车载空调系统及车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆工程技术领域，尤其是涉及一种车载空调系统及车辆。

背景技术：

随着全球能源的日益枯竭、环境污染和温室效应的加剧，节能减排是未来汽车技术发展的主要方向。电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排、绿色出行方面具备传统汽车不可比拟的优势。近年来随着各国政府针对电动汽车出台的各项扶植措施及保护政策，使得电动汽车的发展突飞猛进。

电动汽车空调系统与传统车不同，压缩机以及电加热器(PTC)均以动力电池输入的高压电作为动力来源，其高压输入端与动力电池高压输出端相连接，所以高压电压值与整车平台电压基本一致，一般高达350V以上。

电动汽车空调系统存在的问题是，当行车工况恶劣(颠簸)连接器长期疲劳老化，产生断裂、松动脱落，或发生紧急事故(比如撞击)导致连接器破损、断开或短路，亦或是停车检修时操作人员未切断整车高压电源等，这些情况下，高压连接器均有可能发生与车身金属搭接，或高压连接器金属带电部分外露，人员在不知情的情况下与带电体接触，发生高压触电，危及人身安全；此外，严重短路发热也可能导致整车起火等严重后果。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种车载空调系统及车辆，以解决现有车载空调系统供电线路无监测，高压电路断路或短路状态不能及时发现，存在较大安全隐患的技术问题。

第一方面，本实用新型提供了一种车载空调系统，包括：高压电源、连接器、空调执行器和监测器，高压电源通过连接器连接空调执行器，连接器与监测器相连接。

结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，监测器包括信号发送单元、信号检测单元和控制单元，信号发送单元和信号检测单元分别与控制单元相连接，信号发送单元通过连接器与信号检测单元相连接。

结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，车载空调系统还包括：整车控制器和继电开关，整车控制器与监测器相连接，继电开关与整车控制器相连接，继电开关的触点组串联在高压电源和空调执行器之间。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，空调执行器包括PTC加热器和压缩机启动器，连接器包括第一接线件和第二接线件，PTC加热器通过第一接线件与高压电源相连接，压缩机启动器通过第二接线件与高压电源相连接，第一接线件与第二接线件相连接，第一接线件与信号发送单元相连接，第二接线件与信号检测单元相连接。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，空调执行器还包括压缩机，连接器还包括第三接线件，压缩机与压缩机启动器通过第三接线件相连接，第三接线件与第二接线件相连接，信号检测单元与第三接线件相连接。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，第一接线件包括第一接线座和第一插头，第一接线座与PTC加热器连接，第一插头与高压电源连接，第一接线座和第一插头可拆卸连接；第二接线件包括第二接线座和第二插头，第二接线座与压缩机启动器连接，第二插头与高压电源连接，第二接线座和第二插头可拆卸连接；第三接线件包括第三主接线座、第三副接线座和双头插头，第三主接线座与压缩机启动器连接，第三副接线座与压缩机连接，第三主接线座和第三副接线座均与双头插头可拆卸链接；第一接线座、第一插头、第二接线座、第二插头、第三主接线座、双头插头和第三副接线座依次连接形成检测通路，检测通路连接在信号发送单元和信号检测单元之间。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，PTC加热器内连接第一电阻，第一电阻串联在检测通路中。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，压缩机启动器内连接第二电阻，第二电阻串联在检测通路中。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，压缩机内连接第三电阻，第三电阻串联在检测通路中。

第二方面，本实用新型还提供了一种车辆，包括：第一方面提供的车载空调系统。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：采用高压电源通过连接器连接空调执行器，连接器与监测器相连接的方式，通过监测器监测连接器的连接状态，确保高压电源与空调执行器之间无断路，可以及时发现连接器的异常状态，避免连接器与车身金属搭接通电，预防由于短路引起的整车起火问题，提高了车载空调系统的安全性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的车载空调系统的示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的车载空调系统的示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的车载空调系统的示意图三；

图4为本实用新型实施例提供的车载空调系统的示意图的电路图。

图标：1-高压电源；2-连接器；21-第一接线件；22-第二接线件；23-第三接线件；3-空调执行器；31-PTC加热器；311-第一电阻；32-压缩机启动器；321-第二电阻；33-压缩机；331-第三电阻；4-监测器；41-信号发送单元；42-信号检测单元；43-控制单元；5-整车控制器；6-继电开关；61-第一继电器；62-第二继电器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种车载空调系统，包括：高压电源1、连接器2、空调执行器3和监测器4，高压电源1通过连接器2连接空调执行器3，连接器2与监测器4相连接。

