專利名稱：一種電動汽車上的變頻空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車空調(diào)器，具體涉及一種電動汽車上的變頻空調(diào)器。
背景技術(shù)：
面對當(dāng)前石油資源日益枯竭、環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)峻的局面，電動汽車以其零排放、低噪音、不污染環(huán)境、節(jié)約石油資源等特點(diǎn)，引起全球汽車業(yè)界的廣泛關(guān)注。由于電動汽車和燃油汽車驅(qū)動動力不同，因此與之配套的空調(diào)系統(tǒng)也有所不同。燃油汽車的主要動力來自于燃油發(fā)動機(jī)，其空調(diào)系統(tǒng)僅用于滿足汽車室 內(nèi)的制冷要求，它利用發(fā)動機(jī)輸出的一部分動力驅(qū)動空調(diào)壓縮機(jī)進(jìn)行制冷，而汽車室內(nèi)的制熱需要則是通過利用發(fā)動機(jī)冷卻水等余熱的熱量來加熱汽車室內(nèi)的空氣；電動汽車的主要動力源是車載蓄電池組輸出的電功率，由于沒有發(fā)動機(jī)的熱源，因此現(xiàn)有的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)普遍采用電動熱泵空調(diào)系統(tǒng)來同時滿足汽車室內(nèi)制熱和制冷的要求，而且大多是利用一部車載蓄電池組輸出的直流電驅(qū)動電動壓縮機(jī)進(jìn)行制冷或制熱，但是目前電動壓縮機(jī)技術(shù)還不太成熟，而且由于電動汽車的主要驅(qū)動動力來自車載主蓄電池組，因此空調(diào)系統(tǒng)所消耗的車載主蓄電池組的電力對電動汽車一次充電的繼航里程的影響很大，這大大地降低了電動汽車的驅(qū)動性能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能耗底，制冷、制熱效果好，運(yùn)行平穩(wěn)，使用壽命長的車載變頻空調(diào)器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種電動汽車上的變頻空調(diào)器，所述變頻空調(diào)中的壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)，所述變頻壓縮機(jī)通過變頻逆變器及中間電路與電動汽車中的直流電源電連接，所述的變頻逆變器還與控制電路連接；所述變頻壓縮機(jī)的冷媒出口和冷媒入口分別與換向閥連接，所述換向閥再分別與蒸發(fā)器和冷凝器連接，在所述蒸發(fā)器與冷凝器之間連接有膨脹閥。其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述變頻逆變器的輸入端與控制電路和中間電路的輸出端連接，所述變頻逆變器的輸出端與變頻壓縮機(jī)的電信號輸入端連接，所述中間電路的輸入端與所述直流電源的輸出端連接；在所述述變頻逆變器的輸出端并接有壓縮機(jī)速度檢測電路的信號輸入端，在所述中間電路上并接有電壓檢測電路、電流檢測電路和保護(hù)電路的信號輸入端，所述速度檢測電路、電壓檢測電路、電流檢測電路和保護(hù)電路的信號輸出端與所述控制電路的信號輸入端連接，所述控制電路的信號輸入端還與控制面板的信號輸出端連接。所述控制電路包括運(yùn)算電路和驅(qū)動電路，所述控制面板的信號輸出端、速度檢測電路、電壓檢測電路、電流檢測電路和保護(hù)電路的信號輸出端與運(yùn)算電路的信號輸入端連接，所述運(yùn)算電路的信號輸出端與驅(qū)動電路信號輸入端連接，所述驅(qū)動電路信號輸出端與所述變頻逆變器的信號輸入端連接。所述中間電路包括串連在直流電源正極與變頻逆變器電源輸入端之間的第一電阻，在第一電阻的兩端并聯(lián)有開關(guān)，在第一電阻與變頻逆變器之間的連線上與電源負(fù)極之間并聯(lián)有串接的第二電阻和第三電阻，同時還并聯(lián)有電容器，在第一電阻與變頻逆變器之間的連線上與電源負(fù)極之間還并聯(lián)有三極管，所述三極管的集電極通過第四電阻連接在第一電阻與變頻逆變器之間的連線上，所述三極管的發(fā)射極與直流電源的負(fù)極連接，所述三極管的基極與所述保護(hù)電路的信號輸入端連接，所述保護(hù)電路與電壓檢測電路的信號輸入端通過連線連接在第二電阻與第三電阻之間，所述電流檢測電路的信號輸入端連接在三極管的發(fā)射極與變頻逆變器的電源負(fù)極之間。所述變頻逆變器的輸出電壓范圍為8. 