用於車用空調溫度控制點標定的電子溫度控制裝置的製作方法

2023-05-29 08:57:26

本實用新型屬於車用空調設計與製造技術領域，涉及車用空調的控制技術，具體的是一種用於車用空調溫度控制點標定的電子溫度控制裝置。

背景技術：

目前，技術人員在進行車用空調溫度控制點標定時，一般是通過採用電子溫控器(圖1）或者控制面板（圖2）的方式實現。所述電子溫控器一般採用的是熱敏電阻與運算放大器結合的方式，通過遲滯比較器的原理，實現對壓縮機通斷的控制。而所述的控制面板則是通過由單片機對熱敏電阻的電壓值進行採樣和軟體判斷，實現對壓縮機通斷的控制。進行溫度控制點的標定時，需要在不同溫度控制點上分別對壓縮機進行通斷控制，通過系統製冷量和芯體溫度分布等結果進行綜合判斷，選擇出最合適的溫度控制點。

但是，所述電子溫控器僅能控制單蒸系統，不能用於多蒸系統，而且每一款電子溫控器定型後只能在一個溫度控制點上對壓縮機實現通斷控制，如果要改變溫度控制點，就需要重新對電路進行調整：①有時需要重新設計電路才能改變溫度控制點，所附帶的熱敏電阻可能無法直接匹配空調本來配備的熱敏電阻，必須根據芯體要求確定是採用插入式還是採用空氣式熱敏電阻；②無法兼容不同的工作電壓；③驅動能力有限，無法直接驅動壓縮機離合器等大負載；④更換複雜，每次更換時都需要對空調和蒸發芯體進行拆裝。

同樣，所述的控制面板在每一款定型後，僅能針對一種R-T值的熱敏電阻在一個溫度控制點上實現對壓縮機通斷的控制，如果R-T參數發生變化或者要改變溫度控制點，需要重新對軟體進行調整：只有刷新軟體才能改變溫度控制點。此外，所述控制面板無法兼容不同的工作電壓、驅動能力有限、無法直接驅動壓縮機離合器等大負載。

因此，在實際生產和使用中，不同款車用空調使用的熱敏電阻和供電電壓可能是不同的，這樣，每次進行車用空調溫度控制點標定時，就需要有針對性地準備和更換若干不同款的電子溫控器或者控制面板，會造成人員、物料和時間的浪費。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種用於車用空調溫度控制點標定的電子溫度控制裝置，該裝置的積極作用是：第一，通過對空調芯體熱敏電阻的電阻值直接進行測量，由觸控螢幕設定與所需溫度控制點對應的電阻值，可解決不能靈活改變設定溫度控制點的問題；第二，設有若干個熱敏電阻輸入通道以及若干組輸出通道，能夠對多蒸系統進行控制；第三，能夠兼容汽車空調常規的工作電壓，末端輸出有較大的驅動能力，可以直接驅動壓縮機離合器等大電流負載。所述裝置能夠匹配各款車用空調自身的熱敏電阻，能夠靈活地設定不同的溫度控制點，不僅可應用於單蒸系統，而且可應用於多蒸系統，能夠應用於不同工作電壓的空調系統，帶負載能力強，連接方便，無需反覆拆裝，能極大地方便溫度控制點的標定工作，有效地節省工時和物料。

為實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案。

一種用於車用空調溫度控制點標定的電子溫度控制裝置，含有盒體、觸控螢幕以及內部電路和中央處理晶片，在面板上設置所述的觸控螢幕以及電源開關和SD卡接口，其特徵在於，在背板上設有正極電源接線柱、負極電源接線柱、輸入接線柱和輸出接線柱；所述輸入接線柱設有三組，每組輸入接線柱為兩根接頭，分別連接熱敏電阻的兩個引腳，所述熱敏電阻再與盒體內部的內部電路及中央處理晶片連接，進行阻值測試並將測試結果送至所述中央處理晶片；所述輸出接線柱設有三組，每組輸出接線柱為兩根接頭，分別連接盒體內部一個繼電器的兩個常開觸點，當輸出為ON時，該組輸出接線柱的兩個接頭導通，當輸出為OFF時，該組輸出接線柱的兩個接頭斷開；所述電源開關控制所述裝置的通斷電；所述觸控螢幕能實時顯示所述裝置的各種工作狀態信息並能進行各種參數的輸入、設定、開始或結束以及數據的導出等操作；所述SD卡接口用於連接SD卡設備並將數據導出；所述內部電路和中央處理晶片起到處理器的作用，能對各輸入信號進行處理並按照設定要求控制輸出。

