外控式變排量壓縮機空調控制器的製作方法
2023-05-21 19:51:11
專利名稱：外控式變排量壓縮機空調控制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車電子技術領域的汽車應用電子空調系統、空調裝置，尤其涉及一種外控式變排量壓縮機空調控制器裝置。
背景技術：
汽車空調控制器是汽車空調系統的核心部件。它通過採集蒸發器溫度傳感器、車外溫度傳感器、車內溫度傳感器、日照強度傳感器、水箱溫度傳感器信號，輸出控制著如溫度風門執行器、模式風門執行器、循環風門執行器、鼓風機、壓縮機等來實現製冷、供暖、通風、淨化空氣、加溼和除溼等多項功能。目前使用定排量壓縮機的空調系統，它的控制一般通過採集蒸發器出風口的溫度信號，當溫度達到設定的溫度，壓縮機電磁離合器鬆開，壓縮機停止工作。當溫度升高後，電磁離合器吸合，壓縮機開始工作。定排量壓縮機的排氣量是隨著發動機的轉速的提高而成比例的提高，它不能根據製冷的需求而自動改變功率輸出，而且對發動機油耗的影響比較大。因此，針對上述的問題，一種新的、有效省油的，保證良好的功能的外控式變排量壓縮機空調控制器的發明勢在必行。
發明內容
本發明要解決的技術問題是目前使用定排量壓縮機的空調系統，不能根據製冷的需求而自動改變功率輸出，而且對發動機油耗的影響比較大.為了解決上述技術問題，本發明是針對使用變排量壓縮機的汽車空調系統，為變排量壓縮機提供控制方案，使得其能根據設定的溫度自動調節功率輸出；針對外控變排量壓縮機式汽車空調系統而設計的對汽車車內空氣環境進行控制和調節的電子產品，在現有的定排量壓縮機汽車空調控制器基礎上增加了對變排量壓縮機的壓力調節閥的控制模塊， 該控制模塊包括單片機、脈寬調製功率放大模塊、可以實現過流保護的過流保護模塊、可以檢測到輸出電流的電流檢測模塊，該控制模塊輸出的信號為一最大電流0. 75A200HZ的脈寬調製信號。即一種外控式變排量壓縮機空調系統，其包括空調控制器，其特徵在於，其還包括根據空調管路內壓力的變化信號控制壓縮機的壓縮比的壓力調節閥；所述空調控制器還包括對變排量壓縮機的壓力調節閥的控制模塊，該控制模塊包括單片機、脈寬調製功率放大模塊即PWM功率放大模塊、可以實現過流保護的過流保護模塊、可以檢測到輸出電流的電流檢測模塊。所述對變排量壓縮機的壓力調節閥的控制模塊通過脈寬調製功率放大模塊輸出的信號為一最大電流ο. 75A 200Hz的脈寬調製信號。所述脈寬調製功率放大模塊通過增加脈寬調製輸出進而控制變排量壓縮機的壓力調節閥。
所述脈寬調製功率放大模塊主要由三極體Ql和MOS管Q3組成，過流保護模塊主要由電阻Rll、R13、運放UlB和三極體Q2組成，電流檢測模塊主要由電阻R7、R8電容C2、 C3和運放UlA組成。本發明的有益效果使用變排量壓縮機的空調系統，可以根據設定的溫度自動調節功率輸出。空調控制系統不採集蒸發器出風口的溫度信號，而是根據空調管路內壓力的變化信號控制壓縮機的壓縮比來自動調節出風口溫度。在製冷的全過程中，壓縮機始終是工作的，製冷強度的調節完全依賴裝在壓縮機內部的壓力調節閥來控制。當空調管路內高壓端的壓力過高時，壓力調節閥縮短壓縮機內活塞行程以減小壓縮比，這樣就會降低製冷強度。當高壓端壓力下降到一定程度，低壓端壓力上升到一定程度時，壓力調節閥則增大活塞行程以提高製冷強度。空調控制器在控制上與定排量壓縮機控制器相比1、刪除壓縮機繼電器控制；2、增加脈寬調製輸出，控制壓縮機壓力調節閥。
通過以下對本發明的實施例結合其附圖的描述，可以進一步理解其發明的目的、 特徵和優點。附圖1是本發明外控變排量壓縮機空調控制器的控制電路框圖；附圖2是本發明外控變排量壓縮機空調控制器的控制電路原理圖。
具體實施例方式本發明是應用在汽車電子空調系統的空調裝置，尤其涉及一種外控式變排量壓縮機空調控制器裝置；其是在對現有的常用的普通燃油汽車的空調控制器裝置的基礎上作出的重大改進，改進後的空調控制器裝置可有效的根據設定的溫度自動調節功率輸出，對將來節油汽車的普及以及生產具有非常重要的實踐意義。本發明是針對外控變排量壓縮機式汽車空調系統而設計的對汽車車內空氣環境進行控制和調節的電子產品，在現有的定排量壓縮機汽車空調控制器基礎上增加了對變排量壓縮機的壓力調節閥的控制模塊，該控制模塊是空調控制器的一部分，該控制模塊包括單片機、脈寬調製功率放大模塊、可以實現過流保護的過流保護模塊、可以檢測到輸出電流的電流檢測模塊，該控制模塊輸出的信號為一最大電流0.75A 200Hz的脈寬調製信號。如圖所示，一種外控式變排量壓縮機空調系統，其包括空調控制器，其包括根據空調管路內壓力的變化信號控制壓縮機的壓縮比的壓力調節閥；所述空調控制器還包括對變排量壓縮機的壓力調節閥的控制模塊，該控制模塊包括單片機、脈寬調製功率放大模塊、可以實現過流保護的過流保護模塊、可以檢測到輸出電流的電流檢測模塊，該空調控制器與壓力調節閥電性連接。