一种带有除尘功能的纯电动大巴空调系统技术方案

一种带有除尘功能的纯电动大巴空调控制系统，包括高压电池电源、DC/DC变换器、控制器、操纵器、压缩机、逆变器、冷凝器、冷凝器风机、冷凝器风机电子驱动器、四通换向阀、气液分离器、膨胀阀、蒸发器、蒸发器风机及蒸发器风机电子驱动器，所述的冷凝器风机为正反转风机，反转时对冷凝器进行除尘。本发明专利技术通过电子驱动器驱动冷凝器风机反向旋转，为冷凝室提供更大的风力达到为冷凝室清除灰尘的功能，降低能耗，避免了售后人员经常性的对系统进行清灰操作，降低售后成本。

A pure electric bus air conditioning system with dust removal function

【技术实现步骤摘要】
一种带有除尘功能的纯电动大巴空调系统
本专利技术涉及电动大巴空调领域，尤其涉及纯电动大巴空调系统，具体地说是一种带有除尘功能的纯电动大巴空调系统。
技术介绍
在炎热的夏季，空调是人们必不可少的家用电器，同样空调也是公交车和长途客车必备设备。国家大力推广新能源汽车，减少碳排放。纯电动大巴以电池驱动电动机产生的机械能代替发动机产生的机械能使车辆行驶，纯电动大巴空调系统同样以电池作为其能量来源，这会占用大巴较大一部分的能耗，而大巴车上的电能十分宝贵，因此空调系统就必须尽可能的降低能耗才不会影响汽车的行驶里程。大巴行驶过程当中空调冷凝室中会吸入灰尘等杂物，降低了换热效率，增加能耗，影响大巴的续航里程，所以需要定期拆开冷凝器室进行清理杂物，这增加了售后成本。申请公告号为CN208419006U的中国专利公开了一种自动除尘装置、空调室外机和空调器，该专利通过移动导轨使过滤网在进风口和出风口移动来进行除尘，该装置机械结构复杂，且成本高。
技术实现思路
本专利技术要解决的是现有技术存在的上述技术问题，目的在于提供一种带有除尘功能的纯电动大巴空调控制系统，通过控制风机反转实现清除冷凝器中灰尘的功能，从而达到增加换热效率、减小能耗的目的。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种带有除尘功能的纯电动大巴空调控制系统，包括高压电池电源、DC/DC变换器、控制器、操纵器、压缩机、逆变器、冷凝器、冷凝器风机、冷凝器风机电子驱动器、四通换向阀、气液分离器、膨胀阀、蒸发器、蒸发器风机及蒸发器风机电子驱动器，所述的冷凝器风机为正反转风机，冷凝器风机反转时对冷凝器进行除尘。进一步，所述的操纵器设有除尘按键，通过该除尘按键手动控制冷凝器风机反转实现除尘功能，即实现清除冷凝器中灰尘、杂物的功能。再进一步，系统也可以实现自动除尘操作，由操纵器或控制器根据车辆行驶情况、冷凝器风机运行情况等。优选的，在车辆刚刚启动时、车辆停止时，或者空调系统处于通风状态时，控制器都可以根据这些情况自动控制实现冷凝器风机的反转除尘功能。所述冷凝器风机电子驱动器集成于冷凝器风机内部，即风机驱动器对外提供9个引脚：控制器正负电源引脚两组、驱动模块使能引脚、风机正负引脚、风机正转速度控制引脚，风机反转速度控制引脚。所述的冷凝风机电子驱动器是由两个半桥驱动模块组成H桥驱动电路，两个PWM信号不能同时输入，一端输入PWM，另一端输入低电平。所述的冷凝风机电子驱动器采用继电器开关控制，通过交换输出的PWM信号与地实现反转，低电平为正转，高电平为反转。为了能确定风机的状态，需要在控制器和冷凝器风机电子驱动器之间增加能检测和联络冷凝器风机运行状况的电路。一个典型的实施方式是引出风机正极和驱动模块间连接的引脚，并联一个分压电路，将分得的电压引导控制器检测，若检测在一个PWM周期内存在电平为高电平则风机正转，否则为反转。作为本专利技术的改进，所述的冷凝器风机置于冷凝器正转时风路的下游，冷凝器风机正转时从冷凝器方向吸入空气，冷凝器风机反转时向冷凝器吹出空气，有利于提高除尘效果。作为本专利技术的进一步改进，所述的冷凝器风机反转时吹向冷凝器的风速和/或风量大于正转时吸气的风速和/或风量，可进一步提高除尘效果。本专利技术中，热泵空调制冷及制热原理如下：制冷模式下，压缩机排出的高温高压气体通过四通换向阀进入冷凝器，在冷凝器中制冷剂温度下降液化流经膨胀阀，由于压力变低制冷剂在蒸发器蒸发吸热制冷，最后经四通换向阀回到压缩机吸气口；制热模式下，压缩机排出的高温高压气体通过四通换向阀进入蒸发器，在蒸发器中制冷剂温度下降放出大量的热为车内提供热量，制冷剂换热后液化流经膨胀阀，在冷凝器中吸热蒸发后经四通换向阀吸入压缩机。空调系统的制冷环路连接为：压缩机进气口与气液分离器排气口连接，压缩机排气口与四通换向阀公共进气口连接；四通换向阀控制空调的制冷和制暖模式，方法是通过电磁阀吸合作用使压缩机排出的高温高压制冷剂进入蒸发器或冷凝器，若高温高压气体进入蒸发器，则为制热模式，若高温高压气体进入冷凝器，则为制冷模式，其连接方式为进气公共端与压缩机相连，公共排气端与气液分离器进气端相连，剩余两口分别与蒸发器的一端和冷凝器的一端相连接；冷凝器的另一端与膨胀阀的一端相连；膨胀阀的另一端与蒸发器未连接四通换向阀的一端相连；制冷模式下，制冷剂从四通换向阀流经冷凝器、膨胀阀和蒸发器，回到四通换向阀；制热模式下，制冷剂从四通换向阀流经蒸发器、膨胀阀和冷凝器，回到四通换向阀。