汽车空调控制装置、系统及电动汽车的制作方法

本申请涉及汽车能量控制领域，具体而言，涉及一种汽车空调控制装置、系统及电动汽车。

背景技术：

电动汽车的空调控制系统中，需要采集相关的信息，以实现对空调系统的调节。这些信息中很大一部分的采集都需要通过传感器(如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等)来实现。

现有技术中，传感器的供电直接通过中央控制器进行控制，为了满足用户需求，一般会实时对部分信息进行采集，在这种方式中，无论汽车是否为启动状态，空调系统相关的部分传感器都处于工作状态。这些传感器会消耗电能工作，造成电池的续航时间变短。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种汽车空调控制装置，所述装置包括用于检测汽车点火电压的检测模块、开关模块和控制模块；

所述控制模块与所述检测模块和所述开关模块分别连接，用于根据所述检测模块检测到的点火电压控制所述开关模块的供电端口切断或者恢复向传感器模块供电。

可选地，所述检测模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和开关元件，所述开关元件包括控制端、高电位端和低电位端；

所述第一电阻的一端用于连接汽车点火系统的点火电源；

所述第一电阻远离连接点火电源的一端与所述开关元件的控制端连接，所述开关元件高电位端依次连接第三电阻和电源供电端，所述高电位端还与控制模块连接，所述开关元件的低电位端接地；

所述第一电阻远离连接点火电源的一端还通过第二电阻接地。

可选地，所述开关元件为NPN型三极管，所述控制端为所述三极管的基极，所述高电位端为所述三极管的集电极，所述低电位端为所述三极管的发射极。

可选地，所述开关模块包括低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器包括第一电压输入端、第一接地端、使能控制端、第一电压输出端和旁路端；

所述第一电压输入端连接电源供电端，所述第一电压输入端还通过第二电容接地；

所述第一接地端接地；

所述使能控制端与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块发送的电平信号；

所述第一电压输出端为所述开关模块的供电端口，用于根据所述使能控制端接收到的高电平信号输出电压以供给所述传感器模块，所述第一电压输出端通过第四电容接地；

所述旁路端通过第五电容接地。

可选地，所述装置还包括电源转换模块，所述电源转换模块与所述开关模块连接，用于将蓄电池提供的电压转换为所述开关模块的工作电压。

可选地，所述电源转换模块包括线性稳压器，所述线性稳压器包括用于连接蓄电池第二电压输入端、第二接地端和第二电压输出端；

所述第二电压输入端通过并联的稳压二极管和第六电容接地；

所述第二接地端接地；

所述第二电压输出端用于输出转换后的电源，所述第二电压输出端通过并联的第七电容和第八电容接地。

可选地，所述装置还包括所述传感器模块，所述传感器模块与所述开关模块的供电端口连接。

可选地，所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器和压力传感器，所述温度传感器、所述湿度传感器和所述压力传感器分别与所述开关模块连接。

本申请的另一目的在于提供一种汽车空调控制系统，所述汽车空调控制系统包括空调、空调传感器模块以及如本申请所述的汽车空调控制装置。

本申请的另一目的在于提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如本申请所述的汽车空调控制装置。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例中，通过设置一个检测模块来检测汽车的点火电压，设置一个开关模块来控制传感器模块的电源供给，并将检测模块和开关模块分别与控制模块连接，从而，通过控制模块根据检测模块检测到的点火电压的情况来控制开关模块供给传感器模块的电能，在检测到点火电压时，通过控制模块控制开关模块向传感器模块供电，在未检测到点火电压时，通过控制模块控制开关模块停止向传感器模块供电。由于在汽车熄火时，点火系统中，点火电压为0，相当于没有点火电压，因此，汽车空调控制器中的控制模块会控制开关模块停止向传感器模块供电，也就是说，传感器模块处于工作状态的时间仅仅为汽车处于启动状态的时间，因此，汽车电池的电能消耗能够大幅减少。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的汽车空调控制装置的结构示意框图一；

图2为本申请实施例提供的检测模块的电路结构示意图；

图3为本申请实施例提供的开关模块的电路结构示意图；

图4为本申请实施例提供的汽车空调控制装置的结构示意框图二；

图5为本申请实施例提供的电源转换模块的电路结构示意图。

图标：10-检测模块；20-控制模块；30-开关模块；40-电源转换模块； 50-传感器模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

现有技术中，为了更好地满足用户的需求，电动汽车的空调控制系统中的部分传感器会一直处于工作状态，以对相关的数据进行采集，这样就会造成汽车在未启动的情况下，这些传感器仍然在消耗电动汽车的电池中的能量。进而造成电动汽车的续航时间变短。

在电动汽车中，汽车的点火系统中的电压一般是与汽车的启动状态有关的，在汽车启动的情况下，汽车的点火系统便会存在较高的用于为汽车电火的点火电压，以启电动汽车的动发动机并使得发动机工作。而当电动汽车熄火后，电动汽车的点火系统中，点火电压便会变低，例如为0。因此，可以根据电动汽车的点火电压来判断电动汽车是否为启动状态。

