一種汽車用智能恆溫空調系統的製作方法
2023-05-29 14:56:46 1
一種汽車用智能恆溫空調系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車用智能恆溫空調系統。該汽車用智能恆溫空調系統包括變排量壓縮機、溫度控制器、溫度傳感器和紅外陣列傳感器；所述的溫度控制器包括MCU，所述的MCU連接有設置在車內的紅外陣列傳感器、設置在車外的環境溫度傳感器、冷媒壓力傳感器、壓縮機驅動模塊、鼓風機驅動模塊、冷卻風扇驅動模塊和操作面板及顯示器，所述的MCU還連接有設置於空調的出風口、迴風口溫度傳感器，用於監測出風口、迴風口溫度。通過多種傳感器多區域檢測車內溫度，進行溫度數據採集，同時對乘員的熱量、日曬熱量等加以檢測，精確控制車內溫度，保持在設定溫度的平衡點，控制各種制熱、製冷裝置相互配合運轉，降低能耗。
【專利說明】一種汽車用智能恆溫空調系統【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車用智能恆溫空調系統。
【背景技術】
[0002]汽車用智能恆溫空調系統主要功能是取代人的操作，能在夏、冬季透過自動啟動汽車冷氣或是導入發動機的熱風，讓車內溫度達到設定的舒適溫度，進而將車內溫度維持在指定的舒適範圍之內，以達到舒適化的需求。低檔車輛在溫度控制上通常檢測迴風的溫度，來判斷車內溫度是否到達設定的溫度，高檔一些的車會在乘員艙的前後各增加一個溫度傳感器，取平均後，來判斷車內溫度是否到達設定的溫度，這種控制模式控制精度不高，溫度梯度明顯，無法達到乘員舒適的要求。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種溫度控制準確的汽車用智能恆溫空調系統，通過多種傳感器多區域檢測車內溫度，進行溫度數據採集，同時對乘員的熱量、日曬熱量等加以檢測，精確控制車內溫度，保持在設定溫度的平衡點，控制各種制熱、製冷裝置相互配合運轉，降低能耗。
[0004]為實現上述目的，本實用新型汽車用智能恆溫空調系統採用的技術方案是: [0005]一種汽車用智能恆溫空調系統，包括變排量壓縮機、溫度控制器、溫度傳感器和紅外陣列傳感器；所述的溫度控制器包括MCU，所述的MCU連接有設置在車內的紅外陣列傳感器、設置在車外的環境溫度傳感器、冷媒壓力傳感器、壓縮機驅動模塊、鼓風機驅動模塊、冷卻風扇驅動模塊和操作面板及顯示器，所述的MCU還連接有設置於空調的出風口、迴風口溫度傳感器，用於監測出風口、迴風口溫度；所述的壓縮機驅動模塊與變排量壓縮機連接，鼓風機驅動模塊與鼓風機連接，冷卻風扇驅動模塊與冷卻風扇連接。
[0006]所述的MCU還連接有電控水閥驅動、模式電機驅動和循環電機驅動，電控水閥驅動與電控水閥連接，模式電機驅動與模式電機連接，循環電機驅動與循環電機連接。
[0007]所述的MCU還連接有霜凍傳感器。
[0008]所述的變排量壓縮機包括壓縮機和磁耦合離合器，所述的磁耦合離合器包括與動力裝置連接的轉子，所述的轉子內壁設置有感應線圈，轉子為空心狀，在轉子內部設置有同軸的電磁體，電磁體設置有與壓縮機軸連接的轉軸，所述的電磁體繞制有與感應線圈配合的勵磁線圈，所述的勵磁線圈與勵磁電壓連接，所述的勵磁線圈通過設置在轉軸上的滑環與勵磁電壓連接。
[0009]所述的勵磁線圈構成至少兩個磁極，在轉子上設置有與勵磁線圈的磁極對應的感應線圈。
[0010]所述的勵磁線圈的外部設置有兩個相互扣合的爪極，所述的爪極為桶狀，在桶壁上均勻的布置有η個齒狀的極齒，n ^ 2，兩個爪極的極齒相互扣合套接在勵磁線圈外側，形成2η個電磁極，所述的轉子內壁設置有2η個與極齒相互配合的感應線圈。[0011]所述的轉子設置有4η個軸向齒槽，每2個齒槽之間裝有一組感應線圈。
[0012]所述的紅外陣列傳感器包括陣列設置的紅外溫度傳感器組成的陣列靶面和陣列設置的菲涅爾鏡頭組，該靶面連接有掃描接口電路，所述的菲涅爾鏡頭組用於將掃描範圍內的紅外輻射折射到陣列靶面上，掃描接口電路按照行列順序掃描，逐一讀取陣列靶面上的紅外溫度傳感器的信息，所述的菲涅爾鏡頭組由LX W個獨立的菲涅爾鏡頭組成，所述的陣列設置的紅外溫度傳感器組成的陣列靶面由HXV個紅外溫度傳感器組成。
