[发明专利]车用电动空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车空调领域，特别是涉及一种车用电动空调系统。

背景技术

为满足人们不断提高的舒适性要求，空调系统已成为现代汽车上必不可少的设备。

传统燃油车上装置的车用空调系统多采用分体式布置，空调压缩机多采用活塞式压缩机，安装在发动机前端由发动机曲轴通过皮带传动来驱动，该压缩机能效比较低，约为2.5～2.8，消耗发动机功率约6KW；冷凝器、冷凝风机和蒸发器、蒸发风机安装于车顶，冷凝风机和蒸发风机由发动机曲轴带动的24V低压励磁发电机来供电，冷凝风机和蒸发风机均采用小安装角的高速风机，噪音大，且空调系统制冷产生的冷风需经汽车车厢内的冷气通道吹入车厢，存在能量的损失，再则，低压励磁发电机的利用率较低，约为60％，因此，用3KW的发电机驱动冷凝风机和蒸发风的运行需消耗发动机功率约5KW。综上，普通的空调系统消耗功率约为11Kw，综合能效比仅为1.7～1.8，以公交车每天行驶14小时计，空调消耗的能量约150Kw·h，耗油约40升，占燃油车每天用油的30％左右，在等红灯等状况下停车时若要空调不停止运行，还要求发动机不熄火怠速运转，并且其怠速时的功率设计要比不装空调的燃油车发动机怠速功率大，使装有空调系统的燃油车即使不使用空调，其耗油量也比不装空调的燃油车大很多。另外，分体式布置的空调系统制冷剂循环管道很长，容易造成制冷剂泄漏，不仅造成浪费且污染环境，而且空调安装工序复杂。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种节能型的车用电动空调系统。

本发明的技术方案是：本发明包括空调机组、空调变频器、高压发电机、发电机控制器、储能器，所述空调机组为设置于汽车顶部的一体化空调机组，所述发电机由汽车发动机曲轴通过皮带驱动，所述发电机通过所述发电机控制器与所述空调变频器和所述高压储能器电连接，所述高压储能器与所述空调变频器电连接。

所述高压发电机采用永磁发电机，所述皮带采用同步带。

所述发电机包含高速绕组和低速绕组，其中，所述高速绕组由三组线圈星形连接组成，所述低速绕组是由所述高速绕组的三组线圈再各串联连接一组线圈组成。

所述发电机控制器包括整流模块、绕组选择开关、BUCK电路、主控PCB，所述整流模块输入端分别连接所述高速绕组和所述低速绕组的输出端，所述整流模块输出端连接所述BUCK电路的输入端，所述BUCK电路的输出端连接所述高压储能器，所述主控PCB中设置有发电机转速监控模块、绕组选择模块、PWM输出控制模块、电流采集模块、电压采集模块，所述发电机转速监控模块连接发电机转速传感器、所述PWM输出控制模块和所述绕组选择开关，所述绕组选择开关连接所述整流模块，所述PWM输出控制模块连接所述BUCK电路控制其输出；所述电流采集模块连接所述PWM输出控制模块和串联在所述BUCK电路输出端的电流互感器；所述电压采集模块并联在所述BUCK电路(43)输出端并连接所述PWM输出控制模块。

所述BUCK电路由IGBT模块、续流二级管和电感组成。

所述储能器采用346V/70AH的锂离子电池模块。

所述发电机控制器中设置有DC/DC转换模块，所述发电机控制器通过该DC/DC转换模块连接车载24V低压电池。

所述空调机组包括机壳、压缩机、冷媒储液罐、冷凝器、冷凝风机、蒸发器、蒸发风机、导流圈，所述机壳内由隔板隔成前腔和后腔，所述冷凝器以上部向后倾斜的方式设置于所述前腔的前部，对应所述冷凝器在机壳前部设置相适配的冷风进口，所述冷凝风机、所述压缩机和冷媒储液罐均设置于所述前腔内中部，对应所述冷凝风机在机壳上部设置相适配的热风出口，所述蒸发器和所述蒸发风机设置于所述后腔内，所述蒸发器设置所述蒸发风机的周圈，对应所述蒸发器和所述蒸发风机在所述机壳下部从汽车车厢内连接所述导流圈，所述导流圈内圈下部中央设置热气进口，所述导流圈下部外圈设置冷气出口。

所述冷凝风机采用转速为600～800转/分钟的轴流风机，其风叶的进口安装角为0～50°、出口安装角为90°～150°；所述蒸发风机采用转速为600～800转/分钟的离心风机，其风叶的进口安装角为0～50°、出口安装角为100～160°。

所述压缩机采用卧式电动涡旋压缩机卧式转子式压缩机。

本发明采用上述方案，能产生如下所述的有益效果：