电动式作业机械的空调系统及控制方法与流程

1.本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种电动式作业机械的空调系统及控制方法。


背景技术：

2.现有作业机械驾驶室环境的调节，是通过发动机提供动力，此种设置存在实际能提供冷媒循环量依赖于发动机转速的缺陷，导致空调装置所需的冷媒循环量和压缩机能够提供的冷媒循环量之间存在偏差。


技术实现要素：

3.本发明提供一种电动式作业机械的空调系统，用以解决现有工程机械空调通过发动机提供动力，使得空调装置所需的冷媒循环量和压缩机能够提供的冷媒循环量之间存在偏差的缺陷，通过将压缩机与电机进行结合，使得冷媒循的环量不再依赖发动机的转速，避免空调所需的冷媒循环量和压缩机能够提供的冷媒循环量之间存在偏差的问题。
4.本发明还提供一种电动式作业机械的空调系统的控制方法，用以解决现有工程机械空调通过发动机提供动力，使得空调装置所需的冷媒循环量和压缩机能够提供的冷媒循环量之间存在偏差的缺陷，通过根据动力电池的电量进行判断，在通过电动压缩机满足作业机械工作的前提下，保证了驾驶室对于舒适环境的需求。
5.根据本发明第一方面提供的一种电动式作业机械的空调系统，包括：室内空调组件、冷凝器、电动压缩机、压力检测器和控制器；
6.所述室内空调组件设置于驾驶室；
7.所述冷凝器与所述室内空调组件电性连接，所述冷凝器和所述室内空调组件之间形成冷媒回路；
8.所述电动压缩机与所述冷凝器电性连接，以实现为所述冷媒回路提供动力；
9.所述压力检测器与所述冷媒回路电性连接，以检测所述冷媒回路的冷媒参数；
10.所述控制器分别与所述室内空调组件、所述冷凝器、所述电动压缩机和所述压力检测器电性连接；
11.其中，所述控制器根据所述环境参数和所述冷媒参数，调节所述室内空调组件的工作模式。
12.根据本发明的一种实施方式，还包括：电压检测器，所述电压检测器与动力电池电性连接，以检测所述动力电池的电量参数；
13.所述动力电池与所述电动压缩机电性连接，以实现为所述电动压缩机提供电能；
14.其中，所述动力电池至少还为电动式作业机械提供动力源；
15.所述控制器根据所述环境参数、所述冷媒参数和所述电量参数，调节所述室内空调组件的工作模式。
16.具体来说，本实施例提供了一种电压检测器的实施方式，电压检测器的设置，实现
了对于动力电池的电量参数进行检测，以实现对于动力电池电量的监测，避免动力电池出现过度消耗的问题。
17.根据本发明的一种实施方式，所述室内组件包括：蒸发器、空调风扇电机、室内检测器和风向切换电机；
18.所述蒸发器与所述冷凝器电性连接，以实现所述冷媒的冷量释放；
19.所述空调风扇电机与所述控制器电性连接，并对应所述蒸发器设置，以将冷空气输送至所述驾驶室；
20.所述室内检测器与所述控制器电性连接，以实现检测所述驾驶室内部的室内环境参数；
21.所述风向切换电机设置于所述冷空气的输送通道，以实现调节所述输送通道的通断。
22.具体来说，本实施例提供了一种室内组件的实施方式，蒸发器、空调风扇电机和室内检测器的设置，实现了将冷媒传递的冷能转换为冷空气的冷能，并且向驾驶室进行输送。
23.根据本发明的一种实施方式，所述压力检测器在所述冷媒回路上设置有检测点位；
24.所述检测点位至少设置于所述蒸发器的冷媒入口端。
25.具体来说，本实施例提供了一种压力检测器的实施方式，通过将压力检测器的检测点位设置于蒸发器的冷媒入口端，使得压力检测器对于冷媒回路的冷媒参数获取更加准确。
26.根据本发明的一种实施方式，还包括：室外检测器，所述室外检测器与所述控制器电性连接，以实现检测所述驾驶室外部的环境参数。
27.具体来说，本实施例提供了一种室外检测器的实施方式，通过获取驾驶室室外的环境参数，使得对于驾驶室相应的环境调节更加准确。
28.根据本发明的一种实施方式，所述压力检测器在所述冷媒回路上设置有多个检测点位；
29.所述检测点位至少设置于所述电动压缩机的冷媒入口端和所述电动压缩机的冷媒出口端。
30.具体来说，本实施例提供了另一种压力检测器的实施方式，通过将压力检测器的检测点位设置于电动压缩机的冷媒入口端和冷媒出口端，使得压力检测器对于冷媒回路的冷媒参数获取更加准确。
31.根据本发明第二方面提供的一种上述电动式作业机械的空调系统的控制方法，包括：