外控變排量壓縮機控制電路由三部分組成，如圖1框圖所示，電路包括脈寬調製功率放大模塊、過流保護模塊、電流檢測模塊。脈寬調製功率放大模塊主要由三極體Ql和MOS管Q3組成，過流保護模塊主要由電阻R11、R13、運放UlB和三極體Q2組成， 電流檢測模塊主要由電阻R7、R8電容C2、C3和運放UlA組成。單片機通過脈寬調製口輸出電壓幅值為5V、頻率為200Hz的佔空比可調的脈寬調製波形經過限流電阻Rl到三極體Ql基極，三極體Ql集電極通過電阻R2上拉到+12V電源， 發射極直接連接到地，集電極通過限流電阻R3，連接到MOS管的柵極。所以當基極輸入電壓為高電平時，三極體Ql導通，輸出到MOS管柵極的電壓為低電平，當基極輸入電壓為低電平時，三極體Ql不導通，輸出到MOS管柵極的電壓為+12V電壓。即單片機輸出的幅值為5V、 頻率為200Hz的佔空比可調的脈寬調製波形經過三極體後幅值增加到+12V，頻率和佔空比是不變的。Al埠和A2埠輸出接到壓力調節閥，由MOS管的工作原理可知，從MOS管漏極輸出的EVDC CTRL-信號即幅值為+12V的脈寬調製波形。電阻R6為電流的採樣電阻，它可以將電流轉換為電壓，該電壓第一用作過流保護。圖2中B點電壓為5押2八47+幻=0. 2V，當通過R6的電阻電流超過2Α時，即A點電壓超過0. 2V，A點電壓經過限流電阻R9到D點電壓不變，此時D點電壓大於B點電壓時， 由於運放UlB這裡做比較器用，所以其第7腳輸出高電平，該高電平經限流電阻R5到三極體Q2基極，三極體Q2導通，從而將MOS管柵極輸入電壓拉低，從而有效的保護了負載工作電流不超過2Α ；同時A點的電壓通過電阻R8、電容C3和電阻R7、電容C2構成的二階積分電路將電流轉換為等效電壓值，由於採樣的電壓不高，大約為0. 5A*0. 1 Ω = 0. 05V，為了單片機能很好的採集此信號，所以需要將該信號放大50倍左右到2. 5V。所以需要由運放UlA 搭建放大電路將電壓放大輸出，如圖所示放大電路，放大倍數為(R12+R14)/R14 = 48，圖2 中的C點電壓即為輸出電壓，通過單片機的AD採集埠採集該點電壓並處理電流值=C點電壓/(放大倍數*採樣電阻R6阻值)所述三極體Ql、Q2為NPN型三極體，所述MOS管為功率MOS管，所述運放U1A、U1B 為兩路集成運放，所述電阻R6為功率為IW的電阻。當然，本發明主要是以製冷為例在進行相應的描述，而其他的工作流程如制熱以及通風等，與本發明技術相同或者是類似，在此不再贅述，其皆在本發明的保護範圍內。上述優選實施例的描述使本領域的技術人員能製造或使用本發明，這些實施例的各種修改對於本領域的技術人員來說是顯而易見的，這裡定義的一般原理可以被應用於其它實施例中而不背離本發明的精神或範圍。因此，本發明並不限於這裡示出的實施例，而要符合與這裡揭示的原理和新穎特徵一致的最寬泛的範圍。
權利要求
1.一種外控式變排量壓縮機空調系統，其包括空調控制器，其特徵在於，其還包括根據空調管路內壓力的變化信號控制壓縮機的壓縮比的壓力調節閥，所述空調控制器包括對變排量壓縮機的壓力調節閥的控制模塊。
2.如權利要求1所述的一種外控式變排量壓縮機空調控制器，其特徵在於，所述對變排量壓縮機的壓力調節閥的控制模塊，包括單片機、脈寬調製功率放大模塊、可以實現過流保護的過流保護模塊、可以檢測到輸出電流的電流檢測模塊。
3.如權利要求1所述的一種外控式變排量壓縮機空調控制器，其特徵在於，所述脈寬調製功率放大模塊輸出的信號為最大電流0. 75A，頻率200Hz的脈寬調製信號。
4.如權利要求1所述的一種外控式變排量壓縮機空調控制器，其特徵在於，所述脈寬調製功率放大模塊通過增加脈寬調製輸出進而控制變排量壓縮機的壓力調節閥。
5.如權利要求1所述的一種外控式變排量壓縮機空調控制器，其特徵在於，所述脈寬調製功率放大模塊主要由三極體Ql和MOS管Q3組成，過流保護模塊主要由電阻R11、R13、 運放UlB和三極體Q2組成，電流檢測模塊主要由電阻R7、R8電容C2、C3和運放UlA組成。
全文摘要
一種外控式變排量壓縮機空調系統，其包括空調控制器，其還包括根據空調管路內壓力的變化信號控制壓縮機的壓縮比的壓力調節閥；所述空調控制器包括對變排量壓縮機的壓力調節閥的控制模塊，所述控制模塊包括單片機、脈寬調製功率放大模塊、可以實現過流保護的過流保護模塊、可以檢測到輸出電流的電流檢測模塊，本發明的有益效果使用變排量壓縮機的空調系統，可以根據設定的溫度自動調節功率輸出，大量節省能源。
文檔編號F24F11/00GK102287890SQ20111013573
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月24日 優先權日2011年5月24日
發明者彭雄飛, 徐亮 申請人:上海奉天電子有限公司