| 专利名称： | 一种电动汽车空调控制系统 | ||
| 专利名称(英文)： | An electric automobile air conditioning control system | ||
| 专利号： | CN201620005580.8 | 申请时间： | 20160104 |
| 公开号： | CN205255939U | 公开时间： | 20160525 |
| 申请人： | 福建省汽车工业集团云度新能源汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 351100 福建省莆田市涵江区江口镇石西村荔涵大道西侧 | ||
| 发明人： | 任仁通; 陈文强; 陈军; 凌政锋 | ||
| 分类号： | B60H1/00 | 主分类号： | B60H1/00 |
| 代理机构： | 福州市景弘专利代理事务所(普通合伙) 35219 | 代理人： | 黄以琳; 林祥翔 |
| 摘要： | 本实用新型公开了一种电动汽车空调控制系统，包括空调控制器、PWM模块、电源模块以及PTC加热器；PWM模块包括单片机、逆变电路以及驱动电路，空调控制器与单片机相连接，单片机与驱动电路相连接，驱动电路与逆变电路相连接，逆变电路连接并控制PTC加热器；空调控制器分别与电源模块、PTC加热器相连接，电源模块分别与PWM模块、PTC加热器相连接。本实用新型通过采用PWM模块无极调节PTC加热器功率，可实现空调出风口温度的精确控制，减小出风口温度波动，极大的提高了整车乘坐舒适性；同时提高整车经济性，无极调节PTC加热器功率，减少相应的浪费。 | ||
| 摘要(英文)： | The utility model discloses an electric automobile air conditioning control system, including air-conditioning controller, PWM module, a power supply module and PTC heater; PWM module comprises a single-chip microcomputer, driving circuit and the inverter circuit, the air-conditioning controller is connected with the single-chip, single-chip is connected with the driving circuit, the driving circuit is connected with the inverter circuit, the inverter circuit is connected to and controls the PTC heater; air conditioning controller is connected with the power module, is connected with the PTC heater, the power supply module is respectively connected with the PWM module, is connected with the PTC heater. The utility model through the use of PWM module electrodeless regulating PTC heater power, the temperature of the air conditioner can be realized of the precise control of the air outlet, the air outlet temperature fluctuation is reduced, thereby greatly improving the riding comfort of the vehicle; at the same time improve the economical efficiency, electrodeless regulating PTC heater power, the waste is reduced. | ||
1.一种电动汽车空调控制系统，其特征在于：包括空调控制器、PWM模 块、电源模块以及PTC加热器； 所述PWM模块包括单片机、逆变电路以及驱动电路，所述空调控制器与单 片机相连接，所述单片机与驱动电路相连接，所述驱动电路与逆变电路相连接， 所述逆变电路连接并控制PTC加热器； 所述空调控制器分别与电源模块、PTC加热器相连接，所述电源模块分别 与PWM模块、PTC加热器相连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车空调控制系统，其特征在于：还包括温 度保护电路，所述温度保护电路设置在空调控制器和PTC加热器之间，并分别 与空调控制器和PTC加热器相连接。
