| 专利名称： | 一种汽车太阳能恒温系统 | ||
| 专利名称(英文)： | Automotive solar constant temperature system | ||
| 专利号： | CN201510253337.8 | 申请时间： | 20150518 |
| 公开号： | CN104842747A | 公开时间： | 20150819 |
| 申请人： | 湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司 | ||
| 申请地址： | 410205 湖南省长沙市麓谷高新区谷苑路186号湖南大学科技园 | ||
| 发明人： | 黄金凤; 罗庚; 汲彦军 | ||
| 分类号： | B60H1/00 | 主分类号： | B60H1/00 |
| 代理机构： | 北京律谱知识产权代理事务所(普通合伙) 11457 | 代理人： | 黄云铎 |
| 摘要： | 本发明涉及一种太阳能恒温系统，包括蓄电池(1)、控制系统(2)、光伏太阳能电池板(3)、半导体空调(4)、水箱(5)、冷凝器(6)、水冷驱动泵(7)，其特征在于：蓄电池(1)的正负两极引出接线分别连接到控制系统(2)上；蓄电池(1)中设置有电量传感器，根据蓄电池(1)的电量信号，控制系统(2)控制蓄电池(1)输出电流或控制蓄电池(1)接收电流用于储存。本发明使汽车上的空调系统智能化，缓解炎热夏季汽车启动时乘员舱内的恶劣环境；(2)充分利用太阳能与车上的蓄电池协调为恒温系统供能；(3)改善半导体空调的散热效果，使得半导体的制冷效率得到提升；(4)对传统散热器进行了改进，分时分段利用散热器，提高其使用效率。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention relates to a solar constant temperature system. The solar constant temperature system comprises a storage battery (1), a control system (2), a photovoltatic solar panel (3), a semiconductor air conditioner (4), a water tank (5), a condenser (6) and a water cooling driving pump (7) and is characterized in that positive and negative outgoing wirings of the storage battery (1) are connected to the control system (2); an electric quantity sensor is arranged inside the storage battery (1); the control system (2) controls the storage battery (1) to output currents or controls the storage battery (1) to receive currents to be stored according to electric quantity signals of the storage battery (1). The solar constant temperature system enables an air conditioning system in the automobile to be intelligentialized and relieves the severe environment inside a passenger cabin when the automobile starts in hot summer; fully