一种智能化汽车室内环境监控及散热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能化汽车室内环境监控及散热控制系统，打破现有汽车室内环境检测技术不具有对汽车室内参数自动化的实时监测功能且不具有人机之间智能化通信功能的局限性，解决汽车停车熄火处于暴晒情况下汽车室内环境不能够自动散热的问题，可对汽车室内环境中的温度、甲醛、CO浓度、烟雾浓度、PM2.5浓度的多参数的实时监测、利用手机进行显示、CO浓度与烟雾浓度的超标报警，以及对汽车停车熄火处于暴晒情况下的室内环境的自动散热。采用手机App与以DSP为核心的控制系统相结合的方式实现对系统的自动化与智能化控制功能，通过控制安装在副驾驶室放脚位置上的微型空调来实现对汽车停车熄火时处于暴晒情况下的自动散热功能。

An intelligent vehicle interior environment monitoring and cooling system

The invention discloses an intelligent automobile indoor environment monitoring and heat dissipation control system, which breaks the limitation of the existing automobile indoor environment testing technology that does not have the real-time monitoring function of automobile indoor parameters automation and the intelligent communication function between human and machine, and solves the automobile parking and extinguishing room in the condition of exposure to sunlight. The problem that the internal environment can not automatically dissipate heat can be solved by real-time monitoring of temperature, formaldehyde, CO concentration, smoke concentration and PM2.5 concentration in the automobile indoor environment, displaying by mobile phone, alarming the exceeding standard of CO concentration and smoke concentration, and automatically monitoring the indoor environment when the automobile stops and extinguishes its fire and is exposed to the sun. Dissipate heat. The automatic and intelligent control function of the system is realized by the combination of the mobile phone App and the DSP-based control system. The automatic heat dissipation function is realized by controlling the micro air conditioning installed in the foot position of the sub-cab.