3.根据权利要求1所述的电动汽车空调控制系统，其特征在于：还包括继 电器，所述继电器设置在电源模块和PWM模块之间，并与PWM模块相连接， 所述空调控制器连接并控制继电器。
4.根据权利要求1所述的电动汽车空调控制系统，其特征在于：还包括温 度传感器，所述温度传感器设置在电动汽车内，所述单片机与温度传感器相连 接。
5.根据权利要求1所述的电动汽车空调控制系统，其特征在于：所述PTC 加热器的数量为四个，四个PTC加热器相互并联，所述PWM模块通过分时驱 动控制四个PTC加热器。
1.一种电动汽车空调控制系统，其特征在于：包括空调控制器、PWM模 块、电源模块以及PTC加热器； 所述PWM模块包括单片机、逆变电路以及驱动电路，所述空调控制器与单 片机相连接，所述单片机与驱动电路相连接，所述驱动电路与逆变电路相连接， 所述逆变电路连接并控制PTC加热器； 所述空调控制器分别与电源模块、PTC加热器相连接，所述电源模块分别 与PWM模块、PTC加热器相连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车空调控制系统，其特征在于：还包括温 度保护电路，所述温度保护电路设置在空调控制器和PTC加热器之间，并分别 与空调控制器和PTC加热器相连接。
3.根据权利要求1所述的电动汽车空调控制系统，其特征在于：还包括继 电器，所述继电器设置在电源模块和PWM模块之间，并与PWM模块相连接， 所述空调控制器连接并控制继电器。
4.根据权利要求1所述的电动汽车空调控制系统，其特征在于：还包括温 度传感器，所述温度传感器设置在电动汽车内，所述单片机与温度传感器相连 接。
5.根据权利要求1所述的电动汽车空调控制系统，其特征在于：所述PTC 加热器的数量为四个，四个PTC加热器相互并联，所述PWM模块通过分时驱 动控制四个PTC加热器。
翻译：技术领域
本实用新型涉及汽车空调领域，特别涉及一种电动汽车空调控制系统。
背景技术
随着近年来全球资源形势的紧缺，及人们不断提倡建立节能、环保型世界 的要求，低碳经济成为我国经济发展的主旋律。电动汽车可以降低石油消耗， 减少污染气体排放，已成为我国大力发展的产业，逐渐受到越来越多的关注。 目前纯电动汽车空调的采暖方式主要分为两种：PTC水加热和PTC风加热；目 前市场主流的PTC风加热一般为单档或多档；电动汽车空调采暖采用单档PTC 的话，PTC只能控制开或者关，不能主动控制整车车厢温度，空调出风口的温 度波动大，整车舒适性差；采用多档PTC能改善空调出风口温度波动及整车舒 适性差问题，但无法做到精确控制出风口温度。
实用新型内容
本实用新型为解决上述技术问题为提供一种可无极调节PTC加热器功率 的，精确控制温度的电动汽车空调控制系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种电动汽车空调控制系统，包括空调控制器、PWM模块、电源模块以及 PTC加热器；所述PWM模块包括单片机、逆变电路以及驱动电路，所述空调 控制器与单片机相连接，所述单片机与驱动电路相连接，所述驱动电路与逆变 电路相连接，所述逆变电路连接并控制PTC加热器；所述空调控制器分别与电 源模块、PTC加热器相连接，所述电源模块分别与PWM模块、PTC加热器相 连接。
本实用新型有益效果是：通过采用PWM模块无极调节PTC加热器功率， 可实现空调出风口温度的精确控制，减小出风口温度波动，极大的提高了整车 乘坐舒适性；同时提高整车经济性，无极调节PTC加热器功率，减少相应的浪 费。
作为本实用新型的一种优选结构，为了改善系统没有温度保护功能的问题， 还包括温度保护电路，所述温度保护电路设置在空调控制器和PTC加热器之间， 并分别与空调控制器和PTC加热器相连接。如此，通过温度保护电路，用于保 护PTC加热器加热时出现异常温度高的情况，对PTC加热器进行保护。
作为本实用新型的一种优选结构，为了改善系统没有继电器保护功能的问 题，还包括继电器，所述继电器设置在电源模块和PWM模块之间，并与PWM 模块相连接，所述空调控制器连接并控制继电器。如此，通过设置在电源模块 和PWM模块之间的继电器，用于控制PWM模块的自动开关，起着自动调节、 安全保护、转换电路等作用。
作为本实用新型的一种优选结构，为了改善没有温度传感器的问题，还包 括温度传感器，所述温度传感器设置在电动汽车内，所述单片机与温度传感器 相连接。如此，通过温度传感器，可以检测到电动汽车内的实时温度，为调节 温度提供依据。
作为本实用新型的一种优选结构，为了改善PTC加热器无法精确控制温度 的问题，所述PTC加热器的数量为四个，四个PTC加热器相互并联，所述PWM 模块通过分时驱动控制四个PTC加热器。如此，通过并联的四个PTC加热器， 由PWM模块通过分时驱动控制进一步保障控制温度的精确性。
附图说明
图1为本实用新型电动汽车空调控制系统的结构示意图。
标号说明：