utilizes the solar energy and the storage battery on the automobile to coordinately supply energy for the constant temperature system; improves the heat dissipation effect of the semiconductor air conductor and improves the refrigerating efficiency of the semiconductor; improves a traditional radiator, utilizes the radiator in a time division mode and improves the utilization rate. | ||
1.一种太阳能恒温系统，包括蓄电池(1)、控制系统(2)、光伏太阳能电池板 (3)、半导体空调(4)、水箱(5)、冷凝器(6)、水冷驱动泵(7)，其特征在于：蓄 电池(1)的正负两极引出接线分别连接到控制系统(2)上；蓄电池(1)中设置有 电量传感器，根据蓄电池(1)的电量信号，控制系统(2)控制蓄电池(1)输出电 流或控制蓄电池(1)接收电流用于储存； 控制系统(2)包括控制器和电路控制模块，蓄电池(1)、光伏太阳能电池板(3)、 半导体空调(4)的接线均接到控制系统(2)中的控制电路模块； 光伏太阳能电池板(3)的引出接线连接到控制系统(2)，其中，控制系统(2) 能够控制光伏太阳能电池板(3)的电流流向蓄电池(1),也能够控制光伏太阳能电 池板(3)的电流流向半导体空调； 控制系统(2)引出接线接入半导体空调(4)的接线口，其中水冷驱动泵(7)、 空调散热风扇(602)和旋转控制开关(603)均与半导体空调(4)共用该接线口； 半导体空调(4)中设置有温度传感器，其测得的温度信号经控制系统(2)后控 制半导体空调(4)的开闭； 半导体空调(4)的冷却端出水口引出水管(8)接入水冷驱动泵(7)的进水口； 半导体空调(4)的冷却端采用散热片的形式与冷却水充分接触，在水冷驱动泵(7) 的带动下冷却水流经散热片之间的空隙带走散热片的热量； 水冷驱动泵(7)的出水口引出水管(8)接入冷凝器(6)的空调端进水口；冷 凝器(6)的空调端出水口引出水管(8)接入水箱(5)的进水口；冷凝器(6)的发 动机进出水口分别接入汽车上发动机的冷却系统中。
2.根据权利要求1所述的太阳能恒温系统，其特征在于：控制系统(2)接收来 自蓄电池(1)和半导体空调(4)中传感器的信号后发出控制信号控制电路控制模块 的运动来实现蓄电池的充放电以及半导体空调的开闭。
3.根据权利要求1所述的太阳能恒温系统，其特征在于：半导体空调(4)、水 冷驱动泵(7)、空调散热风扇(602)的实际功率大小均由控制系统(2)根据半导体 空调(4)检测到的温度与设定好的温度阈值对比后进行实时调控。
4.根据权利要求1所述的太阳能恒温系统，其特征在于：冷凝器(6)由旋转控 制开关(603)将其分为上下两部分，上面一部分供发动机冷却使用，其配套的发动 机散热风扇(601)以及水流的驱动力的动力来源均为发动机；水箱(5)的出水口引 出水管接入半导体空调(4)的冷却端进水口。
5.一种运行权利要求1所述的太阳能恒温系统的方法，其特征在于包括以下步 骤： 步骤1、当汽车处于停车状态时，控制系统(2)切换系统进入蓄电模式； 该步骤中，启动蓄电模式时执行以下动作：控制系统(2)控制关闭半导体空调 (4)，光伏太阳能电池板(3)吸收太阳能通过控制系统(2)储存到蓄电池中； 步骤2、当驾驶员需要用车时，驾驶员通过远程遥控器遥控控制系统(2)在上 车前10分钟开启制冷/制热模式； 步骤3、当汽车在行驶过程中车舱内工作环境良好无需要恒温系统参与工作时， 控制系统(2)发出控制信号系统进入行车休息模式， 该步骤中启动行车休息模式进行如下动作：控制系统(2)控制关闭恒温系统， 旋转控制开关(603)开启，以便整个冷凝器供发动机冷去使用，实现发动机更好的 冷却。