车载空调系统及其控制方法、车辆和存储介质与流程

文档序号:33709956发布日期:2023-03-31 23:17阅读:129来源:国知局
车载空调系统及其控制方法、车辆和存储介质与流程

1.本发明涉及车载空调系统技术领域,特别涉及一种车载空调系统及其控制方法、车辆和存储介质。


背景技术:

2.随着生活品质的上升,用户驱车前往户外场地进行野餐和露营的需求越来越普遍,但难免会因户外环境的炎热或寒冷而感到不舒适,例如帐篷内的气温在夏日照射下攀升,或深夜中显著下降,用户均可能会感受到明显不舒适。如何利用车辆来提升用户的户外体验,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素:

3.本发明的主要目的是提供一种车载空调系统控制方法,旨在利用车辆来提升用户的户外体验。
4.为实现上述目的,本发明提出的车载空调系统控制方法,用于车辆的车载空调系统,所述车载空调系统设于所述车辆的车辆本体,所述车载空调系统能够向位于车外的封闭场所供风,所述车载空调系统控制方法包括:
5.获取位于车外的所述封闭场所的场内温度;
6.获取所述车载空调系统在车外供风模式下的设定温度;
7.比较所述场内温度和所述设定温度,并得出比较结果;以及
8.根据所述比较结果调节所述车载空调系统的工况。
9.在一实施例中,所述获取位于车外的所述封闭场所的场内温度的步骤包括:获取车载空调器性能qb;获取封闭场所热负荷qa;其中,t是表示场内温度的未知数;根据热平衡公式计算出场内温度t;其中,当封闭场所趋于热平衡时,存在热平衡公式qa=c1qb,c1是占比系数。
10.在一实施例中,所述封闭场所热负荷qa的计算公式为:qa=q2+q3+q4+q5;其中,q2是太阳辐射热量,q3是场所导热量,q4是新风负荷,q5是生命体散热量,所述太阳辐射热量q2、场所导热量q3、新风负荷q4、及生命体散热量q5中的至少一者包含有未知数场内温度t。
11.在一实施例中,所述太阳辐射热量q2的计算公式为:q2=(η+ρ*an/aw)*j*c2;其中,η是封闭场所的太阳透入系数,ρ是封闭场所的太阳辐射吸收系数,an是封闭场所的外表面换热系数,aw是封闭场所的内表面换热系数,j是封闭场所的太阳辐射量,c2是封闭场所的遮阳修正系数。
12.在一实施例中,所述太阳辐射量j的计算公式为:j=b*sf;其中,b是太阳辐射强度,sf是封闭场所的被辐射面积。
13.在一实施例中,所述太阳辐射热量q3的计算公式为:q3=k*sz*(t
w1-t);其中,k是封闭场所的传热系数,sz是封闭场所的总表面积,t
w1
是封闭场所的被太阳辐射的立面的外表面温度。
14.在一实施例中,所述封闭场所的外表面温度t
w1
的计算公式为:t
w1
=th+b/c3;其中,th是环境气温,b是太阳辐射强度,c3是封闭场所的传热修正系数。
15.在一实施例中,所述新风负荷q4的计算公式为:q4=(t
h-t)*c4;其中,th是环境气温,c4是封闭场所的新风修正系数。
16.在一实施例中,所述生命体散热量q5的计算公式为:q5=r5*n;其中,n是封闭场所内的人数,r5是单个用户的散热量。
17.在一实施例中,所述计算车载空调器性能qb的计算公式为:qb=qv*(h
i-ho);其中,qv是车载空调系统的质量流量;hi是车载空调器进风口的焓值;ho是车载空调器出风口的焓值。
18.在一实施例中,在所述根据热平衡公式计算出场内温度t的步骤之前,所述车载空调系统控制方法还包括:获取所述车载空调器的车外供风流量;计算所述车外供风流量与所述车载空调器的总流量的比值并作为占比系数c1。
19.在一实施例中,所述根据所述比较结果调节所述车载空调系统的工况的步骤包括:调节所述车载空调系统的出风温度和/或出风量。
20.在一实施例中,其特征在于,所述车载空调系统控制方法还包括:接收睡眠模式信号;控制所述车载空调系统进入睡眠模式;其中,所述睡眠模式包括增大所述车载空调系统的出风温度,和/或减小所述车载空调系统的出风量。
21.本发明还提出一种车载空调系统,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车载空调系统控制程序,所述车载空调系统控制程序配置为实现前述的车载空调系统控制方法的步骤。
22.在一实施例中,所述车载空调系统还包括均与所述处理器电连接的车载空调器、进风温度传感器、出风温度传感器及阳光传感器,所述阳光传感器用以检测车外环境的太阳辐射强度,所述进风温度传感器用以检测所述车载空调器的进风温度,所述出风温度传感器用以检测所述车载空调器的出风温度。
23.本发明还提出一种车辆,包括车辆本体、及前述的车载空调系统,所述车载空调系统设于所述车辆本体。
24.本发明还提出一种存储介质,所述存储介质存储有车载空调系统控制程序,所述空调系统控制程序被处理器执行时,能够实现前述的车载空调系统控制方法的步骤。
25.本发明技术方案中,当车载空调系统进入车外供风模式后,连接于车辆与帐篷之间的通风管能够将车载空调器所产生的气流导入帐篷内,以实现对帐篷的通风、制冷或制热,从而让帐篷内的用户能体验到更为舒适的气温环境,进而提升用户的户外体验。其次,通过获取帐篷的场内温度并将其与设定温度相比较,然后根据比较结果来调节车载空调系统的工况,以使帐篷内气温能尽量保持在理想范围内,也即实现对帐篷内气温的闭环控制,进而提升用户的舒适性。具体地,本发明技术方案中,场内温度既可以是通过设于帐篷内的温度传感器测量直接得到,也可以是通过计算间接得到。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
27.图1为本发明车载空调系统的硬件运行环境示意图;
28.图2为本发明车载空调系统控制方法第一实施例的步骤示意图;
29.图3为本发明车辆一实施例的结构示意图;
30.图4为图3中车辆的风道总成的结构示意图;
31.图5为图3中车辆的供外风口、通风管及封盖板的一结构示意图,此时封盖板盖合且通风管处于收纳状态;
32.图6为图3中车辆的供外风口、通风管及封盖板的另一结构示意图,此时封盖板开启且通风管处于使用状态;
33.图7为本发明车辆另一实施例的结构示意图;
34.图8为图7中通风管与车辆本体的副仪表板的一安装结构示意图;
35.图9为图8中通风管与副仪表板的另一安装结构示意图。
36.附图标号说明:
37.标号名称标号名称10车辆本体221a侧吹面风道10a车身a柱221b中央吹面风道10b车身b柱222后排吹面风道10c车身c柱223后排吹脚风道10d后斗23供外风道11副仪表板30通风管111副仪表板出风口30a内端112第二磁吸部30b外端21供外风口31伸缩软管21a安装腔段32支撑框架21b收纳腔段33第一磁吸部22供内风道40封盖板221前排吹面风道50遮挡帘
38.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
40.需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
41.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,
例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“a和/或b”为例,包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
43.本发明提供一种车载空调系统和具有该车载空调系统的车辆,车辆包括车辆本体,车载空调系统设于车辆本体。请参照图1,图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车载空调系统结构示意图,该车载空调系统可以包括:处理器1001,例如中央处理器(central processing unit,cpu),通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(wireless-fidelity,wi-fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(random access memory,ram)存储器,也可以是稳定的非易失性存储器(non-volatile memory,nvm),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
44.本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对车载空调系统的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
45.如图1所示,作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及车载空调系统控制程序。在图1所示的车载空调系统中,网络接口1004主要用于与其他设备进行数据通信;用户接口1003主要用于与用户进行数据交互;本发明车载空调系统中的处理器1001、存储器1005可以设置在车载空调系统中,车载空调系统通过处理器1001调用存储器1005中存储的车载空调系统控制程序,并执行本发明实施例提供的车载空调系统的控制方法。
46.请参照图3至9,在本发明实施例中,车载空调系统包括车载空调器、连通于车载空调器的风道总成、及连通于风道总成的出风口,车辆本体10具有乘员舱,出风口包括设于乘员舱内的供内风口,风道总成包括供内风道22,供内风道22连通于供内风口与车载空调器之间,从而使车载空调器所产生的气流经供内风道22及供内风口,流入乘员舱内并调节乘员舱内的温度。
47.具体而言,以具有三排座椅的mvp(multi-purpose vehicle,多用途汽车)车型为例进行说明,车辆本体10包括车身a柱10a、车身b柱10b、车身c柱10c、车身地板,乘员舱内由车头朝车尾方向(即由前朝后方向)依次排布有前排座椅、后排座椅及三排座椅,其中,乘员舱内的供内风口包括仪表板上的出风口(即仪表板出风口,通常用于前排吹面)、副仪表板上的出风口(即副仪表板出风口111,通常用于后排吹面)、前门饰板上的出风口(即前门出
风口,通常用于车窗玻璃的除雾)、b柱内饰板上的出风口(即b柱出风口,通常用于后排吹面)、c柱内饰板上的出风口(即c柱出风口,通常用于三排吹面)、顶棚上的出风口(即顶棚出风口,通常用于后排吹面或三排吹面)、前排吹脚风道的出风口、及后排吹脚风道223的出风口(通常用于后排吹脚)等。相对应地,车身b柱10b内设有b柱风道,b柱风道连通于b柱出风口与车载空调器之间;车身c柱10c内设有c柱风道,c柱风道连通于c柱出风口与车载空调器之间;乘员舱的顶部设有顶棚风道,顶棚风道连通于顶棚出风口与车载空调器之间。当然,容易理解,上述供内风口及供内风道22的结构配置不限于mvp车型,还可以是轿车、越野车或皮卡车型等。
48.在一实施例中,车辆本体10的外侧面上设有专门的供外风口21,利用该供外风口21能够向车外吹风。例如,请参照图3至6,在一实施例中,车辆本体10上的出风口还包括供外风口21,供外风口21设于车辆本体10的外侧面,风道总成还包括供外风道23,供外风道23连通于供外风口21与车载空调器之间。需要说明的是,车辆本体10的外侧面包括车身钣金件、车身开闭件、及外饰件等零部件的外侧面,例如侧围外板、前门外板、c柱外饰板或皮卡车型的后斗10d(即货斗)等,也即,供外风口21可以设于上述任一种能够显露在车辆本体10外侧的零部件上,以便能将由供外风道23送来的气流导向车外空间。如此,用户可以进一步借助通风管,将通风管的一端连接在供外风口21上,另一端连接在封闭场所上或直接伸入封闭场所内,而能够将车载空调器所产生的气流导入封闭场所内,以实现对封闭场所的通风、制冷或制热。具体地,通风管既可以是可伸缩或可折叠地固定在供外风口21上,也可以是与供外风口21可拆卸连接。
49.需要说明的是,封闭场所指的是设于户外且能够提供庇护的庇护所,例如帐篷、小竹屋、小木屋、集装箱等,当用户驱车到户外后遇到或自行搭建封闭场所时,能够利用其作为活动空间在里面活动或休息,这时候利用车载空调器向封闭场所内吹风,能够让待在封闭场所内的用户更加舒适。
50.请参照图3和4,在一些实施例中,供外风道23连通于供内风道22,也即,利用现成的供内风道22结构作为供外风道23的一部分,换而言之,供外风道23作为供内风道22的新增分支管道,如此,能够简化风道总成的结构,进而能够降低车辆的制造成本及整体重量。当然,在其他实施例中,还可以是专门为供外风口21配置独立的供外风道23结构,该供外风道23直接连接到车载空调器上,而不利用现成的供内风道22作为其导通气流的部分路径。