32.响应空调启动信号，获取目标调节参数，并提取所述目标调节参数对应的预设系统参数；
33.获取即时系统参数，并根据所述即时系统参数和所述预设系统参数进行判断；
34.确定所述即时系统参数的判断结果为正常，则获取动力电池的电量参数，并进行判断；
35.确定所述电量参数满足预设电量阈值，则根据所述目标调节参数进行驾驶室环境的调节。
36.根据本发明的一种实施方式，所述获取即时系统参数的步骤中，具体包括：
37.获取驾驶室的室内环境参数、驾驶室的室外环境参数和冷媒回路的冷媒参数；
38.根据所述室内环境参数、所述室外环境参数和所述冷媒参数生成所述即时系统参数。
39.具体来说，本实施例提供了一种获取即时系统参数的实施方式，通过对于室内环境参数、室外环境参数和冷媒参数的获取，实现了即时系统参数的生成。
40.根据本发明的一种实施方式，所述根据所述即时系统参数和所述预设系统参数进行判断的步骤中，具体包括：
41.确定所述即时系统参数的判断结果为异常；
42.获取电动压缩机的运行参数，并进行判断；
43.确定所述电动压缩机的运行参数判断结果为正常，则将空调风扇电机、冷凝器的冷凝风扇电机和所述电动压缩机的转速降至预设转速，并发出警报；
44.确定所述电动压缩机的运行参数判断结果为异常，则关闭空调风扇电机、冷凝器的冷凝风扇电机和所述电动压缩机，并发出警报。
45.具体来说，本实施例提供了一种根据所述即时系统参数和所述预设系统参数进行判断的实施方式，通过确定即时系统参数的判断结果为异常，对电动压缩机的运行参数提取并进行判断，根据电动压缩机运行参数的判断结果，进行不同决策的执行，实现了在保证电动式作业机械正常作业的情况下，通过动力电池对电动压缩机的供能。
46.根据本发明的一种实施方式，所述确定所述即时系统参数的判断结果为正常，则获取动力电池的电量参数，并进行判断的步骤中，具体还包括：
47.确定所述电量参数不满足预设电量阈值；
48.将空调风扇电机、冷凝器的冷凝风扇电机和所述电动压缩机的转速降至预设转速，并发出警报。
49.具体来说，本实施例提供了一种获取动力电池的电量参数，并进行判断的实施方式，确定动力电池的电量不足，此时将空调风扇电机、冷凝器的冷凝风扇电机和电动压缩机的转速降至预设转速，在保证驾驶室空气调节最低需求的同时，最大限度的降低了动力电池的电量消耗。
50.根据本发明的一种实施方式，所述将空调风扇电机、冷凝器的冷凝风扇电机和所述电动压缩机的转速降至预设转速，并发出警报的步骤之后，具体还包括：
51.调节驾驶室内的出风口方向和数量，以实现向指定位置送风。
52.具体来说，本实施例提供了一种发出警报之后的实施方式，发出警报后，通过风向切换电机调节驾驶室内出风口的朝向，以实现向指定位置送风，此种设置在动力电池电量不足的情况下，最大程度的保证了驾驶室对于冷空气的需求，保证了驾驶室的环境舒适度。
53.本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明提供的一种电动式作业机械的空调系统及控制方法，通过将冷媒循环设的动力源设置为来自于压缩机与电机的一体结构，使得冷媒循环量不再依赖发动机的转速，避免空调所需的冷媒循环量和压缩机能够提供的冷媒循环量之间存在偏差的问题。
54.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
55.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
56.图1是本发明提供的电动式作业机械的空调系统的布置关系示意图之一；
57.图2是本发明提供的电动式作业机械的空调系统的布置关系示意图之二；
58.图3是本发明提供的电动式作业机械的空调系统的控制方法流程示意图。
59.附图标记：
60.10、室内空调组件；11、蒸发器；12、空调风扇电机；13、室内检测器；14、风向切换电机；
61.20、冷凝器；
62.30、电动压缩机；
63.40、压力检测器；
64.50、电压检测器；
65.60、控制器；
66.70、驾驶室；
67.80、动力电池；
68.90、室外检测器。
具体实施方式
69.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