由于电动汽车在启动状态和未启动状态下，点火电压并不相同，故可以通过检测模块10来检测电动汽车点火系统的点火电压，然后根据点火电压来调节电动汽车空调系统中相关的传感器的工作状态。

请参见图1，图1是本申请实施例提供的一种汽车空调控制装置的结构示意框图，所述装置包括用于检测汽车点火电压的检测模块10、开关模块 30和控制模块20所述控制模块20与所述检测模块10和所述开关模块30 分别连接，用于根据所述检测模块10检测到的点火电压控制所述开关模块 30的供电端口切断或者恢复向传感器模块50供电。

其中，电动汽车点火系统的点火电压是电动汽车的点火系统中，点火电源IGN的输出电压。当电动汽车启动时，该点火电压会升高并维持在一定的电压大小，当电动汽车熄火时，点火电压会降低并维持在降低后的某一电压大小。例如，电动汽车启动时，点火电压可以为12V，电动汽车熄火时，点火电压可以是0V。传感器模块50是电动汽车空调系统中，用于采集相关信息的至少部分传感器。

本实施例中，检测模块10用于检测电动汽车的点火电压并生成点火电压的状态信息，例如，点火电压是否存在的状态信息。然后，控制模块20 接收检测模块10的状态信息，并根据该状态信息生成控制信号，以控制开关模块30切断或者恢复向传感器模块50供电。由于检测模块10所检测到的点火电压是与电动汽车的启动状态一致的，因此，可以通过检测模块10 检测到的点火电压判断电动汽车的启动状态，从而可以根据电动汽车的启动状态来控制传感器模块50，使传感器模块50仅仅在电动汽车启动的状态下才工作。

本实施例中，还包括供电模块，所述供电模块包括电源供电端，所述供电模块用于为检测模块10、控制模块20和开关模块30等的工作提供电源。其中，供电模块中可以包括用于将电压调整到适合检测模块10、控制模块20或者开关模块30的电压调节单元。

考虑到开关元件的控制端在接收到高电压时，其会导通，从而高电位端的电平会被拉低，故本实施例中，请参见图2，可选地，本实施例中所述检测模块10包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1 和开关元件，所述开关元件包括控制端、高电位端和低电位端；所述第一电阻R1的一端用于连接汽车点火系统的点火电源IGN；所述第一电阻R1 远离连接点火电源IGN的一端与所述开关元件的控制端连接，所述开关元件高电位端依次连接第三电阻R3和电源供电端，所述高电位端还与所述控制模块20连接，所述开关元件的低电位端接地；所述第一电阻R1远离连接点火电源IGN的一端还通过第二电阻R2接地。

本实施例中，当车辆正常启动时，点火电源IGN输入电压为12V(点火电压为12V)，此时，第一电阻R1分压，开关元件的控制端相当于接收到控制信号，开关元件便导通，开关元件导通后，电源供电端下拉接地，输出M_IG信号为0V。当汽车熄火时，点火电源IGN切断，开关元件断开， M_IG信号为高电平信号。本实施例中，所述电源供电端可以是5V的电源供电端。

本实施例中，采用开关元件来检测点火电压，具有简单方便的特点。

可选地，所述开关元件为NPN型三极管Q5，所述控制端为所述三极管Q5的基极，所述高电位端为所述三极管Q5的集电极，所述低电位端为所述三极管Q5的发射极。

本实施例中，开关元件采用常见的NPN型三极管Q5，具有容易实现的特点。

本实施例中，控制模块20可以是汽车空调控制系统中的MCU。此时，M_IG信号可以输入MCU的PTI3管脚。MCU根据M_IG信号控制PTC7 管脚的Power_EN信号输出高电平或者低电平。

请参见图3，可选地，本实施例中，所述开关模块30包括低压差线性稳压器U15，所述低压差线性稳压器U15包括第一电压输入端IN、第一接地端GND、使能控制端EN、第一电压输出端OUT和旁路端BP；所述第一电压输入端IN连接电源供电端，所述第一电压输入端IN还通过所述第二电容C2接地；所述第一接地端GND接地；所述使能控制端EN与所述控制模块20连接，用于接收所述控制模块20发送的电平信号；所述使能控制端EN还通过第三电容C3接地，所述第一电压输出端OUT为所述开关模块30的供电端口，用于根据所述使能控制端的接收到的高电平信号输出电压以供给所述传感器模块50，所述第一电压输出端OUT通过所述第四电容C4接地；所述旁路端BP通过第五电容C5接地。