進一步，所述輸入接線柱能同時設置三個輸入熱敏電阻。

進一步，所述輸出接線柱最多能連接三個繼電器，匹配並進行三個蒸發系統的測試。

進一步，所述觸控螢幕為電阻式觸控螢幕。

本實用新型用於車用空調溫度控制點標定的電子溫度控制裝置的積極效果是：

（1）採用硬體電路與軟體程序協同工作的方式並配備了觸控螢幕，可以進行輸入和實時顯示，克服了傳統電子溫控器和控制面板不能實時顯示狀態、不能靈活改變溫度控制點的缺點。

（2）採用直接測量熱敏電阻值並與設定的阻值對比，進行輸出控制的方式，不需要在程序中預先輸出熱敏電阻的R-T參數，解決了傳統控制面板不能匹配不同R-T參數的熱敏電阻的缺點。

（3）設有多個輸入和輸出通道，通過軟體協同處理，可兼容單蒸系統和多蒸系統，能滿足目前各種類型汽車空調系統的標定需求。

（4）採用更高精度電阻測量電路和採樣精度更高、運行速度更快的32位中央處理晶片，使得控制更精確。

（5）輸出方式為繼電器，驅動能力大，靈活適用於驅動各種形式的負載。

（6）電路工作電壓範圍寬，能涵蓋常規汽車空調的工作電壓，使用時可以與各種空調系統共用電源，而不必單獨配置另外的電源。

（7）本實用新型採用的硬體和軟體，可根據溫度傳感器信號對壓縮機進行通斷控制，操作方便、控制靈活；在汽車空調的開發驗證過程中，省去了反覆拆裝和接線的過程，大大簡化了溫度控制標定的複雜程度，縮短了試驗時間；能適用於各種型式和參數的車用空調系統，通用性強；可應用於多種需要溫度控制的產品開發，比如冷庫控制、室內空氣溫度控制等，能簡化開發工作，節約時間和成本。

附圖說明

圖1為現有的電子溫控器的結構示意圖。

圖2為現有的控制面板的結構示意圖。

圖3為本實用新型用於車用空調溫度控制點標定的電子溫度控制裝置的正面圖。

圖4為本實用新型用於車用空調溫度控制點標定的電子溫度控制裝置的背面圖。

圖中的標號分別為：

1、盒體； 2、觸控螢幕；

3、電源開關； 4、SD卡接口；

51、正極電源接線柱； 52、負極電源接線柱；

6、輸入接線柱； 7、輸出接線柱。

具體實施方式

以下結合附圖給出本實用新型用於車用空調溫度控制點標定的電子溫度控制裝置的具體實施方式。但是，應該指出，本實用新型的實施不限於以下的實施方式。

參見圖3和4。一種用於車用空調溫度控制點標定的電子溫度控制裝置，含有盒體1、觸控螢幕2、電源開關3、SD卡接口4、內部電路和中央處理晶片以及正極電源接線柱51、負極電源接線柱52、輸入接線柱6和輸出接線柱7。（參見圖3）在面板上設置所述的觸控螢幕2以及電源開關3和SD卡接口4。所述觸控螢幕2可採用電阻式或電容式觸控螢幕2。它主要是能實時顯示電子溫度控制裝置的各種工作狀態信息並能進行各種參數的輸入、設定、開始或結束以及數據的導出等操作。所述電源開關3可採用輕觸自復位開關或自鎖開關，它主要是控制電子溫度控制裝置的通斷電。所述SD卡接口4可採用標準SD卡接口，它主要是用於連接SD卡並將數據導出。所述內部電路是整個裝置的中樞，起主要的控制作用，它主要包括電源轉換電路、阻值採樣電路、主處理晶片、通訊轉換電路、液晶屏驅動電路、繼電器及驅動電路，以上所述的電路協同工作，完成從信號採集到控制輸出的一系列工作。

（參見圖4）在盒體1的背板上設置正極電源接線柱51、負極電源接線柱52、三組輸入接線柱6和三組輸出接線柱7。每組輸入接線柱6為2根接頭，分別連接熱敏電阻的兩個引腳；所述熱敏電阻再與盒體1內部的內部電路及中央處理晶片連接，進行阻值測試並將測試結果送至所述中央處理晶片。所述輸入接線柱6能同時設置3個輸入熱敏電阻。

