一种纯电动汽车及其空调控制系统的制作方法

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一种纯电动汽车及其空调控制系统。

背景技术：

随着全球气候变暖，能源领域一直在寻找可替代能源。汽车作为生产力和消费品，其产生的二氧化碳排放量的占比约为10％-15％，而在汽车所排放的废气中二氧化碳的占比约20％。汽车行业的产销两旺，使汽车的保有量逐年增加，更加剧的全球气候变暖的步伐，因此各国都在推进新能源汽车的研发和销售。

作为新能源汽车的代表，纯电动汽车和插电式混合动力汽车是发展的重中之重。纯电动汽车的动力来源是电池，而电池的充电不像加油那么快捷方便，因此需要纯电动汽车上的各个系统尽可能的节约用电以增加续航里程。空调系统作为汽车上除行车系统外是能量需求的大户，无论制冷还是采暖，都由发动机提供动力或热量，因此空调的使用会使纯电动汽车的续航里程减少约为30％。因此需要对纯电动汽车的空调系统进行功耗管理，减少对电能的浪费。

传统汽车的空调采暖系统的热量来源为发动机余热，空调加热器芯体串联于发动机小循环系统内，只要发动机运行，空调加热器芯体内就会有被加热的冷却液，鼓风机运行后，就能将发动机余热带入车内，实现采暖。纯电动汽车因没有发动机，其空调采暖系统的热量来源变为PTC电加热器，该PTC电加热器需要消耗高压电池的电能。

如果在纯电动汽车上将PTC电加热器的出水温度控制在传统车的温度上，会增加较大的温差，使得冷空气与前舱内的发热部件之间的换热效率上升。为此，提供一种改进的纯电动汽车及其空调控制系统是非常有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种纯电动汽车及其空调控制系统，目的在于降低加热器与环境温度之间的温差，减少散热量，进而减少空调采暖系统的电能损耗，达到节能的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种纯电动汽车的空调控制系统，包括：

空调控制器、加热器、空调出风温度传感器以及电子水泵；

其中，所述空调控制器与所述空调出风温度传感器相连，用于检测空调箱的实际出风温度值；

所述空调控制器与所述电子水泵相连，用于控制所述电子水泵的工作状态；

所述空调控制器与所述加热器相连，用于根据所述实际出风温度值与预设出风温度目标值，向所述加热器发送加热功率控制指令，以对所述加热器的加热温度进行控制。

可选地，所述空调控制器包括：

比较模块，用于将所述实际出风温度值与所述预设出风温度目标值进行比较；

以及控制模块，用于在所述实际出风温度值小于所述预设出风温度目标值的情况下，按照预设第一阈值递增所述加热器的功率，经预设时间间隔再次获取所述实际出风温度值，直到所述实际出风温度值等于所述预设出风温度目标值为止；在所述实际出风温度值大于所述预设出风温度目标值的情况下，按照预设第二阈值递减所述加热器的功率，经预设时间间隔后再次获取所述实际出风温度值，直到所述实际出风温度值等于所述预设出风温度目标值为止。

