专利名称：空调公交车换气风扇双路供电自动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于新能源技术领域，涉及ー种以太阳能供电为主、普通供电为辅的空调公交车换气风扇供电自动控制设计方案。
背景技术：
近几年来，为了解决城市人ロ不断増加、城市道路越来越拥挤的问题，各个城市都投入了大量资金发展自己的公共交通，尤其是普通的地面公交。在不断扩充公交车线路、增加公交车数量的同时，也在不断地改善公交车的乘车环境，提高乘车舒适性，例如，为空调公交车提供换气风扇，改善车内空气质量就是其中的ー种措施。目前，绝大多数空调公交车换气风扇都是通过车载发电机或蓄电池供电，而车载发电机工作所需的能源一般为石化类燃料，包括汽油、柴油、天然气等。然而，一方面随着高油价时代的到来，公交车运营的成本 越来越高，很多公交车司机为了节油往往选择在运营期间关闭风扇；另一方面，石化类燃料所帯来的污染也不可小觑，车辆尾气中的碳氧化合物、硫氧化合物、氮氧化合物以及光化学烟雾等都给人类及环境带来了巨大的危害。因此，本发明设计公交车风扇供电自动选择系统，当与太阳能电池板连接的蓄电池电压较高时，则利用该蓄电池为换气风扇供电，而当该蓄电池电压较低时，则利用太阳能电池板为其充电，同时利用公交车自带蓄电池或发电机为换气风扇供电，从而在保障车内环境的同时节约能源、減少污染排放。本发明相比传统空调公交车供电模式，具有如下优点(I)太阳能是ー种可再生的清洁能源，将太阳能转化为电能，为换气风扇提供动カ能够实现节能环保，降低空调公交车运行成本的目的。(2)驾驶员只需按下控制开关1，换气风扇便开始工作。当蓄电池I剰余能量较多时，系统自动选择其为风扇供电；反之，系统则选择蓄电池2或发电机为风扇供电。整个控制过程不需要其它人为操作，避免人为误操作的同时也可以尽量不分散驾驶员注意力。(3)在炎热的夏天，发动机停止工作时，也可以利用蓄电池I或蓄电池2给换气风扇供电，降低车内温度，保持良好通风，使车内电子元器件避免因高温而影响其性能和使用寿命。(4)控制电路简单，操作方便，成本低廉，使用寿命长。(5)由于风扇的不间断工作，空调车乘车环境能够得到较大改善，可以吸引更多人选择公交出行，缓解交通拥堵，实现绿色交通。(7)控制器的可以实时测得蓄电池I的端电压，从而实时控制蓄电池I的充放电状态，对其充满、过放采取自动关断和保护措施，从而使其达到最佳运行状态，延长其寿命。
发明内容
为了保证空调公交车内空气流通，保障乘客身心健康，并克服传统空调公交车换气风扇供电方式単一或者供电方式不能自动切換的问题，本发明提供ー种以太阳能供电为主、普通供电为辅的空调公交车换气风扇自动控制模块。该模块通过开关I控制换气风扇系统的工作状态，人工闭合开关Kl后，控制器PIC16F676首先采集蓄电池I的端门电压，若电压高于阈值，则控制三极管NPN2闭合继电器K3，控制三极管NPN3断开继电器K4和K2，利用蓄电池I向风扇供电，同时防止蓄电池I过充电。反之，则控制三极管NPNl闭合继电器K2，断开继电器K3，利用蓄电池2或发电机向风扇供电，同时控制三极管NPN3闭合继电器K4,利用太阳能电池板对蓄电池I充电。
图I是空调公交车换气风扇双路供电自动控制系统的原理框I中I为换气风扇，2为控制开关1，3为控制开关2，4为传统供电模块，5为发
电机，6为蓄电池2，7为控制器，8为控制开关3，9为蓄电池1，10为控制开关4，11为太阳能电池板，12为太阳能供电模块。图2是空调公交车换气风扇双路供电自动控制系统的电路原理图
具体实施例方式控制器PIC 16F676共有14个端ロ，其中端ロ I和端ロ 14分别接VDD (+5V)和接地，端ロ 5接控制开关1，只有开关I闭合后，控制器才开始选择风扇供电方式。端ロ 6、端ロ 7、端ロ 8和端ロ 9分别接R5、R6、R7、R8以及LED1、LED2、LED3和LED4，用以显示系统目前的控制方式。端ロ 10接用于测量蓄电池I端电压的电路，电阻R9、R10串联后与蓄电池I并联，端ロ 11、12、13分别通过偏置电阻R2、R3、R4接NPNl、NPN2、NPN3三个NPN型三极管，三个三极管发射极分别接地，集电极分别接继电器K2、K3和K4以及Dl、D2和D3，DU D2、D3为续流ニ极管。太阳能电池板并联压敏电阻R12和电容C3，再串联高频整流器D4及继电器K4，并与蓄电池I构成回路。蓄电池I和蓄电池2分别通过K3、K2与风扇负载连接。当驾驶员按下开关Kl后，端ロ 6输出高电平，LEDl亮；控制器每隔一定时间测量一次蓄电池I的端电压，若端电压高于阈值，则端ロ 8、端ロ 12均输出高电平，端ロ 7、端ロ9、端ロ 11、端ロ 13均输出低电平，继电器K3闭合，继电器K2、K4断开，蓄电池I为风扇供电，LED3亮；反之，则端ロ 8、端ロ 12均输出低电平，端ロ 7、端ロ 9、端ロ 11、端ロ 13均输出高电平，K2、K4闭合，K3断开，LED2、LED4亮，蓄电池2为风扇供电，同时，太阳能电池板为蓄电池I充电。
权利要求
1.一种空调公交车换气风扇供电方式自动选择控制系统，其特征在于该系统包括PID控制器、太阳能供电模块和传统供电模块。
2.如权利要求I所述的空调公交车换气风扇供电方式自动选择控制系统的太阳能供电模块，其特征在于该模块包括太阳能电池板、压敏电阻、电容、整流ニ极管、蓄电池和继电器。
3.如权利要求I和2所述的空调公交车换气风扇供电方式自动选择控制系统的PID控制器自动采集太阳能供电模块中蓄电池的端电压。
4.如权利要求I和2所述的空调公交车换气风扇供电方式自动选择控制系统的PID控制器根据太阳能供电模块中蓄电池的端电压选择太阳能供电模块和传统供电模块的工作状态。
全文摘要
本发明公开了一种空调公交车换气风扇供电方式自动选择控制系统，包括PID控制器、太阳能供电模块和传统供电模块。传统供电模块包括车载发电机和蓄电池，太阳能供电模块包括太阳能电池板、压敏电阻、电容、整流二极管、蓄电池和继电器，控制器测量太阳能供电模块中的蓄电池的端电压，控制器经三极管控制太阳能供电模块和传统供电模块的工作状态，控制器控制不同的LED灯显示系统的工作状态。本发明使得风扇供电方式能够自动切换，环保节能，能够用于各类空调公交车中。
文档编号H02J9/06GK102820698SQ20111014974
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者范钦满, 包旭 申请人:淮阴工学院