具体地，高压电源1用于为空调执行器3供电，高压电源1可采用电动车辆的驱动电池，高压电源1的电压一般可达350V；连接器2用于连接高压电源1和空调执行器3，进而使高压电源1为空调执行器3供电；连接器2与监测器4相连接，监测器4用于检测连接器2的工作状态，从而识别连接器2是否断开。监测器4可采用车载低压电源供电，监测器4通过连接器2导通形成完整的低压检测回路，当连接器2断开时，空调执行器3与高压电源1断开连接，低压检测回路断路，从而监测器4可根据低压检测回路的通断状态判断连接器2的连接状态。监测器4用于发送并接收检测信号，空调执行器3为空调系统的高压用电器。

如图2所示，在本实用新型实施例中，监测器4包括信号发送单元41、信号检测单元42和控制单元43，信号发送单元41和信号检测单元42分别与控制单元43相连接，信号发送单元41通过连接器2与信号检测单元42相连接。控制单元43控制信号发送单元41产生检测信号，当连接器2正常工作时，高压电源1为空调执行器3供电，信号发送单元41的检测信号通过连接器2发送至信号检测单元42；当连接器2故障断开时，高压电源1不能为空调执行器3供电，信号发送单元41的检测信号无法传递至信号检测单元42；控制单元43可通过信号检测单元42是否接收到检测信号判断连接器2的通断状态。

需要说明的是，信号发送单元41可以发出电压信号或一定频率脉冲信号，以信号发送单元41发出PWM信号为例，信号发送单元41为PWM信号发生器，当连接器2正常工作时，信号发送单元41发出的PWM信号可通过连接器2发送至信号检测单元42；当连接器2故障时，信号检测单元42无输入信号。控制单元43为空调控制器，信号发送单元41和信号检测单元42均为空调控制器的信号引脚，分别用于发出和接收检测信号。

如图3所示，车载空调系统还包括：整车控制器5和继电开关6，整车控制器5与监测器4相连接，继电开关6与整车控制器5相连接，继电开关6的触点组串联在高压电源1和空调执行器3之间。其中，继电开关6为电磁开关，整车控制器5用于控制继电开关6的通断状态。当监测器4的信号检测单元42未正常收到检测信号时，控制单元43通过总线通信将故障信号发送至整车控制器5，整车控制器5控制继电开关6断开，从而切断高压电源1的电压输出，空调执行器3停止工作，从而避免短路或短路引起的车辆安全隐患。具体地，整车控制器5控制继电开关6的电磁线圈与低压电源的通断，从而控制继电开关6的触点组通断。

进一步的，继电开关6包括第一继电器61和第二继电器62，第一继电器61和第二继电器62分别与整车控制器5相连接，第一继电器61的触点组串联在高压电源1的正极接线端和第一接线件21之间，第二继电器62的触点组串联在高压电源1的正极接线端和第二接线件22之间，整车控制器5可控制第一继电器61和第二继电器62断开，从而断开第一接线件21和第二接线件22的供电，进而将PTC加热器31和压缩机启动器32断电。

如图4所示，空调执行器3包括PTC加热器31和压缩机启动器32，连接器2包括第一接线件21和第二接线件22，PTC加热器31通过第一接线件21与高压电源1相连接，压缩机启动器32通过第二接线件22与高压电源1相连接，第一接线件21与第二接线件22相连接，第一接线件21与信号发送单元41相连接，第二接线件22与信号检测单元42相连接。

其中，第一接线件21包括第一接线座和第一插头，第一接线座和第一插头中均设置有第一高压接线端子，第一接线座和第一插头连接时，高压电源1通过第一高压接线端子为PTC加热器31供电；第二接线件22包括第二接线座和第二插头，第二接线座和第二插头中均设置有第二高压接线端子，第二接线座和第二插头连接时，高压电源1通过第二高压接线端子为压缩机启动器32供电；第一接线座和第一插头中还设置有第一检测端子，当第一接线座和第一插头连接时，第一接线座和第一插头中的第一检测端子导通，第二接线座和第二插头中还设置有第二检测端子，当第二接线座和第二插头连接时，第二接线座和第二插头中的第二检测端子导通；第一检测端子和第二检测端子相连接，第一检测端子与信号发送单元41相连接，第二检测端子与信号检测单元42相连接，当第一接线件21和第二接线件22均正常导通，PTC加热器31和压缩机启动器32均通电工作，此时，信号发送单元41发出的检测信号通过第一检测端子和第二检测端子传递至信号检测单元42；当第一接线件21或第二接线件22存在断路故障时，信号发送单元41发出的检测信号无法通过第一检测端子和第二检测端子传递至信号检测单元42，控制单元43识别信号检测单元42的信号状态，并将故障信号发送至整车控制器5，整车控制器5控制第一继电器61和第二继电器62断开，从而使PTC加热器31和压缩机启动器32断电。