空调系统的电气连接为：所述空调优选为变频空调，逆变器可以内置于压缩机中也可以分离使用。逆变器输入接高压电池电源，输出接压缩机，为逆变器内置的控制器提供电源的接口连接在DC/DC变换器的输出端，调速接口连接在控制器的GPIO引脚，需要通过用户设定的温度与实际温度差控制其转速，启停信号输入端通过继电器连接在控制器的GPIO引脚。四通换向阀是一个由电磁线圈控制的换向阀，通电与断电对应制冷制热两个状态，四通换向阀与电流放大后的GPIO连接；蒸发器风机与冷凝器风机都为直流风机，统称为风机，用于为换热器换热并把舒适的风送到乘客身边，风机与控制器之间通过风机电子驱动器连接，风机电子驱动器对PWM信号进行功率放大从而驱动风机，因此风机电子驱动器有以下几个引脚：连接风机正负极的引脚，为风机驱动提供能量的电源引脚和风机正、反转控制引脚；控制器需要对风机正、反转引脚输入PWM信号控制转速和方向和使能引脚；DC/DC变换器输入引脚接高压电池电源的正负极，其输出端给控制器、操纵器、压缩机、风机、PTC及各驱动电路供电，各模块再根据执行器件所需电压进行调整；系统中还需要多个温度传感器测量温度并显示在操纵器上，一种典型的实施方式，所述的温度传感器可以采用热敏电阻，使用方法是以电阻的形式串接在控制器的模数转换电路中；控制器可采用多种类型微处理器如STM32、DSP、AVR单片机等。操纵器外围电路主要有三部分，分别是键盘输入模块、空调运行状况显示模块和通信模块。输入模块可以是按钮、触摸屏等；显示模块可以采用发光二极管，数码管或者LCD显示屏；通信模块也有多种选择，可以使用CAN通信，RS485总线通信，RS232总线通信等。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过电子驱动器驱动冷凝器风机反向旋转，为冷凝室提供更大的风力，从而达到为冷凝室清除灰尘的功能，降低能耗，这也避免了售后人员经常性的对系统进行清灰操作，降低售后成本。附图说明图1是本专利技术纯电动大巴空调系统的安装示意图。图2是本专利技术纯电动大巴空调系统主体结构图。图3是本专利技术空调系统制冷及制热原理图。图4是本专利技术空调电控系统连接框图。图5是本专利技术逆变器的连接框图。图6是本专利技术冷凝风机H桥控制正反转驱动电路图。图7是本专利技术手动除尘时操纵器面板结构图，71表示温度上调，72表示温度下调，73表示开关键，74表示自动键，75表示制冷键，76表示制热键，77表示除尘按键，78表示新风机构按键，79表示风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有除尘功能的纯电动大巴空调控制系统，包括高压电池电源、DC/DC变换器、控制器、操纵器、压缩机、逆变器、冷凝器、冷凝器风机、冷凝器风机电子驱动器、四通换向阀、气液分离器、膨胀阀、蒸发器、蒸发器风机及蒸发器风机电子驱动器，其特征在于，所述的冷凝器风机为正反转风机，反转时对冷凝器进行除尘。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有除尘功能的纯电动大巴空调控制系统，包括高压电池电源、DC/DC变换器、控制器、操纵器、压缩机、逆变器、冷凝器、冷凝器风机、冷凝器风机电子驱动器、四通换向阀、气液分离器、膨胀阀、蒸发器、蒸发器风机及蒸发器风机电子驱动器，其特征在于，所述的冷凝器风机为正反转风机，反转时对冷凝器进行除尘。


2.如权利要求1所述的一种带有除尘功能的纯电动大巴空调控制系统，其特征在于，所述的操纵器设有除尘按键，通过该除尘按键手动控制冷凝器风机反转实现除尘功能。


3.如权利要求1或2所述的一种带有除尘功能的纯电动大巴空调控制系统，其特征在于，由操纵器或控制器根据车辆行驶及冷凝器风机运行情况，自动控制冷凝器风机反转除尘。


4.如权利要求3所述的一种带有除尘功能的纯电动大巴空调控制系统，其特征在于，所述的操纵器或控制器在车辆刚刚启动时、车辆停止时，或者空调系统处于通风状态时自动控制冷凝器风机反转除尘。


5.如权利要求1或2所述的一种带有除尘功能的纯电动大巴空调控制系统，其特征在于，所述冷凝器风机电子驱动器集成于冷凝器风机内部。

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【专利技术属性】
技术研发人员：梁瑞，钟德刚，南余荣，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33