电动汽车用电动压缩机系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车用电动压缩机系统及其控制方法，包括：步骤一、当在汽车静止时开启汽车空调，蓄电池升压后输出到压缩机控制器以驱动压缩机运行；当汽车启动后开启汽车空调，进入步骤二；步骤二、动力电池驱动电机运行，直到汽车空调关闭，回到步骤一；如果制动信号采集端采集到车轮制动信号后，则进入步骤三；步骤三、如果电机输出转送大于第一转速，第一离合器和第二离合器处于联动状态，进入步骤四；如果电机输出转送低于第一转速，则回到步骤二；步骤四、压缩机控制器通过调整变速箱的输出转速控制压缩机的运行状态，直到车轮制动信号消除或汽车空调关闭。本发明专利技术解决了空调压缩机过消耗而降低电动汽车续航里程的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车空调压缩机控制
，更具体地说，本专利技术涉及一种电动汽车用电动压缩机系统及其控制方法。
技术介绍
随着电动汽车技术的发展，电动汽车产业化的趋势越来越明显，对电动汽车空调系统的研发提出了新的命题和挑战。目前传统燃油汽车空调系统，主要采用发动机驱动的蒸发压缩式制冷系统进行降温，当汽车发动机关闭时，由于汽车发动机不转动，无法带动汽车空调用压缩机，此时，汽车空调不能使用。另一方面，汽车虽然处于停车状态，但汽车发动机没有关闭，此时，汽车空调用压缩机虽然可以运行，能够开启汽车空调，但如果汽车处于较长时间的停车状态，汽车的废气很可能渗入车厢，进而威胁车内人员的生命安全。因此，不可以这样使用汽车空调。而对于电动汽车中的纯电动汽车以及燃料电池汽车来说，无法直接采用传统汽车空调系统的解决方案，车上拥有高压直流电源，压缩机采用电机直接驱动成为必然。因此，近年来，出现了采用直流无刷压缩机的汽车用空调系统。现有汽车空调用直流无刷压缩机虽然也是用汽车自备的蓄电池驱动的。但由于汽车空调用直流无刷压缩机的消耗功率较大，而汽车自备蓄电池的电压较低，电动汽车大部分电池容量有限，属于短距离代步工具，乘坐时间较短，加上电动汽车增加了电池发热量，相对热负荷较大，要求空调具有快速制冷和低速运行能力，如果汽车空调用直流无刷压缩机用汽车的自备蓄电池直接驱动，直流无刷压缩机控制器的运行电流必然很大，蓄电池无法长期支持空调压缩机的运行，如果压缩机全程由动力电池支撑，压缩机耗电巨大，导致电动汽车的里程数降低，影响乘客的出行。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种电动汽车用电动压缩机系统及其控制方法，在汽车静止时，将蓄电池升压后来驱动压缩机，增加了蓄电池的发热功耗，提高了续航能力，同时，汽车启动后，改用动力电池驱动压缩机，在汽车制动时，改用汽车驱动电机的惯性转动来驱动压缩机，在保证压缩机正常运行的前提下，减少了动力电池的消耗，解决了空调压缩机过消耗而降低电动汽车续航里程的技术问题。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种电动汽车用电动压缩机系统，包括：蓄电池，其与动力电池连接；压缩机控制器，其电源输入端与所述动力电池或蓄电池连接；压缩机，其定子通过换相器与所述压缩机控制器连接；以及变速箱，其输入端通过第一离合器与汽车驱动电机连接，所述变速箱的输出端通过第二离合器与所述压缩机转子轴连接；其中，所述压缩机控制器控制所述第一离合器和第二离合器的运动状态。优选的，所述动力电池输出端设置有第一电压采集端，所述蓄电池通过第一变换器与所述动力电池连接，所述第一变换器为直流-直流降压变换器，所述第一电压采集端的信号输出端与用于控制所述第一变换器输出电压的第一控制器连接。优选的，所述蓄电池输出端设置有第二电压采集端，所述压缩机控制器通过第二变换器与所述蓄电池连接，所述第二变换器为直流-直流升压变换器，且所述第二变换器中至少交错并联设置有两个BOOST升压电路，所述第二电压采集端的信号输出端与用于控制所述第二变换器输出电压的第二控制器连接。优选的，所述动力电池依次通过电机控制器和逆变器与所述电机的定子连接，所述电机的转子输出端通过传动系统与车轮连接，其中，所述传动系统上设置有用于采集车轮制动信号的制动信号采集端，所述制动信号采集端与所述压缩机控制器连接。优选的，所述电机转子输出轴端设置有测速装置，所述测速装置的信号输出端与所述压缩机控制器连接，所述变速箱为受所述压缩机控制器控制的无级变速齿轮箱。一种电动汽车用电动压缩机系统的控制方法，包括以下步骤：步骤一、当在汽车静止时开启汽车空调，第二电压采集端实时采集蓄电池的输出电压信号，并传送至第二控制器，第二控制器根据蓄电池的输出电压来调整第二变换器中的BOOST升压电路，使得蓄电池的输出电压经过第二变换器升压后稳定输出到压缩机控制器，压缩机控制器得电后控制压缩机运行，直到汽车空调关闭；当汽车启动后开启汽车空调，压缩机控制器与蓄电池断开，进入步骤二；步骤二、动力电池驱动电机运行，压缩机依次通过电子换相器和压缩机控制器与动力电池电连接，压缩机控制器控制压缩机运行，直到汽车空调关闭，压缩机控制器与动力电池断开，回到步骤一；如果制动信号采集端采集到车轮制动信号后，则进入步骤三；步骤三、测速装置采集电机的输出转速信号，并传送至压缩机控制器，如果电机输出转送大于第一转速，则压缩机控制器控制第一离合器将电机与变速箱传动连接，同时，压缩机控制器控制第二离合器将变速箱与压缩机转子传动连接，压缩机控制器与动力电池断开，进入步骤四；如果电机输出转送低于第一转速，则回到步骤二；步骤四、压缩机控制器通过控制变速箱的输出转速来控制压缩机的运行状态，直到车轮制动信号消除或汽车空调关闭，第一离合器从电机和变速箱之间脱离，第二离合器从变速箱和压缩机之间脱离，如果车轮制动信号消除，则回到步骤二；如果汽车空调关闭，则回到步骤一。