每組輸出接線柱7為2根接頭，能同時進行獨立的三組（路）輸出，每組輸出在盒體1內部連接一個繼電器的兩個常開觸點，當輸出為ON時，該組的兩個接線柱導通，當輸出為OFF時，該組的兩個接線柱斷開。所述輸出接線柱7最多能匹配進行三個蒸發系統的測試。

本實用新型用於車用空調溫度控制點標定的電子溫度控制裝置的工作方式為：

1、將本實用新型的用於車用空調溫度控制點標定的電子溫度控制裝置通過正極電源接線柱51、負極電源接線柱52與電源連接。

2、按下電源開關3通電，觸控螢幕2點亮並顯示「參數設置」選項。

3、點擊「參數設置」選項，首先顯示「選擇工作模式」，又分為「獨立模式」和「多蒸模式」。其中，「獨立模式」對應一個或多個獨立的單蒸發器系統。

（1）若選擇進入「獨立模式」，首先應選擇「有效通道」。

在「有效通道」頁面下可選擇所需要的輸入和輸出通道；「獨立模式」下的輸入通道1、2、3與輸出通道1、2、3是一一對應並且綁定的。

通道選擇完成後進入「阻值設置」頁面；在「阻值設置」頁面下可設定所選擇的每個通道的一個ON點阻值和一個OFF點阻值，阻值的單位為Ω，輸入阻值的範圍為40～6000000，當輸入的阻值超出此範圍，或輸入的ON點阻值大於OFF點阻值時，系統會提示錯誤。

「阻值設置」完成後點擊「開始」，輸入的參數即開始運行，頁面開始實時顯示各個輸入通道的電阻值以及各個輸出通道的輸出情況並同時將這些數據存儲在中央處理晶片中。

當需要停止運行時，點擊「結束」，程序停止運行，回到「阻值設置」頁面；同時，如果SD卡接口4中插有SD卡，本次「標定」的存儲數據會自動生成一個.txt格式的文件並自動存儲在SD卡中。

（2）若選擇進入「多蒸模式」，「通道選擇」頁面僅能選擇「輸入通道」，「輸出通道」被鎖定為輸出通道1，同時，在「輸出通道」頁面還可以選擇不同輸入通道的ON/OFF點之間的邏輯關係是「與」還是「或」，並進行阻值輸入；當輸入的阻值超出範圍，或ON點阻值大於OFF點阻值時，系統會提示錯誤。

輸入完成後的其他操作與「獨立模式」的操作相同。

①該裝置通過惠斯通電橋來測量外部熱敏電阻的電阻值，測試結果比傳統的AD採樣方式更精確，且在10～106阻值範圍均有良好的測試精度，完全可以涵蓋常用的傳感器阻值範圍。

②該裝置有3組熱敏電阻輸入通道，並且有3組輸出通道，操作者可通過操作觸控螢幕將其設定為獨立工作或同時工作，對應為單蒸發器系統或者多蒸發器系統。

③當設定為多蒸系統時，操作者可通過操作觸控螢幕設定這若干個蒸發系統間的通斷點的邏輯關係，為「與」還是「或」。

④操作者通過觸控螢幕輸入所需要的溫度控制點對應的熱敏電阻的電阻值，達到設定溫度控制點的目的，在熱敏電阻的阻值達到設定的阻值後，輸出進行相應的通斷變化。

⑤該裝置使用寬輸入範圍、雙路輸出的LDO晶片以實現電源轉換，適用的輸入電壓範圍涵蓋9V～36V，對供電電源的精度要求不高，以便同時適用於12V或24V的系統，雙路輸出一路給主電路供電，一路給繼電器線圈側供電，兩路輸出互相獨立，以避免繼電器斷開、吸合對電源造成擾動。

⑥該裝置輸出形式為5V/*A規格的繼電器輸出，線圈側可以直接使用LDO輸出的電壓供電，不需要裝置外部再提供一路電源，觸點側可承受數安至數十安的電流，以便適用各種形式和功率的負載。

⑦該裝置將採集到的各輸入通道的熱敏電阻阻值和各輸出通道的輸出情況實時顯示在液晶屏上，同時將以上數據按每秒一次存儲在SD內，實驗結束後生成一個.txt格式的文件。SD卡取下後可以在其他設備上將文件讀取出來。