一种风能车载嵌入式空调实时控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种风能车载嵌入式空调实时控制装置，属于新能源技术领域。
【背景技术】
[0002]风能的利用越来越受到人们的重视。作为一种新能源，它取用方便，不污染环境，并且资源丰富。本发明提出一种风能车载嵌入式空调实时控制装置，能解决目前运行的风力发电机功率较大，尚不能普及到车辆等小规模设施上的问题。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:本发明提供一种风能车载嵌入式空调实时控制装置，采用叶片根据风向自动调节装置方向，最大效率的将动能转化为电能，并将电能储存在蓄电池中供车载空调使用，当蓄电池电能不足时自动切换为车载电源供电，起到了节能环保，无需人工干涉的作用。
[0004]本发明技术方案是:一种风能车载嵌入式空调实时控制装置，包括防护栏1、叶片
2、传动轴3、外壳4、固定轴承5、发电机外壳6、磁动发电机7、方向轴8、底座9、方向齿轮10、风向翼11、风向标12、风向柱头13、风向轴14、格雷码转盘15、单片机模块16、整流模块17、蓄电池18、电量检测模块19、步进电机20、电源切换模块21、逆变模块23、空调子系统24、车载电源25 ;其中防护栏I固定在外壳4上，叶片2在防护栏I内部并连接在传动轴3上，传动轴3穿过固定轴承5与位于发电机外壳6内部的磁动发电机7相连，方向轴8 一端与外壳4相连，另一端插入底座9，方向轴8插入底座9的末端上固定有方向齿轮10，风向翼11与风向标12连接，风向柱头13固定在风向标12底部，风向轴14 一?而与风向柱头13连接，另一端插入底座9并与格雷码转盘15相连，单片机模块16与格雷码转盘15相连，整流模块17与磁动发电机7相连，蓄电池18与电量检测模块19、逆变模块23相连，电量检测模块19另一端与单片机模块16相连，电源切换模块21 —端与单片机模块16相连，另一端与空调子系统24连接，空调子系统24与逆变模块23和车载电源25相连。
[0005]所述空调子系统24包括冷凝器26、蒸发器27、压缩机28、干燥剂压力保护传感器
29、电控阀门30、压缩机驱动器31、膨胀阀门32、温度传感器33、交流控制和指示单元34、空调控制单元35 ;其中冷凝器26与干燥剂压力保护传感器29、电控阀门30、压缩机28相连，干燥剂压力保护传感器29与膨胀阀门32相连，膨胀阀门32与蒸发器27相连，电控阀门30分别与蒸发器27和压缩机28相连，温度传感器33与交流控制和指示单元34和单片机模块16相连，交流控制和指示单元34与空调控制单元35和压缩机驱动器31相连，压缩机驱动器31与压缩机28连接。
[0006]所述整流模块17包括端点a、b、c、二极管Dl、D2、D3、D4、D5、D6、电阻Rl ;其中二极管Dl的正极与二极管D2的正极相连，二极管Dl的负极与电阻Rl相连，二极管D2的负极与输出端相连，二极管D3的正极与二极管D4的正极相连，二极管D3的负极与电阻Rl相连，二极管D4的负极与输出端相连，二极管D5的正极与二极管D6的正极相连，二极管D5的负极与电阻Rl相连，二极管D6的负极与输出端相连，端点a接在二极管Dl与二极管D2的连线上，端点b接在二极管D3与二极管D4的连线上，端点c接在二极管D5与二极管D6的连线上，电阻Rl的另一端与输出端相连，输出整流后的电压U。
[0007]所述电量检测模块19包括电容Cl、C2、电阻R、R2、R3、电感L ;其中左侧输入端与蓄电池18相连，右侧输出端与单片机模块16相连，电容Cl和电阻R2并联后一端与输出端相连，另一端与电阻R相连，电阻R的另一端与C2和R3并联后的电路相连，电感L 一端与C2和R3并联后的电路相连，另一端接输出端。
[0008]所述逆变模块23包括电容C3、C4、MOSFET场效应管Ql、Q2、Q3、Q4、电阻R4 ;其中电容C3 —端与电容C4相连，另一端与MOSFET场效应管Ql相连，电容C4另一端与MOSFET场效应管Q2相连，MOSFET场效应管Q3 —端与MOSFET场效应管Q4相连，另一端与MOSFET场效应管Ql相连，MOSFET场效应管Q4的另一端与MOSFET场效应管Q2相连，电阻R4 —端连在MOSFET场效应管Ql与MOSFET场效应管Q2的连线上和MOSFET场效应管Q3与MOSFET场效应管Q4的连线上并输出交流电压U2。