优选的，第一电压采集端实时采集动力电池的输出电压信号，并传送至第一控制器，第一控制器根据动力电池的输出电压来调整第一变换器中的开关电路，使得动力电池的输出电压经过第一变换器降压后稳定输出到蓄电池上。优选的，所述第一转速为500 rpm～800 rpm。优选的，所述步骤四中，压缩机控制器根据电机输出转速和压缩机的所需转速来调整变速箱的齿轮变比。优选的，所述步骤三中，第一离合器和第二离合器均为电动离合器，控制第二离合器传动连接变速箱输出端与压缩机转子轴后，压缩机控制器根据电机转速与压缩机转子转速比例来调整所述变速箱的齿轮变比。本专利技术至少包括以下有益效果：1、将蓄电池升压后驱动压缩机，优化了蓄电池的功率输出曲线，减小了蓄电池和压缩机的发热消耗，增加了蓄电池的续航能力，同时降低了压缩机的无功功率，增加了压缩机的输出功率；2、压缩机有三种独立驱动模式，在不同条件下可以进行切换，充分利用整个系统的有效资源，减少系统能源浪费，提高汽车的续航能力；3、在汽车制动时，用驱动电机的惯性旋转驱动压缩机正常工作，也就是充分利用了系统的再生能源，减少了动力电池的输出，用电机惯性旋转来驱动压缩机，也起到了电机及传动系统的制动作用，减少刹车摩擦产生的热量，来进一步提升动力电池的续航能力。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术汽车用电动压缩机控制系统的结构示意图；图2为本专利技术控制方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1所示，一种实施例中，本专利技术提供一种电动汽车用电动压缩机系统，包括：蓄电池700，其与动力电池100连接，具体的，所述动力电池100的输出端设置有用于监测动力电池输出电压的第一电压采集端110，所述蓄电池通过第一变换器130与所述动力电池连接，所述第一变换器为直流-直流降压变换器，动力电池的输出电压经过第一变换器降压后输入到蓄电池上，蓄电池进行充电，所述第一电压采集端的信号输出端与用于控制所述第一变换器输出电压的第一控制器120连接，由于动力电池在使用过程中，输出电压会随着剩余电量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车用电动压缩机系统，其特征在于，包括：蓄电池，其与动力电池连接；压缩机控制器，其电源输入端与所述动力电池或蓄电池连接；压缩机，其定子通过换相器与所述压缩机控制器连接；以及变速箱，其输入端通过第一离合器与汽车驱动电机连接，所述变速箱的输出端通过第二离合器与所述压缩机转子轴连接；其中，所述压缩机控制器控制所述第一离合器和第二离合器的运动状态。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用电动压缩机系统，其特征在于，包括：蓄电池，其与动力电池连接；压缩机控制器，其电源输入端与所述动力电池或蓄电池连接；压缩机，其定子通过换相器与所述压缩机控制器连接；以及变速箱，其输入端通过第一离合器与汽车驱动电机连接，所述变速箱的输出端通过第二离合器与所述压缩机转子轴连接；其中，所述压缩机控制器控制所述第一离合器和第二离合器的运动状态。2.如权利要求1所述的电动汽车用电动压缩机系统，其特征在于，所述动力电池输出端设置有第一电压采集端，所述蓄电池通过第一变换器与所述动力电池连接，所述第一变换器为直流-直流降压变换器，所述第一电压采集端的信号输出端与用于控制所述第一变换器输出电压的第一控制器连接。3.如权利要求2所述的电动汽车用电动压缩机系统，其特征在于，所述蓄电池输出端设置有第二电压采集端，所述压缩机控制器通过第二变换器与所述蓄电池连接，所述第二变换器为直流-直流升压变换器，且所述第二变换器中至少交错并联设置有两个BOOST升压电路，所述第二电压采集端的信号输出端与用于控制所述第二变换器输出电压的第二控制器连接。4.如权利要求3所述的电动汽车用电动压缩机系统，其特征在于，所述动力电池依次通过电机控制器和逆变器与所述电机的定子连接，所述电机的转子输出端通过传动系统与车轮连接，其中，所述传动系统上设置有用于采集车轮制动信号的制动信号采集端，所述制动信号采集端与所述压缩机控制器连接。5.如权利要求4所述的电动汽车用电动压缩机系统，其特征在于，所述电机转子输出轴端设置有测速装置，所述测速装置的信号输出端与所述压缩机控制器连接，所述变速箱为受所述压缩机控制器控制的无级变速齿轮箱。6.一种电动汽车用电动压缩机系统的控制方法，其特征在于，该方法应用如权利要求5所述的电动汽车用电动压缩机系统，包括以下步骤：步骤一、当在汽车静止时开启汽车空调，第二电压采集端实时采集蓄电池的输出电压信号，并传送至第二控制器，第二控制器根据蓄电池的输出电压来调整第二变换器中的BOOST升压电路，使得蓄电...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓鹏，杨晓丽，
申请(专利权)人：马晓鹏，
类型：发明
国别省市：陕西;61