CN104827852A - 车辆的空调***、其控制方法及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种车辆的空调***，其中，车辆包括动力电池和整车控制器，空调***包括：用于产生冷气的空调机；用于产生暖风的加热器；分别与空调机、加热器、动力电池和整车控制器相连的控制器，用于在接收到开关信号时，判断空调***是否满足制冷/制热启动条件，如果满足，则向整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，并在接收到整车控制器发送的制冷/制热启动允许信号时，控制空调机/加热器开启以进行制冷/制热。本发明的空调***具有结构简单、通信简单的优点。本发明还提供了一种具有上述空调***的车辆及该空调***的控制方法。

Description

车辆的空调***、其控制方法及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种车辆的空调***、其控制方法及具有其的车辆。

背景技术

如今，新能源汽车尤其是纯电动汽车，因其零排放、污染小、噪声低的特点，逐渐受到全世界广泛的关注。对于电动汽车来说，其动力源是高压电池，必须优先考虑整车驱动性能，同时保护电池不要过度放电。而作为影响乘客乘车舒适度的一个重要的***——空调***，其***构成以及控制对整车性能有重要影响。

目前，电动汽车的空调***包括空调***管理器、压缩机控制器、PTC控制器、压缩机、冷却风扇和PTC加热器等。由汽车的整车控制器综合整车状态控制空调***的启动。其中，整车控制器与空调***管理器之间通过CAN总线进行通讯，空调***管理器与压缩机控制器以及PTC控制器之间通过空调***内部CAN总线进行通讯。因此，目前的电动汽车的空调***结构过于复杂，控制器较多，使得连接线束多，相应地，信号交互也较复杂。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的空调***，该空调***具有结构简单、线束少、通信复杂度低的优点。

本发明的另一个目的在于提供一种具有上述空调***的车辆。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆的空调***的控制方法。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种车辆的空调***，所述辆包括动力电池和整车控制器，所述空调***包括：用于产生冷气的空调机；用于产生暖风的加热器；以及控制器，所述控制器分别与所述空调机、加热器、动力电池和整车控制器相连，用于在接收到开关信号时，判断空调***是否满足制冷/制热启动条件，并在所述空调***满足制冷/制热启动条件时，向所述整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，并在接收到所述整车控制器发送的制冷/制热启动允许信号时，控制所述空调机/加热器开启以进行制冷/制热。

根据本发明实施例的车辆的空调***，控制器在接收到开关信号(即用户有制冷/制热需求)时，首先判断空调***是否满足制冷/制热启动条件(如空调***是否故障等)，当满足时，则向整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，在得到整车控制器的允许后，控制空调机/加热器开启以实现制冷/制热，满足乘客需求。换言之，本发明的空调***，控制器同时可实现现有空调***中空调管理器、压缩机控制器和PTC控制器三者的功能，因此，本发明的空调***具有结构简单的优点，并且连接线束少，进而使得***通信也较为简单。

另外，根据本发明上述的车辆的空调***还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述控制器包括空调控制接口、加热控制接口和用于接收制冷/制热请求的开关输入接口，其中，所述空调控制接口与所述空调机相连，所述加热控制接口与所述加热器相连。

在一些示例中，所述加热器为PTC加热器。

在一些示例中，所述控制器通过供电接口与所述动力电池相连。

在一些示例中，所述控制器与所述整车控制器通过CAN总线相连。

在一些示例中，所述控制器与所述整车控制器通过硬线相连。

在一些示例中，所述空调***还包括用于为所述空调机降温的风扇，所述控制器还包括风扇控制接口和用于监测所述空调机状态的空调状态监测接口，所述风扇控制接口与所述风扇相连，所述风扇由所述控制器控制。

本发明第二方面的实施例提供了一种车辆，包括：动力电池；整车控制器；适于与所述动力电池和所述整车控制器相连的空调***，所述空调***为本发明第一方面实施例提出的所述车辆的空调***。

根据本发明实施例的车辆，控制器在接收到开关信号(即用户有制冷/制热需求)时，首先判断空调***是否满足制冷/制热启动条件(如空调***是否故障等)，当满足时，则向整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，在得到整车控制器的允许后，控制空调机/加热器开启以实现制冷/制热，满足乘客需求。换言之，本发明的车辆，其空调***的控制器可同时实现现有空调***中空调管理器、压缩机控制器和PTC控制器三者的功能，因此，本发明的车辆结构简单，并且连接线束少，进而使得内部***通信也较为简单。

