一种专用电动汽车及其节能温度调节系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉一种专用电动汽车及其节能温度调节系统和方法，属于电动汽车控制领域。
【背景技术】
[0002]目前，随着新能源客车的积极推广和试点应用，新能源专用车系列产品也得到了不断发展，日益受到人们的关注。新能源专用车，特别是货车和环卫车等。由于纯电动新能源车辆无发动机和发电机，不能提供高功率24V电源和整车热源，24V节能空调不能直接应用在新能源专用车的温度调节系统上;再加之，新能源专用车因其无客运空间，所设计的驾驶员工作空间有限且车辆结构造型特殊，无法安装体型较大的高压制冷系统；又因为高压制冷系统功率高，存在成本、能源浪费现象和不易安装等问题，因此，同样不适合安装与专用电动车的驾驶室内。综上所述，结合新能源专用车实际使用需求和车用电子控制技术，亟待需要设计一种适合新能源专用车驾驶室的节能温度调节系统。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种专用电动汽车，解决了由于新能源专用车驾驶室内因其空间有限，无法安装直接安装高压制冷系统的问题。另外，本发明还提出了一种专用电动汽车节能温度调节系统，以及一种专用电动汽车节能温度调节方法。
[0004]本发明是通过如下方案予以实现的:
[0005]—种专用电动汽车节能温度调节系统，该系统包括整车控制器、动力电池、空调；空调用于安装在专用电动汽车内，整车控制器控制连接空调，空调的电源接口和动力电池之间通过DC/DC转换器相连。
[0006]进一步的，该系统中还包括电加热器，该电加热器连接至整车控制器上，电加热器的电源接口和动力电池之间通过高压配电模块相连。
[0007]进一步的，电加热器中还设置有用于检测电加热器温度的传感器。
[0008]进一步的，所述的整车控制器上还连接有用于设定温度调节参数的空调控制面板。
[0009]一种专用电动汽车，在该专用电动汽车内设有专用电动汽车节能温度调节系统，该系统包括整车控制器、动力电池、空调；空调用于安装在专用电动汽车内，整车控制器控制连接空调，空调的电源接口和动力电池之间通过DC/DC转换器相连。
[0010]进一步的，该系统中还包括电加热器，该电加热器连接至整车控制器上，电加热器的电源接口和动力电池之间通过高压配电模块相连。
[0011]进一步的，电加热器中还设置有用于检测电加热器温度的传感器。
[0012]进一步的，所述的整车控制器上还连接有用于设定温度调节参数的空调控制面板。
[0013]—种专用电动汽车节能温度调节方法，当所述专用电动汽车节能温度调节系统中的DC/DC转换器输出电压达到正常设定标准，动力电池SOC达到设定值，该系统的高压启动状态也满足设定条件时，该调节系统即可正常启动。
[0014]进一步的，在所述的用电动汽车节能温度调节系统处于工作状态中时，当该专用电动汽车的车门打开超过设定时间，该调节系统将强制停止工作。
[0015]本发明和现有技术相比的有益效果是:
[0016]本发明提出了一种专用电动汽车，该专用电动器中设有节能温度调节系统，该系统包括整车控制器、动力电池、空调；空调安装于专用电动汽车的驾驶室内，整车控制器的信号输出端和空调的信号输入端相连;空调的充电端和动力电池之间通过电压转换模块相连。通过本发明系统实现的温度调节方法为:整车控制器通过向空调发送驱动信号控制空调开启或停止，当空调开启时，动力电池输送的电压首先通过电压转换模块降压后再为空调供电。本发明适用于新能源专用车上的小型节能温度调节系统，通过整车控制器实现对车内温度的智控制，系统结构简单，占用空间小，可以满足对车内小空间所需温度的需求。同时，本系统为低功率温度调节系统，采用24V供电，通过在电机集成控制器中设有电压转换模块，将动力电池组中输出的高压转换成低压采用24V，可用于为电空调供电，从而达到节省电能，降低纯电动车电耗的目的。
[0017]本发明设计的节能温度调节系统中还包括电加热器，通过控制器驱动电加热器运行，动力电池输送的电压通过高压配电模块为电加热器供电，电加热器启动后实现对车内的供热。电加热器结构简单，相对于现有用于制热大功率空调，电加热器所消耗的能量少，有效的节省资源，而且电加热器内还设置有温度传感器，可用于实时监测电加热器的温度，防止其因温度过高而烧坏。
[0018]本发明设计的节能温度调节系统中还包括空调控制面板，空调控制面板与整车控制器相连。控制面板采用一种人机交互的模式，操作人员可以通过控制面板设置温度调节模式和所需温度值，将其发送至整车控制器实现对温度的控制。整车控制器也会将一些预警信息反馈至空调控制面板，便于操作人员可以随时了解温度调节系统的工作情况。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例的新能源专用车节能温度调节系统的结构图；
