车辆空调变频控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术所述的车辆空调变频控制装置，将车辆直流电源直接引入，通过空调的稳压电源直接输出一直流电给变频装置，由变频装置的多组变频器各自向空调的系统部件提供三相交流电，以驱动空调各个系统部件在变频模式下运行。实现简化车辆空调使用电源的转换流程，有效地降低能量损耗、提高电源使用效率，大大降低车辆上电源转换装置的容量和减小空调控制电路的结构。所述的电源控制模块的稳压电源直接引入车辆直流电源，稳压电源的直流电源输出端直接连接变频装置，变频装置通过异步通讯总线与主控ＭＣＵ连接。变频装置至少包括二组变频器，变频器相互之间的电源输入端并联在一起，并通过共同的通讯总线与主控ＭＣＵ连接。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种空调变频控制装置，具体地是在轨道车辆上直接引入直流网压电源给空调供电并且采用变频压缩机。
技术介绍
目前在各种轨道车辆上普遍地采用定速单冷式空调系统，使用的电源是AC380V，其主电源供电流程如后附图1所示，第一部分为车辆电源转换装置(辅助逆变器)，其输入的是网压DC750V，相应地会有上下波动250V的情况。经过斩波器降压，再经过逆变装置产生AC380V电压。第二部分是空调器的控制器，现有车辆空调器普遍采用独立的控制柜，将空调器的控制器放置在控制柜内。通过控制器将供电AC380V经过逆变装置向第三部分系统部件，如压缩机、通风机和冷凝风机等提供三相交流电。其中，逆变器在进行变频转换时还需将AC380V电源转换为直流电，再根据主控MCU的检测到系统功率调节电压占空比以输出相应频率的三相交流电。如以上方案的现有车辆空调，空调机组所使用的AC380V电源是经由网压直流750V电源先整流、再逆变，通过空调控制器变频转换而输入的，不仅在多组电源转换中造成较大的能量损耗、效率低，而且车辆电源转换装置(辅助逆变器)和空调控制器的相应电路结构复杂、占用较多的配置空间，不利于车辆及空调机组的小型化、集成化设计。而且，现有车辆空调依赖于车辆电源提供的频率一定的输入电源，所以大多采用的仍是定速压缩机，这就难以适应多种轨道车辆所运行的气候环境，车辆空调的温度调节不尽合理，难以实现精确调温。
技术实现思路
本技术所述的车辆空调变频控制装置，在于解决上述问题而将车辆直流电源直接引入，通过空调的稳压电源直接输出一直流电给变频装置，由变频装置的多组变频器各自向空调的系统部件提供三相交流电，以驱动空调各个系统部件在变频-->模式下运行。本技术的设计目的在于，简化车辆空调使用电源的转换流程，有效地降低能量损耗、提高电源使用效率，由于不使用车辆上的辅助逆变器，大大降低了车辆辅助逆变器的使用容量，并提高了其可靠性。同时减小空调控制电路的结构。另一设计目的在于，实现车辆空调的变频控制，通过改变电源频率而可采用变频压缩机以适应多种气候环境，达到空调温度调节的优化配置。为实现上述设计目的，所述的车辆空调变频控制装置主要具有以下结构：包括有主控模块和电源控制模块，所述主控模块的主控MCU，其一个通讯端口通过RS485电路与集控器、车辆通讯总线相连接，其另一通讯端口通过异步通讯总线与线控器连接。本技术的改进之处在于，所述的电源控制模块的稳压电源直接引入车辆直流电源，稳压电源的直流电源输出端直接连接变频装置，变频装置通过通过异步通讯总线与主控MCU连接。变频装置至少包括二组变频器，变频器相互之间的电源输入端并联在一起，变频器的输出各自连接车辆空调的系统部件。如上述方案特征，车辆空调所使用的驱动电源是直接引入的车辆网压电源，即DC750V，通过电源控制模块进行稳压、整流而向变频装置输出直流电，则变频装置可以在一个较宽的频率范围根据主控模块的控制来调节电压占空比，以向车辆空调系统部件输出不同电压值的三相交流电。进一步的改进方案是，所述的稳压电源至少包括二组稳压器，稳压器之间的输入和输出端各自并联在一起。由于车辆输入的网压电压波动较大，电源输入后需要先行稳压，本技术所述的稳压电源采用“N+1”并联冗余结构，多组独立的稳压模块，其输入和输出各自并联在一起，通过各个模块单元内部的自动均流技术，使输出电压的功率能够相互叠加。即使某一稳压器出现故障而从并联系统中退出，其余模块也可正常工作。综上内容，所述车辆空调变频控制装置的优点是：1、不依赖于车辆上的电源转换装置(辅助逆变器)，简化了电源转换流程，从而有效地降低能量损耗、提高电源使用效率。2、实现车辆空调的变频控制，通过改变电源频率而可采用变频压缩机以适应多种气-->候环境，达到空调温度调节的优化配置。3、采用两套压缩机制冷循环系统和多组稳压器的冗余并联配置，能够更有效地保证车辆空调运行的稳定性。附图说明图1是现有车辆空调的电源控制示意图；图2是本技术所述车辆空调变频控制装置的模块图；图3是所述稳压电源的结构示意图；图4是所述变频装置的结构示意图。具体实施方式实施例1，如图2至图4所示，所述的车辆空调变频控制装置，主要包括有主控模块20和电源控制模块30。其中，主控模块20，包括主控MCU3，集控器4，线控器5，传感器电路6，自设定电路7，两套四通阀控制12，两套电子膨胀阀控制13，两套电加热带14，回风阀15和新风阀16。