輸出電壓達到正常設定標準，動力電池SOC達到設定值，該系統(tǒng)的高壓啟動狀態(tài)也滿足設定條件時，該調節(jié)系統(tǒng)即可正常啟動。
[0014]進一步的，在所述的用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)中時，當該專用電動汽車的車門打開超過設定時間，該調節(jié)系統(tǒng)將強制停止工作。
[0015]本發(fā)明和現(xiàn)有技術相比的有益效果是:
[0016]本發(fā)明提出了一種專用電動汽車，該專用電動器中設有節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括整車控制器、動力電池、空調；空調安裝于專用電動汽車的駕駛室內，整車控制器的信號輸出端和空調的信號輸入端相連;空調的充電端和動力電池之間通過電壓轉換模塊相連。通過本發(fā)明系統(tǒng)實現(xiàn)的溫度調節(jié)方法為:整車控制器通過向空調發(fā)送驅動信號控制空調開啟或停止，當空調開啟時，動力電池輸送的電壓首先通過電壓轉換模塊降壓后再為空調供電。本發(fā)明適用于新能源專用車上的小型節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，通過整車控制器實現(xiàn)對車內溫度的智控制，系統(tǒng)結構簡單，占用空間小，可以滿足對車內小空間所需溫度的需求。同時，本系統(tǒng)為低功率溫度調節(jié)系統(tǒng)，采用24V供電，通過在電機集成控制器中設有電壓轉換模塊，將動力電池組中輸出的高壓轉換成低壓采用24V，可用于為電空調供電，從而達到節(jié)省電能，降低純電動車電耗的目的。
[0017]本發(fā)明設計的節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)中還包括電加熱器，通過控制器驅動電加熱器運行，動力電池輸送的電壓通過高壓配電模塊為電加熱器供電，電加熱器啟動后實現(xiàn)對車內的供熱。電加熱器結構簡單，相對于現(xiàn)有用于制熱大功率空調，電加熱器所消耗的能量少，有效的節(jié)省資源，而且電加熱器內還設置有溫度傳感器，可用于實時監(jiān)測電加熱器的溫度，防止其因溫度過高而燒壞。
[0018]本發(fā)明設計的節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)中還包括空調控制面板，空調控制面板與整車控制器相連?？刂泼姘宀捎靡环N人機交互的模式，操作人員可以通過控制面板設置溫度調節(jié)模式和所需溫度值，將其發(fā)送至整車控制器實現(xiàn)對溫度的控制。整車控制器也會將一些預警信息反饋至空調控制面板，便于操作人員可以隨時了解溫度調節(jié)系統(tǒng)的工作情況。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例的新能源專用車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)的結構圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實施例的整車控制器相關信號框圖；
[0021 ]圖3是本發(fā)明實施例的溫度控制框圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0023]—種專用電動汽車及其溫度調節(jié)實施例
[0024]如圖1所示，一種專用電動汽車中設置有專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:整車控制器、動力電池、空調;空調安裝于專用電動汽車的駕駛室內，整車控制器的信號輸出端和空調的信號輸入端相連；空調的充電端和動力電池之間通過電壓轉換模塊相連。
[0025]所述的專用電動汽車節(jié)能溫度調節(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之間分別接有加熱繼電器和制冷繼電器。
[0026]該專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)中包括空調控制面板、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的端口上。
[0027]下面對電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)各個部分進行具體說明。
[0028](I)空調