51.不失一般性地,仪表板出风口通常包括前排侧出风口和前排中央出风口,前排侧出风口通常设有两个且分别设于主驾驶侧和副驾驶侧;前排中央出风口通常设于主驾驶侧和副驾驶侧之间。车载空调器通常设于仪表板内,供内风道22包括设于仪表板内的前排吹面风道221,前排吹面风道221包括侧吹面风道221a和中央吹面风道221b,侧吹面风道221a连通于前排侧出风口与车载空调器之间,中央吹面风道221b连通于前排中央出风口与车载空调器之间。副仪表板出风口111通常设于副仪表板的后端盖上,供内风道22包括设于副仪表板内的后排吹面风道,后排吹面风道连通于副仪表板出风口111与车载空调器之间。
52.可以理解地,供外风口21的布置位置具有多种选择,例如可以布置在车身a柱10a、车身b柱10b、车身c柱10c、皮卡后斗10d的前端面等。请参照图3和4,在车辆配置有侧吹面风道221a的实施例中,供外风口21设于车身a柱10a,供外风道23连通于侧吹面风道221a。具体可选地,如图4所示,供外风道23连接在侧吹面风道221a的靠近前排侧出风口的一端,供外
风口21设在车身a柱10a的靠近前排侧出风口的位置,如此能够缩短供外风道23的长度,从而有利于简化风道总成的结构,并降低供外风道23对仪表板内部零件的布置方案所造成的负面影响。
53.请参照图3和4,在车辆配置有后排吹面风道和/或后排吹脚风道223的实施例中,供外风口21设于车身b柱10b的下侧缘,供外风道23连通于后排吹脚风道223或后排吹面风道。也即,供外风道23沿车辆本体10的左右方向延伸,从而有利于缩短供外风道23的长度尺寸。需要说明的是,不失一般性地,车身b柱10b通常被关闭状态的前门和后门遮挡住,所以若供外风口21设于车身b柱10b,则可以是将前门和/或后门开启,以让供外风口21显露于外;也可以是前门和/或后门上对应供外风口21设有避让口,以便前门和后门均关闭时供外风口21也能显露于外。
54.以此类推,若车辆配置有b柱出风口和b柱风道,则设于车身b柱10b的供外风口21可以直接连通于b柱风道;若车辆配置有顶棚出风口和顶棚风道,则设于车身b柱10b的供外风口21可以直接连通于顶棚风道;若车辆配置有c柱出风口和c柱风道,则设于车身c柱10c的供外风口21可以直接连通于c柱风道。
55.当然,请参照图3,本发明实施例中,还可以是供外风口21设有至少两个,例如在车身a柱10a设有一个供外风口21,在车身b柱10b也设有一个供外风口21。本实施例中可选地,除了正在被使用的通风管及其供外风口处于开启状态以外,其余供外风口和所有供内风口均可受车载空调系统控制而自动关闭,例如在供内风口、供内风道、供外风口、供外风道或鼓风机上设置电动风门,以便实现选择性地使个别或全部的供内风口自动启闭。如此,能够使车载空调器的绝大部分气流均流向封闭场所,而提升流入封闭场所的流量,并提升吹风效果。
56.为了提高车外吹风功能的使用便捷性,请参照图5和6,在车辆设有供外风口21的实施例中,可选地,供外风口21包括相连通的安装腔段21a和收纳腔段21b,收纳腔段21b连通车外侧设置,供外风道23的外端30b口设于安装腔段21a;车载空调系统还包括通风管30,通风管30具有内端30a和外端30b,通风管30的内端30a连通于供外风道23的外端30b口,通风管30具有收纳状态和使用状态,于收纳状态,通风管30能够收纳在收纳腔段21b内;于使用状态,通风管30的外端30b伸出收纳腔段21b并与封闭场所相连通。如此,车辆自带通风管30,能够方便用户将车载空调器所产生的气流导向更远或更高的区域,从而提高车外吹风功能的使用效果及灵活性。当然,在其他实施例中,还可以是通风管30能够拆卸连接于供外风道23的外端30b口,或者,通风管30能够拆卸连接于供外风口21;如此,不需要使用通风管30时可将通风管30拆下单独收纳,从而能够简化供外风口21的结构。
57.为了能保护供外风道23和供外风口21,请参照图5和6,在一实施例中,车辆还包括封盖板40,封盖板40活动连接于收纳腔段21b,以遮盖或显露收纳腔段21b。如此,能够保持车辆外造型的平整性,并能够保护供外风道23及供外风口21,起到防尘作用。当然,在其他实施例中,还可以是车辆还包括盖板,盖板通过卡接或螺接等方式可拆卸安装在供外风道23的外端30b口上。在一实施例中,封盖板40的一侧转动连接于收纳腔段21b,另一侧卡接于收纳腔段21b。当然,在一些实施例中,还可以是封盖板40的朝向收纳腔段21b的一侧凸设有外螺纹柱面,收纳腔段21b的内壁面对应外螺纹柱面设有适配的螺纹孔段,也即,封盖板40与收纳腔段21b螺纹连接。在另一些实施例中,封盖板40滑动连接于收纳腔段21b,例如可参
照副仪表板上储物盒的活动卷帘结构,或者是参照车内遮阳板上用于盖合化妆镜的滑盖结构。
58.请参照图9,在通风管30能够拆卸的实施例中,可选地,通风管30的内端30a设有第一磁吸部33,供外风口21、供外风道23或供内风口上对应设有第二磁吸部112,第一磁吸部33能够磁吸固定在第二磁吸部112上。具体地,第一磁吸部33和第二磁吸部112至少有一者配置为磁体,另一者可以是磁性金属。如此,便于通风管30的安装和拆卸。例如,请参照图9,副仪表板出风口111的周圈设有四个磁性金属块,通风管30的内端30a面设有环形磁体。当然,在其他实施例中,还可以是通风管30的内端30a通过卡接结构、螺钉或魔术贴安装在供外风口21、供外风道23或供内风口上。
59.通风管30的伸缩结构具有多种形式,例如,请参照图6和9,在一实施例中,通风管30设有伸缩结构,伸缩结构包括伸缩软管31和设于伸缩软管31的多个支撑框架32,多个支撑框架32沿伸缩软管31的延伸方向间隔分布。如此,通过支撑框架32既能够使伸缩软管31保持一定的形状,又能够方便伸缩软管31的折叠收纳,并且伸缩软管31还能够改变通风管30的整体延伸方向。当然,在一些实施例中,还可以是通风管30包括多个管段,相邻两管段之间能够相对滑动伸缩,从而改变其长度。在另一些实施例中,还可以是通风管30配置为软管,例如帆布软管、pvc(polyvinyl chloride,聚氯乙烯)皮软管等,能够折叠收纳在收纳腔段21b内。
60.在一实施例中,伸缩软管31的材质配置为帆布、pvc皮、pu(poly urethane,聚氨酯)皮及铝箔的其中一种。可选地,帆布选择防水帆布,既能够适用于雨雪天气,又具备耐剐蹭、耐磨损且成本低的优势。
