車輛的空調系統及車輛的製作方法
2023-10-05 18:29:24
本發明涉及汽車製造技術領域，特別涉及一種車輛的空調系統及車輛。
背景技術：
汽車空調的供暖方式目前主要有兩種，一種是通過發動機的熱量進行提供，另外一種是通過電加熱提供。但是無論哪種供暖方式，都是通過一個熱源集中提供熱量，再通過鼓風機經空調主風道將熱量帶到各個支路風道的出風口。鑑於以上情況，目前汽車空調在供暖中大量熱量在流經主風道和支路風道時被損傷，由此導致了汽車供暖效果變差，整車能耗增大。這種情況在純電動汽車中表現的尤為明顯，其直接導致電動汽車的續航能力降低。
目前相關技術提出了一種分布式汽車空調系統，該空調系統包括分別設置在汽車上的總控制器和至少兩個空調，所有的空調均與總控制器電連接，總控制器能夠控制所有的空調，所有的空調均設有控制其溫度的分控器，空調的數量與汽車座位的數量一致，每一個汽車座位均對應設置一個所述空調。對於該方案，只能應用在大型客車上，乘用車上由於空間有限，是無法在每個座位下面安裝一個獨立的空調系統的，即便是大型客車上，每個座位下面安裝一套空調系統，其壓縮機、鼓風機、蒸發器、散熱器、冷媒管路等各部件的總體積都是極大的，難以實現的，其成本也是非常高的，更有甚者是每個座位下面的壓縮機或者鼓風機同時工作帶來的噪音將是無法想像的。
技術實現要素：
本發明旨在至少解決上述技術問題之一。
為此，本發明的一個目的在於提出一種車輛的空調系統，該空調系統結構簡單、成本低，且能夠實現熱源的分布式布置，降低了整車能耗，提升了空調系統的供暖效果。
本發明的另一個目的在於提出一種車輛。
為了實現上述目的，本發明第一方面的實施例公開了一種車輛的空調系統，包括：多個加熱裝置，所述多個加熱裝置設置在所述空調系統的多個風道支路；送風裝置，所述送風裝置設置在所述空調系統的主風道，用於向所述多個風道支路送風；驅動裝置，所述驅動裝置與所述多個加熱裝置和所述送風裝置相連，用於驅動所述多個加熱裝置和所述送風裝置；控制器，所述控制器與所述驅動裝置相連，用於通過所述驅動裝置調節所述多個加熱裝置的加熱功率和/或所述送風裝置的送風量。
根據本發明實施例的車輛的空調系統，結構簡單，成本低，在多個風道支路分別設置加熱裝置，並通過送風裝置進行送風，從而實現熱源的分布式布置，降低了整車熱量損耗，提升了空調系統的供暖效果；同時，每個熱源都是獨立控制，互不影響，從而提高了空調系統的可靠性。
另外，根據本發明上述實施例的車輛的空調系統還可以具有如下附加的技術特徵：
在一些示例中，所述多個加熱裝置一一對應地設置在所述空調系統的多個風道支路。
在一些示例中，所述加熱裝置臨近對應的風道支路的出風口處。
在一些示例中，所述控制器包括：接收單元，所述接收單元用於接收用戶輸入的控制指令；控制單元，所述控制單元用於接收所述用戶控制指令，並根據所述控制指令對所述驅動裝置進行相應控制，以調節所述多個加熱裝置的加熱功率和/或所述送風裝置的送風量。
在一些示例中，所述驅動裝置包括多個電晶體，所述多個電晶體分別一一對應地與所述送風裝置和所述多個加熱裝置相連，其中，所述控制單元通過控制所述多個電晶體的導通和關斷的佔空比來調節所述多個加熱裝置的加熱功率和/或所述送風裝置的送風量。
在一些示例中，還包括：主風道加熱裝置，所述主風道加熱裝置設置在所述空調系統的主風道。
在一些示例中，所述多個加熱裝置和所述主風道加熱裝置均為ptc加熱器。
在一些示例中，所述ptc加熱器包括多個ptc加熱組件。
在一些示例中，所述ptc加熱器被構造為可以通風的架構。
本發明第二方面的實施例公開了一種車輛，包括本發明上述實施例所述的車輛的空調系統。
根據本發明實施例的車輛，在多個風道支路分別設置加熱裝置，並通過送風裝置進行送風，從而實現熱源的分布式布置，降低了整車熱量損耗，提升了空調系統的供暖效果；同時，每個熱源都是獨立控制，互不影響，從而提高了空調系統的可靠性。
本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
圖1是根據本發明實施例的車輛的空調系統的結構框圖；