5V 96V，所述變頻逆變器的輸出頻率范圍為 IHz 200Hz ο本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于該電動汽車上的變頻空調(diào)器，由電動汽車動力的電池組提供電源，通過交流低壓變頻器的逆變輸出變頻三相交流電源，該電源為交流低壓壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)供電，由該壓縮機(jī)帶動冷凝器工作，通過車內(nèi)的空調(diào)控制面板設(shè)定好制冷或制熱的檔位，由控制器將接收到的電動汽車動力電池組的電量信號和溫度控制信號通過控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后控制壓縮機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn)速，確保車載空調(diào)在最佳的工況下動運(yùn)實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能。該變頻車載空調(diào)由電動汽車動力電池組提供動力，變頻器可對空調(diào)系統(tǒng)各運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行高效處理，它相對于傳統(tǒng)汽車的空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更簡單空間更節(jié)約。本實(shí)用新型車載空調(diào)系統(tǒng)，通過空調(diào)控制面板設(shè)定所需的溫度和風(fēng)量，由交流低壓變頻器調(diào)節(jié)交流低壓壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而做到合理使用能源；由于這種壓縮機(jī)不會頻繁啟動，會使壓縮機(jī)保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，這可以使空調(diào)整體達(dá)到高效節(jié)能的效果，而且其能耗只為傳統(tǒng)車載空調(diào)的十五分之一；同時，這種車在空調(diào)可大幅度降低噪音和延長空調(diào)的使用壽命。另外該車載空調(diào)器還具有結(jié)構(gòu)緊湊，工作效率高，可大幅度降低空調(diào)能耗只 為傳統(tǒng)汽車空調(diào)能耗的十五分之一。

圖I是本實(shí)用新型電動汽車上變頻空調(diào)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型電動汽車上變頻空調(diào)器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、變頻壓縮機(jī)；2、變頻逆變器；3、中間電路；4、直流電源；5、控制電路；5-1、運(yùn)算電路；5-2、驅(qū)動電路；6、冷媒出口 ；7、冷媒入口 ；8、換向閥；9、蒸發(fā)器；10、冷凝器；11、膨脹閥；12、速度檢測電路；13、電壓檢測電路；14、電流檢測電路；15、保護(hù)電路；16、控制面板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如圖I所示，本實(shí)用型性是一種電動汽車上的變頻空調(diào)器，該變頻空調(diào)中的壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)I，所述變頻壓縮機(jī)I通過變頻逆變器2及中間電路3與電動汽車中的直流電源4電連接，所述變頻逆變器2還與控制電路5連接；所述變頻壓縮機(jī)I的冷媒出口 6和冷媒入口 7分別與換向閥8連接，所述換向閥8再分別與蒸發(fā)器9和冷凝器10連接，在所述蒸發(fā)器9與冷凝器10之間連接有膨脹閥11如圖2所示，在本實(shí)用新型中優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述變頻逆變器2的輸入端與控制電路5和中間電路3的輸出端連接，所述變頻逆變器2的輸出端與變頻壓縮機(jī)I的電信號輸入端連接，所述中間電路3的輸入端與所述直流電源4的輸出端連接；在所述述變頻逆變器2的輸出端并接有壓縮機(jī)的速度檢測電路12的信號輸入端，在所述中間電路3上并接有電壓檢測電路13、電流檢測電路14和保護(hù)電路15的信號輸入端，所述速度檢測電路12、電壓檢測電路13、電流檢測電路14和保護(hù)電路15的信號輸出端與所述控制電路5的信號輸入端連接，所述控制電路16的信號輸入端還與控制面板16的信號輸端出連接。