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于包括以下步骤：其特征在于： 步骤2中，开启制冷/制热模式执行以下动作：由控制系统(2)控制蓄电池(1) 和光伏太阳能电池板(3)协同为恒温系统供电；同时，控制系统(2)控制旋转控制 开关(603)关闭，使得冷凝器(6)分出一部分用于空调系统的散热，根据半导体空 调(4)的温度检测装置检测到的温度信号控制系统调节半导体空调(4)、水冷驱动 泵(7)和空调散热风扇(603)的运行功率，实现成员舱制冷/制热；直至半导体空 调(4)上的温度检测装置检测到的温度在设定温度阈值内时，由控制系统(2)控制 恒温系统关闭。
1.一种太阳能恒温系统，包括蓄电池(1)、控制系统(2)、光伏太阳能电池板 (3)、半导体空调(4)、水箱(5)、冷凝器(6)、水冷驱动泵(7)，其特征在于：蓄 电池(1)的正负两极引出接线分别连接到控制系统(2)上；蓄电池(1)中设置有 电量传感器，根据蓄电池(1)的电量信号，控制系统(2)控制蓄电池(1)输出电 流或控制蓄电池(1)接收电流用于储存； 控制系统(2)包括控制器和电路控制模块，蓄电池(1)、光伏太阳能电池板(3)、 半导体空调(4)的接线均接到控制系统(2)中的控制电路模块； 光伏太阳能电池板(3)的引出接线连接到控制系统(2)，其中，控制系统(2) 能够控制光伏太阳能电池板(3)的电流流向蓄电池(1),也能够控制光伏太阳能电 池板(3)的电流流向半导体空调； 控制系统(2)引出接线接入半导体空调(4)的接线口，其中水冷驱动泵(7)、 空调散热风扇(602)和旋转控制开关(603)均与半导体空调(4)共用该接线口； 半导体空调(4)中设置有温度传感器，其测得的温度信号经控制系统(2)后控 制半导体空调(4)的开闭； 半导体空调(4)的冷却端出水口引出水管(8)接入水冷驱动泵(7)的进水口； 半导体空调(4)的冷却端采用散热片的形式与冷却水充分接触，在水冷驱动泵(7) 的带动下冷却水流经散热片之间的空隙带走散热片的热量； 水冷驱动泵(7)的出水口引出水管(8)接入冷凝器(6)的空调端进水口；冷 凝器(6)的空调端出水口引出水管(8)接入水箱(5)的进水口；冷凝器(6)的发 动机进出水口分别接入汽车上发动机的冷却系统中。
2.根据权利要求1所述的太阳能恒温系统，其特征在于：控制系统(2)接收来 自蓄电池(1)和半导体空调(4)中传感器的信号后发出控制信号控制电路控制模块 的运动来实现蓄电池的充放电以及半导体空调的开闭。
3.根据权利要求1所述的太阳能恒温系统，其特征在于：半导体空调(4)、水 冷驱动泵(7)、空调散热风扇(602)的实际功率大小均由控制系统(2)根据半导体 空调(4)检测到的温度与设定好的温度阈值对比后进行实时调控。
4.根据权利要求1所述的太阳能恒温系统，其特征在于：冷凝器(6)由旋转控 制开关(603)将其分为上下两部分，上面一部分供发动机冷却使用，其配套的发动 机散热风扇(601)以及水流的驱动力的动力来源均为发动机；水箱(5)的出水口引 出水管接入半导体空调(4)的冷却端进水口。
5.一种运行权利要求1所述的太阳能恒温系统的方法，其特征在于包括以下步 骤： 步骤1、当汽车处于停车状态时，控制系统(2)切换系统进入蓄电模式； 该步骤中，启动蓄电模式时执行以下动作：控制系统(2)控制关闭半导体空调 (4)，光伏太阳能电池板(3)吸收太阳能通过控制系统(2)储存到蓄电池中； 步骤2、当驾驶员需要用车时，驾驶员通过远程遥控器遥控控制系统(2)在上 车前10分钟开启制冷/制热模式； 步骤3、当汽车在行驶过程中车舱内工作环境良好无需要恒温系统参与工作时， 控制系统(2)发出控制信号系统进入行车休息模式， 该步骤中启动行车休息模式进行如下动作：控制系统(2)控制关闭恒温系统， 旋转控制开关(603)开启，以便整个冷凝器供发动机冷去使用，实现发动机更好的 冷却。