61.当然,车辆也可以不设置专门的供外风道23和供外风口21,而是利用通风管连接到供内风口上以将车载空调器产生的气流导向车外的封闭场所。例如,请参照图7至9,在本发明另一实施例中,车载空调系统还包括通风管30,通风管30具有内端30a和外端30b,通风管30的内端30a能够拆卸连接于供内风口(例如图9中的副仪表出风口111),通风管30的外端30b能够伸出乘员舱并与封闭场所相连通。如此,用户能够利用便于拆装的通风管30连接在供内风口,以将车载空调器所产生的气流引导至封闭场所,能够简化车辆的结构并提升用户在封闭场所内的舒适性及便捷性。本实施例中可选地,除了与通风管连通的供内风口处于开启状态以外,其余供内风口可受车载空调系统控制而自动关闭,如此,能够使车载空调器的绝大部分气流均流向封闭场所,而提升流入封闭场所的流量,并提升吹风效果。
62.在一实施例中,车载空调器包括制冷模块、制热模块和鼓风机,其中制冷模块包括压缩机、与压缩机相连通的冷凝器、与压缩机相连通的蒸发器、与压缩机相连通的膨胀阀、及用以向冷凝器吹风的散热风扇,制热模块包括电加热器、水路、与水路相连通的水泵、与水路相连通的暖风芯及与水路相连通的三通阀,水路用以供冷却液流通并至少部分设于发动机上,以利用发动机工作时产生的热量升温;鼓风机工作时所产生的气流能够与蒸发器或暖风芯进行热交换,然后输出至车辆的乘员舱内。具体而言,该车载空调器的制冷原理为:制冷剂通过压缩机压缩为高温高压气体,经过冷凝器散热后变为高温高压液体,再经过膨胀阀节流后流入蒸发器并吸收热量而变成低温低压气体,然后回到压缩机进行下一轮循环,该过程中鼓风机产生的气流经过蒸发器时得以降温。该车载空调器的制热原理为:第一模式下,此时发动机冷却液温度足够,冷却液通过水泵直接送入暖风芯然后回到水泵,以使
鼓风机产生的气流经过暖风芯时得以升温;第二模式下,此时发动机冷却液温度过低,三通阀调节冷却液走向,使得冷却液依次经过水泵、电加热器和暖风芯,然后回到水泵,其中电加热器用以加热水路内的冷却液。
63.当然,在其他实施例中,车载空调器的制冷模块和制热模块还可以是其他结构形式,例如半导体制冷和制热的结构形式,由于相关技术较为成熟,故在此不再一一赘述。
64.在一实施例中,本发明车载空调系统还包括进风温度传感器、出风温度传感器、及阳光传感器,阳光传感器通常设于仪表板上并位于前风挡玻璃下方,并用于检测太阳辐射强度。进风温度传感器用于检测车载空调器的进风温度(即车外气温),出风温度传感器用于检测车载空调器的出风温度,例如进风温度传感器可以设于车载空调器的进风口内,出风温度传感器可以设于车载空调器的出风口内或蒸发器上。
65.本发明还提出一种车载空调系统控制方法,用于车辆的车载空调系统,该车载空调系统能够向位于车外的封闭场所供风,为便于行文,下文将以帐篷为例作为封闭场所进行解释说明。请参照图2,在本发明车载空调系统控制方法的第一实施例中,该车载空调系统控制方法包括步骤s10、步骤s20、步骤s30及步骤s40。
66.步骤s10:获取位于车外的封闭场所的场内温度。
67.本实施例中,场内温度指的是随着环境和时间变化而改变的实际温度数据,而不是预设的恒定数值的温度数据,如此,才能支持车载空调系统实现后续对帐篷内温度的闭环控制步骤。具体而言,本实施例中既可以通过直接测量得到帐篷内的场内温度,也可以通过间接测量其他参数并代入热平衡公式以计算得到场内温度。例如,在帐篷内设有温度传感器的实施例中,车载空调系统能够利用物联网与温度传感器实现无线通信,并从温度传感器上获取到实时数据。
68.步骤s20:获取车载空调系统在车外供风模式下的设定温度。
69.本实施例中,当车载空调系统接收到供外开启信号后,其会受控进入车外供风模式,以使车载空调器所产生的气流能经由风道总成、出风口及通风管导入车外的帐篷内,以实现对帐篷内部空间进行制冷、制热或吹风。通过专门设置的车外供风模式,使车载空调系统在接收到供外开启信号后能自动进入车外供风模式,以实现车外吹风功能,并且使用灵活,适用于多样的封闭场所,从而能够提高户外活动的舒适性及便捷性。并且,利用车载空调器来代替独立的便携式户外空调器,能够节省便携式户外空调器的购置成本和维护成本,且车外供风装置的自身结构简单、生产成本低,从而实现让用户能以较低的成本在户外体验到空气调节功能的效果。
70.具体而言,供外开启信号的来源具有多种方式,例如可以是用户操作车载中控屏、输入语音指令、操作手机或平板电脑上的应用程序来发送远程指令给车辆,以启动车外吹风功能(也即控制车载空调系统进入车外供风模式),则车载空调系统的处理器就会接收到这些供外开启信号。当然,用户还可以设定预约开启的时间,以定时启动车外吹风功能。
71.本实施例中,设定温度即为理想温度,其既可以是车载空调系统出厂时默认设定的温度值,也可以是车载空调系统存储了上次退出车外供风模式时设定的温度值,还可以是用户根据需求变化而调整后的温度值。具体地,用户可以通过操作车载中控屏、输入语音指令、操作手机或平板电脑上的应用程序来调整设定温度,以控制车载空调系统根据该设定温度进行工作。
72.步骤s30:比较场内温度和设定温度,并得出比较结果。
73.具体而言,比较场内温度和设定温度,实质上就是比较帐篷内的实际温度和理想温度,然后通过对帐篷内温度的闭环控制,使帐篷内温度能尽量保持在理想温度范围值,进而提升用户的舒适性。特别地,当用户在户外帐篷内休息过夜时,由于夜间户外环境气温下降明显,若车载空调系统只是按照恒定工况工作,则会导致帐篷内温度超出舒适温度值范围,并使用户感受到诸如寒冷等不舒适的状态。
74.步骤s40:根据比较结果调节车载空调系统的工况。
75.具体而言,当车载空调系统处于制冷模式下,若场内温度小于设定温度,则表示帐篷内的实际温度偏低,需要降低车载空调系统的制冷输出量;若场内温度大于设定温度,则表示帐篷内的实际温度偏高,需要提高车载空调系统的制冷输出量。当车载空调系统处于制热模式下,若场内温度小于设定温度,则表示帐篷内的实际温度偏低,需要提高车载空调系统的制热输出量;若场内温度大于设定温度,则表示帐篷内的实际温度偏高,需要降低车载空调系统的制热输出量。
76.本实施例中可选地,根据比较结果调节车载空调系统的工况的步骤包括:调节车载空调系统的出风温度和/或出风量。需要说明的是,出风温度指的是车载空调器出风口处的空气温度,出风量指的是车载空调器出风口处的空气流量(即质量流量)。例如,制冷模式下调节压缩机的功率以调节蒸发器温度,进而实现对出风温度的调节;或者是,调节鼓风机的转速或电动风门的开度等以实现对出风量的调节。
