专利名称：一种汽车空调座椅的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车空调座椅，属于汽车装饰领域。
背景技术：
汽车空调座椅可以为司乘人员提供舒适的乘坐环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。在炎热的夏天，单纯依靠传统的汽车空调很难在短时间将座椅表面的温度降低，使得司乘人员坐上去后就会感觉到发烫，产生闷热、潮湿等不适的症状，时间稍长就会感到眩晕、打瞌睡，甚至会引发皮肤病；而在寒冷的冬天，汽车空调同样不能使座椅表面的温度在短时间内得到提高，从而降低了司乘人员乘坐的舒服性，给司乘人员的人体健康及生命财产安全带来了极大的危害。目前，国际上一些高端轿车如宝马740以上，奔驰S350 以上顶配车型已配置座椅通风系统，但其并非真正意义上的汽车座椅空调系统，因其座椅本身并无即刻制热、制冷功能，而仅限于通风，需等原车空调系统运行一段时间，车内环境温度达到设置舒适温度后方能取得效果，且其技术门槛较高，费用高昂，无法实现普及。而当前已有的一些专利技术只能单纯的实现制冷或制热，而不能实现其温度的调控，从而不能使司乘人员获得最佳的乘坐舒适性。
发明内容本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种新型的利用半导体制冷片快速有效准确地调控汽车座椅表面温度的汽车空调座椅。本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现，结合附图说明如下一种汽车空调座椅，主要由座椅本体、直流电源、电子控制器E⑶和与电子控制器 E⑶连接的部件组成，所述座椅本体的坐垫海绵及蒙皮上均设有与骨架和海绵之间空腔相通的孔，非接触式红外温度传感器3、热端温度传感器2、功能选择开关4和调温按钮1与所述电子控制器E⑶5输入端相连；半导体制冷片选择装置11、第二 PWM调压控制装置12、H 驱动桥集成电路装置6和第一风扇8与所述电子控制器ECU5输出端相连；半导体制冷片装置10与所述半导体制冷片选择装置11、PWM调压装置12和H驱动桥集成电路装置6相连； 第二风扇9与第一 PWM调压控制装置7相连；所述非接触式红外温度传感器3、半导体制冷片装置10、第一风扇8和第二风扇9分别位于座椅的坐垫及靠背位置的骨架与海绵形成的腔内，所述功能选择开关4上设有制冷和制热按键。所述非接触式红外温度传感器3分别位于座椅的坐垫及靠背位置的骨架与海绵形成的腔内，且坐垫处的传感器正对于人体臀部的下方，靠背处的传感器正对于肩胛骨的中间，非接触式红外温度传感器3的作用是将座椅表面温度信号输入给电子控制器ECU5。所述半导体制冷片装置10的半导体制冷片为4片，其中两片小功率制冷片，两片普通功率制冷片；半导体制冷片装置10分别位于座椅的坐垫及靠背位置的骨架与海绵形成的腔内，并且每个半导体制冷片两端均有陶瓷导热片。所述第二风扇9分别位于座椅的坐垫及靠背位置的骨架与海绵形成的腔内，且位于坐垫和靠背制冷片制冷功能作用时的热端，起散热作用；第二风扇9的转速通过电子控制器ECU5将接收到的热端温度传感器2的温度信号值转换成PWM信号波输入到第一 PWM 调压控制装置7进行控制。所述第一风扇8分别位于座椅的坐垫及靠背位置的骨架与海绵形成的腔内，且位于坐垫和靠背制冷片制冷功能作用时的冷端，第一风扇8起鼓风作用，将冷暖空气通过坐垫上的孔传输给人体。所述电子控制器ECU5输入端接收功能选择开关4选择制热或制冷功能信号和调温按钮1设定的座椅温度信号，通过半导体制冷片选择装置11控制半导体制冷片装置10 中的两片小功率制冷片或两片普通功率制冷片或全部半导体制冷片接入电路工作；所述电子控制器E⑶5根据非接触式红外温度传感器3传入的温度信号将PWM波输出到第二 PWM 调压装置12，通过控制第二 PWM调压装置12输出电压值的变化控制半导体制冷片装置10 的半导体制冷片的制冷量。本实用新型比较现有技术的优点1、半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能制热。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。并且空调系统所占的空间很小，无需对传统的汽车座椅进行很大的改动。2、半导体制冷片热惯性非常小，制冷、制热速度很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。3、半导体制冷片不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，能在任何位置工作，抗冲击和抗震动能力强，安装容易。4、半导体制冷片重量轻，体积小，空调系统没有机械部件工作稳定，占用空间小， 有利于汽车向轻量型方向发展。5、PWM调压装置在调频的同时实现调压，而与中间直流环节的元件参数无关，加快了系统的动态响应。6、H驱动桥集成电路能方便快捷安全地实现制冷片两端电流方向的转变，实现制冷片的制冷与制热功能的转换。7、非接触式红外温度传感器能准确快捷的测量人体与座椅接触部位的温度，并能及时输入到ECU中，准确实现座椅表面温度的调控。