所述主控模块20的主控MCU 3，其一个通讯端口通过RS485电路与集控器4、车辆通讯总线相连接，其另一通讯端口通过异步通讯总线与线控器5，变频装置2相连接。电源控制模块30，包括稳压电源1，变频装置2，A压缩机8，B压缩机9，室外风机10和室内风机11。所述的电源控制模块30，其稳压电源1直接引入车辆直流电源，稳压电源1的直流电源输出端直接连接变频装置2，变频装置2通过异步通讯总线与主控MCU 3连接。变频装置2至少包括二组变频器，变频器相互之间的电源输入端并联在一起，变频器的输出各自连接车辆空调的各系统部件。所述的稳压电源1至少包括二组稳压器，稳压器之间的输入和输出端各自并联在一起。所述稳压电源1的稳压器，其引入车辆直流电源的引入端依次串联保险装置(FU1)、滤波器(LB1)以后，通过控制器控制IGBT进行高频开关变换；并通过变压器(TR1)隔离耦合输出，变压器(TR1)的两个输出端分别通过二极管(D1)、(D2)-->后连接在一起，并接入滤波电感(L1)的输入端，电容(C3)并联在滤波电感(L1)的输出端和变压器(TR1)的中间抽头处，即并联在稳压电源装置的输出两端。稳压器电源输出端接变频装置(2)的电源输入端。工作原理为直流网压电源DC750V经过保险FU1，滤波器LB1后，通过控制器控制绝缘栅双极晶体管IGBT进行高频开关变换，使变压器输出高频开关波形。然后经二极管D1和D2整流，电感L1及电容C3滤波后，输出稳定的直流电。控制器通过检测输出电压，并经过计算，以决定IGBT的导通和截止，来稳定输出。在稳压器的电源输出负端通过串接一过流检测电阻(R3)后，连接在变频装置(2)的输入负端，同时电阻(R3)连接在控制器的过流检测端之间。控制器通过过流电阻R3的检测，以确保电源运行在正常的工作电流范围内，防止过电流。如控制器检测到有故障，则输出故障信息给主控板，主控板控制空调以低频运转。所述变频装置2的变频器，包括有6个绝缘栅双极晶体管(IGBT)，组成逆变的6个桥臂，只需外围提供驱动电源及驱动信号，便可方便的根据驱动信号，输出频率可调的三相交流电，来驱动压缩机8和9，以及室内风机11、室外风机10。其模块各管脚定义及功能是：管脚(Vupl)、(Vvpl)和(Vwpl)分别是上三个桥臂驱动电源正极端；管脚(Vupc)、(Vvpc)和(Vwpc)分别是上三个桥臂驱动电源负极端；管脚(Vnl)是下三个桥臂驱动电源正极端；管脚(Vnc)是下三个桥臂驱动电源负极端；管脚(Up)、(Vp)和(Wp)是上三个桥臂的驱动信号输入端；管脚(Un)、(Vn)和(Wn)是下三个桥臂的驱动信号输入端；管脚(P)是变频器整体直流电源的输入正极端；管脚(N)是变频器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆空调变频控制装置，包括有主控模块（２０）和电源控制模块（３０），所述主控模块（２０）的主控ＭＣＵ（３），其一个通讯端口通过ＲＳ４８５电路与集控器（４）、车辆通讯总线相连接，其另一通讯端口通过异步通讯总线与线控器（５）连接，　　　　其特征在于：所述的电源控制模块（３０），其稳压电源（１）直接引入车辆直流电源，稳压电源（１）的直流电源输出端直接连接变频装置（２），变频装置（２）通过异步通讯总线与主控ＭＣＵ（３）连接；变频装置（２）至少包括二组变频器，变频器相互之间的电源输入端并联在一起，变频器的输出各自连接车辆空调的系统部件；。

【技术特征摘要】
1.一种车辆空调变频控制装置，包括有主控模块(20)和电源控制模块(30)，所述主控模块(20)的主控MCU(3)，其一个通讯端口通过RS485电路与集控器(4)、车辆通讯总线相连接，其另一通讯端口通过异步通讯总线与线控器(5)连接，其特征在于：所述的电源控制模块(30)，其稳压电源(1)直接引入车辆直流电源，稳压电源(1)的直流电源输出端直接连接变频装置(2)，变频装置(2)通过异步通讯总线与主控MCU(3)连接；变频装置(2)至少包括二组变频器，变频器相互之间的电源输入端并联在一起，变频器的输出各自连接车辆空调的系统部件；2.根据权利要求1所述的车辆空调变频控制装置，其特征在于：所述的稳压电源(1)至少包括二组稳压器，稳压器之间的输入和输出端各自并联在一起。3.根据权利要求2所述的车辆空调变频控制装置，其特征在于：所述稳压电源(1)的稳压器，其引入车辆直流电源的引入端依次串联保险装置(FU1)、滤波器(LB1)以后，通过控制器控制IGBT进行高频开关变换；并通过变压器(TR1)隔离耦合输出，变压器(TR1)的两个输出端分别通过二极管(D1)、(D2)后连接在一起，并接入滤波电感(L1)的输入端，电容(C3)并联在滤波电感(L1)的输出端和变压器(TR1)的中间抽头处，即并联在稳压电源装置的输出两端；稳压器电源输出端接变频装置(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华雷，张宝恒，曾祥学，
申请(专利权)人：莱芜市三和科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[]