一种电动空调电源系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动空调电源系统，包括发电机、原装蓄电池、控制器、电压采样电路和与原装蓄电池并联的附加电源电路，原装蓄电池的正极与发电机的发电输出端和空调系统的电源输入端连接，附加电源电路包括串联连接的加装蓄电池和可控开关，电压采样电路与原装蓄电池并联；可控开关的控制部与开关控制信号输入端连接，以经开关控制信号输入端接收用于控制可控开关状态的开关控制信号。本实用新型通过增加加装蓄电池可以保证空调系统的基本运行时间，通过使加装蓄电池与可控开关串联可以轻易地根据需要调节电源配置。
【专利说明】一种电动空调电源系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车载空调【技术领域】，尤其涉及一种电动空调电源系统。
【背景技术】
[0002]传统的车载空调是借助发动机实现制冷与制热，因此，其制冷制热效果会受到发动机转速的影响，尤其是在车辆怠速时，为了开启空调制冷，就必须启动发动机，这势必会造成一定的油耗，而且若乘员此时在车里休息，甚至有可能造成一氧化碳中毒，危害健康。而电动空调虽然可以摆脱发动机的束缚，提升空调系统的制冷效率、制冷性能，并改善整车动力性能，但由于电动空调需要由蓄电池供电，因此，若在车辆怠速时开启空调很有可能导致蓄电池亏电，进而影响车辆启动及其他用电电器的使用，对此，如果车辆设置有防止蓄电池亏电的措施，则空调系统很难在车辆怠速时获得满足乘员使用要求的基本运行时间。
实用新型内容
[0003]本实用新型实施例的目的是提供一种易于保证电动空调系统的基本运行时间的电动空调电源系统。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:一种电动空调电源系统，包括发电机和原装蓄电池，所述原装蓄电池的正极与所述发电机的发电输出端和空调系统的电源输入端电性连接；所述电动空调电源系统还包括电压采样电路，及与所述原装蓄电池并联连接的附加电源电路；所述附加电源电路包括串联连接的加装蓄电池和可控开关，所述加装蓄电池的标称电压与所述原装蓄电池的标称电压相同；所述电压采样电路与所述原装蓄电池并联，以经所述电压采样电路的电压输出端输出反映所述原装蓄电池两端电压的电压信号；所述可控开关的控制部与所述电动空调电源系统的开关控制信号输入端连接，以经所述开关控制信号输入端接收用于控制所述可控开关状态的开关控制信号。
[0005]优选的是，所述附加电源电路还包括与所述可控开关串联连接的指示灯。
[0006]优选的是，所述可控开关为接触器的触点，所述可控开关的控制部为所述接触器的线圈，所述线圈连接于所述开关控制信号输入端与搭铁之间。
[0007]优选的是，所述电压采样电路包括串联连接于所述原装蓄电池的正极与负极之间的各分压电阻，相邻分压电阻间的分压点经滤波电路形成所述电压输出端。
[0008]优选的是，所述滤波电路为型RC滤波电路。
[0009]优选的是，所述空调系统的电源输入端包括用于为压缩机供电的高压电源输入端和用于为空调系统其他组件供电的标准电源输入端；所述电动空调电源系统还包括直流升压电路，所述原装蓄电池的正极一支路与所述空调系统的标准电源输入端电性连接，另一支路通过所述直流升压电路与所述空调系统的高压电源输入端电性连接。
[0010]优选的是，所述直流升压电路为推挽式直流升压电路。
[0011]本实用新型的有益效果在于，本实用新型电动空调电源系统通过增加与原装蓄电池标称电压相同的加装蓄电池，可以有效保证空调系统在发电机处于停机状态期间的基本运行时间，通过设置与加装蓄电池串联连接的可控开关，可以根据需要改变电动空调电源系统的电源配置，以降低加装蓄电池对原装蓄电池的影响，例如可使发电机优先为原装蓄电池充电，防止原装蓄电池亏电。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1示出了根据本实用新型电动空调电源系统的一种实施结构的方框原理图；
