一種電動空調(diào)電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動空調(diào)電源系統(tǒng)，包括發(fā)電機、原裝蓄電池、控制器、電壓采樣電路和與原裝蓄電池并聯(lián)的附加電源電路，原裝蓄電池的正極與發(fā)電機的發(fā)電輸出端和空調(diào)系統(tǒng)的電源輸入端連接，附加電源電路包括串聯(lián)連接的加裝蓄電池和可控開關(guān)，控制器通過電壓采樣電路檢測原裝蓄電池兩端的電壓；控制器在發(fā)電機處于停機狀態(tài)時，若接收到空調(diào)系統(tǒng)輸出的空調(diào)開啟信號，則控制可控開關(guān)閉合，并在檢測到上述電壓下降至啟動車輛的最低電壓后，向空調(diào)系統(tǒng)輸出關(guān)閉空調(diào)控制信號。本發(fā)明一方面通過在檢測到上述電壓下降至啟動車輛的最低電壓時控制空調(diào)系統(tǒng)停止運行，可以防止原裝蓄電池虧電，另一方面通過增加加裝蓄電池可以保證空調(diào)系統(tǒng)的基本運行時間。
【專利說明】
—種電動空調(diào)電源系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車載空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電動空調(diào)電源系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的車載空調(diào)是借助發(fā)動機實現(xiàn)制冷與制熱，因此，其制冷制熱效果會受到發(fā)動機轉(zhuǎn)速的影響，尤其是在車輛怠速時，為了開啟空調(diào)制冷，就必須啟動發(fā)動機，這勢必會造成一定的油耗，而且若乘員此時在車里休息，甚至有可能造成一氧化碳中毒，危害健康。而電動空調(diào)雖然可以擺脫發(fā)動機的束縛，提升空調(diào)系統(tǒng)的制冷效率、制冷性能，并改善整車動力性能，但由于電動空調(diào)需要由蓄電池供電，因此，若在車輛怠速時開啟空調(diào)很有可能導(dǎo)致蓄電池虧電，進而影響車輛啟動及其他用電電器的使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實施例的目的是提供一種即可有效防止原裝蓄電池虧電，又可保證電動空調(diào)系統(tǒng)可靠運行的電動空調(diào)電源系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種電動空調(diào)電源系統(tǒng)，包括發(fā)電機和原裝蓄電池，所述原裝蓄電池的正極與所述發(fā)電機的發(fā)電輸出端和空調(diào)系統(tǒng)的電源輸入端電性連接，所述電動空調(diào)電源系統(tǒng)還包括控制器、電壓采樣電路和與所述原裝蓄電池并聯(lián)連接的附加電源電路，所述附加電源電路包括串聯(lián)連接的加裝蓄電池和可控開關(guān)，所述加裝蓄電池的標稱電壓與所述原裝蓄電池的標稱電壓相同，所述控制器通過所述電壓采樣電路檢測所述原裝蓄電池兩端的電壓；
[0005]所述控制器在所述發(fā)電機處于停機狀態(tài)時，若接收到所述空調(diào)系統(tǒng)輸出的空調(diào)開啟信號，則控制所述可控開關(guān)閉合，并在檢測到所述電壓下降至啟動車輛的最低電壓后，向所述空調(diào)系統(tǒng)輸出關(guān)閉空調(diào)控制信號，使所述空調(diào)系統(tǒng)停止運行。
[0006]優(yōu)選的是，所述控制器在所述發(fā)電機處于發(fā)電狀態(tài)時，若檢測到開關(guān)閉合事件，則控制所述可控開關(guān)閉合；若未檢測到所述開關(guān)閉合事件，則控制所述可控開關(guān)斷開；所述開關(guān)閉合事件包括:所述電壓達到所述原裝蓄電池的充電閾值。
[0007]優(yōu)選的是，所述開關(guān)閉合事件還包括:接收到所述空調(diào)系統(tǒng)輸出的空調(diào)開啟信號。
[0008]優(yōu)選的是，所述控制器在所述發(fā)電機處于停機狀態(tài)時，若檢測到所述電壓下降至啟動車輛的最低電壓，則控制所述可控開關(guān)斷開。
[0009]優(yōu)選的是，所述附加電源電路還包括與所述可控開關(guān)串聯(lián)連接的指示燈。
[0010]優(yōu)選的是，所述可控開關(guān)為接觸器的觸點，所述控制器通過所述接觸器的線圈控制所述觸點的閉合與斷開。