[0020]图2是本发明实施例的整车控制器相关信号框图；
[0021 ]图3是本发明实施例的温度控制框图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明。
[0023]—种专用电动汽车及其温度调节实施例
[0024]如图1所示，一种专用电动汽车中设置有专用电动汽车节能温度调节系统，该系统包括:整车控制器、动力电池、空调;空调安装于专用电动汽车的驾驶室内，整车控制器的信号输出端和空调的信号输入端相连；空调的充电端和动力电池之间通过电压转换模块相连。
[0025]所述的专用电动汽车节能温度调节系统中还包括电加热器，该电加热器连接至整车控制器上，电加热器的充电端和动力电池之间通过高电压配电模块相连。整车控制器和电加热器之间，以及整车控制器和空调之间分别接有加热继电器和制冷继电器。
[0026]该专用电动汽车节能温度调节系统中包括空调控制面板、电池管理系统BMS和车身控制模块BCM。它们分别连接至整车控制器相应的端口上。
[0027]下面对电动汽车节能温度调节系统各个部分进行具体说明。
[0028](I)空调
[0029]本实施例中的空调仅用于制冷，所述的空调采用24V低功节能率电空调，空调尺寸为800 X 700 X 230mm3，额定功率仅有I.IKw。
[0030](2)电加热器
[0031]所述电加热装置具体为一种高压电加热器，其电加热高压与整车高压一致，高压范围为400V-700V，电加热装置尺寸为300 X 100 X 60mm3，额定功率仅有1.2Kw。
[0032]该电加热装置中还设置有温度传感器，整车控制器根据温度传感器采集的数据判断可以电加热装置的温度是否超过限值，若超过限值，则子自动切断加热控制电路，温度恢复至安全值后，电路通过开关自动闭合，从而起到电加热器的保护作用。
[0033](3)动力电池
[0034]该动力电池具体为磷酸铁锂电池，主要用于为空调和电加热其系统供电。
[0035](4)电压转换模块和高压配电模块
[0036]如图3所示，本实施例中的电压转换模块和高压配电器都集成控制器中集成到电机集成控制器中，采用的电压转换模块为DCDC转换器，所述的DCDC转换器用于将动力电池输出的高压转换为24V低压后为空调供电。
[0037](5)整车控制器
[0038]整车控制器可以采用PLC、DSP等不同型号的处理器，主要用于对采集的数据进行分析和决策，从而控制空调和电加热装置的启停，以及根据整车的实际情况，驱动空调和电加热器调节车内温度。
[0039](6)空调控制面板
[0040]空调控制面板采用人机交互的方式，用于操作人员设定系统的控制温度和工作模式，所述的工作模式包括:制冷模式、加热模式和自动模式。空调控制面板将设定的温度和工作模式通过CAN报文发送给整车控制器。整车控制器也会将一些预警信息反馈至空调控制面板，便于操作人员可以随时了解温度调节系统的工作情况。
[0041 ]电动汽车节能温度调节系统的调节方法实施例
[0042]基于上述提出的电动汽车节能温度调节系统，下面介绍一种使用该温度调节系统的控制方法，如图2和图3所示。
[0043]该温度调节系统中包含有两个电加热器和三个温度传感器，电加热器分别安装在驾驶空间左前和右后，传感器分别安装在驾驶空间的左前、右后和中间。其中安装在左前和右后的传感器主要用于监测电加热器的温度，防止电加热器温度过高而烧坏。安装在中间的传感器主要用于采集驾驶室内环境温度。
[0044]启动节能温度调节系统后，当系统高压启动状态正常、SOC大于25%，D⑶C输出电压正常(大于24V)，温度调节系统可以正常启动。操作人员在空调控制面板上设定所需的温度和工作模式，空调控制面板将所设定的数据以CAN报文发送给整车控制器，整车控制器对获取的数据进行处理和分析，然后驱动空调和电加热器运行，动力电池组为空调和电加热器提供电压，空调和电加热器开始为驾驶室制热或制冷。本实施例中操作人员在空调控制面板上设定的工作模式包括:加热模式、制冷模式和自动模式。下面根据这三种模式对该系统的具体工作原理进行详细说明。
[0045](I)加热模式
[0046]如图2所示，若设定模式为加热模式，空调控制面板将设定的工作模式和设定温度值发送至整车控制器中，整车控制器通过传感器获取当前室内环境温度，并将设定的温度值和当前车内的温度值进行对比，若设定温度值大于当前车内温度时，整车控制器输出电加热驱动信号为高电平，使整车控制器和电加热器之间连接的加热继电器吸合，从而整车控制器向电加热器发送加热信号，启动电加热器，同时，动力电池通过高压配电器为电加热器提供高电压，电加热器开始为驾驶室制热。
[0047](2)制冷模式