70.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明实施例和简化描述，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发明实施例的限制。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。
71.在本发明的一些具体实施方案中，如图1和图2所示，本方案提供一种电动式作业机械的空调系统，包括：室内空调组件10、冷凝器20、电动压缩机30、压力检测器40和控制器60；室内空调组件10设置于驾驶室70；冷凝器20与室内空调组件10电性连接，冷凝器20和室内空调组件10之间形成冷媒回路；电动压缩机30与冷凝器20电性连接，以实现为冷媒回路提供动力；压力检测器40与冷媒回路电性连接，以检测冷媒回路的冷媒参数；控制器60分别与室内空调组件10、冷凝器20、电动压缩机30和压力检测器40电性连接；其中，控制器60根据环境参数和冷媒参数，调节室内空调组件10的工作模式。
72.详细来说，本发明提供一种电动式作业机械的空调系统，用以解决现有工程机械
空调通过发动机提供动力，使得空调装置所需的冷媒循环量和压缩机能够提供的冷媒循环量之间存在偏差的缺陷，通过将压缩机与电机进行结合，使得冷媒循的环量不再依赖发动机的转速，避免空调所需的冷媒循环量和压缩机能够提供的冷媒循环量之间存在偏差的问题。
73.在本发明一些可能的实施例中，还包括：电压检测器50，电压检测器50与动力电池80电性连接，以检测动力电池80的电量参数；动力电池80与电动压缩机30电性连接，以实现为电动压缩机30提供电能，控制器60根据环境参数、冷媒参数和电量参数，调节室内空调组件10的工作模式。
74.具体来说，本实施例提供了一种电压检测器50的实施方式，电压检测器50的设置，实现了对于动力电池80的电量参数进行检测，以实现对于动力电池80电量的监测，避免动力电池80出现过度消耗的问题。
75.需要说明的是，现有的电动压缩机30控制采用工作和非工作两种状态，工作时消耗的电力较多，此种设置对于电动式作业机械来说，存在缩短机械有效工作时长的问题。
76.在可能的实施方式中，动力电池80至少还为电动式作业机械提供动力源。
77.在可能的实施方式中，动力电池80与电动压缩机30连接，以实现对电动压缩机30提供电能，通过对动力电池80电量进行监测，实现了对于电动式作业机械有效工作时长的保证，在保证有效工作时长的前提下，将电能用于电动压缩机30的供能。
78.在可能的实施方式中，动力电池80出现电量不足的情况时，控制器60可抑制动力电池80向电动压缩机30提供电能，以避免动力电池80出现过多的电力消耗，影响作业机械正常工作的问题。
79.在本发明一些可能的实施例中，请继续参阅图2所示，室内组件包括：蒸发器11、空调风扇电机12、室内检测器13和风向切换电机14；蒸发器11与冷凝器20电性连接，以实现冷媒的冷量释放；空调风扇电机12与控制器60电性连接，并对应蒸发器11设置，以将冷空气输送至驾驶室70；室内检测器13与控制器60电性连接，以实现检测驾驶室70内部的室内环境参数；风向切换电机14设置于冷空气的输送通道，以实现调节输送通道的通断。
80.具体来说，本实施例提供了一种室内组件的实施方式，蒸发器11、空调风扇电机12和室内检测器13的设置，实现了将冷媒传递的冷能转换为冷空气的冷能，并且向驾驶室70进行输送。
81.进一步地，风向切换电机14则实现对于驾驶室70输送冷空气的风向和出风口的切换。
82.在可能的实施方式中，驾驶室70内具有多个出风口，出风口包括朝向驾驶员面部、头部、背部、侧部和底部，出风口还朝向驾驶室70其他空余区域进行输送，通过风向切换电实现了对上述出风口通断的调整。
83.在可能的实施方式中，风向切换电设置于出风口处，便于调节冷空气的出风方向。
84.在可能的实施方式中，风向切换电设置于输送通道内和出风口处，调节冷空气出风方向的同时，还从输送通道内切断冷空气的输送通道，保证指定出风口的冷空气量级。
85.在可能的实施方式中，冷凝器20至少包括了冷凝风扇电机，控制器60通过相应的驱动模块实现控制空调风扇电机12、电动压缩机30和冷凝风扇电机。
86.在可能的实施方式中，控制器60还包括存储有相应程序的rom。