[0011]優(yōu)選的是，所述電壓采樣電路包括串聯(lián)連接于所述原裝蓄電池的正極與負極之間的各分壓電阻，相鄰分壓電阻間的分壓點經(jīng)濾波電路與所述控制器的電壓檢測端口連接，以使所述控制器通過所述電壓采樣電路檢測所述原裝蓄電池兩端的電壓。
[0012]優(yōu)選的是，所述濾波電路為型RC濾波電路。
[0013]優(yōu)選的是，所述空調(diào)系統(tǒng)的電源輸入端包括用于為壓縮機供電的高壓電源輸入端和用于為空調(diào)系統(tǒng)其他組件供電的標準電源輸入端；所述電動空調(diào)電源系統(tǒng)還包括直流升壓電路，所述原裝蓄電池的正極一支路與所述空調(diào)系統(tǒng)的標準電源輸入端電性連接，另一支路通過所述直流升壓電路與所述空調(diào)系統(tǒng)的高壓電源輸入端電性連接。
[0014]優(yōu)選的是，所述直流升壓電路為推挽式直流升壓電路。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明電動空調(diào)電源系統(tǒng)通過在發(fā)電機處于停機狀態(tài)時，使控制器在檢測到原裝蓄電池兩端的電壓下降至啟動車輛的最低電壓時控制空調(diào)系統(tǒng)停止運行，可有效防止原裝蓄電池虧電；在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明電動空調(diào)電源系統(tǒng)通過增加與原裝蓄電池標稱電壓相同的加裝蓄電池可以有效保證空調(diào)系統(tǒng)在發(fā)電機處于停機狀態(tài)期間的基本運行時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明電動空調(diào)電源系統(tǒng)的一種實施結(jié)構(gòu)的方框原理圖；
[0017]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明電動空調(diào)電源系統(tǒng)的另一種實施結(jié)構(gòu)的方框原理圖；
[0018]圖3示出了圖1和圖2中電壓采樣電路的一種實施結(jié)構(gòu)的電路原理圖。
[0019]附圖標記說明:
[0020]1:控制器；2:電壓采樣電路；
[0021]3:空調(diào)系統(tǒng)；4:直流升壓電路；
[0022]B1:原裝蓄電池；B2:加裝蓄電池；
[0023]K:可控開關(guān)；L:指示燈；
[0024]Rl:第一分壓電阻； R2:第二分壓電阻；
[0025]Cl:第一濾波電容； C2:第二濾波電容；
[0026]R3:濾波電阻；D:保護器件；
[0027]B+:原裝蓄電池的正極；Vout-電壓輸出端；
[0028]Vcc:參考電源。

【具體實施方式】
[0029]下面詳細描述本發(fā)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，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0030]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有電動空調(diào)電源系統(tǒng)存在的易導(dǎo)致蓄電池虧電的技術(shù)問題，提供一種即可有效防止原裝蓄電池虧電，又可保證電動空調(diào)系統(tǒng)可靠運行的電動空調(diào)電源系統(tǒng)。如圖1所示，該電動空調(diào)電源系統(tǒng)包括發(fā)電機M和原裝蓄電池BI，該原裝蓄電池BI的正極與發(fā)電機M的發(fā)電輸出端電性連接，以使發(fā)電機M在原裝蓄電池BI兩端的電壓低于發(fā)電機M的輸出電壓時,通過發(fā)電輸出端為原裝蓄電池BI充電,所以該發(fā)電機M的輸出電壓應(yīng)該與該原裝蓄電池BI的充電閾值相當，對于采用標稱電壓為24V的原裝蓄電池供電的車輛，該充電閾值通常為28V ;該原裝蓄電池BI與空調(diào)系統(tǒng)3的電源輸入端電性連接，以為空調(diào)系統(tǒng)3提供工作電源。除此之外，本發(fā)明的電動空調(diào)電源系統(tǒng)還包括控制器1、電壓采樣電路2和與原裝蓄電池BI并聯(lián)連接的附加電源電路，該附加電源電路包括加裝蓄電池B2和與加裝蓄電池B2串聯(lián)連接的可控開關(guān)K，該加裝蓄電池B2至少是標稱電壓與原裝蓄電池BI相同，例如原裝蓄電池BI的標稱電壓為24V，則該加裝蓄電池B2的標稱電壓也應(yīng)該為24V，優(yōu)選是容量也與原裝蓄電池BI相同，特別是各項指標參數(shù)與原裝蓄電池BI完全相同的蓄電池，以盡可能消除原裝蓄電池BI與加裝蓄電池B2之間的相互影響；該控制器I通過電壓采樣電路2檢測原裝蓄電池BI兩端的電壓。