專利名稱：汽車空調控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車空調控制器，特別涉及一種電動汽車或混合動力汽車中帶有電池熱管理功能的空調控制器。
背景技術：
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和物質生活水平的提高，人們對汽車的舒適性、可靠性、安全性的要求越來越高。與此同時，能源問題和環(huán)境問題不時提醒著現(xiàn)代人類要節(jié)能減排。因此新一代汽車既要滿足人們越來越高的要求，又不能增加能耗，甚至還要減小能耗。為此近十幾年來，全世界各國都在花巨資研制新型汽車，以新的能源來替代日益減少的燃油，其中主要包括太陽能汽車、混合動力汽車、電動汽車等。其中，電動汽車和混合動力汽車逐漸成為未來汽車發(fā)展的方向。在電動汽車/混合動力汽車中，電池是其動力的主要來源，汽車電池容量的不斷增加一方面為混合動力車與電動車的電動力提供了保證，但另一方面也帶來了更為巨大的發(fā)熱量。而電池的壽命會隨著溫度的上升而減小，電池的放電效率也會降低，直接影響汽車的使用。為保證汽車電池的正常使用，目前一般都將電池裝設在汽車前端通風較好的位置， 另外在電池外殼上設置散熱模塊以及時散熱。但這種方法并不能將電池溫度控制在合理范圍內。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種帶有自動電池熱管理的汽車空調控制器。本實用新型的技術方案是一種汽車空調控制器，其包括對用于進行汽車電池熱管理的蒸發(fā)器進行控制的電池熱管理模塊。所述電池熱管理模塊是根據所述電池的當前溫度和設定程序對所述蒸發(fā)器進行控制。所述汽車空調控制器根據外界大氣溫度和所述蒸發(fā)器的目標溫度對汽車壓縮機的轉速進行調節(jié)，以調節(jié)車艙內的降溫速度。所述電池熱管理模塊在所述蒸發(fā)器以預設制冷能力工作的時間超過預設時間而電池溫度仍然超過預設溫度時關閉電池，保證汽車的安全使用。所述汽車空調控制器還包括風機控制模塊，出風溫度控制模塊，內外循環(huán)控制模塊和輔助加熱控制模塊。風機控制模塊根據外界大氣溫度、車內設定溫度、出風模式以及車內實際溫度來控制汽車空調的風機風速。出風溫度控制模塊根據設定溫度、車艙內當前溫度和外界大氣溫度確定所述設定的出風口溫度。內外循環(huán)控制模塊根據外界大氣溫度和所述設定溫度確定內外循環(huán)電機的位置，并且在倒車與洗前車窗玻璃時自動進入內循環(huán)。輔助加熱控制模塊對混合動力汽車的輔助加熱系統(tǒng)進行控制，以確保汽車引擎關閉后車艙內的供暖。本實用新型的汽車空調控制器配置了專門的電池熱管理模塊對汽車電池進行熱管理，充分利用了汽車空調的制冷系統(tǒng)，在保證汽車車艙內溫度自動控制的同時，也保證了車用電池的溫度處于合理的范圍，保證電池的安全使用和電池的使用壽命。
圖1是一實施例中汽車空調的結構框圖。圖2是一實施例的汽車空調控制器的結構框圖。
具體實施方式
下面將結合具體實施例及附圖對本實用新型汽車空調控制器的結構原理作進一步詳細描述。本發(fā)明的汽車空調控制器可很好地控制汽車電池的溫度，使汽車電池工作在預設溫度范圍內。為實現(xiàn)該目標，汽車空調必須為汽車電池配置專用蒸發(fā)器，加上為車廂進行熱管理的蒸發(fā)器，汽車空調將配備多臺蒸發(fā)器。如圖1所示，汽車空調100配置了兩臺蒸發(fā)器用于對車廂進行熱管理的第一蒸發(fā)器150，以及用于對汽車電池500進行熱管理的第二蒸發(fā)器160。圖1中，汽車空調100主要包括連接在一起的電動壓縮機110，冷凝器120，儲液干燥室130，第一膨脹閥140和第一蒸發(fā)器150，用于對汽車車廂進行熱管理。