如圖2所示，在本實(shí)用新型中所述控制電路5包括運(yùn)算電路5-1和驅(qū)動電路5-2，所述控制面板16的信號輸出端、速度檢測電路12、電壓檢測電路13、電流檢測電路14和保護(hù)電路15的信號輸出端與運(yùn)算電路5-1的信號輸入端連接，所述運(yùn)算電路5-1的信號輸出端與驅(qū)動電路5-2信號輸入端連接，所述驅(qū)動電路5-2信號輸出端與所述變頻逆變器2的信號輸入端連接。如圖2所示，所述中間電路3包括串連在直流電源4的正極與變頻逆變器2電源輸入端之間的第一電阻R1，在第一電阻R1的兩端并聯(lián)有開關(guān)K1，在第一電阻R1與變頻逆變器2之間的連線上與電源負(fù)極之間并聯(lián)有串接的第二電阻R2和第三電阻R3,同時還并聯(lián)有電容器C1，在第一電阻R1與變頻逆變器2之間的連線上與電源負(fù)極之間還并聯(lián)有三極管VTM，所述三極管VTm的集電極通過第四電阻R4連接在第一電阻R3與變頻逆變器2之間的連線上，所述三極管VTm的發(fā)射極與直流電源4的負(fù)極連接，所述三極管VTm的基極與所述保護(hù)電路15的信號輸入端連接，所述保護(hù)電路15與電壓檢測電路13的信號輸入端通過連線連接在第二電阻R2與第三電阻R3之間，所述電流檢測電路14的信號輸入端連接在三極管VTm的發(fā)射極與變頻逆變器2的電源負(fù)極之間。所述變頻逆變器2的輸出電壓范圍為8. 5V 96V，所述變頻逆變器2的輸出頻率范圍為IHz 200Hzο在本實(shí)用新型中交流低壓變頻逆變器2，由電動汽車動力電池組直接供電，經(jīng)變頻逆變器2產(chǎn)生的脈動電流也會使直流電源4輸入端的電壓波動。為了抑制電壓波動，在本實(shí)用新型中采用電感和電容吸收脈動電壓。通過變頻逆變器可將汽車電源的直流功率變換為所需要的頻率交流功率，依據(jù)設(shè)定的時間使6個開關(guān)器件交替導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流電壓的輸出。交流低壓變頻逆變器，由車內(nèi)的空調(diào)控制面板設(shè)定空調(diào)運(yùn)行參數(shù)，通過交流低壓變頻逆變器和控制電路，給交流低壓的變頻壓縮機(jī)供電(電壓、頻率可調(diào))，由控制電路提供控制信號的回路，控制電路包括有頻率、電壓的運(yùn)算電路和驅(qū)動電路，控制電路還與電壓檢測電路、電流檢測電路和變頻壓縮機(jī)的速度檢測電路連接，其中運(yùn)算電路將運(yùn)算結(jié)果放大或傳送至驅(qū)動電路，其電路系統(tǒng)中還包括有變頻逆變器和變頻壓縮機(jī)的保護(hù)電路。運(yùn)算電路用于將變頻壓縮機(jī)輸出軸的速度、轉(zhuǎn)矩的電信號與電流檢測電路、電壓檢測電路檢測到的信號進(jìn)行比較運(yùn)算，然后輸出控制指令，控制變頻逆變器的輸出電壓和頻率。電壓檢測電路與電流檢測電路用于檢測電路電位隔離檢測電壓、電流等。[0026]驅(qū)動電路用于驅(qū)動變頻壓縮機(jī)的電路。它與控制電路隔離使變頻逆變器導(dǎo)通或關(guān)斷。速度檢測電路采用脈沖電流、脈沖電壓對變頻壓縮機(jī)電氣參數(shù)進(jìn)行測試，獲取速度信息送入運(yùn)算電路，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果發(fā)出指令，使變頻壓縮機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。保護(hù)電路監(jiān)測中間電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過載或過電壓等異常時，為了防止變頻逆變器和/或變頻壓縮機(jī)損壞，使變頻逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。由上述低壓變頻逆變器電路結(jié)構(gòu)框圖2可看出，低壓變頻逆變器由電動汽車動力電池組直接供電，經(jīng)中間電路將直流電壓變換成可變的交流電壓，通過逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所設(shè)定的時間使6個開關(guān)器件導(dǎo)通或關(guān)斷就可以得到3相交流輸出，低壓變頻逆變器中還設(shè)有運(yùn)算電路、電壓與電流的檢測電路、驅(qū)動電路、速度檢測電路、保護(hù)電路。為低壓變頻逆變器的準(zhǔn)確、高效、節(jié)能、安全動行提供可靠邊的保障。電動汽車上變頻空調(diào)器，當(dāng)通過空調(diào)控制面板設(shè)定運(yùn)行參數(shù)并開機(jī)后，由低壓變頻逆變器按采集到的各種信號，通過運(yùn)算電路比較運(yùn)算決定變頻逆變器輸出給低壓變頻壓縮機(jī)的電壓和頻率。