例如，当控制模块20为空调系统的MCU时，开关模块30的使能控制端EN便与MCU的PTC7管脚连接。

考虑到电动汽车中，汽车空调控制系统的供电都来源于电动汽车的蓄电池BATT，而电动汽车的蓄电池BAT输出的电压并不一定适合本实施例中所提到的汽车空调控制装置中的各个模块的供电，因此，需要对电动汽车的蓄电池BATT输出的电压进行转换，以得到适合于汽车空调控制装置中各个模块的电源。请参见图4，可选地，本实施例中，所述装置还包括电源转换模块40，所述电源转换模块40与所述开关模块30连接，用于将蓄电池BATT提供的电压转换为所述开关模块30的工作电压。

本实施例可以将蓄电池BATT提供的电源转换为适合检测模块10和开关模块30的电压。

可选地，请参见图5，本实施例中所述电源转换模块40包括线性稳压器U10，所述线性稳压器U10包括用于连接蓄电池BATT第二电压输入端 V_IN、第二接地端GND和第二电压输出端V_OUT；所述第二电压输入端 V_IN通过并联的稳压二极管ZD和第六电容C6接地；所述第二接地端 GND接地；所述第二电压输出端V_OUT用于输出转换后的电源，所述第二电压输出端V_OUT通过并联的第七电容C 7和第八电容C 8接地。

可选地，所述装置还包括所述传感器模块50，所述传感器模块50与所述开关模块30的供电端口连接。

本实施例中的传感器模块50为汽车空调控制系统的一部分传感器。

可选地，所述传感器模块50包括温度传感器、湿度传感器和压力传感器，所述温度传感器、所述湿度传感器和所述压力传感器分别与所述开关模块30连接。

以下结合前述详细的电路结构来对整个装置的工作原理进行讲解。

本实施例中，当车辆正常启动时，点火电源IGN输入电压为12V(点火电压为12V)，此时，第一电阻R1分压，开关元件的控制端相当于接收到控制信号，开关元件便导通，开关元件导通后，电源供电端下拉接地，输出M_IG信号为0V。MCU的PTI3管脚便检测到M_IG信号为0V，于是， MCU控制PTC7管脚输出高电平，例如5V的高电平。MCU的PTC7管脚输出高电平后，低压差线性稳压器U15的使能端电平便被拉高，使得低压差线性稳压器U15的开启5V输出电压，也就是低压差线性稳压器U15的第二电压输出端OUT输出5V电压，供给传感器模块50。

当汽车熄火时，点火电源IGN切断，检测模块10检测到的点火电源IGN 为0V，开关元件断开，M_IG信号为高电平信号，也就是输出M_IG信号为5V，MCU的PTI3管脚便检测到M_IG信号为5V，于是，MCU控制PTC7 管脚输出低电平，例如0V的低电平。MCU的PTC7管脚输出低电平后，低压差线性稳压器U15的使能端EN电平便被拉低，使得低压差线性稳压器U15的关闭5V输出电压，也就是低压差线性稳压器U15的第二电压输出端OUT无输出电压供给传感器模块50。此后，MCU便进入休眠状态，以将其静态功耗降低。当汽车再次启动时，MCU检测到电平变化，便恢复之前的状态，正常工作。

本实施例中，控制模块20在检测M_IG信号，可以每间隔预设时间间隔检测一次。也就是说，当控制模块20为MCU时，MCU的PTI管脚在检测M_IG信号，可以每间隔预设时间间隔检测一次。

本实施例中，低压差线性稳压器U15可以采用型号为TI lp3985的低压差线性稳压器；线性稳压器U10可以采用的型号为罗姆BD 75015fp。

本实施例中，采用开关元件来检测点火电压，具有简单方便的特点。

本申请的另一目的在于提供一种汽车空调控制系统，所述汽车空调控制系统包括空调、空调传感器模块50以及如本实施例所述的汽车空调控制装置。

本实施例的汽车空调控制系统，能够极大地节约汽车的能量。

本申请的另一目的在于提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如本实施例所述的汽车空调控制装置。

本实施例所提供的电动汽车，由于采用了上述的汽车空调控制装置，因此，该电动汽车仅仅在启动状态下，空调控制系统中的部分传感器才会工作，能够极大地提高汽车蓄电池BAT的续航能力。

综上所述，本申请中，通过设置一个检测模块10来检测汽车的点火电压，设置一个开关模块30来控制传感器模块50的电源供给，并将检测模块10和开关模块30分别与控制模块20连接，从而，通过控制模块20根据检测模块10检测到的点火电压的情况来控制开关模块30供给传感器模块50的电能，在检测到点火电压时，通过控制模块20控制开关模块30 向传感器模块50供电，在未检测到点火电压时，通过控制模块20控制开关模块30停止向传感器模块50供电。由于在汽车熄火时，点火系统中，点火电压为0，相当于没有点火电压，因此，汽车空调控制器中的控制模块 20会控制开关模块30停止向传感器模块50供电，也就是说，传感器模块 50处于工作状态的时间仅仅为汽车处于启动状态的时间，因此，汽车电池的电能消耗能够大幅减少。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。