汽車空調100 還包括串聯(lián)連接后與第一蒸發(fā)器150和第一膨脹閥140并聯(lián)連接的第二蒸發(fā)器160和第二膨脹閥170，用于對汽車電池500進行熱管理。汽車空調100還包括水泵180以及在水泵 180、第二蒸發(fā)器160和電池500之間建立水路的水管(用虛線表示)。水泵180用于驅動水不斷在第二蒸發(fā)器160和電池500之間循環(huán)以達到對電池500降溫或升溫的目的。圖1所示的連接方式只是示意圖，且只顯示了主要元件。汽車空調100還可包括管路切換裝置，溫度較低時可通過切換電動壓縮機110，冷凝器120，儲液干燥室130，第一膨脹閥140和第一蒸發(fā)器150之間的連接關系使汽車空調供暖。如圖2所示，本實用新型一實施例的汽車空調控制器200可包括風機控制模塊 210，出風溫度控制模塊220，出風模式控制模塊230，電動壓縮機控制模塊M0，電池熱管理模塊觀0，和用于存儲空調控制程序和參數(shù)的中央控制模塊250。為優(yōu)化汽車空調控制器 200的功能，還可配置輔助加熱控制模塊260和內外循環(huán)控制模塊270。其中，風機控制模塊210用于根據外界大氣溫度和設定的出風口溫度等因素控制汽車空調的風機風速。出風溫度控制模塊220用于根據設定溫度(設定的車艙內溫度)和車艙內當前溫度確定上述設定的出風口溫度。出風口溫度控制的精確性直接影響了車內溫度控制的準確性。此外，出風口溫度的自動控制還必須考慮冷熱啟車等多種工況。出風模式控制模塊230用于根據當前的出風口溫度、外界大氣溫度等對出風模式進行自動控制。此控制的基本原則是根據人體舒適性的要求將較冷的風吹向人體上部，較熱的風吹向人體下部而進行控制的。輔助加熱控制模塊260用于在特定情況下，例如外界大氣溫度和設定溫度的差大于預設值時，或汽車在關閉引擎后，啟動以向車艙內供暖，以保證汽車空調的熱源控制。內外循環(huán)控制模塊270用于根據外界大氣溫度和設定溫度等條件確定內外循環(huán)電機的位置。內外循環(huán)控制還需要考慮在倒車，清洗前窗時進行自動的切換內循環(huán)等。電動壓縮機控制模塊240用于根據汽車空調的多個蒸發(fā)器的目標溫度控制電動壓縮機110的轉速和第一膨脹閥140的開關。本實用新型同時申請的另一實用新型專利申請《一種汽車空調控制器》(為方便描述，以下簡稱第二空調控制器)公開了一種通過控制電動壓縮機110的變頻器來調整電動壓縮機110的轉速以及第一和第二膨脹閥140和170的開關來調整第一和第二蒸發(fā)器150和160的溫度的汽車空調控制器。本實施例中，電動壓縮機控制模塊240的構成及工作原理與第二空調控制器中的電動壓縮機控制模塊相似。不同的是本模塊所定義的電池熱管理功能完全獨立于車內的空調控制面板，目的在于全自動進行電池熱管理，減少乘客的手動操作。而第二空調控制器的目的在于對多蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)的控制，例如用于多區(qū)汽車空調中。本實施例中，第二膨脹閥170的控制由電池熱管理模塊280完成，電動壓縮機控制模塊240僅可控制第一膨脹閥140的開關。在此不再贅述電動壓縮機控制模塊240的構成和工作原理。電池熱管理模塊280用于根據汽車電池的當前溫度和設定程序(主要指空調控制程序)對第二蒸發(fā)器160進行控制。具體的，當電池熱管理模塊280檢查到電池溫度接近預設溫度上限時，開啟第二膨脹閥170，降低第二蒸發(fā)器160的輸出溫度，以將電池溫度控制在預設溫度范圍內。在此過程中，電動壓縮機控制模塊240將根據外界大氣溫度和第一和第二蒸發(fā)器的目標溫度調節(jié)壓縮機110的轉速以平穩(wěn)第一蒸發(fā)器150的溫度，使得車內舒適性不受影響。