[0048]如图2所示，为驾驶室制冷的工作原理基本和制热原理基本相同。若设定模式为制冷模式，空调控制面板将设定的工作模式和设定温度值发送至整车控制器中，整车控制器通过传感器获取当前室内环境温度，并将设定的温度值和当前车内的温度值进行对比，若设定温度值低于当前车内温度时，整车控制器输出空调驱动信号为高电平，使整车控制器和空调之间连接的制冷继电器吸合，从而整车控制器向空调发送制冷信号，启动空调，同时，动力电池通过DCDC转换器，将高压转换成24V低压为电空调供电，空调开始为驾驶室制冷。
[0049](3)自动模式
[0050]整车控制器通过传感器获取当前室内环境温度，根据提前设定的适宜的温度进行对比，然后，根据对比的结果决定开始加热模式还是制冷模式，加热和制冷基本工作原理同上述“加热模式”和“制冷模式”。故不再这里赘述。
[0051 ] 整车控制器可以通过BCM和BMS获取车门状态和电池SOC信号，若车门打开且车门打开超过设定时间(如:3分钟)，或动力电池SOC小于设定值时(本实施例中选取设定值为15%)，断开电空调和电加热器对应的继电器，系统将停止制冷或加热。
[0052]当整车控制器采集得到三个温度传感器达到或超过设定温度值时，断开电加热器对应的继电器，系统停止加热。同时，整车控制器将报警信号发送给空调控制面板，以及以报文形式发送给整车仪表显示提醒信息。当有监测电加热器的传感器同时达到高温报警值(125°C)时，整车控制器关闭这两个加热器加热，直到电加热器温度恢复至重启温度。当该温度调节系统的温度过高或发生其他故障时，整车控制器将报警信号发送给空调控制面板，空调面板上的故障指示灯闪烁。整车控制器同时以报文形式发送给整车仪表显示提醒?目息O
[0053]该温度调节系统在ACC火或ON火下正常工作。在常火或总火的情况下，可以通过翘班开关强制启停温度调节系统，此时，整车接通总火为相关器件(如:电机集成控制器、BMS、BCM和空调控制面板等)供电，使其可以正常工作。同时，电机集成控制器中的DCDC通过转换电压并输出为电空调或电加热器供电。
【主权项】
1.一种专用电动汽车节能温度调节系统，其特征在于，该系统包括整车控制器、动力电池、空调；空调用于安装在专用电动汽车内，整车控制器控制连接空调，空调的电源接口和动力电池之间通过DC/DC转换器相连。2.根据权利要求1所述的一种专用电动汽车节能温度调节系统，其特征在于，该系统中还包括电加热器，该电加热器连接至整车控制器上，电加热器的电源接口和动力电池之间通过高压配电模块相连。3.根据权利要求2所述的一种专用电动汽车节能温度调节系统，其特征在于，电加热器中还设置有用于检测电加热器温度的传感器。4.根据权利要求1所述的一种专用电动汽车节能温度调节系统，其特征在于，所述的整车控制器上还连接有用于设定温度调节参数的空调控制面板。5.—种专用电动汽车，其特征在于，在该专用电动汽车内设有专用电动汽车节能温度调节系统，该系统包括整车控制器、动力电池、空调;空调用于安装在专用电动汽车内，整车控制器控制连接空调，空调的电源接口和动力电池之间通过DC/DC转换器相连。6.根据权利要求5所述的一种专用电动汽车，其特征在于，该系统中还包括电加热器，该电加热器连接至整车控制器上，电加热器的电源接口和动力电池之间通过高压配电模块相连。7.根据权利要求6所述的一种专用电动汽车，其特征在于，电加热器中还设置有用于检测电加热器温度的传感器。8.根据权利要求5所述的一种专用电动汽车，其特征在于，所述的整车控制器上还连接有用于设定温度调节参数的空调控制面板。9.基于权利要求1所述的一种专用电动汽车节能温度调节系统的调节方法，其特征在于，当所述专用电动汽车节能温度调节系统中的DC/DC转换器输出电压达到正常设定标准，动力电池SOC达到设定值，该系统的高压启动状态也满足设定条件时，该调节系统即可正常启动。10.根据权利要求9所述的调节方法，其特征在于，在所述的用电动汽车节能温度调节系统处于工作状态中时，当该专用电动汽车的车门打开超过设定时间，该调节系统将强制停止工作。
【专利摘要】本发明涉及一种专用电动汽车及其节能温度调节系统和方法，在该专用电动汽车内设有专用电动汽车节能温度调节系统，该系统包括整车控制器、动力电池、空调；空调安装于专用电动汽车的驾驶室内，整车控制器控制连接空调，空调的电源接口和动力电池之间通过DC/DC转换器相连。本发明适用于新能源专用车上的小型节能温度调节系统，系统结构简单，占用空间小，可以满足对车内小空间所需温度的需求。同时，本系统为低功率温度调节系统，采用24V供电，通过在电机集成控制器中设有电压转换模块，将动力电池组中输出的高压转换成低压采用24V，可用于为电空调供电，从而达到节省电能，降低纯电动车电耗的目的。
【IPC分类】B60H1/00
【公开号】CN105711375
【申请号】CN201610053429
【发明人】梁赟, 彭能岭, 李振山, 李钰锐, 黄彬伟
【申请人】郑州宇通客车股份有限公司