越野車載高集成雙路變頻空調(diào)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫控系統(tǒng)，特別是涉及一種變頻溫控系統(tǒng)。.
【背景技術(shù)】
[0002]車載沙漠高溫空調(diào)的研制基于環(huán)境嚴(yán)苛，適應(yīng)性要求高的特點(diǎn)，應(yīng)同時(shí)滿足車載振動(dòng)環(huán)境、高溫環(huán)境下空調(diào)設(shè)備應(yīng)能夠持續(xù)平穩(wěn)可靠運(yùn)行，并且要求啟動(dòng)瞬間對(duì)電源設(shè)備不造成過大電流沖擊；基于上述因素研制這樣的空調(diào)設(shè)備具有一定的難度，以往業(yè)界一般通過采用底盤驅(qū)動(dòng)空調(diào)、或電驅(qū)動(dòng)定頻壓縮機(jī)同時(shí)增加軟啟動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方式滿足車載振動(dòng)環(huán)境及降低空調(diào)設(shè)備啟動(dòng)瞬間大電流對(duì)電源的沖擊；但由于該空調(diào)設(shè)備要求在沙漠高溫環(huán)境下持續(xù)平穩(wěn)可靠工作，并且空調(diào)設(shè)備要求集成度高、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，以往的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)就顯得乏力不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種越野車載高集成雙路變頻空調(diào)設(shè)備，用于解決在沙漠嚴(yán)苛環(huán)境下空調(diào)啟動(dòng)對(duì)車載電源沖擊劇烈，制冷量不能達(dá)到最大輸出的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明的越野車載高集成雙路變頻空調(diào)設(shè)備，包括兩個(gè)壓縮機(jī)，包括主控制板、第一變頻控制板和第二變頻控制板，其中:
[0005]主控制板，用于根據(jù)內(nèi)置的第一控制策略將輸入?yún)?shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制參數(shù)輸出至變頻控制板，接收回傳的工況參數(shù)，根據(jù)內(nèi)置的第一控制策略將輸入?yún)?shù)轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)輸出至相應(yīng)的循環(huán)風(fēng)機(jī)或冷凝風(fēng)機(jī)改變其工況；
[0006]第一變頻控制板，用于根據(jù)輸入的控制參數(shù)和溫度參數(shù)，通過內(nèi)置的第二控制策略形成多路動(dòng)態(tài)的PWM信號(hào)輸出至一個(gè)壓縮機(jī)；
[0007]第二變頻控制板，用于根據(jù)輸入的控制參數(shù)和溫度參數(shù)，通過內(nèi)置的第二控制策略形成多路動(dòng)態(tài)的PWM信號(hào)輸出至另一個(gè)壓縮機(jī)。
[0008]主控制板分別連接操作板、第一循環(huán)風(fēng)機(jī)、第一冷凝風(fēng)機(jī)、第二循環(huán)風(fēng)機(jī)、第二冷凝風(fēng)機(jī)和第三溫度傳感器，其中:
[0009]操作板，用于人機(jī)交互將輸入指令形成輸入?yún)?shù)，接收并顯示壓縮機(jī)工況參數(shù)和環(huán)境參數(shù)；
[0010]第一循環(huán)風(fēng)機(jī)，用于為第一內(nèi)部空間提供制冷風(fēng)量；
[0011]第一冷凝風(fēng)機(jī)，用于為第一壓縮機(jī)提供冷凝風(fēng)量；
[0012]第二循環(huán)風(fēng)機(jī)，用于為第二內(nèi)部空間提供制冷風(fēng)量；
[0013]第二冷凝風(fēng)機(jī)，用于為第二壓縮機(jī)提供冷凝風(fēng)量；
[0014]第三溫度傳感器，用于采集內(nèi)部空間的實(shí)時(shí)溫度形成輸入?yún)?shù)。
[0015]第一變頻控制板分別連接第一溫度控制器和第一 IPM模塊，并通過第一 IPM模塊連接第一壓縮機(jī)，其中:
[0016]第一溫度控制器，用于采集第一壓縮機(jī)制冷循環(huán)中的工作溫度形成實(shí)時(shí)溫度參數(shù)；
[0017]第一 IPM模塊，用于根據(jù)PffM信號(hào)將輸入的直流功率信號(hào)形成壓縮機(jī)各相電源的實(shí)時(shí)輸入交流功率信號(hào)；
[0018]第一壓縮機(jī)，用于根據(jù)實(shí)時(shí)輸入功率信號(hào)形成壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速變化，提供相應(yīng)制冷量.