[0013]图2示出了根据本实用新型电动空调电源系统的另一种实施结构的方框原理图；
[0014]图3示出了图1和图2中电压采样电路的一种实施结构的电路原理图。
[0015]附图标记说明:
[0016]1:控制器；2:电压采样电路；
[0017]3:空调系统；4:直流升压电路；
[0018]B1:原装蓄电池；B2:加装蓄电池；
[0019]K:可控开关；L:指示灯；
[0020]Rl:第一分压电阻； R2:第二分压电阻；
[0021]Cl:第一滤波电容； C2:第二滤波电容；
[0022]R3:滤波电阻；D:保护器件；
[0023]B+:原装蓄电池的正极；Vout-电压输出端；
[0024]Vcc:参考电源；M-发电机。
【具体实施方式】
[0025]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
[0026]本实用新型为了解决目前存在的无法保证电动空调系统在发电机处于停机状态期间的基本运行时间的技术问题，提供一种可保证电动空调系统可靠运行的电动空调电源系统。如图1所示，该电动空调电源系统包括发电机M和原装蓄电池BI，该原装蓄电池BI的正极与发电机M的发电输出端电性连接，以使发电机M在原装蓄电池BI两端的电压低于发电机M的输出电压时，通过发电输出端为原装蓄电池BI充电，所以该发电机M的输出电压应该与该原装蓄电池BI的充电阈值相当，对于采用标称电压为24V的原装蓄电池供电的车辆，该充电阈值通常为28V ;该原装蓄电池BI与空调系统3的电源输入端电性连接，以为空调系统3提供工作电源。除此之外，本实用新型的电动空调电源系统还包括电压采样电路2，与原装蓄电池BI并联连接的附加电源电路，开关控制信号输入端(图中未示出)，该附加电源电路包括加装蓄电池B2和与加装蓄电池B2串联连接的可控开关K，该加装蓄电池B2至少是标称电压与原装蓄电池BI相同，例如原装蓄电池BI的标称电压为24V，则该加装蓄电池B2的标称电压也应该为24V，优选是容量也与原装蓄电池BI相同，特别是各项指标参数与原装蓄电池BI完全相同的蓄电池，以尽可能消除原装蓄电池BI与加装蓄电池B2之间的相互影响；该电压采样电路2与原装蓄电池BI并联连接，以检测原装蓄电池BI两端的电压；该可控开关K的控制部与开关控制信号输入端连接，以经该开关控制信号输入端接收控制器I输出的用于控制可控开关K状态的开关控制信号，进而可使控制器I根据预设方法调整本实用新型电动空调电源系统的电源配置。
[0027]本实用新型电动空调电源系统通过在发电机停机状态期间采用使原装蓄电池BI与加装蓄电池B2并联连接的双电源结构，可以有效保证空调系统在发电机处于停机状态期间的基本运行时间。
[0028]为了使控制器I可以根据空调系统3的状态调整本实用新型电动空调电源系统的电源配置，该控制器I与空调系统3通信连接，以使空调系统3在接收到用户触发的开启空调控制信号后，向控制器I输出反映空调系统处于运行状态的空调开启信号，及使空调系统3在接收到用户触发的关闭空调控制信号后，向控制器I输出反映空调系统处于关闭状态的空调关闭信号。
[0029]在本实用新型的电动空调电源系统的基础上，控制器I可采用的控制方法为:该控制器I在发电机M处于停机状态时，若接收到空调系统3输出的空调开启信号，则控制可控开关K闭合，以使原装蓄电池BI与加装蓄电池B2并联形成双电源为空调系统3供电，以有效保证空调系统3在发电机M处于停机状态期间的基本运行时间，并在检测到原装蓄电池BI两端的电压下降至启动车辆的最低电压后，向空调系统3输出关闭空调控制信号，使空调系统3停止运行，以防止车辆因原装蓄电池BI亏电而无法正常启动。同时，该控制器I还可在发电机M处于停机状态时，在检测到电压下降至启动车辆的最低电压后，控制可控开关K断开，以进一步消除原装蓄电池BI与加装蓄电池B2之间的相互影响，对于采用标称电压为24V的蓄电池供电的车辆，该启动车辆的最低电压通常为21V。