[0009]本发明的工作原理是:
本发明主要采用风能作为车载空调系统的能量来源。当风通过风向翼11和风向标12两者会指向风力最大的方向，同时带动风向柱头13和风向轴14转动，在格雷码转盘15输出风向的编码，并此编码输入到单片机模块16中，与预先设定好的编码对比，从而控制步进电机20将带动方向齿轮10，使叶片2朝向风力最大的方向。
[0010]通过叶片2的转动从而带动磁动发电机7发电，由于风力不稳定所以产生的电压忽大忽小，需要进行整流后才能充入到蓄电池18中，磁动发电机7输出的电流输出到整流模块17中的三个输入端点，经过整流后输出稳定的直流电压U并充入蓄电池18中。
[0011]蓄电池中18的直流电流无法直接作用于交流电设备，因此需要将其转化为交流电，逆变模块23由2只容量耐压相同的电容C3、C4和4只型号一致的MOSFET场效应管Q1、Q2、Q3、Q4组成电桥，其电路的输入是经整流滤波后的低纹波的直流电压Ul，Ql和Q4为一对，Q2和Q3为另一对，成对的场效应管由此逆变模块23控制电路提供驱动波形同时导通，两对交替各导通180°，再经阻感性负载后，在阻感性负载处得到交变的电压，即交流电压U2o
[0012]由于蓄电池18中的电量处于边充边用的状态，因此需要对蓄电池18进行电量检测，电量检测模块19用来测量蓄电池18的内阻，内阻与荷电存在较高的线性关系，因此将蓄电池18充满后进行放电，可得到内阻与电量的曲线图，将此数据存入单片机模块16中即可按照内阻值算出剩余电量。
[0013]当蓄电池18中的电量低于预设值时，利用电源切换模块21启动车载电源25对空调子系统24供电。
[0014]温度传感器33用于测量车辆中的环境温度，交流控制与指示单元34根据所述的温度传感器33检测的温度信号产生温度设置信号给所述空调控制单元35和压缩机驱动器31，膨胀阀门32使得经过降温的制冷剂发生膨胀。同时产生阀门控制信号给所述电控阀门
30。蒸发器27使得经过膨胀的制冷剂与空气发生热量交换，并使得制冷剂流回所述压缩机
28。干燥剂压力保护传感器29在经过降温的制冷剂通过膨胀阀门32之前为其提供过滤和安全保护。电控阀门30用于控制空调子系统中的制冷剂的流动。压缩机驱动器31用于驱动压缩机28工作从而对制冷剂进行压缩。
[0015]本发明的有益效果是:此装置结构简单、成本低廉，操作便捷，精确度高，可以根据风向传感器来检测风速，从而提高风能的利用率。并将电能有效的利用于车载空调子系统。本发明便于工作中的操作，降低了能源成本，提高了新能源的使用率。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的空调子系统工作原理图；
图3为本发明的整流模块电路原理图；
图4为本发明的电量检测模块电路原理图；
图5为本发明的逆变模块电路原理图。
[0017]图中各标号:1_防护栏，2-叶片，3-传动轴，4-外壳，5-固定轴承，6-发电机外壳，7-磁动发电机，8-方向轴，9-底座，10-方向齿轮，11-风向翼，12-风向标，13-风向柱头，14-风向轴，15-格雷码转盘，16-单片机模块，17-整流模块，18-蓄电池，19-电量检测模±夬，20-步进电机，21-电源切换模块，22-电线，23-逆变模块，24-空调子系统，25-车载电源，26-冷凝器，27-蒸发器，28-压缩机，29-干燥剂压力保护传感器，30-电控阀门，31-压缩机驱动器，32-膨胀阀门，33-温度传感器，34-交流控制和指示单元，35-空调控制单元。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
[0019]实施例1:如图1-5所示，一种风能车载嵌入式空调实时控制装置，包括防护栏1、叶片2、传动轴3、外壳4、固定轴承5、发电机外壳6、磁动发电机7、方向轴8、底座9、方向齿轮10、风向翼11、风向标12、风向柱头13、风向轴14、格雷码转盘15、单片机模块16、整流模块17、蓄电池18、电量检测模块19、步进电机20、电源切换模块21、逆变模块23、空调子系统24、车载电源