可选地，所述空调控制器还包括：

出水温度传感器，用于检测所述空调的电子水泵的水温数据；

所述空调控制器与所述出水温度传感器相连，用于根据所述水温数据、所述出风温度目标值以及换热效率，确定所述加热器的功率目标值。

可选地，还包括：

标定装置，用于通过获取至少包括空调的当前环境温度值的参数数据，确定所述空调的出风温度目标值。

可选地，所述空调控制器还包括：

除湿控制模块，用于在检测到所述空调满足预设除湿条件的情况下，驱动伺服电机进行除湿操作。

可选地，所述空调出风温度传感器包括脚部出风温度传感器以及面部出风温度传感器。

可选地，还包括：

触发器，用于获取至少包括所述空调的当前环境温度值的参数数据；当所述参数数据处于预设空调开启条件范围时，发送开启空调的输入指令。

本实用新型还提供了一种纯电动汽车，包括上述任一种空调控制系统。

本实用新型所提供的纯电动汽车的空调控制系统，空调控制器与空调出风温度传感器相连，用于检测空调箱的实际出风温度值；空调控制器与电子水泵相连，控制所述电子水泵的工作状态；空调控制器与加热器相连，用于根据实际出风温度值与预设出风温度目标值，向加热器发送加热功率控制指令，以对加热器的加热温度进行控制。本实用新型所提供的纯电动汽车的空调控制系统，能够对纯电动汽车的加热器的温度进行控制，以降低加热器与环境温度的温差，降低空调采暖系统的热量损耗，进一步降低电能损耗。此外，本实用新型还提供了一种具有上述优点的纯电动汽车。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的纯电动汽车的空调控制系统的一种具体实施方式的结构框图；

图2为本实用新型所提供的纯电动汽车的空调控制系统的又一种具体实施方式的工作流程图；

图3为本实用新型所提供的纯电动车汽车的一种具体实施方式的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型所提供的纯电动汽车的空调控制系统的一种具体实施方式的结构框图如图1所示，该系统包括：

空调控制器1、加热器2、空调出风温度传感器3以及电子水泵4；

其中，所述空调控制器1与所述空调出风温度传感器3相连，用于检测空调箱的实际出风温度值；

所述空调控制器1与所述电子水泵4相连，用于控制所述电子水泵4的工作状态；

所述空调控制器1与所述加热器2相连，用于根据所述实际出风温度值与预设出风温度目标值，向所述加热器2发送加热功率控制指令，以对所述加热器2的加热温度进行控制。

需要指出的是，本申请中预设出风温度目标值为预先设置的值，可由人为设置，或者通过自动检测确定得到。通过对加热器加热温度的控制，以降低加热器与外界冷气流的温差，从而达到减少散热量的目的。

本实用新型所提供的纯电动汽车的空调控制系统，空调控制器与空调出风温度传感器相连，用于检测空调箱的实际出风温度值；空调控制器与电子水泵相连，控制所述电子水泵的工作状态；空调控制器与加热器相连，用于根据实际出风温度值与预设出风温度目标值，向加热器发送加热功率控制指令，以对加热器的加热温度进行控制。本实用新型所提供的纯电动汽车的空调控制系统，能够对纯电动汽车的加热器的温度进行控制，以降低加热器与环境温度的温差，降低空调采暖系统的热量损耗，进一步降低电能损耗。

在上述实施例的基础上，本实用新型所提供的纯电动汽车的空调控制系统中空调控制器可以具体为：

比较模块，用于将所述实际出风温度值与所述预设出风温度目标值进行比较；

以及控制模块，用于在所述实际出风温度值小于所述预设出风温度目标值的情况下，按照预设第一阈值递增所述加热器的功率，经预设时间间隔再次获取所述实际出风温度值，直到所述实际出风温度值等于所述预设出风温度目标值为止；在所述实际出风温度值大于所述预设出风温度目标值的情况下，按照预设第二阈值递减所述加热器的功率，经预设时间间隔后再次获取所述实际出风温度值，直到所述实际出风温度值等于所述预设出风温度目标值为止。

本实用新型所提供的空调控制系统的另一种具体实施方式中空调控制器还可以具体包括：

出水温度传感器，用于检测所述空调的电子水泵的水温数据；

所述空调控制器与所述出水温度传感器相连，用于根据所述水温数据、所述出风温度目标值以及换热效率，确定所述加热器的功率目标值。

与上一实施例逐渐递增或递减加热器的功率，以使实际出风温度值接近预设出风温度目标值不同。本实施例可以通过对空调的电子水泵的水温数据进行检测，然后根据出风温度目标值、换热效率之间的关系，直接确定加热器的功率目标值。

在上述任一实施例的基础上，本实用新型所提供的系统还可以进一步包括：

标定装置，用于通过获取至少包括所述空调的当前环境温度值的参数数据，确定空调的出风温度目标值。

本实施例通过对空调外部的当前环境数值进行采集，以便根据环境实时变化情况，确定空调应调节至的出风温度目标值。该过程可以为空调自动计算得出。预先根据不同车内温度、环境温度、阳光辐射量、各种设定温度、不同鼓风机档位，标定出空调系统需求的出风温度。该过程可以根据采集到的数据，直接调用相应车型的自动空调标定结果，获取到出风温度目标值。