【技术实现步骤摘要】
一种智能化汽车室内环境监控及散热系统
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种智能化汽车室内环境监控及散热系统。
技术介绍
目前，随着人们生活质量的改善和生活水平的提高，私家车已经进入大众生活，汽车内饰大量使用塑料、橡胶、织物、油漆涂料、保温材料和粘合剂等材料。(1)其中某些材料中含有的有机溶剂、助剂、添加剂等成分在汽车使用过程中会产生大量的甲醛逐渐释放到车内环境，甲醛超标可诱发支气管哮喘，使呼吸道严重水肿，高浓度的吸入可以使人患有鼻咽肿瘤，而汽车室内没有甲醛检测的功能。(2)到了夏季，汽车室内停车场少，加之自驾游，使得汽车经常在室外暴晒，造成汽车室温过高，加速汽车室内用品和车辆线路的老化，长期的高温暴晒使汽车线路老化造成短路产生火花，夏季的高温天气加上发动机高温使油泥因高温产生自燃，而汽车室内没有烟雾检测及自动报警功能。(3)在密闭环境中汽车处于停车状态下，室内成员打开空调进行休息时常因为汽油没有完全燃烧产生大量的CO，人体长时间吸入超过100ppm的CO会丧失意识甚至发生意外，汽车室内也有没有CO检测与报警功能。(4)汽车室内也不具有检测PM2.5浓度的功能去监测空气质量，用以供用户采取必要措施保持车内空气清新，为人们拥有健康的乘车环境保驾护航。目前，公知的汽车室内环境检测技术在国内外已发展多年有余，(1)大多设计的检测仪需要用户在车内进行现场测量读数据，当用户离开车时就无法自动测量数据；(2)市场上普遍存在的检测仪器并不具有与手机之间的智能化通信功能，不具有现场测量数据向手机实时反馈的功能，也不具有通过手机去控制各个参数采集与设置的功能；(3)只有监测功能不具备在汽车处于停车暴晒情况下的自动散热调节功能。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，打破现有汽车室内环境检测技术不具有对汽车室内参数自动化的实时监测功能且不具有人机之间智能化通信功能的局限性，解决汽车停车熄火处于暴晒情况下汽车室内环境不能够自动散热的问题，本专利技术可对汽车室内环境中的温度、甲醛、CO浓度、烟雾浓度、PM2.5浓度的多参数的实时监测、利用手机进行显示、CO浓度与烟雾浓度的超标报警，以及对汽车停车熄火处于暴晒情况下的室内环境的自动散热。为实现上述目的，本专利技术提供了一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，包括太阳能柔性薄膜电池板、充电器、车载铅酸蓄电池、双向DC-DC模块、逆变电源系统、微型空调系统、汽车发动机、CPU模块、手机以及传感器单元，所述太阳能柔性薄膜电池板、充电器、车载铅酸蓄电池、双向DC-DC模块、逆变电源系统、微型空调系统依次连接，所述充电器、双向DC-DC模块、逆变电源系统与CPU模块连接，所述车载铅酸蓄电池与汽车发动机连接，所述CPU模块还与传感器单元连接，所述CPU模块与手机无线连接。上述的一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，所述传感器单元包括室内温度传感器、室外温度传感器、甲醛浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、烟雾浓度传感器、PM2.5浓度传感器。上述的一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，所述CPU模块为DSP芯片，且外围电路设置有手机卡通信模块。上述的一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，所述逆变电源系统为单向逆变器。上述的一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，所述双向DC-DC模块、逆变电源系统组成变流器，采用模块化设计，与车载铅酸电池安装在汽车前盖内部。上述的一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，所述手机与CPU模块采用GPRS通信连接。上述的一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，所述变流器包括绝缘栅双极型晶体管IGBT1、绝缘栅双极型晶体管IGBT2、绝缘栅双极型晶体管IGBT3、绝缘栅双极型晶体管IGBT4、绝缘栅双极型晶体管IGBT5、绝缘栅双极型晶体管IGBT6六个绝缘栅双极型晶体管IGBT芯片以及电感L2、L3和电容C3，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT5的集电极连接电感L2和绝缘栅双极型晶体管IGBT6的发射极，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT6的集电极连接绝缘栅双极型晶体管IGBT1、绝缘栅双极型晶体管IGBT3集电极，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT1、绝缘栅双极型晶体管IGBT3发射极分别连接绝缘栅双极型晶体管IGBT2、绝缘栅双极型晶体管IGBT4集电极，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT2、绝缘栅双极型晶体管IGBT4、绝缘栅双极型晶体管IGBT5的发射极均接地，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT1发射极连接电感L3一端，所述电感L3另一端通过电容C3连接绝缘栅双极型晶体管IGBT3发射极。本专利技术的有益效果是：(1)满足用户随时随地的查看自己爱车室内环境状况的需求，用户可以通过手机灵活的选取所要查看的环境参数；(2)在汽车停车熄火时处于暴晒情况下时，采用高效薄膜太阳能电池板给系统供电，光伏供电节能环保，太阳能电池板有效避免了阳光直射对汽车室内饰件的损伤与汽车温度的升高，减缓线路的老化，延长汽车元件的使用寿命，降低了汽车自燃的风险；(3)微型空调在汽车暴晒时有效将汽车室内温度降低，减少由于汽车室内温度升高对汽车室内元件与饰品的损伤；(4)在炎热的夏季，汽车在野外暴晒时，用户在用车前可以通过手机App控制微型空调提前将室内温度降到设定值，灵活方面，为用户提供更好的乘车环境；(5)监测系统可以为用户在相对密闭环境中停车打开空调休息时监测CO浓度并且在CO浓度过高时通过控制系统向用户报警，为用户的生命保驾护航。(6)监测系统实时监测汽车室内的烟雾浓度，一旦烟雾浓度超标通过控制系统立即向用户报警，避免发生火情造成车主财产损失。(7)在用户乘车时，监测系统可以实时监测汽车室内环境中PM2.5浓度,甲醛浓度，当浓度超标时用户可以打开系统的微型空调或者打开车载空调进行外循环将有害气体排出，通过空调滤芯保持车内空气干净，保障乘客的身体健康。(8)变流器系统与微型空调系统采用模块化设计，在天气变冷不需要微型空调进行散热时，便于两个模块的拆卸。(9)手机App系统与CPU硬件电路控制系统相结合的方式实现对微型空调的智能化、自动化控制，更加符合物联网的发展趋势，更加方便人们生活。(10)双向DC-DC直流斩波电路与单线逆变电路采用绝缘栅双极型晶体管IGBT作为开关管，当空调制动时，可以有效将能量反馈到铅酸蓄电池，实现了能量的双向流动。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术控制系统结构示意图图2是本专利技术铅酸电池充电系统原理图图3是本专利技术充电器原理图图4是本专利技术变流器原理图图5是本专利技术微型空调控制示意图图6是本专利技术微型空调控制示意图图7是本专利技术监测系统示意图图8是本专利技术手机App系统主页面图图9是本专利技术温度显示操作设置界面图10是本专利技术为烟雾浓度报警界面图11是本专利技术甲醛浓度采集设置界面图12是本专利技术充电器通断设置界面具体实施方式如图1所示，一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，包括太阳能柔性薄膜电池板、充电器、车载铅酸蓄电池、双向DC-DC模块、逆变电源系统、微型空调系统、汽车发动机、CPU模块、手机以及传感器单元，所述太阳能柔性薄膜电池板、充电器、车载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，其特征在于，包括太阳能柔性薄膜电池板、充电器、车载铅酸蓄电池、双向DC‑DC模块、逆变电源系统、微型空调系统、汽车发动机、CPU模块、手机以及传感器单元，所述太阳能柔性薄膜电池板、充电器、车载铅酸蓄电池、双向DC‑DC模块、逆变电源系统、微型空调系统依次连接，所述充电器、双向DC‑DC模块、逆变电源系统与CPU模块连接，所述车载铅酸蓄电池与汽车发动机连接，所述CPU模块还与传感器单元连接，所述CPU模块与手机无线连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，其特征在于，包括太阳能柔性薄膜电池板、充电器、车载铅酸蓄电池、双向DC-DC模块、逆变电源系统、微型空调系统、汽车发动机、CPU模块、手机以及传感器单元，所述太阳能柔性薄膜电池板、充电器、车载铅酸蓄电池、双向DC-DC模块、逆变电源系统、微型空调系统依次连接，所述充电器、双向DC-DC模块、逆变电源系统与CPU模块连接，所述车载铅酸蓄电池与汽车发动机连接，所述CPU模块还与传感器单元连接，所述CPU模块与手机无线连接。2.如权利要求1所述的一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，其特征在于：所述传感器单元包括室内温度传感器、室外温度传感器、甲醛浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、烟雾浓度传感器、PM2.5浓度传感器。3.如权利要求1所述的一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，其特征在于：所述CPU模块为DSP芯片，且外围电路设置有手机卡通信模块。4.如权利要求1所述的一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，其特征在于：所述逆变电源系统为单向逆变器。5.如权利要求1所述的一种智能化汽车室内环境监控及散热系统，其特征在于：所述双向DC-DC模块、逆变电源系统组成变流器，采用模块化设计，与车载铅酸电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓永红，张全柱，孙英娟，马红梅，雷旻，薛伟宁，赵立永，黄成玉，陈海宇，李园红，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：河北,13