[0030]由此可见，在本实用新型电动空调电源系统的基础上，不仅可以有效防止原装蓄电池亏电，还可以有效保证空调系统在发电机处于停机状态期间的基本运行时间。
[0031]为了避免因增加加装蓄电池B2影响原装蓄电池BI的充电速度，在本实用新型电动空调控制系统的基础上，该控制器I可在发电机处于发电状态时，判断是否检测到开关闭合事件，如是，则向开关控制信号输入端输出开关闭合信号，控制可控开关K闭合；如否，则向开关控制信号输入端输出开关断开信号，控制可控开关K断开；而该开关闭合事件包括:原装蓄电池BI两端的电压达到原装蓄电池的充电阈值。这说明发电机M只有在原装蓄电池BI两端的电压达到充电阈值时，才会通过多余的能量为加装蓄电池B2充电，使原装蓄电池BI处于最高充电优先级，进而保证车辆各种用电器的正常使用。
[0032]由于发电机处于发电状态期间，会在原装蓄电池BI两端的电压低于发电机的输出电压时为原装蓄电池BI充电，因此，在该种情况下，可以采用单独由原装蓄电池BI为空调系统3供电的方案。但是，为了提高空调系统3的工作稳定性，也可在该种情况下，仍然采用由原装蓄电池BI和加装蓄电池B2并联形成双电源的结构为空调系统3供电，因此，上述开关闭合事件还可以包括:接收到所述空调系统输出的空调开启信号。对应地，控制器I在检测到原装蓄电池BI两端的电压达到原装蓄电池的充电阈值时，或者在接收到所述空调系统输出的空调开启信号时，向开关控制信号输入端输出开关闭合信号，控制可控开关K闭合。
[0033]为了进一步降低原装蓄电池BI与加装蓄电池B2间的相互影响，控制器I可在发电机M处于停机状态时，若检测到原装蓄电池BI两端的电压下降至启动车辆的最低电压，控制可控开关K断开。控制器I特别是在发电机M处于停机状态，且接收到空调开启信号时，若检测到原装蓄电池BI两端的电压下降至启动车辆的最低电压，控制可控开关K断开。
[0034]为了使驾驶员可以明确加装蓄电池B2的使用情况，进而判断本实用新型的电动空调电源系统是否正常工作，上述附加电源电路还可包括与可控开关K串联连接的指示灯Lo这样，在控制器I控制可控开关K闭合使加装蓄电池B2与原装蓄电池BI并联形成双电源时，该指示灯L应该点亮，如果该指示灯L没有正常点亮，则说明本实用新型的电动空调电源系统可能出现故障，需要进行检修。
[0035]上述可控开关K可以为接触器的触点，而可控开关K的控制部为接触器的线圈，该线圈连接于开关控制信号输入端与搭铁之间，因此，控制器I通过该接触器的线圈即可控制触点的闭合与断开。由于可控开关K在大部分时间内均应处于断开状态，因此，为了减少电源损耗，该触点特别为常开触点。
[0036]上述可控开关K也可以为例如是三极管、场效应管的开关管，其中，三极管的控制部为基极，场效应管的控制部为栅极，开关控制信号输入端可通过限流电阻与开关管的控制部连接。
[0037]如图3所示，上述电压采样电路2可包括串联连接于原装蓄电池BI的正极与负极(原装蓄电池BI的负极与搭铁连接)之间的各分压电阻，例如包括第一分压电阻Rl和第二分压电阻R2，相邻分压电阻间的分压点经滤波电路形成电压输出端Vout，该电压采样电路2通过电压输出端Vout与控制器I的电压检测端口连接，即在控制器I的电压检测端口与搭铁之间连接滤波电路，以使控制器I通过该电压采样电路检测原装蓄电池BI两端的电压，可以有效提尚电压检测的稳定性。
[0038]为了能够有效滤去经上述分压点输出的电压信号的纹波，该滤波电路例如可以采用如图3所示的31型RC滤波电路，该31型RC滤波电路具体包括连接于上述分压点与搭铁之间的第一滤波电容Cl，连接于上述电压输出端Vout与搭铁之间的第二滤波电容C2，及连接于第一滤波电容Cl与第二滤波电容C2之间的滤波电阻R3。该滤波电路也可以采用多节JT型RC滤波电路，或者其他结构的RC滤波电路。