如图4所示，空调执行器3还包括压缩机33，连接器2还包括第三接线件23，压缩机33与压缩机启动器32通过第三接线件23相连接，第三接线件23与第二接线件22相连接，信号检测单元42与第三接线件23相连接。其中，第三接线件23用于连接压缩机启动器32和压缩机33，第一接线件21、第二接线件22和第三接线件23形成连接信号发送单元41和信号检测单元42的通路，当第一接线件21、第二接线件22和第三接线件23均正常导通时，信号检测单元42可以检测到信号发送单元41发出的检测信号；当第一接线件21、第二接线件22和第三接线件23其中至少一个出现故障断开时，信号检测单元42无法检测到信号发送单元41发出的检测信号。

如图4所示，第一接线件21包括第一接线座和第一插头，第一接线座与PTC加热器31连接，第一插头与高压电源1连接，第一接线座和第一插头可拆卸连接；第二接线件22包括第二接线座和第二插头，第二接线座与压缩机启动器32连接，第二插头与高压电源1连接，第二接线座和第二插头可拆卸连接；第三接线件23包括第三主接线座、第三副接线座和双头插头，第三主接线座与压缩机启动器32连接，第三副接线座与压缩机33连接，第三主接线座和第三副接线座均与双头插头可拆卸链接；第一接线座、第一插头、第二接线座、第二插头、第三主接线座、双头插头和第三副接线座依次连接形成检测通路，检测通路连接在信号发送单元41和信号检测单元42之间。其中，第一接线件21、第二接线件22和第三接线件23均为接插件，即第一接线座和第一插头可通过插拔方式实现连接和断开，第二接线座和第二插头可通过插拔方式实现连接和断开，第三主接线座、第三副接线座和双头插头可通过插拔方式实现连接和断开。由此便于实现PTC加热器31、压缩机启动器32和压缩机33组装连接，而且当车辆受到碰撞或颠簸时，接插件连接处可产生松脱，避免线束收到牵扯断裂，进而可以降低空调系统的维修成本。此外，由于接插件处断开引起信号发送单元41与信号检测单元42之间断路，从而可根据信号检测单元42能否接收到信号发送单元41发出的检测信号，判断第一接线件21、第二接线件22和第三接线件23的通断状态。

检测通路形成了串联的高压互锁监测回路，检测通路的信号流为：检测信号由信号发送单元41发出，依次经由第一电阻311、第一接线件21、第二电阻321、第二接线件22、第三接线件23和第三电阻331，最后传递至信号检测单元42。

进一步的，PTC加热器31内连接第一电阻311，第一电阻311串联在检测通路中；压缩机启动器32内连接第二电阻321，第二电阻321串联在检测通路中；压缩机33内连接第三电阻331，第三电阻331串联在检测通路中。其中，第一电阻311、第二电阻321和第三电阻331均串联在信号发送单元41和信号检测单元42之间，当PTC加热器31被短路时，第一电阻311被短路；当压缩机启动器32被短路时，第二电阻321被短路；当压缩机33被短路时，第三电阻331被短路。当第一电阻311、第二电阻321和第三电阻331任一个出现短路时，信号发送单元41和信号检测单元42之间的电阻减小，从而信号检测单元42接收的电流增大，信号检测单元42内增设电流检测器，例如采用型号为LC-Sensor-WCS1800的电流传感器，控制单元43可根据电流传感器的信号，判断空调系统中是否存在短路，并将检测结果发送至整车控制器5；整车控制器5可将故障信息(断路或短路)发送至汽车仪表，从而通过汽车仪表显示空调系统故障状态。

此外，还可将控制压缩机33的高压继电器和继电开关6的使能信号放在监测器4内部，或者，将信号发送单元41、信号检测单元42和连接器2组成的空调系统HVIL控制回路集成在整车HVIL回路中，此时需要区分高压器件的重要性，即发生故障的高压电器件是否为涉及整车安全行驶的器件，根据严重等级结合整车控制算法实现对车辆的分层断电和紧急断电处理。

实施例二

本实用新型实施例提供的一种车辆，包括实施例一提供的车载空调系统。本实用新型提供的车辆的技术效果与实施例一提供的车载空调系统的技术效果相同，故在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。