专利名称：电动汽车智能温度控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动汽车，尤其是电动汽车的温度控制系统，具体地说是一 种能根据车内温度自动启动电加热器进行制暖或启动制冷压缩机进行制冷的电动汽车智 能温度控制系统。
背景技术：
众所周知，电动汽车是一种低噪音、零排放、零污染的新型汽车，由于电池组的容 量受重量体积及成本的限制，不可能像普通汽车那样有很大的能量储备，因而对车上用电 设备的耗能必须严加限制，以保证其续驶里程和动力性能。而具有足够容量的加热、致冷功 能的空调系统是提高车辆舒适度的必备设施，普通汽车内的加热是利用发动机循环水箱的 热能，用暖风机吹向车内，并通过人为改变风道来调节暖风大小，控制对车内的加热，算是 部分利用了发动机的废热。而降温则用发动机通过皮带和电磁离合器直接带动制冷压缩机 运转，开启工作时由风机将蒸发器吸热后的冷气吹向车内，虽然有膨胀阀根据蒸发器出口 温度适当控制制冷剂的流量来调节致冷量，但压缩机随发动机运转的转速不变，耗能不减; 而且发动机怠速时转速低，使制冷量不足，车辆高速行驶时发动机转速高，制冷量又过大， 只能靠风道调节，不仅舒适度差，而且能量浪费很大。电动汽车取消效率低下的发动机，行驶中主驱电机和控制器产生的废热很少，无 法用作空调加热，一般配备电加热器配合暖风机为车内提供热风；制冷采用由控制器控制 驱动的三相永磁电动机带动压缩机，一般加热和制冷均人为控制，启动后无论车内温度高 低，加热或制冷压缩机均全功率运行，会造成较大的不合理的电能耗费，对电动汽车来说是 几乎不可承受的。即使采用温度开关探测暖风或蒸发器温度的办法，温度过高或过低时切 断供电，也会造成车内温度的波动较大，乘员舒适度降低，同时电加热器或制冷压缩机频繁 起停，通电则全功率运行，其能源效率也较低。
发明内容本实用新型的目的是针对电动车更需要考虑节约电能的特点，设计一种电动汽车 智能温度控制系统。本实用新型的技术方案是一种电动汽车智能温度控制系统，其特征是它主要由单片机6、冷凝器1、电动压 缩机用控制器2、电动压缩机3、蒸发器4和电加热器5组成，冷凝器1和蒸发器4均与电动 压缩机3通过空调管路连接，电动压缩机3和电动压缩机控制器2电气连接，电动压缩机控 制器2的控制端与单片机6的输出端相连；在所述的冷凝器1上安装有温度传感器B4，蒸 发器4上安装有温度传感器B2，电加热器5上安装有温度传感器B5，在车内安装有温度传 感器B3，在空调回风口安装有温度传感器Bi，所述的传感器Bl B5均与单片机6对应的 输入点相连；所述的电加热器5安装于暖风风扇的风道中，驱动暖风风扇的暖风电机连接 有控制其通断的风扇继电器及控制风速的调速电阻，所述的风扇继电器及调速电阻均与单片机6对应的输出端相连；所述的传感器Bl B5将各采集点的温度参数输入单片机6，与 单片机6内设定的空调温度控制程序进行比较后，输出信号分别驱动和控制电加热器5、制 冷压缩机控制器2、风扇调速电阻及相应的继电器，使加热或制冷根据各点温度数据按对应 的预设程序工作。所述的电动压缩机控制器2为可以调节其输出三相电压频率和幅度的PWM控制