[0029]本實施例中的空調僅用于制冷，所述的空調采用24V低功節(jié)能率電空調，空調尺寸為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置有溫度傳感器，整車控制器根據溫度傳感器采集的數(shù)據判斷可以電加熱裝置的溫度是否超過限值，若超過限值，則子自動切斷加熱控制電路，溫度恢復至安全值后，電路通過開關自動閉合，從而起到電加熱器的保護作用。
[0033](3)動力電池
[0034]該動力電池具體為磷酸鐵鋰電池，主要用于為空調和電加熱其系統(tǒng)供電。
[0035](4)電壓轉換模塊和高壓配電模塊
[0036]如圖3所示，本實施例中的電壓轉換模塊和高壓配電器都集成控制器中集成到電機集成控制器中，采用的電壓轉換模塊為DCDC轉換器，所述的DCDC轉換器用于將動力電池輸出的高壓轉換為24V低壓后為空調供電。
[0037](5)整車控制器
[0038]整車控制器可以采用PLC、DSP等不同型號的處理器，主要用于對采集的數(shù)據進行分析和決策，從而控制空調和電加熱裝置的啟停，以及根據整車的實際情況，驅動空調和電加熱器調節(jié)車內溫度。
[0039](6)空調控制面板
[0040]空調控制面板采用人機交互的方式，用于操作人員設定系統(tǒng)的控制溫度和工作模式，所述的工作模式包括:制冷模式、加熱模式和自動模式?？照{控制面板將設定的溫度和工作模式通過CAN報文發(fā)送給整車控制器。整車控制器也會將一些預警信息反饋至空調控制面板，便于操作人員可以隨時了解溫度調節(jié)系統(tǒng)的工作情況。
[0041 ]電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)的調節(jié)方法實施例
[0042]基于上述提出的電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，下面介紹一種使用該溫度調節(jié)系統(tǒng)的控制方法，如圖2和圖3所示。
[0043]該溫度調節(jié)系統(tǒng)中包含有兩個電加熱器和三個溫度傳感器，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環(huán)境溫度。
[0044]啟動節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)后，當系統(tǒng)高壓啟動狀態(tài)正常、SOC大于25%，D⑶C輸出電壓正常(大于24V)，溫度調節(jié)系統(tǒng)可以正常啟動。操作人員在空調控制面板上設定所需的溫度和工作模式，空調控制面板將所設定的數(shù)據以CAN報文發(fā)送給整車控制器，整車控制器對獲取的數(shù)據進行處理和分析，然后驅動空調和電加熱器運行，動力電池組為空調和電加熱器提供電壓，空調和電加熱器開始為駕駛室制熱或制冷。本實施例中操作人員在空調控制面板上設定的工作模式包括:加熱模式、制冷模式和自動模式。下面根據這三種模式對該系統(tǒng)的具體工作原理進行詳細說明。
[0045](I)加熱模式
[0046]如圖2所示，若設定模式為加熱模式，空調控制面板將設定的工作模式和設定溫度值發(fā)送至整車控制器中，整車控制器通過傳感器獲取當前室內環(huán)境溫度，并將設定的溫度值和當前車內的溫度值進行對比，若設定溫度值大于當前車內溫度時，整車控制器輸出電加熱驅動信號為高電平，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，啟動電加熱器，同時，動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。若設定模式為制冷模式，空調控制面板將設定的工作模式和設定溫度值發(fā)送至整車控制器中，整車控制器通過傳感器獲取當前室內環(huán)境溫度，并將設定的溫度值和當前車內的溫度值進行對比，若設定溫度值低于當前車內溫度時，整車控制器輸出空調驅動信號為高電平，使整車控制器和空調之間連接的制冷繼電器吸合，從而整車控制器向空調發(fā)送制冷信號，啟動空調，同時，動力電池通過DCDC轉換器，將高壓轉換成24V低壓為電空調供電，空調開始為駕駛室制冷。
[0049](3)自動模式
[0050]整車控制器通過傳感器獲取當前室內環(huán)境溫度，根據提前設定的適宜的溫度進行對比，然后，根據對比的結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，若車門打開且車門打開超過設定時間(如:3分鐘)，或動力電池SOC小于設定值時(本實施例中選取設定值為15%)，斷開電空調和電加熱器對應的繼電器，系統(tǒng)將停止制冷或加熱。