87.在本发明一些可能的实施例中，压力检测器40在冷媒回路上设置有检测点位；检测点位至少设置于蒸发器11的冷媒入口端。
88.具体来说，本实施例提供了一种压力检测器40的实施方式，通过将压力检测器40的检测点位设置于蒸发器11的冷媒入口端，使得压力检测器40对于冷媒回路的冷媒参数获取更加准确。
89.在可能的实施方式中，压力检测器40获取的冷媒参数为冷媒回路中的冷媒压力和/或冷媒流速。
90.在本发明一些可能的实施例中，还包括：室外检测器90，室外检测器90与控制器60电性连接，以实现检测驾驶室70外部的环境参数。
91.具体来说，本实施例提供了一种室外检测器90的实施方式，通过获取驾驶室70室外的环境参数，使得对于驾驶室70相应的环境调节更加准确。
92.需要说明的是，驾驶室70的室内和室外存在能量交换、阳光照射导致驾驶室70内部温度升高、驾驶室70外部环境湿度大等情况，驾驶室70外部环境作为参考，使得对于驾驶室70内部环境的调节更加准确，提升了驾驶室70内部的舒适性。
93.在可能的实施方式中，驾驶室70外部的环境参数为温度参数。
94.在可能的实施方式中，驾驶室70外部的环境参数为湿度参数。
95.在可能的实施方式中，驾驶室70外部的环境参数为辐射参数。
96.在本发明一些可能的实施例中，压力检测器40在冷媒回路上设置有多个检测点位；检测点位至少设置于电动压缩机30的冷媒入口端和电动压缩机30的冷媒出口端。
97.具体来说，本实施例提供了另一种压力检测器40的实施方式，通过将压力检测器40的检测点位设置于电动压缩机30的冷媒入口端和冷媒出口端，使得压力检测器40对于冷媒回路的冷媒参数获取更加准确。
98.在可能的实施方式中，还包括膨胀阀，压力检测器40的检测点位还设置于膨胀阀的冷媒入口端。
99.在可能的实施方式中，压力检测器40获取的冷媒参数为冷媒回路中的冷媒压力。
100.在可能的实施方式中，压力检测器40获取的冷媒参数为冷媒回路中的冷媒压力和冷媒流速。
101.在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图3所示，本方案提供一种上述电动式作业机械的空调系统的控制方法，包括：
102.响应空调启动信号，获取目标调节参数，并提取目标调节参数对应的预设系统参数；
103.获取即时系统参数，并根据即时系统参数和预设系统参数进行判断；
104.确定即时系统参数的判断结果为正常，则获取动力电池80的电量参数，并进行判断；
105.确定电量参数满足预设电量阈值，则根据目标调节参数进行驾驶室70环境的调节。
106.详细来说，本发明还提供一种电动式作业机械的空调系统的控制方法，用以解决现有工程机械空调通过发动机提供动力，使得空调装置所需的冷媒循环量和压缩机能够提供的冷媒循环量之间存在偏差的缺陷，通过根据动力电池80的电量进行判断，在通过电动
压缩机30满足作业机械工作的前提下，保证了驾驶室70对于舒适环境的需求。
107.在本发明一些可能的实施例中，获取即时系统参数的步骤中，具体包括：
108.获取驾驶室70的室内环境参数、驾驶室70的室外环境参数和冷媒回路的冷媒参数；
109.根据室内环境参数、室外环境参数和冷媒参数生成即时系统参数。
110.具体来说，本实施例提供了一种获取即时系统参数的实施方式，通过对于室内环境参数、室外环境参数和冷媒参数的获取，实现了即时系统参数的生成。
111.在本发明一些可能的实施例中，根据即时系统参数和预设系统参数进行判断的步骤中，具体包括：
112.确定即时系统参数的判断结果为异常；
113.获取电动压缩机30的运行参数，并进行判断；
114.确定电动压缩机30的运行参数判断结果为正常，则将空调风扇电机12、冷凝器20的冷凝风扇电机和电动压缩机30的转速降至预设转速，并发出警报；
115.确定电动压缩机30的运行参数判断结果为异常，则关闭空调风扇电机12、冷凝器20的冷凝风扇电机和电动压缩机30，并发出警报。
116.具体来说，本实施例提供了一种根据即时系统参数和预设系统参数进行判断的实施方式，通过确定即时系统参数的判断结果为异常，对电动压缩机30的运行参数提取并进行判断，根据电动压缩机30运行参数的判断结果，进行不同决策的执行，实现了在保证电动式作业机械正常作业的情况下，通过动力电池80对电动压缩机30的供能。