77.本发明技术方案中,当车载空调系统进入车外供风模式后,连接于车辆与帐篷之间的通风管能够将车载空调器所产生的气流导入帐篷内,以实现对帐篷的通风、制冷或制热,从而让帐篷内的用户能体验到更为舒适的气温环境,进而提升用户的户外体验。其次,通过获取帐篷的场内温度并将其与设定温度相比较,然后根据比较结果来调节车载空调系统的工况,以使帐篷内气温能尽量保持在理想范围内,也即实现对帐篷内气温的闭环控制,进而提升用户的舒适性。具体地,本发明技术方案中,场内温度既可以是通过设于帐篷内的温度传感器测量直接得到,也可以是通过计算间接得到。
78.在本发明车载空调系统控制方法的第二实施例中,基于上述车载空调系统控制方法第一实施例,步骤s10包括步骤s11、步骤s12和步骤s13。
79.步骤s11:获取车载空调器性能qb。
80.具体而言,车载空调器性能qb包括制冷性能和制热性能,本实施例中可选地,利用空气焓差法计算得到车载空调器性能qb,也即,车载空调器性能qb的计算公式为:qb=qv*(h
i-ho);其中,qv是车载空调器的质量流量,指的是车载空调器的总流量,单位为kg/h,即千克/小时;hi是车载空调器进风口的焓值,ho是车载空调器出风口的焓值,hi和ho的单位均为kj/kg,即千焦耳/千克。
81.不失一般性地,车载空调器的质量流量qv通常与其循环模式、设定温度及鼓风机转速相关,理论上是一张矩阵表,该矩阵表的精度根据整车状态下车载空调器的标定情况而定。当然,若对质量流量qv的数值精度要求不高,也可以将其设定为与鼓风机转速呈线性相关,也即,本实施例中可选地,可根据鼓风机转速直接得出该工况下对应的质量流量qv。如此,能够减少处理器的运算步骤及运算时间。当然,在其他实施例中,还可以是先同时获取车载空调器的循环模式(内循环或外循环)、设定温度及鼓风机转速等实际数据,并根据
矩阵表得出准确的实际质量流量qv。
82.当然,在其他实施例中,还可以采用其他方式得到车载空调器性能qb,例如,在车载空调器标定时,矩阵表中还记录了车载空调器性能的对应数据,然后在实际应用时直接根据矩阵表来获得对应工况下的车载空调器性能qb实际数据,而不需要再通过焓差法计算。
83.本实施例中,车载空调器进风口的焓值hi可通过获取进风口内空气的温度及湿度数据,即进风温度及进风湿度,并由空气焓湿图(enthalpy diagram)查表得出相对应的焓值,其中空气焓湿图可预存在车载空调系统的存储器上。同理,车载空调器出风口的焓值ho可通过获取出风口内空气的温度及湿度数据,即出风温度及出风湿度,并由空气焓湿图查表得出相对应的焓值。其中,进风湿度和出风湿度可采用出厂默认值,例如默认车载空调器的进风湿度和出风湿度均为50%;温度数据通过温度传感器获取,具体包括进风温度传感器和出风温度传感器,进风温度传感器用于检测进风温度(即车外气温),出风温度传感器用于检测出风温度,例如进风温度传感器可以设于车载空调器的进风口内,出风温度传感器可以设于车载空调器的出风口内或蒸发器上。当然,在其他实施例中,还可以通过设于进风口、出风口内的两个湿度传感器分别获取进风湿度和出风湿度;或者是在出风口内设置湿度传感器获取出风湿度,同时利用互联网或物联网,也即利用4g/5g等移动通信模块、或诸如蓝牙模块等无线通信模块,从其他信息渠道间接获取到室外空气湿度,例如根据车辆的定位信息获取该位置所属城市/地区的天气预报信息,其中天气预报信息包括室外空气湿度,并将该室外空气湿度作为进风湿度。
84.具体可选地,当车载空调器处于制冷模式时,出风温度t2=蒸发器温度+5℃,也即,当出风温度传感器设于蒸发器并测得蒸发器温度后,在蒸发器温度的基础上增加5℃以作为出风温度;当车载空调器处于制热模式时,出风温度t2=车外气温(即进风温度)+30℃,也即,当进风温度传感器测得车外气温后,在车外气温的基础上增加30℃以作为出风温度;当车载空调器仅进行通风(即无制冷或制热)时,出风温度t2=蒸发器温度,也即,此时蒸发器温度直接作为出风温度。进风温度t1=车外气温=环境气温th。
85.步骤s12:获取封闭场所热负荷qa;其中,t是表示场内温度的未知数。
86.本实施例中封闭场所热负荷qa的计算公式为:qa=q2+q3+q4+q5;其中,q2是太阳辐射热量,表示为封闭场所吸收的辐射热负荷;q3是场所导热量,表示为封闭场所的外侧热量传导至内侧时导致的热负荷;q4是新风负荷,表示为封闭场所的外侧空气经由透气窗、孔隙或缝隙进入内侧时导致的热负荷;q5是生命体散热量,表示为处于封闭场所内的所有生命体散热量;太阳辐射热量q2、场所导热量q3、新风负荷q4、及生命体散热量q5中的至少一者包含有未知数场内温度t。
87.具体而言,本实施例中可选地,太阳辐射热量q2的计算公式为:q2=(η+ρ*an/aw)*j*c2;其中,η是封闭场所的太阳透入系数;ρ是封闭场所的太阳辐射吸收系数;an是封闭场所的外表面换热系数,aw是封闭场所的内表面换热系数,单位均为w/(m2·
k),即瓦/(平方米
·
开尔文);j是封闭场所的太阳辐射量;c2是封闭场所的遮阳修正系数。
88.不失一般性地,市面上主流帐篷的外帐面料通常是尼龙布、涤纶布、牛津布和丝芙绸等,内帐面料通常是尼龙绸、牛津布和棉布等。可选地,帐篷的太阳透入系数η取值范围为0.1≤η≤0.5,例如取η=0.1;帐篷的太阳辐射吸收系数ρ取值范围为0.1≤ρ<1,例如取ρ=
0.5;帐篷的外表面换热系数an取值范围为10w/(m2·
k)≤an≤20w/(m2·
k),例如取an=15w/(m2·
k);帐篷的内表面换热系数aw取值范围为15w/(m2·
k)≤aw≤35w/(m2·
k),例如取aw=25w/(m2·
k);帐篷的遮阳修正系数c2取值范围为0.5≤c2≤1.5,例如取c2=1。
89.进一步可选地,太阳辐射量j的计算公式为:j=b*sf;其中,b是太阳辐射强度,单位为w/m2,即瓦/平方米;sf是封闭场所的被辐射面积,单位为m2,即平方米。不失一般性地,车辆通常配置有阳光传感器,阳光传感器通常设于仪表板上并位于前风挡玻璃下方,并用于检测太阳辐射强度。考虑到车辆通常停放在帐篷的不远处,因此帐篷和车辆所处环境的太阳辐射强度基本一致,所以帐篷的太阳辐射强度b可直接引用车辆上阳光传感器所测得的数据。当然,在其他实施例中,还可以是车载空调系统利用互联网或物联网,从其他信息渠道间接获取到帐篷所受的太阳辐射强度,例如根据车辆的定位信息获取该位置所属城市/地区的天气预报信息,其中天气预报信息包括太阳辐射强度信息,并将该太阳辐射强度信息作为帐篷的太阳辐射强度b。