[0019]第二變頻控制板分別連接第二溫度控制器和第二 IPM模塊，并通過第二 IPM模塊連接第二壓縮機(jī)，其中:
[0020]第二溫度控制器，用于采集第二壓縮機(jī)制冷循環(huán)中的工作溫度形成實(shí)時(shí)溫度參數(shù)；
[0021]第二 IPM模塊，用于根據(jù)PffM信號(hào)將輸入的直流功率信號(hào)形成壓縮機(jī)各相電源的實(shí)時(shí)輸入交流功率信號(hào)；
[0022]第二壓縮機(jī)，用于根據(jù)實(shí)時(shí)輸入功率信號(hào)形成壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速變化，提供相應(yīng)制冷量。
[0023]主控制板與第一變頻控制板、第二變頻控制板分別設(shè)置雙向通信端口，第一變頻控制板與第一 IPM模塊間設(shè)置雙向通信端口，第二變頻控制板與第二 IPM模塊間設(shè)置雙向通信端口，主控制板設(shè)置信號(hào)輸出端口或輸出電路分別連接第一循環(huán)風(fēng)機(jī)、第一冷凝風(fēng)機(jī)、第二循環(huán)風(fēng)機(jī)、第二冷凝風(fēng)機(jī)，主控制板設(shè)置信號(hào)輸入端口或輸入電路連接第三溫度傳感器，主控制板設(shè)置雙向通信端口連接操作板；
[0024]第一變頻控制板設(shè)置雙向通信端口連接第一 IPM模塊，設(shè)置信號(hào)輸入端口或輸入電路連接第一溫度控制器，第一 IPM模塊設(shè)置三個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端口或連接電路分別連接第一壓縮機(jī)的三相電源輸入電路；
[0025]第二變頻控制板設(shè)置雙向通信端口連接第二 IPM模塊，設(shè)置信號(hào)輸入端口或輸入電路連接第二溫度控制器，第二 IPM模塊設(shè)置三個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端口或連接電路分別連接第二壓縮機(jī)的三相電源輸入電路。
[0026]IPM模塊中包括全波整流電路和三相變頻電路，其中:
[0027]全波整流電路，用于將恒壓恒頻的單相工頻電源轉(zhuǎn)換為直流電壓電源；
[0028]三相變頻電路，用于根據(jù)控制信號(hào)對(duì)若干路開關(guān)電路分別進(jìn)行通斷切換，將直流電壓功率信號(hào)形成響應(yīng)控制信號(hào)的交流功率信號(hào)輸出。
[0029]全波整流電路的高壓輸出端和低壓輸出端間順序串聯(lián)第一電解電容和第二電解電容，電解電容正極朝向高壓輸出端連接，第一電解電容和第二電解電容間線路接地；三相變頻電路包括并聯(lián)在高壓輸出端和低壓輸出端間的三條IGBT串聯(lián)電路，每條IGBT串聯(lián)電路包括串聯(lián)的第一 IGBT和第二 IGBT，第一 IGBT的集電極連接高壓輸出端，第一 IGBT的發(fā)射極連接第二 IGBT的集電極，第二 IGBT的發(fā)射極連接低壓輸出端，第一 IGBT、第二 IGBT的集電極和發(fā)射極間各連接一個(gè)負(fù)極指向集電極的二極管，每條IGBT串聯(lián)電路中相鄰集電極和發(fā)射極連接線路連接壓縮機(jī)的一個(gè)相應(yīng)單相電源輸入端。
[0030]第一冷凝風(fēng)機(jī)和第二冷凝風(fēng)機(jī)并列布設(shè)在空調(diào)室外機(jī)組的底部，圍繞第一冷凝風(fēng)機(jī)，在空調(diào)室外機(jī)組的迎風(fēng)端面和相鄰端面布設(shè)L形的第一冷凝器，圍繞第二冷凝風(fēng)機(jī)，在空調(diào)室外機(jī)組的迎風(fēng)端面和相鄰端面，與第一冷凝器對(duì)稱布設(shè)L形的第二冷凝器，第一冷凝器與第二冷凝器形成迎風(fēng)面。
[0031]第一冷凝風(fēng)機(jī)和第二冷凝風(fēng)機(jī)的迎風(fēng)面與空調(diào)室外機(jī)組的底部軸線形成5°至15°的傾斜夾角。
[0032]第一冷凝風(fēng)機(jī)和第二冷凝風(fēng)機(jī)的迎風(fēng)面形成2°至5°的夾角。