該控制器I與空調(diào)系統(tǒng)3通信連接，以使空調(diào)系統(tǒng)3在接收到用戶觸發(fā)的開啟空調(diào)控制信號后，向控制器I輸出反映空調(diào)系統(tǒng)處于運行狀態(tài)的空調(diào)開啟信號，及使空調(diào)系統(tǒng)3在接收到用戶觸發(fā)的關(guān)閉空調(diào)控制信號后，向控制器I輸出反映空調(diào)系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)的空調(diào)關(guān)閉信號。該控制器I在發(fā)電機M處于停機狀態(tài)時，若接收到空調(diào)系統(tǒng)3輸出的空調(diào)開啟信號，則控制可控開關(guān)K閉合，以使原裝蓄電池BI與加裝蓄電池B2并聯(lián)形成雙電源為空調(diào)系統(tǒng)3供電，以有效保證空調(diào)系統(tǒng)3在發(fā)電機M處于停機狀態(tài)期間的基本運行時間，并在檢測到原裝蓄電池BI兩端的電壓下降至啟動車輛的最低電壓后，向空調(diào)系統(tǒng)3輸出關(guān)閉空調(diào)控制信號，使空調(diào)系統(tǒng)3停止運行，以防止車輛因原裝蓄電池BI虧電而無法正常啟動。同時，該控制器I還可在發(fā)電機M處于停機狀態(tài)時，在檢測到電壓下降至啟動車輛的最低電壓后，控制可控開關(guān)K斷開，以進一步消除原裝蓄電池BI與加裝蓄電池B2之間的相互影響，對于采用標稱電壓為24V的蓄電池供電的車輛，該啟動車輛的最低電壓通常為21V。
[0031]由此可見，本發(fā)明電動空調(diào)電源系統(tǒng)不僅可以有效防止原裝蓄電池虧電，還可以有效保證空調(diào)系統(tǒng)在發(fā)電機處于停機狀態(tài)期間的基本運行時間。
[0032]為了避免因增加加裝蓄電池B2影響原裝蓄電池BI的充電速度，本發(fā)明的控制器I可在發(fā)電機處于發(fā)電狀態(tài)時，判斷是否檢測到開關(guān)閉合事件，如是，則控制可控開關(guān)K閉合；如否，則控制可控開關(guān)K斷開；而該開關(guān)閉合事件包括:原裝蓄電池BI兩端的電壓達到原裝蓄電池的充電閾值。這說明發(fā)電機M只有在原裝蓄電池BI兩端的電壓達到充電閾值時，才會通過多余的能量為加裝蓄電池B2充電，使原裝蓄電池BI處于最高充電優(yōu)先級，進而保證車輛各種用電器的正常使用。
[0033]由于發(fā)電機處于發(fā)電狀態(tài)期間，會在原裝蓄電池BI兩端的電壓低于發(fā)電機的輸出電壓時為原裝蓄電池BI充電，因此，在該種情況下，可以采用單獨由原裝蓄電池BI為空調(diào)系統(tǒng)3供電的方案。但是，為了提高空調(diào)系統(tǒng)3的工作穩(wěn)定性，也可在該種情況下，仍然采用由原裝蓄電池BI和加裝蓄電池B2并聯(lián)形成雙電源的結(jié)構(gòu)為空調(diào)系統(tǒng)3供電，因此，上述開關(guān)閉合事件還可以包括:接收到所述空調(diào)系統(tǒng)輸出的空調(diào)開啟信號。對應(yīng)地，控制器I在檢測到原裝蓄電池BI兩端的電壓達到原裝蓄電池的充電閾值時，或者在接收到所述空調(diào)系統(tǒng)輸出的空調(diào)開啟信號時，控制可控開關(guān)K閉合。
[0034]為了進一步降低原裝蓄電池BI與加裝蓄電池B2間的相互影響，控制器I可在發(fā)電機M處于停機狀態(tài)時，若檢測到原裝蓄電池BI兩端的電壓下降至啟動車輛的最低電壓，控制可控開關(guān)K斷開?？刂破鱅特別是在發(fā)電機M處于停機狀態(tài)，且接收到空調(diào)開啟信號時，若檢測到原裝蓄電池BI兩端的電壓下降至啟動車輛的最低電壓，控制可控開關(guān)K斷開。
[0035]為了使駕駛員可以明確加裝蓄電池B2的使用情況，進而判斷本發(fā)明的電動空調(diào)電源系統(tǒng)是否正常工作，上述附加電源電路還可包括與可控開關(guān)K串聯(lián)連接的指示燈L。這樣，在控制器I控制可控開關(guān)K閉合使加裝蓄電池B2與原裝蓄電池BI并聯(lián)形成雙電源時，該指示燈L應(yīng)該點亮，如果該指示燈L沒有正常點亮，則說明本發(fā)明的電動空調(diào)電源系統(tǒng)可能出現(xiàn)故障，需要進行檢修。