90.被辐射面积sf的获得方式具有多种,例如,在一实施例中,用户输入帐篷的尺寸规格或类型,则车载空调系统据此得到该类型及尺寸规格下帐篷的总暴露面积sb,例如双人六角帐篷的总暴露面积sb设定为8m2,这些尺寸参数可根据主流帐篷的大数据形成数据库并预存在存储器上。需要说明的是,sf和sb的单位均为m2,即平方米;帐篷的总暴露面积sb指的是帐篷除底面以外所有立面的面积之和,立面包括侧壁面和顶面;可以理解,由于外帐和内帐在重叠区域只有外帐受阳光的直接辐射,所以重叠区域只计算一次面积。容易理解,在正午阳光照射下帐篷的被辐射面积sf等于其总暴露面积sb,而当朝阳照射或夕阳照射下,由于太阳接近地平线导致阳光无法完全覆盖帐篷的总暴露面积sb,这时可设定帐篷的被辐射面积sf为其朝向太阳一侧的暴露面积,例如可以是其总暴露面积sb的二分之一或三分之二。也即,本实施例中可选地,被辐射面积sf设有多个梯度值并对应多个时间段,例如多个时间段包括由日出时刻起至上午8点、由上午8点起至下午4点、及由下午4点起至日落时刻,在第一个时间段和第三个时间段内帐篷的被辐射面积sf等于其总暴露面积sb的二分之一,在第二个时间段内帐篷的被辐射面积sf等于其总暴露面积sb。当然,在其他实施例中,被辐射面积sf也可以恒定取值出厂设定的默认值,例如出厂默认设定帐篷的被辐射面积sf=帐篷的总暴露面积sb。
91.进一步可选地,场所导热量q3的计算公式为:q3=k*sf*(t
w1-t)+k*(s
b-sf)*(t
w2-t)+k*sd*(t
w3-t);其中,k是封闭场所的传热系数,单位为w/(m2·
k),即瓦/(平方米
·
开尔文);sf是封闭场所的被辐射面积,sb是封闭场所的总暴露面积,sd是封闭场所的底面积;t
w1
是封闭场所的被太阳辐射的立面的外表面温度,t
w2
是封闭场所的未被太阳辐射的立面的外表面温度,t
w3
是封闭场所的底面的外表面温度,t
w1
、t
w2
、t
w3
的单位均为℃,即摄氏度。也即,本实施例中,场所导热量q3含有未知数场内温度t。可以理解,t
w1
、t
w2
、t
w3
实际上表示的是封闭场所外侧面上不同区域的外表面温度,以是否被太阳辐射和是否接触地面为划分依据,而将外侧面至少划分出了三种区域,包括被太阳辐射的立面区域、未被太阳辐射的立面区域及底面区域,这三种区域的外表面温度可能有所差异。但为了简化处理器的运算步骤及运算时间,本实施例可选地,设定t
w1
=t
w2
=t
w3
,则有场所导热量q3=k*sz*(t
w1-t),sz是封闭场所的总表面积,指的是帐篷包括立面和底面在内的所有表面积之和,也即,总表面积sz等于总暴露面积加上底面积。例如双人六角帐篷的总表面积设定为14m2,这些尺寸参数可根
据主流帐篷的大数据进行归纳总结,然后形成标准模型数据库并预存在存储器上。其中,sd和sz的单位均为m2,即平方米。当然,在其他实施例中,还可以是t
w1
、t
w2
及t
w3
这三者中至少两个的数值配置为不同,例如t
w1
=(t
w2
+5)=(t
w3
+10)。进一步可选地,帐篷的传热系数k的取值范围为1w/(m2·
k)≤k≤10w/(m2·
k),例如可取k=5w/(m2·
k)。
92.本实施例中可选地,封闭场所的外表面温度t
w1
的计算公式为:t
w1
=th+b/c3;其中,th是环境气温,指的是帐篷所在环境下的室外气温,单位为℃,即摄氏度;b是太阳辐射强度;c3是封闭场所的传热修正系数。不失一般性地,车辆通常配置有进风温度传感器,进风温度传感器用于检测车外气温,而帐篷和车辆所处环境的环境气温基本一致,因此帐篷的环境气温可直接引用车辆上进风温度传感器所测得的数据。当然,在其他实施例中,还可以是车载空调系统利用互联网或物联网,从其他信息渠道间接获取到帐篷的环境气温,例如根据车辆的定位信息获取该位置所属城市/地区的天气预报信息,其中天气预报信息包括环境气温(即室外气温),并将该太阳辐射强度信息作为帐篷的环境气温th。帐篷的遮阳修正系数c3取值范围为35≤c3≤65,例如取c3=50。当然,在其他实施例中,还可以是t
w1
配置为高于环境气温某一固定数值,例如t
w1
=(th+10)。
93.进一步可选地,新风负荷q4的计算公式为:q4=(t
h-t)*c4;其中,th是环境气温,c4是封闭场所的新风修正系数。也即,本实施例中的新风负荷q4与帐篷的内外温差呈线性相关,且新风负荷q4含有未知数场内温度t。可以理解,帐篷的出入口和透气窗通常可供用户选择性地开启或关闭,以增强帐篷内外空气的交换速率,当然,也有部分帐篷产品存在至少一个透气窗无法被关闭的设计;这些区域的启闭情况会显著影响到流入封闭场所内的外界空气量。由于帐篷使用情况较为复杂,本实施例可选地,c4取值范围为0<c4≤50,定义帐篷的总空气交换截面积与帐篷的总暴露面积之间的比值为x,并设定当0%<x≤5%时,c4=10;当5%<x≤10%时,c4=15;当10%<x≤15%时,c4=20;当15%<x≤20%时,c4=25,以此类推,直至c4=50;用户可估算出x值并通过人机交互界面输入至车载空调系统中,以使车载空调系统能根据实际x值确定出匹配的c4值。可以理解,当用户想要使帐篷内的制热或制冷效果保持在较稳定的状态时,通常会将帐篷上能被关闭的出入口和透气窗均关闭严实,但考虑到即使关闭严实后帐篷上仍难免会存在一些孔隙或缝隙,所以取值c4=10以表示帐篷关闭所有的出入口和透气窗的情况,因此可选地,封闭场所的新风修正系数c4恒定取值出厂设定的默认值,c4=10,如此能够简化处理器的运算步骤及运算时间。
94.当然,在其他实施例中,还可以是根据帐篷的类型及尺寸参数而定,其中,类型及尺寸参数包括透气窗的数量及面积等,用户根据实际情况在车载中控屏输入比值x,处理器就能根据不同的比值x选取c4值;或者是根据用户输入的帐篷类型、透气窗数量和/或透气窗面积,处理器据此计算出比值x,再根据不同的比值x选取c4值。
95.进一步可选地,生命体散热量q5的计算公式为:q5=r5*n;其中,n是封闭场所内的人数,r5是单个用户的散热量,单位为w,即瓦。可以理解,在帐篷内活动的生命体通常只有用户,只有极少数情况下才会有诸如宠物的其他生命体进入帐篷,所以本实施例中生命体散热量q5只考虑用户的散热量。可选地,r5取值范围为80w≤r5≤120w,例如取r5=100w。