[0033]本發(fā)明的越野車載高集成雙路變頻空調(diào)設(shè)備針對(duì)空調(diào)設(shè)備制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及雙路控制系統(tǒng)變頻兩方面，通過高集成、雙路結(jié)構(gòu)和電控雙路控制，解決了空間尺寸小，制冷量要求大的問題；通過定頻壓縮機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)，解決機(jī)組高溫環(huán)境的適應(yīng)性問題；在空調(diào)設(shè)備啟動(dòng)瞬間通過低頻率運(yùn)行的方式避免大電流對(duì)整車電源的沖擊；同時(shí)通過適時(shí)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)電機(jī)頻率從而輸出不同冷量的方式，保障空調(diào)設(shè)備隨車載越野環(huán)境平穩(wěn)可靠運(yùn)行；在高溫環(huán)境下保證輸出最大制冷量，使得在高溫環(huán)境下空調(diào)設(shè)備仍能夠持續(xù)可靠運(yùn)行。
[0034]本發(fā)明同時(shí)滿足車載振動(dòng)環(huán)境、高溫沙漠環(huán)境條件且高集成雙回路或單路的發(fā)射箱使用模式；并且空調(diào)設(shè)備啟動(dòng)瞬間對(duì)電源設(shè)備不造成沖擊振動(dòng)，壓縮機(jī)選型、電路系統(tǒng)控制、空調(diào)設(shè)備冷量冗余度及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面均有實(shí)質(zhì)性改進(jìn)。在車載環(huán)境下能夠同時(shí)或單獨(dú)向雙系統(tǒng)提供所需冷熱量；在空調(diào)設(shè)備啟動(dòng)瞬間通過低頻率運(yùn)行的方式避免大電流對(duì)整車電源的沖擊；同時(shí)通過適時(shí)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)電機(jī)頻率從而輸出不同冷量的方式，保障空調(diào)設(shè)備隨車載越野環(huán)境平穩(wěn)可靠運(yùn)行；在高溫環(huán)境下保證輸出最大制冷量，使得在高溫環(huán)境下空調(diào)設(shè)備仍能夠持續(xù)可靠運(yùn)行。
[0035]本空調(diào)設(shè)備設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊；越野、車載、高溫環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)雙制冷系統(tǒng)模式調(diào)節(jié)冷熱量；實(shí)施性、操作性、抗振動(dòng)性優(yōu)越。定頻壓縮機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)的運(yùn)用，保證了超高溫條件下，可以通過其系統(tǒng)壓力及排氣溫度調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，確保空調(diào)機(jī)組正常運(yùn)行。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明越野車載高集成雙路變頻空調(diào)設(shè)備的電控結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明越野車載高集成雙路變頻空調(diào)設(shè)備中變頻控制電路示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明越野車載高集成雙路變頻空調(diào)設(shè)備中冷凝器的布設(shè)示意圖；
[0039]圖4為本發(fā)明越野車載高集成雙路變頻空調(diào)設(shè)備變頻調(diào)控壓縮機(jī)的電壓-頻率響應(yīng)示意圖；
[0040]圖5位本發(fā)明越野車載高集成雙路變頻空調(diào)設(shè)備與定頻空調(diào)控制的制冷效果比較示意圖。
【具體實(shí)施方式】
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