图1为本实用新型所述一种汽车空调座椅电路控制结构示意图。图中1、调温按钮；2、热端温度传感器(放置在起制冷作用时的热端)；3、非接触式红外温度传感器；4、功能选择开关(制冷或制热)；5、电子控制器ECU ；6、H驱动桥集成电路装置；7、第一 PWM调压装置(调节流过第二风扇9的电流)；8、第一风扇(将制冷片制冷后或制热后的空气传送给座椅)；9、第二风扇(实现制冷功能时热端的散热)；10、半导体制冷片装置(两片小功率制冷片，两片普通功率制冷片)；11、半导体制冷片选择装置；12、 第二 PWM调压装置(调节流过半导体电流)。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本实用新型做进一步说明。参阅图1，本实用新型所述汽车座椅空调包括直流电源、电子控制器E⑶5、半导体制冷片、两个调压PWM调压装置、功能选择开关4 (制冷或制热)、半导体制冷片选择装置 11、非接触式红外温度传感器3、半导体热端温度传感器2、两个风扇、H驱动桥集成电路装置6、调温按钮1等。驾驶员通过功能选择开关4选择制冷还是制热功能，通过调节温度调节按钮1设定不同的座椅温度，例如选择制热功能并设置温度为20摄氏度后，座椅空调系统将不断调节使座椅表面的温度保持在20摄氏度，并将所设定的功能及温度信号传入到电子控制器 ECU5中。在制热功能条件下，如设定的温度高于25摄氏度，电子控制器ECU5输出控制信号通过半导体制冷片选择装置11使四个制冷片全部接入电路，同时控制信号调节H驱动桥集成电路装置12的导通状态改变流经制冷片的电流方向使其发挥制热功能；如设定的温度位于20摄氏度到25摄氏度之间，电子控制器ECU5输出控制信号通过半导体制冷片选择装置11使两个普通功率制冷片接入电路；如设定的温度低于20摄氏度，电子控制器ECU5 输出控制信号通过半导体制冷片选择装置11使两个小功率的制冷片接入电路工作。同时非接触式红外温度传感器3将当前座椅表面的温度信号传入到电子控制器ECU5信号输入端，电子控制器E⑶5将PWM波输出到第二 PWM调压装置12信号输入端，当座椅表面的温度低于设定温度时，第二 PWM调压装置12输出电压值增加，从而使流入所接入电路制冷片的电流增加，使制冷片的产热量增加，当座椅表面的温度高于设定温度时，第二 PWM5输出电压值减小，从而使流入所接入电路制冷片的电流减小，使制热量减小，通过PWM调压装置12 输出电压值的变化控制制冷片的制热量，使座椅表面的温度保持在所设定的温度处。在制冷功能条件下，如设定的温度高于25摄氏度，电子控制器ECU5输出控制信号通过半导体制冷片选择装置11使两个小功率制冷片接入电路，同时控制信号调节H驱动桥集成电路装置 6的导通状态改变流经制冷片的电流方向使其发挥制冷功能；如设定的温度位于20摄氏度到25摄氏度之间，电子控制器ECTO输出控制信号通过半导体制冷片选择装置11使两个普通功率制冷片接入电路；如设定的温度低于20摄氏度，电子控制器E⑶5输出控制信号通过半导体制冷片选择装置11使四个制冷片全部接入电路工作。同时非接触式红外温度传感器3将当前座椅表面的温度信号传入到电子控制器ECU5信号输入端，电子控制器ECU5将 PWM波输出到第二 PWM调压装置12信号输入端，当座椅表面的温度高于设定温度时，第二 PWM调压装置12输出电压值增加，从而使流入所接入电路制冷片的电流增加，使制冷片的制冷量增加，当座椅表面的温度低于设定温度时，第二 PWM调压装置12输出电压值减小，从而使流入所接入电路制冷片的电流减小，使制冷量减小，通过第二 PWM调压装置12输出电压值的变化控制制冷片的制冷量，使座椅表面的温度保持在所设定的温度处。通过以上制冷制热的调节实现座椅温度随司乘人员需求的变化而改变。制冷片制冷作用时热端的散热采用风冷强制散热，通过制冷片制冷功能时半导体热端温度传感器2将热端温度信号传递给电子控制器ECU5，电子控制器ECU5将所接收的温度信号值转换成PWM信号波输入到第一 PWM调压装置7中使其调控第二风扇9的转速，而在制热作用时，功能选择开关4选择制热的信号传递给电子控制器ECU5，电子控制器ECU5 将所接受的信号转换成PWM信号波输入到第一 PWM调压装置7中使其调控输入到第二风扇9中的电流为0，使第二风扇9停止转动。