在上述实施例的基础上，本实用新型所提供的纯电动汽车的空调控制系统还可以进一步包括：

除湿控制模块，用于在检测到所述空调满足预设除湿条件的情况下，驱动伺服电机进行除湿操作。

通过本实施例中除湿的设置，可以对车辆内部的环境进行进一步优化，提升了用户的使用体验。

本实施例中，空调出风温度传感器可以具体包括脚部出风温度传感器以及面部出风温度传感器，这均不影响本实用新型的实现。

作为一种优选实施方式，本实用新型所提供的系统还可以进一步包括：

触发器，用于获取至少包括所述空调的当前环境温度值的参数数据；当所述参数数据处于预设空调开启条件范围时，发送开启空调的输入指令。

以PTC加热器为例，下面对本实用新型所提供的纯电动汽车的空调控制系统的工作过程进行进一步阐述。如图2本实用新型所提供的纯电动汽车的空调控制系统的又一种具体实施方式的工作流程图所示，该方法包括：

步骤S1：获取至少包括空调的当前环境温度值的参数数据；

步骤S2：当参数数据处于预设空调开启条件范围时，发送开启空调的输入指令。

步骤S3：启动电子水泵，PTC加热器按照起始加热功率启动；

步骤S4：读取空调自动计算出的出风温度目标值；

步骤S5：检测空调实际出风温度值；

步骤S6：通过PTC加热器水温传感器检测水温实际值；

步骤S7：置混合风门伺服电机处于全热状态；

步骤S8：根据水温实际值、出风温度实际值以及水温实际值，对PTC加热器的功率进行调节。

例如空调的出风温度目标值为30℃，实际出风温度值为25℃，则应该增加PTC加热器的水温目标值。由于换热效率的存在，PTC加热器电子水泵的水温目标值应该大于30℃。而检测到当前水温实际值小于水温目标值时，则加大PCT加热器的功率，若检测到当前水温实际值大于水温目标值时，则减小PCT加热器的功率。

以增加PTC加热器的功率为例，调节的过程可以为按照阶梯增加PTC加热器的功率，并设定计时器，在该预设时间结束后，对空调的实际出风温度值进行检测，若与目标值相同，则结束调节的过程。

此外，本实用新型还提供了一种纯电动汽车，包括上述任一种空调节能控制系统。

以空调采暖系统的热源由发动机更换为PTC电加热器为例。如图3本实用新型所提供的纯电动车汽车的一种具体实施方式的示意图所示，其具体由空调控制器1、脚部出风温度传感器31、面部出风温度传感器32、电子水泵4、混合风门伺服电机5、PTC电加热器21、水温传感器7(集成在PTC电加热器内)、膨胀水壶、空调箱、若干线束、若干水管构成。

其中，空调控制器1通过导线与脚部出风温度传感器31、面部出风温度传感器32相连，用于空调控制器1检测空调箱的实际出风温度。

空调控制器1通过导线与电子水泵4相连，用于空调控制器1控制电子水泵4的工作状态。

空调控制器1与混合风门伺服电机5相连，用于驱动伺服电机5和确认伺服电机5是否运转到位。

空调控制器1与PTC电加热器21和PTC出水温度传感器7相连，用于检测PTC出水温度和发送PTC加热功率控制指令。本实用新型所提供的纯电动汽车，接收开启空调的输入指令，启动所述空调的加热器；确定空调的出风温度目标值；并检测实际出风温度值；根据出风温度目标值以及实际出风温度值，对空调的加热器的加热温度进行自动控制。本实用新型能够对纯电动汽车的加热器的温度进行控制，以降低加热器与环境温度的温差，降低空调采暖系统的热量损耗，进一步降低电能损耗。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本实用新型所提供的纯电动汽车及其空调节能控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。