圖2是根據本發明一個實施例的車輛的空調系統的結構示意圖；以及
圖3是根據本發明一個實施例的車輛的空調系統的電路原理圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
以下結合附圖描述根據本發明實施例的車輛的空調系統及車輛。
圖1是根據本發明一個實施例的車輛的空調系統的結構框圖。如圖1所示，根據本發明實施例的車輛的空調系統100，包括：多個加熱裝置3、送風裝置4、驅動裝置2和控制器1。
具體地，多個加熱裝置3設置在空調系統的多個風道支路。
較佳地，多個加熱裝置3一一對應地設置在空調系統的多個風道支路。較佳地，每個加熱裝置3例如被設置在臨近其對應的風道支路的出風口處，這樣能夠進一步減小熱量損耗，提升供暖效果。
在本發明的一個實施例中，多個加熱裝置3均為ptc加熱器。更為具體地，每個ptc加熱器包括多個ptc加熱組件。
進一步地，每個ptc加熱器被構造為可以通風的架構，從而對通過其的風進行加熱形成暖風。例如，每個ptc加熱器中的多個ptc加熱組件之間存在間隙，從而使ptc加熱器實現通風。
作為具體示例，如圖2所示，多個加熱裝置3例如至少包括圖2中所示的ptc加熱器31、32和33。ptc加熱器31、32和33分別一一對應地設置在空調系統的三個風道支路6的臨近出風口處。
結合圖2所示，送風裝置4設置在空調系統的主風道5上，用於向多個風道支路送風，送風的方向如圖2中的7所示，風經過多個風道支路的加熱裝置加熱後形成暖風，進而從多個風道支路的出風口輸出以進行供暖。在本發明的一個實施例中，送風裝置4例如為鼓風機。
驅動裝置2與多個加熱裝置3和送風裝置4相連，用於驅動多個加熱裝置3和送風裝置4。控制器1與驅動裝置2相連，用於通過驅動裝置2調節多個加熱裝置3的加熱功率和/或送風裝置4的送風量。
具體地說，結合圖3所示，控制器1例如包括接收單元11和控制單元12。接收單元11用於接收用戶輸入的控制指令，控制單元12用於接收該控制指令，並根據控制指令對驅動裝置2進行相應控制，以調節多個加熱裝置3的加熱功率和/或送風裝置4的送風量。其中，用戶輸入的控制指令例如包括空調的暖風開啟或關閉指令、送風量增加或減小指令、出風溫度增加或降低指令等。接收單元11例如被構造為具有按鈕和/旋鈕的控制面板。例如當用戶按下暖風開啟或關閉的按鈕之後，接收單元11收到暖風開啟或關閉指令，進而控制單元12控制驅動裝置2開啟或關閉多個加熱裝置3和/送風裝置4。又比如，當用戶按下送風量增加或減小按鈕，或用戶旋轉送風量增加或減小的控制旋鈕時，接收單元11接收相應的送風量增加或減小指令，控制單元12據此控制驅動裝置2增加或減小送風裝置4的送風量。又比如，當用戶按下出風溫度增加或降低按鈕，或用戶旋轉出風溫度增加或降低的控制旋鈕時，接收單元11接收相應的出風溫度增加或降低指令，控制單元12據此控制驅動裝置2增加或減小加熱裝置3的功率，進而增加或降低出風溫度。
進一步地，驅動裝置2例如包括多個電晶體，多個電晶體分別一一對應地與送風裝置4和多個加熱裝置3相連，其中，控制單元12通過控制多個電晶體的導通和關斷的佔空比來調節多個加熱裝置3的加熱功率和/或送風裝置4的送風量。
作為具體的示例，結合圖3所示，多個電晶體至少包括圖3中的電晶體21至電晶體24。其中，電晶體21與送風裝置4相連，電晶體22、23和24分別一一對應地與ptc加熱器31、32和33相連。控制單元12通過控制電晶體21導通的頻率來控制送風裝置4的pwm信號，從而控制送封裝置4的轉速，實現對送風量的調節。同理，控制單元12通過控制電晶體22、23和24導通的頻率來分別控制ptc加熱器31、32和33加熱功率，從而實現對相應出風口的出風溫度的調節。需要說明的是，控制單元12對電晶體22、23和24(對應於多個加熱裝置的多個驅動電晶體)的控制過程都是獨立，即可以分別單獨控制電晶體22、23和24的導通頻率，而相互之間不影響，這樣可以保證供暖過程中空調系統的可靠性。