96.不失一般性地,主流帐篷的规格通常是单人帐篷、双人帐篷和三人帐篷,并且以家庭为单位进行户外活动时,每个家庭的成员数量通常在2人至4人。因此,n的取值可以是根据上述大数据统计结果,在车载空调系统出厂时就默认设定好数值,例如n=2。当然,也可
以是用户根据实际情况自行输入的数值,例如通过车载中控屏或手机的应用程序输入n=1或n=3。或者是用户输入帐篷的尺寸规格或类型,例如输入双人六角帐篷,则车载空调系统据此判断n=2。
97.当然,n的取值还可以是车载空调系统根据实测数据自动确认,例如,在一实施例中,车载空调系统还包括设于乘员舱内的人员检测器,人员检测器与处理器电连接并能够检测乘员舱内的人员。具体地,人员检测器可以是摄像头、红外传感器或压力传感器等,例如,可以通过乘员舱内设置的摄像头采集乘员舱内的图像,并对图像进行分析以判断乘员舱内人员数量及人员所在位置;或者是通过红外传感器来识别乘员舱内人员数量及人员所在位置;或者是座椅上设置有压力传感器,当座椅上乘坐有人时会触发压力传感器,从而确认乘员舱内人员数量及人员所在位置。如此,当用户驱车前往户外场地的路途中,车载空调系统就能通过人员检测器自动获取到车内的准确人员数,例如测得车内共有4个人;然后当用户抵达户外场地并进入帐篷后选择开启车外供风模式时,车载空调系统就会以n=4代入生命体散热量q5的计算公式中,进而提升车载空调系统的智能化及使用便捷性。
98.当然,在其他实施例中,还可以是生命体散热量q5=r5*n+(r5')*(n');其中,n是封闭场所内的人数,r5是单个用户的散热量,n'是封闭场所内的动物数量,r5'是单只动物的散热量,动物包括猫狗宠物等。
99.可以理解,本发明技术方案中对封闭场所热负荷qa的计算还可以包括其他热负荷,例如帐篷内用电设备的散热量等,也即,qa=q2+q3+q4+q5+q6;其中,q6是帐篷内用电设备的散热量,表示为用户在帐篷内使用诸如照明灯、电热毯之类的用电设备时,用电设备工作时所散发的热量。在其他实施例中,根据不同封闭场所的大数据(包括实验数据)归纳出多种标准模型并预先存储在存储器上,以形成数据库供调取,例如用户在人机交互界面选定封闭场所为双人六角帐篷、且帐篷的透气窗数量为2个后,处理器直接调取数据库中双人六角帐篷所对应的包含未知数t的热负荷qa表达式,而不需要再通过一步步的计算间接得到热负荷qa。
100.步骤s13:根据热平衡公式计算出场内温度t;其中,当封闭场所趋于热平衡时,存在热平衡公式qa=c1qb,c1是占比系数。
101.具体而言,当帐篷内处于热平衡状态,意味着车载空调器产生的制冷或制热性能中用于帐篷的部分恰好等于帐篷的热负荷,此时帐篷的场内温度稳定在某一数值。当然,由于帐篷的热负荷属于动态变化中,因此热平衡是属于动态平衡状态。占比系数c1表示车载空调器性能中实际用于帐篷内气温调节的占比,c1取值范围为0<c1≤1,例如当通风管所在的出风口开启而其余出风口均关闭,以使车载空调器产生的制冷或制热气流均被导入帐篷内,从而使车载空调器的全部制冷性能或制热性能均用以调节帐篷内气温,此时,占比系数c1=1。
102.本实施例通过理论计算法,也即利用热平衡公式计算得出场内温度t,只需使用车辆上已有的零件(包括阳光传感器、进风温度传感器等)即可,而不需要在帐篷内额外设置具备无线通信功能的温度传感器,如此,能够简化车载空调系统的结构,并降低车外供风模式下的零件配置成本。
103.在本发明车载空调系统控制方法的第三实施例中,基于上述车载空调系统控制方法第二实施例,在步骤s13之前,车载空调系统控制方法还包括步骤步骤s14和步骤s15。
104.步骤s14:获取车载空调器的车外供风流量。
105.具体而言,车外供风流量指的是在车外供风模式下,车载空调器所产生的制冷或制热气体中被导入帐篷内的流量,其占据车载空调器的总流量的比值即可用于表示占比系数c1。在出风口包括供外风口的实施例中,可选地,在供外风口所在气流支路(例如供外风口或供外风道)上设有空气流量计,以检测该气流支路上的流量数据,该气流支路上的流量即作为车外供风流量。在出风口只包含供内风口的实施例中,可选地,在每一供内风口所在气流支路(例如供内风口、供内风道或鼓风机)上均设有空气流量计,以检测每一气流支路上的流量数据,然后将与通风管相连通的气流支路的流量作为车外供风流量。当然,还可以是通过其他手段获取车外供风流量,例如在供外风口设有转动的电动风门的实施例中,还可以是检测电动风门的开启角度,并根据该开启角度计算得到车外供风流量。
106.步骤s15:计算车外供风流量与车载空调器的总流量的比值并作为占比系数c1。
107.本实施例中,车载空调器的总流量指的是车载空调器的质量流量qv,由上文可知,该参数与车载空调器的鼓风机转速、循环模式等工况相关,且在标定时就已被明确为矩阵数据库,因此,该参数不会受乘员舱内是否有分配到制冷或制热气流的影响。因此,在利用直接或间接手段获取车外供风流量后,计算其与车载空调器的总流量的比值后,即可将该比值作为占比系数c1。
108.可以理解,理想状态下只有通风管所在的出风口开启而其余出风口均关闭,以使车载空调器产生的制冷或制热气流均被导入帐篷内,从而使车载空调器的全部制冷性能或制热性能均用以调节帐篷内气温,此时,占比系数c1=1。但可以理解,在出风口需要用户手动关闭的实施例中,可能会出现用户忘记关闭其余出风口的情况,例如乘员舱内的部分供内风口仍开启着,而使制冷气流或制热气流有部分流入乘员舱,则此时占比系数为c1<1。另外,在每一出风口均配置有电动风门的实施例中,即使在车辆进入车外供风模式后自动将其余出风口均关闭,只保留通风管所在出风口的导通,也可能会出现其他情况导致制冷气流或制热气流仍有部分流入乘员舱。例如,若有不同的用户分别呆在乘员舱内和帐篷内,且乘员舱和帐篷这两个空间均有制冷或制热需求,则车载空调系统的制冷或制热气流会被按一定比例分配到这两个空间内,以同时满足两者的使用需求。
109.本实施例中,通过对实际的车外供风流量进行测量,并将其与车载空调器的总流量计算以得出更为准确的占比系数c1值,如此,能够使场内温度t的求值结果更为准确。当然,在其他实施例中,c1也可以取值为恒定的出厂默认值,例如c1=1,也即默认每次车外供风模式下只导通了通风管所在的出风口。