[0013]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點:
[0014]汽車用智能恆溫空調系統對乘員車內和車外的溫度進行採集，溫度控制器與空調、鼓風機等製冷制熱裝置配合，保持車內相對恆溫控制，可以降低能耗，避免現有技術的空調始終按照溫度梯度控制車內溫度；
[0015]不僅可以全面採集車內溫度而且還可以通過紅外成像技術識別乘員和日曬狀況，並可以分別計算出各自的熱值，也避免了車內安裝多個溫度傳感器的麻煩。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為溫度控制器的結構示意圖。
[0017]圖2為紅外陣列傳感器的結構示意圖。
[0018]圖3為變排量壓縮機結構示意圖。
[0019]圖4為磁耦合離合器結構示意圖。
[0020]圖5為磁耦合離合器爆炸圖。
[0021]圖6為汽車用智能恆溫空調系統工作過程流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施方式僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍，在閱讀了本實用新型之後，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
[0023]如圖1所示，一種溫度控制器，包括MCU，所述的MCU連接有設置於空調的出、迴風口溫度傳感器、設置在車內的紅外陣列傳感器、設置在車外的環境溫度傳感器、冷媒壓力傳感器、壓縮機驅動模塊、鼓風機驅動模塊、冷卻風扇驅動模塊、電控水閥驅動模塊、模式電機驅動模塊以及循環電機驅動模塊、操作面板及顯示器，述的壓縮機驅動模塊與變排量壓縮機連接，鼓風機驅動模塊與鼓風機連接，冷卻風扇驅動模塊與冷卻風扇連接，電控水閥驅動與電控水閥連接，模式電機驅動與模式電機連接，循環電機驅動與循環電機連接。
[0024]如圖2所示，紅外陣列傳感器包括陣列設置的菲涅爾鏡頭組10和陣列設置的紅外溫度傳感器組成的陣列靶面20，該靶面連接有掃描接口電路，所述的菲涅爾鏡頭組用於將掃描範圍內的紅外輻射折射到陣列靶面上，掃描接口電路按照行列順序掃描，逐一讀取陣列靶面上的紅外溫度傳感器的信息，所述的菲涅爾鏡頭組由LXW個獨立的菲涅爾鏡頭101組成，所述的陣列設置的紅外溫度傳感器組成的陣列靶面由HXV個紅外溫度傳感器組成。
[0025]如圖3、圖4和圖5所不,變排量壓縮機包括壓縮機I和磁稱合離合器2,所述的磁耦合離合器通過勵磁控制線4與勵磁電壓連接，所述的磁耦合離合器的轉子設置有用於傳動的帶輪3，所述的帶輪通過皮帶與發動機連接。變排量壓縮機包括，磁耦合離合器包括轉子21和轉子同軸設置的電磁體22，轉子與電磁體可以相對轉動，所述的電磁體包括與壓縮機軸連接的轉軸221，所述轉軸纏繞有勵磁線圈222，所述的勵磁線圈的兩端與套接在轉軸上的滑環223連接，滑環通過電刷與勵磁控制線4連接，在勵磁線圈的外側套接有兩個相互扣合的爪極224，所述極爪為桶裝，在桶壁上設置有η個齒狀的極齒225，n ^ 2，兩個爪極的極齒相互扣合，即構成了 2η個電磁極，在轉子21的內壁沿軸向設置有4η個齒槽211，每2個齒槽之間裝有一組感應線圈212，即轉子內壁設置有2η個感應線圈，2η個感應線圈與2η個電磁極相互配合。
[0026]汽車用智能恆溫空調系統，包括變排量壓縮機、溫度控制器、溫度傳感器和紅外陣列傳感器；所述的溫度控制器包括MCU，所述的MCU連接有設置在車內的紅外陣列傳感器、設置在車外的環境溫度傳感器、冷媒壓力傳感器、霜凍傳感器、壓縮機驅動模塊、鼓風機驅動模塊、冷卻風扇驅動模塊、電控水閥驅動、模式電機驅動、循環電機驅動和操作面板及顯示器，所述的MCU還連接有設置於空調的出風口、迴風口溫度傳感器，用於監測出風口、迴風口溫度；所述的壓縮機驅動模塊與變排量壓縮機連接，鼓風機驅動模塊與鼓風機連接，冷卻風扇驅動模塊與冷卻風扇連接，電控水閥驅動與電控水閥連接，模式電機驅動與模式電機連接，循環電機驅動與循環電機連接。