[0039]为了能够有效保护控制器I内部的AD采样电路，可在电压输出端Vout连接一保护器件D，该保护器件例如为BAV99，具体为BAV99的共端与电压输出端Vout连接，其余一个正极端与搭铁连接，一个负极端与参考电源Vcc连接，这样，经电压输出端Vout输出的电压信号中高于参考电源Vcc的部分会被释放到参考电源，低于地线的部分则会被释放到地线，进而可以钳位经控制器I的电压检测端口输入至AD采样电路的电压，防止AD采样电路损坏。
[0040]为了提高本实用新型电动空调电源系统驱动压缩机的能力，如图2所示，该电动空调电源系统还可以包括直流升压电路4，原装蓄电池BI的正极一支路与空调系统3的标准电源输入端电性连接，另一支路通过直流升压电路4与空调系统的高压电源输入端电性连接，其中，该空调系统3通过经高压电源输入端接入的高压直流电源驱动压缩机工作，并通过经标准电源输入端接入的直流电压驱动空调系统其他组件工作。该直流升压电路4的升压比可以根据压缩机的需要设计，该直流升压电路4例如设计为输出330V直流电源给高压电源输入端，该高压电源输入端将330V直流电源提供给压缩机驱动电路，进而通过压缩机驱动电路将330V直流电源转换为压缩机所需的交流电源。该直流升压电路4例如可以采用推挽式直流升压电路，也可以采用单端式、半桥式、全桥式直流升压电路。另外，也可将该直流升压电路4设计为属于空调系统的一部分，如果空调系统设计有该部分电路，则本实用新型电动空调电源系统可以通过统一的电源输入端为空调系统供电。
[0041]以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种电动空调电源系统，包括发电机和原装蓄电池，所述原装蓄电池的正极与所述发电机的发电输出端和空调系统的电源输入端电性连接；其特征在于，所述电动空调电源系统还包括电压采样电路，及与所述原装蓄电池并联连接的附加电源电路；所述附加电源电路包括串联连接的加装蓄电池和可控开关，所述加装蓄电池的标称电压与所述原装蓄电池的标称电压相同；所述电压采样电路与所述原装蓄电池并联，以经所述电压采样电路的电压输出端输出反映所述原装蓄电池两端电压的电压信号；所述可控开关的控制部与所述电动空调电源系统的开关控制信号输入端连接，以经所述开关控制信号输入端接收用于控制所述可控开关状态的开关控制信号。
2.根据权利要求1所述的电动空调电源系统，其特征在于，所述附加电源电路还包括与所述可控开关串联连接的指示灯。
3.根据权利要求1所述的电动空调电源系统，其特征在于，所述可控开关为接触器的触点，所述可控开关的控制部为所述接触器的线圈，所述线圈连接于所述开关控制信号输入端与搭铁之间。
4.根据权利要求1所述的电动空调电源系统，其特征在于，所述电压采样电路包括串联连接于所述原装蓄电池的正极与负极之间的各分压电阻，相邻分压电阻间的分压点经滤波电路形成所述电压输出端。
5.根据权利要求4所述的电动空调电源系统，其特征在于，所述滤波电路为型RC滤波电路。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动空调电源系统，其特征在于，所述空调系统的电源输入端包括用于为压缩机供电的高压电源输入端和用于为空调系统其他组件供电的标准电源输入端；所述电动空调电源系统还包括直流升压电路，所述原装蓄电池的正极一支路与所述空调系统的标准电源输入端电性连接，另一支路通过所述直流升压电路与所述空调系统的高压电源输入端电性连接。
7.根据权利要求6所述的电动空调电源系统，其特征在于，所述直流升压电路为推挽式直流升压电路。
【文档编号】H02J7/34GK204243844SQ201420823927
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年12月22日
【发明者】刘健豪, 夏顺礼, 张彦辉, 程剑峰 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司