作為具體的示例，以下結合圖2和圖3描述詳細描述本發明實施例的車輛的空調系統控制原理。具體地，如圖2所示，若是製冷狀態，則放置在空調主風道的冷凝器將對流經其的空氣進行製冷，在鼓風機4的作用下將冷空氣吹送到空調各個風道支路的出風口。當需要供暖風時，用戶(如駕駛員)通過接收單元11中的按鈕(實體按鈕或者虛擬按鈕)進行空調暖風功能的啟動。接收單元11將相應控制指令(空調暖風功能啟動指令)通過內部總線(tx和rx)傳輸給控制單元(如空調ecu)12，控制單元12依據不同的控制指令(或功能)控制驅動裝置2中不同的電晶體，從而調節鼓風機4的轉速，實現對送風量的調節，以及控制各個ptc驅動電晶體(如電晶體22、23和24)，實現對各個出風口的出風溫度的分布式控制。例如：可以通過控制電晶體21導通的頻率，控制鼓風機4供電的pwm(pulse-widthmodulation，脈衝寬度調製)信號，從而控制鼓風機4的轉速，實現對送風量的任意控制。同樣地，可以對電晶體22、電晶體23和電晶體24進行分別控制，實現對ptc加熱器31、ptc加熱器32和ptc加熱器33的加熱功率的分別控制，從而實現對相應出風口的出風溫度的調節。對於各個出風口而言，由於暖風的熱源不是同一個熱源，而是分布在各個出風口的分布式熱源，由此避免了同一熱源由於熱量流經空調風道時造成的熱量損失，也就有效地降低了整車的能量損耗。
進一步地，在本發明的一個實施例中，該系統100例如還包括主風道加熱裝置8(圖中未示出)。主風道加熱裝置8設置在空調系統的主風道。主風道加熱裝置8用於在開啟時向空調主風道5提供熱量，其設置在送風裝置4之後，這樣，當送風裝置4和主風道加熱裝置8同時啟動時，即可在空調主風道產生暖風，並流向空調的多個風道支路。其中，主風道加熱裝置8例如為ptc加熱器，該ptc加熱器包括多個ptc加熱組件。進一步地，該ptc加熱器被構造為可以通風的架構，從而對通過其的風進行加熱形成暖風。例如，每個ptc加熱器中的多個ptc加熱組件之間存在間隙，從而使ptc加熱器實現通風。
需要說明的是，設置在空調主風道的主風道加熱裝置8與設置在多個風道支路的多個加熱裝置3的控制過程是相互獨立的。即可以開啟多個風道支路的多個加熱裝置3，同時關閉主風道加熱裝置8，或者，開啟主風道加熱裝置8，同時關閉多個風道支路的多個加熱裝置3，也可以同時開啟主風道加熱裝置8和多個加熱裝置3，具體的控制方式需要根據用戶輸入的相應的控制指令而選擇，例如，一般情況下，僅開啟多個加熱裝置3來進行供暖，而當用戶感覺供暖不足時，可按下開啟主風道加熱裝置8的按鈕，從而生成相應控制指令，即可開啟主風道加熱裝置8同時進行供暖，此時，主風道加熱裝置8產生的熱量流向多個風道支路，與多個加熱裝置3同時供暖，從而提升供暖效果。或者，當僅開啟多個加熱裝置3進行供暖時，若用戶還是覺得車內太熱，則可關閉多個加熱裝置3，僅開啟主風道加熱裝置8，從而降低供暖效果，實現車內降溫的目的。或者，當多個加熱裝置3出現故障無法供暖時，則可開啟主風道加熱裝置8進行供暖。為減少冗餘，此處不再一一贅述所有情景下的供暖控制方式。
綜上，根據本發明實施例的車輛的空調系統，結構簡單，成本低，在多個風道支路分別設置加熱裝置，並通過送風裝置進行送風，從而實現熱源的分布式布置，降低了整車熱量損耗，提升了空調系統的供暖效果；同時，每個熱源都是獨立控制，互不影響，從而提高了空調系統的可靠性。
本發明的進一步實施例還提供了一種車輛。該車輛包括本發明上述實施例所描述的車輛的空調系統。
根據本發明實施例的車輛，在多個風道支路分別設置加熱裝置，並通過送風裝置進行送風，從而實現熱源的分布式布置，降低了整車熱量損耗，提升了空調系統的供暖效果；同時，每個熱源都是獨立控制，互不影響，從而提高了空調系統的可靠性。
另外，根據本發明實施例的車輛的其它構成以及作用對於本領域的普通技術人員而言都是已知的，為了減少冗餘，不做贅述。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
儘管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由權利要求及其等同限定。