使電動汽車上變頻空調(diào)器，在低壓變頻逆變器的控制下實(shí)現(xiàn)在智能、高效、節(jié)能、安全的環(huán)境中運(yùn)行。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.ー種電動汽車上的變頻空調(diào)器，其特征在于，所述變頻空調(diào)中的壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)，所述變頻壓縮機(jī)通過變頻逆變器及中間電路與電動汽車中的直流電源電連接，所述的變頻逆變器還與控制電路連接；所述變頻壓縮機(jī)的冷媒出口和冷媒入口分別與換向閥連接，所述換向閥再分別與蒸發(fā)器和冷凝器連接，在所述蒸發(fā)器與冷凝器之間連接有膨脹閥。
2.如權(quán)利要求I所述的電動汽車上的變頻空調(diào)器，其特征在于，所述變頻逆變器的輸入端與控制電路和中間電路的輸出端連接，所述變頻逆變器的輸出端與變頻壓縮機(jī)的電信號輸入端連接，所述中間電路的輸入端與所述直流電源的輸出端連接；在所述述變頻逆變器的輸出端并接有壓縮機(jī)速度檢測電路的信號輸入端，在所述中間電路上并接有電壓檢測電路、電流檢測電路和保護(hù)電路的信號輸入端，所述速度檢測電路、電壓檢測電路、電流檢測電路和保護(hù)電路的信號輸出端與所述控制電路的信號輸入端連接，所述控制電路的信號輸入端還與控制面板的信號輸出端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的電動汽車上的變頻空調(diào)器，其特征在于，所述控制電路包括運(yùn)算電路和驅(qū)動電路，所述控制面板的信號輸出端、速度檢測電路、電壓檢測電路、電流檢測電路和保護(hù)電路的信號輸出端與運(yùn)算電路的信號輸入端連接，所述運(yùn)算電路的信號輸出端與驅(qū)動電路信號輸入端連接，所述驅(qū)動電路信號輸出端與所述變頻逆變器的信號輸入端連接。
4.如權(quán)利要求3所述的電動汽車上的變頻空調(diào)器，其特征在干，所述中間電路包括串連在直流電源正極與變頻逆變器電源輸入端之間的第一電阻，在第一電阻的兩端并聯(lián)有開關(guān)，在第一電阻與變頻逆變器之間的連線上與電源負(fù)極之間并聯(lián)有串接的第二電阻和第三電阻，同時還并聯(lián)有電容器，在第一電阻與變頻逆變器之間的連線上與電源負(fù)極之間還并聯(lián)有三極管，所述三極管的集電極通過第四電阻連接在第一電阻與變頻逆變器之間的連線上，所述三極管的發(fā)射極與直流電源的負(fù)極連接，所述三極管的基極與所述保護(hù)電路的信號輸入端連接，所述保護(hù)電路與電壓檢測電路的信號輸入端通過連線連接在第二電阻與第三電阻之間，所述電流檢測電路的信號輸入端連接在三極管的發(fā)射極與變頻逆變器的電源負(fù)極之間。
5.如權(quán)利要求I所述的電動汽車上的變頻空調(diào)器，其特征在于，所述變頻逆變器的輸出電壓范圍為8. 5V 96V，所述變頻逆變器的輸出頻率范圍為IHz 200Hz。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電動汽車上的變頻空調(diào)器，該變頻空調(diào)中的壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī)，變頻壓縮機(jī)通過變頻逆變器及中間電路與電動汽車中的直流電源電連接，變頻逆變器還與控制電路連接；變頻壓縮機(jī)的冷媒出口和冷媒入口分別與換向閥連接，換向閥再分別與蒸發(fā)器和冷凝器連接，在蒸發(fā)器與冷凝器之間連接有膨脹閥。該車載空調(diào)系統(tǒng)，通過控制面板設(shè)定所需的溫度和風(fēng)量，由交流低壓變頻器調(diào)節(jié)交流低壓壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而做到合理使用能源；由于這種壓縮機(jī)不會頻繁啟動，會使壓縮機(jī)保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，這可以使空調(diào)整體達(dá)到高效節(jié)能的效果，而且其能耗只為傳統(tǒng)車載空調(diào)的十五分之一；同時，這種車在空調(diào)可大幅度降低噪音和延長空調(diào)的使用壽命。
文檔編號F25B13/00GK202371922SQ20112053201
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者陳建宏, 陳建科, 陳躍明 申請人:上海顥源新能源科技有限公司