1、空调控制器；2、PWM模块；3、电源模块；4、PTC加热器； 5、单片机；6、逆变电路；7、驱动电路。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下 结合实施方式并配合附图详予说明。
请参照图1，如图所示可知，本实用新型电动汽车空调控制系统包括空调控 制器1、PWM模块2、电源模块3以及PTC加热器4；PWM模块2包括单片机 5、逆变电路6以及驱动电路7，空调控制器1与单片机5相连接，单片机5与 驱动电路7相连接，驱动电路7与逆变电路6相连接，逆变电路6连接并控制 PTC加热器4；空调控制器1分别与电源模块、PTC加热器4相连接，电源模 块3分别与PWM模块2、PTC加热器4相连接。PWM模块2为脉冲宽度调制， 脉冲宽度调制脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调 制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变， 从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件 变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常 有效的技术。脉宽调制(PWM)基本原理：控制方式就是对逆变电路6开关器 件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替 正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各 脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则 对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路6输出电压的大小，也可改变输 出频率。
本实施例中，在PTC加热器4前端串接一个PWM模块2，通过空调控制 器1给PWM模块2输入信号，调整PTC加热器4高压端的电压值；当车辆乘 员调整空调面板上的温度设置(变大或减小)，空调控制器给PWM模块2输入 的方波调整PWM模块2两端高压电压值变大或减小，PTC加热器4的输出功 率也随之变大或减小；实现可以无极调节PTC加热器4两端电压值从而达到PTC 加热器4功率的无级调节。驱动电路7用于驱动单片机5，逆变电路6用于实现 无极调节PTC加热器4两端电压值，驱动电路7和逆变电路6均为普通现有技 术中的驱动电路7和逆变电路6。
本实施例中，还包括温度保护电路，温度保护电路设置在空调控制器1和 PTC加热器4之间，并分别与空调控制器1和PTC加热器4相连接。本实施例 中，以PT100铂热电阻作为温度保护电路为例，采用一个分压电阻与PT100串 联，串联后分压电阻及PT100两端分别与电源正负极相连。注意选择电阻阻值， 使其通过的电流不得过大，一面PT100发热导致测量不准确，一般限制电流在 4mA以内较合适。分压输出点电压，也就是PT100两端的电压，可以反映温度 的高低，温度越高，输出电压越高。输出点连接一个窗口比较器，当输出电压 高于比较器上限时，输出高电平，低于比较下限时，输出低电平，输出电压在 上限和下限之间时，比较器输出维持。比较器的上限电压对应温度上限，下限 电压对应温度下。比较器的上下限也可采用电阻分压获取，分压电阻的与PT100 分压回路共用一个电源。如此，通过温度保护电路，用于保护PTC加热器加热 时出现异常温度高的情况，对PTC加热器进行保护。
本实施例中，还包括继电器，继电器设置在电源模块3和PWM模块2之间， 并与PWM模块2相连接，空调控制器1连接并控制继电器。如此，通过设置在 电源模块和PWM模块2之间的继电器，用于控制PWM模块2的自动开关，起 着自动调节、安全保护、转换电路等作用。本实施中，还包括温度传感器，温 度传感器设置在电动汽车内，单片机5与温度传感器相连接。如此，通过温度 传感器，可以检测到电动汽车内的实时温度，为调节温度提供依据。本实施例 中，PTC加热器4的数量为四个，四个PTC加热器4相互并联，PWM模块2 通过分时驱动控制四个PTC加热器4。如此，通过并联的四个PTC加热器4， 由PWM模块2通过分时驱动控制进一步保障控制温度的精确性。
使用过程中，在原有电动汽车空调控制系统中加入PWM模块2，在PTC 加热器4前端串联一个PWM模块2，调整PTC加热器4两端高压端的电压值 来调整PTC加热器4的发热功率，可以无极调节PTC加热器4功率档位，极大 提高了整车采暖舒适性。本实用新型采用PWM模块2无极调节PTC功率，可 实现空调出风口温度的精确控制，成本低下，只需要在现有设备上添加PWM模 块2即可，使用方便，实用性强。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效形状或结构变换，或直接或 间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