ο本实用新型对热惯性较大的电加热器，可以采用换挡控制或间断工作制，当车内 温度较低，自动或人为接通电加热器工作后，传感器检测到回风口和车内温度较低时，通过 单片机输出切换风机不同档位的调速电阻来降低风扇转速，以免出风温度低使人不舒服， 随着车内温度渐升逐档提高风机转速；回风口升到一定温度时则减少或切断加热，降到一 定低温后再增加或接通电加热器，电加热器表面温度过高则加大风扇转速，或保护性切断 电加热器电源，发出声光警示信号。对制冷工况，由于电动汽车一般使用电动空调压缩机，由单片机输出控制信号，改 变压缩机控制器输出三相频率和电压可变的PWM脉宽调制电压驱动压缩机，因而可以通过 改变控制器输出电压脉宽的办法多级或无级调节压缩机的转速，改变其制冷量。在回风口 和车内温度偏离温度设定区间过高或过低时，通过压缩机控制器增加或减少PWM电压的占 空比来增加或降低压缩机转速，调节制冷量并相应改变风机的转速；蒸发器温度过低时则 降低压缩机转速甚至停机化霜；冷凝器表面温度较低时可以切断水箱风扇电源，利用自然 风散热，以节约电能。本实用新型的单片机除了实现控制功能，还可以在控制面板上显示车内温度、湿 度及需要的参数、报警信号。本实用新型的有益效果1、本实用新型根据车内和采集点的温度实行自动温度控制，避免了人为控制时因 乘员启用后疏于管理、不及时关停造成的能源浪费，这一点对使用动力电池的电动汽车尤 为重要。2、对空调温度实现了根据车内采集点温度的变化，按预定程序进行加热或致冷的 控制，使电动车的舒适度大为提高。3、充分利用了电动空调制冷压缩机通过控制器以PWM电压驱动的特点，用智能控 制的方式按采集温度和控制程序通过控制器进行PWM调速实现压缩机的调速运行，调节制 冷功率和致冷量既达到了节省电能又避免了压缩机长时间高速运转，延长系统中各设备的 使用寿命。4、利用智能控制，加热或制冷时按车内温度情况，以不同档位启用暖风机，制冷时 根据冷凝器温度启停水箱风扇，达到既节约电能同时延长暖风机和风扇使用寿命的目的5、本实用新型通过在电动车空调系统的电加热器、蒸发器、冷凝器表面及空调回 风口等处及车内安装温度传感器，采集上述几处的温度参数输入智能控制器单片机，与单 片机内设定的空调温度控制程序进行比较后，输出信号驱动和控制电加热器、制冷压缩机、 风扇调速电阻及相应的开关，使得加热及制冷根据各处温度数据变化对应的预设程序工 作。达到节能高效和舒适的空调效果。
图1是本实用新型的电原理图。图2是本实用新型的制热、制冷部件及传感器的安装关系示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1、2所示。一种电动汽车智能温度控制系统，它主要由单片机6(可采用常规单片机自行编 入程序组成)、冷凝器1、电动压缩机用控制器2、电动压缩机3、蒸发器4和电加热器5组成， 冷凝器1和蒸发器4均与电动压缩机3通过空调管路连接，电动压缩机3和电动压缩机控 制器2电气连接，电动压缩机控制器2与单片机6的输出端相连；在所述的冷凝器1上安装 有温度传感器B4，蒸发器4上安装有温度传感器B2，电加热器5上安装有温度传感器B5， 在车内安装有温度传感器B3，在空调回风口安装有温度传感器B 1，所述的传感器Bl B5 均与单片机6对应的输入点相连；所述的电加热器5安装于暖风风扇的风道中，驱动暖风风 扇的暖风电机连接有控制其通断的风扇继电器及控制风速的调速电阻，所述的风扇继电器 及调速电阻均与单片机6对应的输出端相连；上述各部件的安装位置及连接关系如图1所 示，各部分之间的电气连接如图2所示，图2 中Bl B5为温度传感器，连同加热和制冷的 控制开关信号接到单片机6的输入端，单片机6的输出控制分别接到压缩机控制器的PWM 控制端、风扇继电器、电加热继电器、暖风机继电器及其调速电阻。