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于包括以下步骤：其特征在于： 步骤2中，开启制冷/制热模式执行以下动作：由控制系统(2)控制蓄电池(1) 和光伏太阳能电池板(3)协同为恒温系统供电；同时，控制系统(2)控制旋转控制 开关(603)关闭，使得冷凝器(6)分出一部分用于空调系统的散热，根据半导体空 调(4)的温度检测装置检测到的温度信号控制系统调节半导体空调(4)、水冷驱动 泵(7)和空调散热风扇(603)的运行功率，实现成员舱制冷/制热；直至半导体空 调(4)上的温度检测装置检测到的温度在设定温度阈值内时，由控制系统(2)控制 恒温系统关闭。
翻译：技术领域
本发明涉及一种中小功率空调，具体为一种汽车太阳能恒温系统，属于车辆设计 及空调设计技术领域。
背景技术
当今世界，低碳、节能、环保一直是全世界保护环境不变的主题。
炎炎夏日，汽车室外停车一段时间后成员舱内的恶劣环境常常令驾驶员望而止 步。传统的解决方法是上车后先开窗通风换热，然后启动发动机运行汽车空调降温， 这一过程中必需驾驶员继续忍受车厢内的恶劣环境一段时间。于是，为解决这一问题 便有了关于汽车太阳能空调的思路。专利2012100136015是一种太阳能辅助汽车空调 系统，其采用蓄电池带动压缩机的方式制冷，却存在电动压缩机启动电压过高的问题； 专利201120389392.7是一种基于太阳能的智能降温系统，该系统才用了可小功率制 冷的半导体制冷片制冷原理，却没有对汽车上实施半导体制冷的详细方式进行描述； 专利200920177883.8是一种车厢恒温控制系统，其中创新性地谈及采用半导体制冷 片运用水冷散热的方式在汽车上制冷，却为提及如何在汽车上实施。
另外，传统的半导体空调系统均采用离心风扇形式的冷却方式，具有夏季冷却不 充分导致的制冷效果欠佳的缺点。
发明内容
鉴于以上不足，本发明将传统的汽车太阳能恒温系统的半导体空调系统和水冷装 置的新型结合形式在结构和布局上进行了详细方案的设计描述。
本发明所采用的技术方案是提供一种太阳能恒温系统，包括蓄电池、控制系统、 光伏太阳能电池板、半导体空调、水箱、冷凝管、水冷驱动泵，其特征在于：蓄电池 的正负两极引出接线分别连接到控制系统上；蓄电池中设置有电量传感器，根据蓄电 池的电量信号，控制系统控制蓄电池输出电流或控制蓄电池接收电流用于储存；
控制系统包括控制器和电路控制模块，蓄电池、光伏太阳能电池板、半导体空调 的接线均接到控制系统中的控制电路模块；
光伏太阳能电池板的引出接线连接到控制系统，其中，控制系统能够控制光伏太 阳能电池板的电流流向蓄电池,也能够控制光伏太阳能电池板的电流流向半导体空 调；
控制系统引出接线接入半导体空调的接线口，其中水冷驱动泵、空调散热风扇和 旋转控制开关均与半导体空调共用该接线口；
半导体空调中设置有温度传感器，其测得的温度信号经控制系统后控制半导体空 调的开闭；
半导体空调的冷却端出水口引出水管接入水冷驱动泵的进水口；半导体空调的冷 却端采用散热片的形式与冷却水充分接触，在水冷驱动泵的带动下冷却水流经散热片 之间的空隙带走散热片的热量；
水冷驱动泵的出水口引出水管接入冷凝器的空调端进水口；冷凝器的空调端出水 口引出水管接入水箱的进水口；冷凝器的发动机进出水口分别接入汽车上发动机的冷 却系统中。
本发明的有益效果在于：(1)使汽车上的空调系统智能化，缓解炎热夏季汽车启 动时乘员舱内的恶劣环境；(2)充分利用太阳能与车上的蓄电池协调为恒温系统供 能；(3)改善半导体空调的散热效果，使得半导体的制冷效率得到提升；(4)对传统 散热器进行了改进，分时分段利用散热器，提高其使用效率。
附图说明
图1为此车载太阳能恒温系统的原理图；
图2为空调散热系统的原理图；
图3是控制系统控制示意图。
其中1-蓄电池，2-控制系统，3-光伏太阳能电池板，4-半导体空调，5-水箱， 6-冷凝器，7-水冷驱动泵，8-水管；401-散热片，601-发动机散热风扇，602-空调散 热风扇，603-旋转控制开关。