117.在可能的实施方式中，确定即时系统参数的判断结果为异常后，通过第一计数器对异常检测的数值进行确认，第一计数器为1，则说明异常结果判断失误，则根据目标调节参数进行驾驶室70环境的调节；
118.第一计数器为1之外的其他数值，则说明此时存在异常情况，需确认第二计数器的数值，第二计数器为1之外的其他数值，则需确认电动压缩机30是否存在异常，即获取电动压缩机30的运行参数，并进行判断。
119.此处需要说明的是，第二计数器为1时，表面电动压缩机30处于正常状态，即第二计数器与电动压缩机30的状态进行了关联，以第二计数器的表征数值进行电动压缩机30状态的初步判断，当第二计数器为1以外的数值时，表明电动压缩机30可能存在异常情况，此时需要提取电动压缩机30的运行参数，并进行判断。
120.在可能的实施方式中，还包括：第一计数器和第二计数器；
121.响应于确定即时系统参数的判断结果为异常；
122.获取第一计数器的异常计数值，并进行判断；
123.确认第一计数器的异常计数值为1，则根据目标调节参数进行驾驶室70环境的调节；
124.确定第一计数器的异常计数值为非1，则获取第二计数器的异常计数值，并进行判断；
125.确定第二计数器的异常计数值为1，根据目标调节参数进行驾驶室70环境的调节；
126.确定第二计数器的异常计数值为非1，则获取电动压缩机30的运行参数，并进行判断。
127.在本发明一些可能的实施例中，确定即时系统参数的判断结果为正常，则获取动力电池80的电量参数，并进行判断的步骤中，具体还包括：
128.确定电量参数不满足预设电量阈值；
129.将空调风扇电机12、冷凝器20的冷凝风扇电机和电动压缩机30的转速降至预设转速，并发出警报。
130.具体来说，本实施例提供了一种获取动力电池80的电量参数，并进行判断的实施方式，确定动力电池80的电量不足，此时将空调风扇电机12、冷凝器20的冷凝风扇电机和电动压缩机30的转速降至预设转速，在保证驾驶室70空气调节最低需求的同时，最大限度的降低了动力电池80的电量消耗。
131.在可能的实施方式中，还包括：解除开关，解除开关对应室内检测器13，在动力电池80电量不足的情况下，解除开关动作，将室内检测器13与控制器60之间断开，使得控制器60通过室外检测器90、压力监测器和电压检测器50进行工作模式的调节。
132.在可能的实施方式中，解除开关为手动开关。
133.在可能的实施方式中，解除开关为自动开关。
134.在可能的实施方式中，动力电池80的电量满足预设电量阈值后，则根据目标调节参数对驾驶室70的环境进行调节。
135.在本发明一些可能的实施例中，将空调风扇电机12、冷凝器20的冷凝风扇电机和电动压缩机30的转速降至预设转速，并发出警报的步骤之后，具体还包括：
136.调节驾驶室70内的出风口方向和数量，以实现向指定位置送风。
137.具体来说，本实施例提供了一种发出警报之后的实施方式，发出警报后，通过风向切换电机14调节驾驶室70内出风口的朝向，以实现向指定位置送风，此种设置在动力电池80电量不足的情况下，最大程度的保证了驾驶室70对于冷空气的需求，保证了驾驶室70的环境舒适度。
138.在可能的实施方式中，指定位置包括朝向驾驶员的面部送风。
139.在可能的实施方式中，指定位置包括朝向驾驶员的头部送风。
140.在可能的实施方式中，指定位置包括朝向驾驶员的背部送风。
141.在可能的实施方式中，指定位置包括朝向驾驶员的侧部送风。
142.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
143.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“方式”、“具体方式”、或“一些方式”等的描述意指结合该实施例或方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或方式中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或方式以及不同实施例或方式的特征进行结合和组合。
144.最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。