传感器Bl B5将各采 集点的温度参数输入单片机6，与单片机6内设定的空调温度控制程序进行比较后，输出信 号分别驱动和控制电加热器5、制冷压缩机控制器2、风扇调速电阻及相应的继电器，使加 热或制冷根据各点温度数据按对应的预设程序工作。本实用新型的电动汽车加热时可使用电加热器，采用换挡控制或间断工作制，当 车内及回风口温度较低，自动或人为接通电加热器工作后，通过空调控制盒输出切换风机 不同档位的调速电阻来降低风扇转速，以免出风温度低使人不舒服，随着车内温度渐升逐 档提高风机转速；回风口上升到一定温度时减少或切断加热，降到一定低温后再增加或接 通电加热器，电加热器表面温度过高则加大风扇转速，或保护性切断电加热器电源，发出声 光警示信号。本实用新型的电动汽车制冷工作时，单片机根据蒸发器、回风口、车内空间及冷凝 器表面采集到的温度参数与预定控制程序比较后，输出控制信号，通过改变制冷压缩机控 制器输出PWM电压的占空比，多级或无级调节压缩机的转速来调节改变其制冷量，并相应 改变风机的转速。蒸发器温度过低时则降低压缩机转速甚至停机化霜；冷凝器表面温度较 低时可以切断水箱风扇电源，利用自然风散热，以节约电能，延长使用寿命。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求一种电动汽车智能温度控制系统，其特征是它主要由单片机(6)、冷凝器(1)、电动压缩机用控制器(2)、电动压缩机(3)、蒸发器(4)和电加热器(5)组成，冷凝器(1)和蒸发器(4)均与电动压缩机(3)通过空调管路连接，电动压缩机(3)和电动压缩机控制器(2)电气连接，电动压缩机控制器(2)的控制端与单片机(6)的输出端相连；在所述的冷凝器(1)上安装有温度传感器B4，蒸发器(4)上安装有温度传感器B2，电加热器(5)上安装有温度传感器B5，在车内安装有温度传感器B3，在空调回风口安装有温度传感器B1，所述的传感器B1～B5均与单片机(6)对应的输入点相连；所述的电加热器(5)安装于暖风风扇的风道中，驱动暖风风扇的暖风电机连接有控制其通断的风扇继电器及控制风速的调速电阻，所述的风扇继电器及调速电阻均与单片机(6)对应的输出端相连；所述的传感器B1～B5将各采集点的温度参数输入单片机(6)，与单片机(6)内设定的空调温度控制程序进行比较后，输出信号分别驱动和控制电加热器(5)、制冷压缩机控制器(2)、风扇调速电阻及相应的继电器，使加热或制冷根据各点温度数据按对应的预设程序工作。
2.根据权利要求1所述的电动汽车智能温度控制系统，共特征是所述的电动压缩机控 制器⑵为可以调节其输出三相电压频率和幅度的PWM控制器。
专利摘要一种电动汽车智能温度控制系统，其特征是它主要由括单片机(6)、冷凝器(1)、电动压缩机用控制器(2)、电动压缩机(3)、蒸发器(4)和电加热器(5)组成，电动压缩机(3)和电动压缩机控制器(2)电气连接，电动压缩机控制器(2)与单片机(6)的输出端相连；在所述的冷凝器(1)上安装有温度传感器B4，蒸发器(4)上安装有温度传感器B2，电加热器(5)上安装有温度传感器B5，在车内安装有温度传感器B3，在空调回风口安装有温度传感器B1，所述的传感器B1～B5均与单片机(6)对应的输入点相连；所述的电加热器(5)安装于暖风风扇的风道中。本实用新型具有节能、温度调节方便的优点。
文档编号F24F11/02GK201621816SQ20102012229
公开日2010年11月3日 申请日期2010年3月3日 优先权日2010年3月3日
发明者钱永贵 申请人:南京奥特佳冷机有限公司