具体实施方式
以下将结合附图本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，本发明的太阳能恒温系统，主要包括蓄电池1、控制系统2、光伏 太阳能电池板3、半导体空调4、水箱5、冷凝器6、水冷驱动泵7、水管8等。如图 1所示，蓄电池1的正负两极引出接线分别连接到控制系统2上；其中，蓄电池1中 设置有电量传感器，根据蓄电池1的电量信号,控制系统2控制蓄电池1输出电流或 控制蓄电池1接收电流用于储存。
光伏太阳能电池板3的引出接线连接到控制系统2，其中，控制系统能够控制光 伏太阳能电池板3的电流流向蓄电池1,也能够控制光伏太阳能电池板3的电流流向 可流向半导体空调。控制系统2引出接线接入半导体空调4的接线口，其中水冷驱动 泵7、空调散热风扇602和旋转控制开关603均与半导体空调4共用该接线口；半导 体空调4中设置有温度传感器，其所测得的温度信号经控制系统2后控制半导体空调 4的开闭。
同时，半导体空调4、水冷驱动泵7、空调散热风扇602的实际功率大小均由控 制系统2根据半导体空调4检测到的温度与设定好的温度阈值对比后进行实时调控。
如图3所示，对上述控制系统2包括控制器和电路控制模块，蓄电池1、光伏太 阳能电池板3、半导体空调4的接线均接到控制系统2中的控制电路模块。
控制系统2接收来自蓄电池1和半导体空调4中传感器的信号后发出控制信号控 制电路控制模块的运动来实现蓄电池的充放电以及半导体空调的开闭。
半导体空调4的冷却端出水口引出水管8接入水冷驱动泵7的进水口；其中，半 导体空调4的冷却端采用散热片的形式与冷却水充分接触，在水冷驱动泵7的带动下 冷却水流经散热片之间的空隙带走散热片的热量。
水冷驱动泵7的出水口引出水管8接入冷凝器6的空调端进水口；水冷驱动泵7 的转速由半导体空调4的实际运行功率决定，控制系统2根据半导体空调4的功率调 节水冷驱动泵7的转速。冷凝器6的空调端出水口引出水管8接入水箱5的进水口； 冷凝器6的发动机进出水口分别接入汽车上发动机的冷却系统中；
冷凝器6由旋转控制开关603将其分为上下两部分，上面一部分供发动机冷却使 用，其配套的发动机散热风扇601以及水流的驱动力的动力来源均为发动机；水箱5 的出水口引出水管8接入半导体空调4的冷却端进水口。
本发明还公开了一种太阳能恒温系统的控制方法，其具体包括以下步骤：
步骤1、当汽车处于停车状态时，控制系统2切换系统进入蓄电模式；
该步骤中启动蓄电模式时执行以下动作：控制系统2控制关闭半导体空调4，光 伏太阳能电池板3吸收太阳能通过控制系统2储存到蓄电池中。
步骤2、当驾驶员需要用车时，驾驶员通过远程遥控器遥控控制系统2在上车前 10分钟左右开启制冷/制热模式；
该步骤中开启制冷/制热模式执行以下动作：由控制系统2控制蓄电池1和光伏 太阳能电池板3协同为制冷系统供电；同时，控制系统2控制旋转控制开关603关闭， 使得冷凝器6分出一部分用于空调系统的散热，根据半导体空调4的温度检测装置检 测到的温度信号控制系统调节半导体空调4、水冷驱动泵7和空调散热风扇603的运 行功率，实现成员舱制冷/制热；直至半导体空调4上的温度检测装置检测到的温度 在设定温度阈值内时，由控制系统2控制制冷系统关闭；
步骤3、当汽车在行驶过程中车舱内工作环境良好无需要制冷系统参与工作时， 控制系统2发出控制信号系统进入行车休息模式，
该步骤中启动行车休息模式进行如下动作：控制系统2控制关闭制冷系统，旋转控制开关603 开启，以便整个冷凝器供发动机冷去使用，实现发动机更好的冷却。
尽管参考附图详细地公开了本发明，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的， 并非用来限制本发明的应用。本发明的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不 脱离本发明保护范围和精神的情况下针对发明所作的各种变型、改型及等效方案。