[0036]上述可控開關(guān)K可以為接觸器的觸點，而控制器I通過該接觸器的線圈控制觸點的閉合與斷開，即將接觸器的線圈連接在控制器I的開關(guān)控制端口與搭鐵之間。由于可控開關(guān)K在大部分時間內(nèi)均應(yīng)處于斷開狀態(tài)，因此，為了減少電源損耗，該觸點特別為常開觸點。
[0037]上述可控開關(guān)K也可以為例如是三極管、場效應(yīng)管的開關(guān)管，控制器I通過開關(guān)管的控制部(三極管的控制部為基極，場效應(yīng)管的控制部為柵極)控制開關(guān)管的導(dǎo)通與斷開。
[0038]如圖3所示，上述電壓采樣電路2可包括串聯(lián)連接于原裝蓄電池BI的正極與負極(原裝蓄電池BI的負極與搭鐵連接)之間的各分壓電阻，例如包括第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2，相鄰分壓電阻間的分壓點經(jīng)濾波電路形成電壓輸出端Vout，該電壓采樣電路2通過電壓輸出端Vout與控制器I的電壓檢測端口連接，即在控制器I的電壓檢測端口與搭鐵之間連接濾波電路，以使控制器I通過該電壓采樣電路檢測原裝蓄電池BI兩端的電壓，可以有效提高電壓檢測的穩(wěn)定性。
[0039]為了能夠有效濾去經(jīng)上述分壓點輸出的電壓信號的紋波，該濾波電路例如可以采用如圖3所示的π型RC濾波電路，該π型RC濾波電路具體包括連接于上述分壓點與搭鐵之間的第一濾波電容Cl，連接于上述電壓檢測端口與搭鐵之間的第二濾波電容C2，及連接于第一濾波電容Cl與第二濾波電容C2之間的濾波電阻R3。該濾波電路也可以采用多節(jié)π型RC濾波電路，或者其他結(jié)構(gòu)的RC濾波電路。
[0040]為了能夠有效保護控制器I內(nèi)部的AD采樣電路，可在電壓輸出端Vout連接一保護器件D，該保護器件例如為BAV99，具體為BAV99的共端與電壓輸出端Vout連接，其余一個正極端與搭鐵連接，一個負極端與參考電源Vcc連接，這樣，經(jīng)電壓輸出端Vout輸出的電壓信號中高于參考電源Vcc的部分會被釋放到參考電源，低于地線的部分則會被釋放到地線，進而可以鉗位經(jīng)控制器I的電壓檢測端口輸入至AD采樣電路的電壓，防止AD采樣電路損壞。
[0041]為了提高本發(fā)明電動空調(diào)電源系統(tǒng)驅(qū)動壓縮機的能力，如圖2所示，該電動空調(diào)電源系統(tǒng)還可以包括直流升壓電路4，原裝蓄電池BI的正極一支路與空調(diào)系統(tǒng)3的標準電源輸入端電性連接，另一支路通過直流升壓電路4與空調(diào)系統(tǒng)的高壓電源輸入端電性連接，其中，該空調(diào)系統(tǒng)3通過經(jīng)高壓電源輸入端接入的高壓直流電源驅(qū)動壓縮機工作，并通過經(jīng)標準電源輸入端接入的直流電壓驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)其他組件工作。該直流升壓電路4的升壓比可以根據(jù)壓縮機的需要設(shè)計，該直流升壓電路4例如設(shè)計為輸出330V直流電源給高壓電源輸入端，該高壓電源輸入端將330V直流電源提供給壓縮機驅(qū)動電路，進而通過壓縮機驅(qū)動電路將330V直流電源轉(zhuǎn)換為壓縮機所需的交流電源。該直流升壓電路4例如可以采用推挽式直流升壓電路，也可以采用單端式、半橋式、全橋式直流升壓電路。另外，也可將該直流升壓電路4設(shè)計為屬于空調(diào)系統(tǒng)的一部分，如果空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計有該部分電路，則本發(fā)明電動空調(diào)電源系統(tǒng)可以通過統(tǒng)一的電源輸入端為空調(diào)系統(tǒng)供電。
[0042]以上依據(jù)圖式所示的實施例詳細說明了本發(fā)明的構(gòu)造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動空調(diào)電源系統(tǒng)，包括發(fā)電機和原裝蓄電池，所述原裝蓄電池的正極與所述發(fā)電機的發(fā)電輸出端和空調(diào)系統(tǒng)的電源輸入端電性連接，其特征在于，所述電動空調(diào)電源系統(tǒng)還包括控制器、電壓采樣電路和與所述原裝蓄電池并聯(lián)連接的附加電源電路，所述附加電源電路包括串聯(lián)連接的加裝蓄電池和可控開關(guān)，所述加裝蓄電池的標稱電壓與所述原裝蓄電池的標稱電壓相同，所述控制器通過所述電壓采樣電路檢測所述原裝蓄電池兩端的電壓； 