110.为了更容易理解本发明技术方案,下文将举个例子来加以解释说明。具体而言,设定帐篷为双人六角帐篷,在炎热夏季的正午时分,帐篷和车辆均暴露在阳光下,两个用户均在帐篷内活动,车载空调系统处于车外供风模式且用户的设定温度为24℃,车载空调器按照工况一进行制冷且质量流量qv=300kg/h;除了正在使用的通风管及其供外风口(或供内风口)处于开启状态以外,其余供外风口和供内风口均处于关闭状态,使车载空调器的制冷性能基本用于帐篷,也即占比系数c1=1。车辆上设有进风温度传感器、出风温度传感器及阳光传感器,并分别测得环境气温进风温度t1=环境气温th=35℃、出风温度t2=10℃、太阳辐射强度b=800w/m2。进一步设定进风湿度和出风湿度均为50%,则能够查表得到车载空调器进风口的焓值hi=81kj/kg,车载空调器出风口的焓值hi=19.5kj/kg。进一步设定帐
篷的太阳透入系数η=0.1,帐篷的太阳辐射吸收系数ρ=0.5,帐篷的外表面换热系数an=15w/(m2·
k),帐篷的内表面换热系数aw=25/(m2·
k),帐篷的被辐射面积sf=帐篷的总暴露表面sb=8m2,帐篷的总表面积sz=14m2,帐篷的遮阳修正系数c2=1,帐篷的传热系数k=5w/(m2·
k),帐篷的遮阳修正系数c3=50,帐篷的新风修正系数c4=10。进一步设定帐篷内的人数n=2,单个用户的散热量r5=100w。进一步设定t
w1
=t
w2
=t
w3
,则有场所导热量q3=k*sz*(t
w1-t)。
111.根据封闭场所热负荷计算公式qa=q2+q3+q4+q5、车载空调器性能计算公式qb=qv*(h
i-ho)、及热平衡公式qa=qb,得出等式:
112.[(η+ρ*an/aw)*j*c2]+[k*sz*(t
w1-t)]+[(t
h-t)*c4]+r5*n=qv*(h
i-ho);
[0113]
也即
[0114]
[(η+ρ*an/aw)*(b*sf)*c2]+{k*sz*[(th+b/c3)-t]}+[(t
h-t)*c4]+r5*n=qv*(h
i-ho);
[0115]
将上述设定的参数带入该等式后得出:
[0116]
[2560+(3570-70t)+(350-10t)+200]w=18450kj/h;
[0117]
其中,等式左边的单位为w,而等式右边的单位为kj/h,因此需要进行单位换算,并最终得到:场内温度t=19.4℃。
[0118]
该数值19.4℃,表示为当前的车外环境、帐篷状况及车载空调性能的条件下,帐篷内最终达到热平衡时的场内温度。将该场内温度和用户的设定温度对比可知,该场内温度19.4℃小于用户的设定温度24℃,则判定为空调制冷输出过剩,可通过减小车载空调器的出风量或者增大车载空调器的出风温度(例如降低压缩机的功率/转速)等手段,以提升热平衡时的场内温度并使之尽量贴近用户的设定温度24℃,从而使帐篷内的温度尽量满足用户的使用需求并提升舒适度。
[0119]
可以理解,若封闭场所不是帐篷,而是小木屋或小竹屋等,则其包括太阳透入系数、太阳辐射吸收系数、被辐射面积等结构特性参数(即受自身结构和材质特性影响的参数)可能是与帐篷不相同的情况,并影响到热平衡公式的计算结果。因此,在本实施例中可选地,这些结构特性参数可根据常见的帐篷、户外小木屋、小竹屋等的大数据进行归纳总结,然后形成标准模型数据库并预存在存储器上,然后能够根据用户的输入信息选择调用。例如,当用户在人机交互界面上输入封闭场所为小木屋时,则处理器调取小木屋标准模型所对应的结构特性参数并代入热平衡公式中,以求得未知数场内温度t。如此,能够提升车载空调系统控制方法的应用灵活性及控制精确性。
[0120]
在本发明车载空调系统控制方法的第四实施例中,基于上述车载空调系统控制方法第一实施例,车载空调系统控制方法还包括步骤s50和步骤s60。
[0121]
步骤s50:接收睡眠模式信号。
[0122]
本实施例中,睡眠模式信号的来源具有多种形式,例如可以是用户操作人机交互界面(例如手机上的应用程序)直接选择睡眠模式的选项,从而生成睡眠模式信号并使车载空调系统立即进入睡眠模式;也可以是设定预约睡眠的时间,以使车载空调系统定时进入睡眠模式。在一些实施例中,还可以是车载空调系统与用户佩戴在身上的智能手表进行无线通信,当智能手表通过诸如心率等监测信息判定用户已进入睡眠后,智能手表生成睡眠模式信号并发送至车载空调系统。在另一些实施例中,还可以是根据车辆的用电情况生成
睡眠模式信号,可以理解,目前越来越流行利用车辆的动力电池作为户外用电的技术,这使得帐篷内的诸如吊灯的用电设备能够电连接到动力电池上,如此,通过监控动力电池的耗电情况能够用于判断用户是否进入睡眠,例如吊灯熄灭后动力电池的耗电速率会有所下降,则判定为用户已进入睡眠并生成睡眠模式信号。在又一些实施例中,通过车辆的定位信息车辆的定位信息获取该位置所属城市/地区的天气预报信息,其中天气预报信息包括日出时间和日落时间,据此判断进入夜晚的时间,并在进入夜晚后生成睡眠模式信号,或者是在进入夜晚起4小时后生成睡眠模式信号。当然,在其他实施例中,还可以是多个条件结合判断,例如当时间进入夜晚且动力电池的耗电速率下降后,生成睡眠模式信号。
[0123]
步骤s60:控制所述车载空调系统进入睡眠模式,所述睡眠模式包括增大车载空调系统的出风温度,和/或减小车载空调系统的出风量。
[0124]
本实施例中,车载空调系统在常规模式下会使场内温度尽量保持在用户的设定温度,以满足用户的活动需求,而当用户进入睡眠后,通过适当提升场内温度能够有利于用户的睡眠及健康,特别是在昼夜温差大的情况下,进而提升用户体验。具体地,可设定热平衡后的场内温度高于设定温度1℃至3℃。
[0125]
本发明还提出一种存储介质,存储介质存储有车载空调系统控制程序,空调系统控制程序被处理器执行时,能够实现前述的车载空调系统控制方法的步骤。
[0126]
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0127]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0128]
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机、计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0129]
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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