同时制冷制热作用时产生的冷暖空气输入采用第一风扇8将其通过坐垫的打孔传输给人体，实现座椅温度的调控。 本实用新型主要是提供一种应用半导体制冷片的汽车空调座椅，以提高汽车的乘坐舒适性，安全性，座椅调温准确性，在不背离本实用新型本质的情况下，可将汽车空调座椅结构布置以及控制系统的结构布置做相应改动，但这些相应的改动都应属于本实用新型所属的权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种汽车空调座椅，主要由座椅本体、直流电源、电子控制器ECU和与电子控制器 E⑶连接的部件组成，其特征在于，所述座椅本体的坐垫海绵及蒙皮上均设有与骨架和海绵之间空腔相通的孔，非接触式红外温度传感器(3)、热端温度传感器O)、功能选择开关和调温按钮(1)与所述电子控制器ECU 输入端相连；半导体制冷片选择装置(11)、第二 PWM调压控制装置(1 、H驱动桥集成电路装置(6)和第一风扇(8)与所述电子控制器 ECU (5)输出端相连；半导体制冷片装置(10)与所述半导体制冷片选择装置(11)、PWM调压装置(1 和H驱动桥集成电路装置(6)相连；第二风扇(9)与第一 PWM调压控制装置(7) 相连；所述非接触式红外温度传感器(3)、半导体制冷片装置(10)、第一风扇(8)和第二风扇(9)分别位于座椅的坐垫及靠背位置的骨架与海绵形成的腔内，所述功能选择开关上设有制冷和制热按键。
2.根据权利要求1所述的一种汽车空调座椅，其特征在于，所述电子控制器ECU(5)输入端接收功能选择开关(4)选择制热或制冷功能信号和调温按钮(1)设定的座椅温度信号，通过半导体制冷片选择装置(11)控制半导体制冷片装置(10)中的两片小功率制冷片或两片普通功率制冷片或全部半导体制冷片接入电路工作；所述电子控制器ECU 根据非接触式红外温度传感器C3)传入的温度信号将PWM波输出到第二 PWM调压装置(12)，通过控制第二 PWM调压装置(1 输出电压值的变化控制半导体制冷片装置(10)的半导体制冷片的制冷量。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车空调座椅，其特征在于，所述非接触式红外温度传感器C3)分别位于座椅的坐垫及靠背位置的骨架与海绵形成的腔内，且坐垫处的传感器正对于人体臀部的下方，靠背处的传感器正对于肩胛骨的中间，非接触式红外温度传感器 (3)的作用是将座椅表面温度信号输入给电子控制器ECU (5)。
4.根据权利要求3所述的一种汽车空调座椅，其特征在于，所述半导体制冷片装置 (10)的半导体制冷片为4片，其中两片小功率制冷片，两片普通功率制冷片；半导体制冷片装置(10)分别位于座椅的坐垫及靠背位置的骨架与海绵形成的腔内，并且每个半导体制冷片两端均有陶瓷导热片。
5.根据权利要求1所述的一种汽车空调座椅，其特征在于，所述第二风扇(9)分别位于座椅的坐垫及靠背位置的骨架与海绵形成的腔内，且位于坐垫和靠背制冷片制冷功能作用时的热端，起散热作用；第二风扇(9)的转速通过电子控制器ECU 将接收到的热端温度传感器O)的温度信号值转换成PWM信号波输入到第一 PWM调压控制装置(7)进行控制。
6.根据权利要求1所述的一种汽车空调座椅，其特征在于，所述第一风扇(8)分别位于座椅的坐垫及靠背位置的骨架与海绵形成的腔内，且位于坐垫和靠背制冷片制冷功能作用时的冷端，第一风扇(8)起鼓风作用，将冷暖空气通过坐垫上的孔传输给人体。
专利摘要一种汽车空调座椅，属于汽车装饰领域。座椅本体的坐垫海绵及蒙皮上打孔，非接触式红外温度传感器、半导体热端温度传感器、功能选择开关、调温按钮与电子控制器ECU输入端相连；半导体制冷片选择装置、两个PWM调压装置、H驱动桥集成电路装置、第一风扇与电子控制器ECU输出端相连；第二风扇与第一PWM调压装置相连；非接触红外温度传感器、制冷片均位于骨架腔内；且传感器分别人体臀部的下方和肩胛骨的中间；制冷片两端均有陶瓷导热片；第二风扇位于制冷时的热端，起散热作用；第一风扇位于制冷时的冷端，起鼓风作用。本实用新型具有制冷制热一体化，制冷制热速度快，准确调控温度，造价低等优点。
文档编号B60N2/56GK202271879SQ201120420518
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月29日 优先权日2011年10月29日
发明者李修城, 梁莉莉, 胡兴军 申请人:吉林大学