所述控制器在所述發(fā)電機處于停機狀態(tài)時，若接收到所述空調(diào)系統(tǒng)輸出的空調(diào)開啟信號，則控制所述可控開關(guān)閉合，并在檢測到所述電壓下降至啟動車輛的最低電壓后，向所述空調(diào)系統(tǒng)輸出關(guān)閉空調(diào)控制信號，使所述空調(diào)系統(tǒng)停止運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動空調(diào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器在所述發(fā)電機處于發(fā)電狀態(tài)時，若檢測到開關(guān)閉合事件，則控制所述可控開關(guān)閉合；若未檢測到所述開關(guān)閉合事件，則控制所述可控開關(guān)斷開；所述開關(guān)閉合事件包括:所述電壓達到所述原裝蓄電池的充電閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動空調(diào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)閉合事件還包括:接收到所述空調(diào)系統(tǒng)輸出的空調(diào)開啟信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動空調(diào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器在所述發(fā)電機處于停機狀態(tài)時，若檢測到所述電壓下降至啟動車輛的最低電壓，則控制所述可控開關(guān)斷開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電動空調(diào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述附加電源電路還包括與所述可控開關(guān)串聯(lián)連接的指示燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電動空調(diào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述可控開關(guān)為接觸器的觸點，所述控制器通過所述接觸器的線圈控制所述觸點的閉合與斷開。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電動空調(diào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓采樣電路包括串聯(lián)連接于所述原裝蓄電池的正極與負極之間的各分壓電阻，相鄰分壓電阻間的分壓點經(jīng)濾波電路與所述控制器的電壓檢測端口連接，以使所述控制器通過所述電壓采樣電路檢測所述原裝蓄電池兩端的電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動空調(diào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波電路為π型RC濾波電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電動空調(diào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述空調(diào)系統(tǒng)的電源輸入端包括用于為壓縮機供電的高壓電源輸入端和用于為空調(diào)系統(tǒng)其他組件供電的標準電源輸入端；所述電動空調(diào)電源系統(tǒng)還包括直流升壓電路，所述原裝蓄電池的正極一支路與所述空調(diào)系統(tǒng)的標準電源輸入端電性連接，另一支路通過所述直流升壓電路與所述空調(diào)系統(tǒng)的高壓電源輸入端電性連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動空調(diào)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述直流升壓電路為推挽式直流升壓電路。
【文檔編號】H02J7/34GK104410145SQ201410810079
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】劉健豪, 夏順禮, 張彥輝, 程劍峰 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司