[0052]當整車控制器采集得到三個溫度傳感器達到或超過設定溫度值時，斷開電加熱器對應的繼電器，系統(tǒng)停止加熱。同時，整車控制器將報警信號發(fā)送給空調控制面板，以及以報文形式發(fā)送給整車儀表顯示提醒信息。當有監(jiān)測電加熱器的傳感器同時達到高溫報警值(125°C)時，整車控制器關閉這兩個加熱器加熱，直到電加熱器溫度恢復至重啟溫度。當該溫度調節(jié)系統(tǒng)的溫度過高或發(fā)生其他故障時，整車控制器將報警信號發(fā)送給空調控制面板，空調面板上的故障指示燈閃爍。整車控制器同時以報文形式發(fā)送給整車儀表顯示提醒?目息O
[0053]該溫度調節(jié)系統(tǒng)在ACC火或ON火下正常工作。在?；鸹蚩偦鸬那闆r下，可以通過翹班開關強制啟停溫度調節(jié)系統(tǒng)，此時，整車接通總火為相關器件(如:電機集成控制器、BMS、BCM和空調控制面板等)供電，使其可以正常工作。同時，電機集成控制器中的DCDC通過轉換電壓并輸出為電空調或電加熱器供電。
【主權項】
1.一種專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括整車控制器、動力電池、空調；空調用于安裝在專用電動汽車內，整車控制器控制連接空調，空調的電源接口和動力電池之間通過DC/DC轉換器相連。2.根據權利要求1所述的一種專用電動汽車節(jié)能溫度調節(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力電池之間通過高壓配電模塊相連。3.根據權利要求2所述的一種專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，電加熱器中還設置有用于檢測電加熱器溫度的傳感器。4.根據權利要求1所述的一種專用電動汽車節(jié)能溫度調節(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定溫度調節(jié)參數(shù)的空調控制面板。5.—種專用電動汽車，其特征在于，在該專用電動汽車內設有專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括整車控制器、動力電池、空調;空調用于安裝在專用電動汽車內，整車控制器控制連接空調，空調的電源接口和動力電池之間通過DC/DC轉換器相連。6.根據權利要求5所述的一種專用電動汽車，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力電池之間通過高壓配電模塊相連。7.根據權利要求6所述的一種專用電動汽車，其特征在于，電加熱器中還設置有用于檢測電加熱器溫度的傳感器。8.根據權利要求5所述的一種專用電動汽車，其特征在于，所述的整車控制器上還連接有用于設定溫度調節(jié)參數(shù)的空調控制面板。9.基于權利要求1所述的一種專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)的調節(jié)方法，其特征在于，當所述專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)中的DC/DC轉換器輸出電壓達到正常設定標準，動力電池SOC達到設定值，該系統(tǒng)的高壓啟動狀態(tài)也滿足設定條件時，該調節(jié)系統(tǒng)即可正常啟動。10.根據權利要求9所述的調節(jié)方法，其特征在于，在所述的用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)中時，當該專用電動汽車的車門打開超過設定時間，該調節(jié)系統(tǒng)將強制停止工作。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種專用電動汽車及其節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)和方法，在該專用電動汽車內設有專用電動汽車節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括整車控制器、動力電池、空調；空調安裝于專用電動汽車的駕駛室內，整車控制器控制連接空調，空調的電源接口和動力電池之間通過DC/DC轉換器相連。本發(fā)明適用于新能源專用車上的小型節(jié)能溫度調節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)結構簡單，占用空間小，可以滿足對車內小空間所需溫度的需求。同時，本系統(tǒng)為低功率溫度調節(jié)系統(tǒng)，采用24V供電，通過在電機集成控制器中設有電壓轉換模塊，將動力電池組中輸出的高壓轉換成低壓采用24V，可用于為電空調供電，從而達到節(jié)省電能，降低純電動車電耗的目的。
【IPC分類】B60H1/00
【公開號】CN105711375
【申請?zhí)枴緾N201610053429
【發(fā)明人】梁赟, 彭能嶺, 李振山, 李鈺銳, 黃彬偉
【申請人】鄭州宇通客車股份有限公司