當?shù)诙舭l(fā)器160以預設制冷能力工作的時間超過預設時間而電池溫度仍然超過預設溫度上限時，電池熱管理模塊280會在繼續(xù)為電池降溫的同時輸出關閉電池的指令，使汽車自動切換到其他動力模式或停車，保證電池的安全使用。如此指令因為整車其它更高優(yōu)先級的原因得不到響應，電池熱管理模塊將會向車內壓縮機控制模塊申請關閉第一蒸發(fā)器的膨脹閥，以使得第二蒸發(fā)器得到最大的制冷量。該電池設定溫度范圍不可通過車艙內的控制面板來修改，以保證電池使用的安全性。電池熱管理模塊280在進行熱管理時還需參考汽車狀態(tài)，例如車速和外界大氣溫度，以及蒸發(fā)器的狀態(tài)。例如，當發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)器失效時，電池熱管理模塊將會向車內壓縮機控制模塊申請關閉該蒸發(fā)器的膨脹閥，以保證完全。為方便控制和節(jié)能，電池熱管理模塊280 還可根據電池的當前溫度對水泵180的開關進行控制，以在最節(jié)能的情況下使電池工作在預設的溫度范圍內。如此，本實用新型的汽車空調控制器通過設置專用的電池熱管理模塊對汽車電池進行熱管理，充分利用了汽車空調的制冷系統(tǒng)，在保證汽車車艙內溫度自動控制的同時，也保證了車用電池的溫度處于合理的范圍，保證電池的安全使用和電池的使用壽命。該汽車空調控制器將電池熱管理模塊和電動壓縮機控制模塊結合，實現(xiàn)了多個蒸發(fā)器溫度的精確控制，具有控制精準、響應快的優(yōu)點，為最終帶有汽車熱管理功能的汽車控制空調器的開發(fā)提供了良好的基礎。以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種汽車空調控制器，其特征在于包括對用于進行汽車電池熱管理的蒸發(fā)器進行控制的電池熱管理模塊。
2.根據權利要求1所述的汽車空調控制器，其特征在于，所述電池熱管理模塊根據所述電池的當前溫度和設定程序對所述蒸發(fā)器進行控制。
3.根據權利要求2所述的汽車空調控制器，其特征在于，所述汽車空調控制器根據外界大氣溫度和所述蒸發(fā)器的目標溫度對汽車壓縮機的轉速進行調節(jié)，以調節(jié)車艙內的降溫速度。
4.根據權利要求2所述的汽車空調控制器，其特征在于，所述電池熱管理模塊在所述蒸發(fā)器以預設制冷能力工作的時間超過預設時間而電池溫度仍然超過預設溫度時關閉電池。
5.根據權利要求3或4所述的汽車空調控制器，其特征在于，所述汽車空調控制器還包括風機控制模塊，其根據外界大氣溫度、車內設定溫度、出風模式以及車內實際溫度來控制汽車空調的風機風速；出風溫度控制模塊，其根據設定溫度、車艙內當前溫度和外界大氣溫度確定所述設定的出風口溫度；內外循環(huán)控制模塊，其根據外界大氣溫度和所述設定溫度確定內外循環(huán)電機的位置， 并且在倒車與洗前車窗玻璃時自動進入內循環(huán)；以及輔助加熱控制模塊，對混合動力汽車的輔助加熱系統(tǒng)進行控制，以確保汽車引擎關閉后車艙內的供暖。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有自動電池熱管理的汽車空調控制器。該汽車空調控制器包括用于對汽車電池進行熱管理的蒸發(fā)器進行控制的電池熱管理模塊。本實用新型的汽車空調控制器配置了專門的電池熱管理模塊充分利用汽車空調的制冷系統(tǒng)，在保證汽車車艙內溫度自動控制的同時，也保證了車用電池的溫度處于合理的范圍，保證電池的安全使用和電池的使用壽命。
文檔編號F24F11/00GK202013001SQ201020651448
公開日2011年10月19日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權日2010年12月10日
發(fā)明者羅作煌, 鐘啟興, 陳震 申請人:惠州市德賽西威汽車電子有限公司