[0027]如圖6是汽車用智能恆溫空調系統工作過程流程圖，通過操作面板打開空調，設定溫度為T，MCU控制鼓風機啟動並以最小的風量運行按照以下順序開始採集個傳感器的數據:紅外陣列傳 感器、環境溫度傳感器、迴風口溫度傳感器、出風口溫度傳感器。根據採集的溫度數據計算當前的熱量值Qc，Qc由日曬面積與溫度產生的熱量值、乘員產生的熱量值、車內各部位溫度所對應的熱量值以及風道內部的溫度所對應的熱量值所組成；然後再根據設定溫度T反算出平衡熱量值Qb，如果Q。 Qb則進行製冷控制，關閉電控水閥，智能控制器輸出勵磁電壓控制磁耦合離合器變排量壓縮機工作進行製冷，控制模式電機保持吹臉模式同時調整鼓風機風量控制出風口的溫度。通過檢測、計算Qc、調整壓縮機勵磁電壓和鼓風機風量，如此循環最後達到Q。與Qb接近就轉入熱平衡控制。熱平衡控制是根據設定的溫度T來確定車內日曬熱量、乘員熱量和車內其他部位熱量，再根據環境溫度來調整制熱量或者製冷量，通常環境溫度比車內溫度低採用制熱來升溫，降溫則是通過車外空氣(如遇到花粉、異味等特殊情況除外)；車外溫度比車內溫度高則通過製冷來降溫，通過控制變排量壓縮機的壓力來精確控制製冷量與平衡熱量相抵消，從而保障車內恆溫。
【權利要求】
1.一種汽車用智能恆溫空調系統，其特徵在於:包括變排量壓縮機、溫度控制器、溫度傳感器和紅外陣列傳感器；所述的溫度控制器包括MCU，所述的MCU連接有設置在車內的紅外陣列傳感器、設置在車外的環境溫度傳感器、冷媒壓力傳感器、壓縮機驅動模塊、鼓風機驅動模塊、冷卻風扇驅動模塊和操作面板及顯示器，所述的MCU還連接有設置於空調的出風口、迴風口溫度傳感器，用於監測出風口、迴風口溫度；所述的壓縮機驅動模塊與變排量壓縮機連接，鼓風機驅動模塊與鼓風機連接，冷卻風扇驅動模塊與冷卻風扇連接。
2.根據權利要求1所述的汽車用智能恆溫空調系統，其特徵在於:所述的MCU還連接有電控水閥驅動、模式電機驅動和循環電機驅動，電控水閥驅動與電控水閥連接，模式電機驅動與模式電機連接，循環電機驅動與循環電機連接。
3.根據權利要求1所述的汽車用智能恆溫空調系統，其特徵在於:所述的MCU還連接有霜凍傳感器。
4.根據權利要求1所述的汽車用智能恆溫空調系統，其特徵在於:所述的變排量壓縮機包括壓縮機和磁耦合離合器，所述的磁耦合離合器包括與動力裝置連接的轉子，所述的轉子內壁設置有感應線圈，轉子為空心狀，在轉子內部設置有同軸的電磁體，電磁體設置有與壓縮機軸連接的轉軸，所述的電磁體繞制有與感應線圈配合的勵磁線圈，所述的勵磁線圈與勵磁電壓連接，所述的勵磁線圈通過設置在轉軸上的滑環與勵磁電壓連接。
5.根據權利要求4所述的汽車用智能恆溫空調系統，其特徵在於:所述的勵磁線圈構成至少兩個磁極，在轉子上設置有與勵磁線圈的磁極對應的感應線圈。
6.根據權利要求4所述的汽車用智能恆溫空調系統，其特徵在於:所述的勵磁線圈的外部設置有兩個相互 扣合的爪極，所述的爪極為桶狀，在桶壁上均勻的布置有η個齒狀的極齒，n ^ 2，兩個爪極的極齒相互扣合套接在勵磁線圈外側，形成2η個電磁極，所述的轉子內壁設置有2η個與極齒相互配合的感應線圈。
7.根據權利要求6所述的汽車用智能恆溫空調系統，其特徵在於:所述的轉子設置有4η個軸向齒槽，每2個齒槽之間裝有一組感應線圈。
8.根據權利要求1所述的汽車用智能恆溫空調系統，其特徵在於:所述的紅外陣列傳感器包括陣列設置的紅外溫度傳感器組成的陣列靶面和陣列設置的菲涅爾鏡頭組，該靶面連接有掃描接口電路，所述的菲涅爾鏡頭組用於將掃描範圍內的紅外輻射折射到陣列靶面上，掃描接口電路按照行列順序掃描，逐一讀取陣列靶面上的紅外溫度傳感器的信息，所述的菲涅爾鏡頭組由LXW個獨立的菲涅爾鏡頭組成，所述的陣列設置的紅外溫度傳感器組成的陣列靶面由HXV個紅外溫度傳感器組成。
【文檔編號】F24F11/00GK203810649SQ201420130163
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】周祥東 申請人:江蘇羅思韋爾電氣有限公司