本发明第三方面的实施例还提出了一种车辆的空调***的控制方法，所述车辆的空调***为本发明第一方面实施例提出的所述车辆的空调***，所述方法包括以下步骤：判断所述控制器检测是否接收到开关信号，如果所述控制器接收到开关信号，则进一步判断所述空调***是否满足制冷/制热的启动条件；如果所述空调***满足制冷/制热的启动条件，则所述控制器向所述整车控制器发送制冷/制热启动请求信号；所述整车控制器接收所述制冷/制热启动请求信号，并根据整车状态判断是否允许制冷/制热；如果所述整车控制器允许制冷/制热，则所述整车控制器向所述控制器发送制冷/制热启动允许信号；所述控制器接收所述制冷/制热启动允许信号，并控制所述空调机/加热器开启以进行制冷/制热。

根据本发明实施例的车辆的空调***的控制方法，在接收到开关信号(即用户有制冷/制热需求)时，首先判断空调***是否满足制冷/制热启动条件(如空调***是否故障等)，当满足时，则向整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，在得到整车控制器的允许后，控制空调机/加热器开启以实现制冷/制热，满足乘客需求。换言之，本发明的方法，同时可实现现有空调***中空调管理器、压缩机控制器和PTC控制器三者的功能，因此，本发明的方法使得空调系的结构简单，并且连接线束少，进而使得***通信也较为简单。

另外，根据本发明上述实施例的车辆的空调***的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：所述整车控制器实时监测动力电池SOC、动力电池状态以及判断所述空调***是否有下电信号；如果所述动力电池SOC低于预设值或者所述动力电池出现故障或者所述空调***有下电信号，则所述整车控制器向所述控制器发送终止信号；所述控制器根据所述终止信号控制所述空调机/加热器关闭以停止制冷/制热。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的车辆的空调***的结构框图；

图2是根据本发明另一个实施例的车辆的空调***的结构框图；以及

图3是根据本发明一个实施例的车辆的空调***的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

以下结合附图描述根据本发明实施例的车辆的空调***、其控制方法及具有其的车辆。

图1是根据本发明一个实施例的车辆的空调***的结构框图。如图1所示，根据本发明一个实施例的车辆的空调***100，其中，该车辆包括动力电池和整车控制器。该空调***100包括：空调机110、加热器120和控制器130。

具体而言，空调机110用于产生冷气。在本发明的一个实施例中，空调机110例如为压缩机，用于在车辆有制冷需求时，产生冷气以对车厢内进行制冷。

加热器120用于产生暖风。在本发明的一个实施例中，加热器120例如为PTC加热器，用于在车辆有制热需求时，加热以产生暖风对车厢内进行制热。

控制器130用于控制空调机110和加热器120的启动和关闭，控制器130适于分别与空调机110、加热器120、动力电池和整车控制器相连，用于在接收到开关信号时，首先判断空调***是否满足制冷/制热启动条件，并在空调***满足制冷/制热启动条件时，向整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，并在接收到整车控制器发送的制冷/制热启动允许信号时，控制空调机110/加热器120开启以进行制冷/制热。

在本发明的一个实施例中，控制器130包括空调控制接口131、加热控制接口132和开关输入接口133。其中，空调控制接口131与空调机110相连，加热控制接口132与加热器120相连，开关输入接口133用于接收制热/制冷请求。作为一个具体示例，如图2所示，控制器130通过开关输入接口133(图中未示出)分别与空调AC开关和加热开关相连，用于接收制冷/制热请求。具体而言，当空调AC开关闭合后，则表明车辆有制冷请求，则控制器130通过开关输入接口133接收制冷请求信号，当加热开关闭合后，则表明车辆有制热请求，则控制器130通过开关输入接口133接收制热请求信号。

换言之，在一些示例中，当空调AC开关或加热开关被触发，即用户有制冷/制热需求时，控制器130首先判断空调***是否满足制冷/制热启动条件，例如判断空调***是否存在故障，若空调***无故障，则控制器130向整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，整车控制器接收到该信号后，根据整车状态判断是否允许制冷/制热，如果允许，则整车控制器向控制器130发送制冷/制热启动允许信号，控制器130接收到该启动允许信号后，控制空调机110/加热器120开启以进行制冷/加热，从而满足用户需求。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，上述控制器130通过供电接口与动力电池相连，以获取动力电池提供的高压电，并在制冷时向空调机110(即图中的压缩机)提供运行所需的三相交流电。控制器130与整车控制器通过CAN总线相连以实现相互通信。另外，控制器130与整车控制器还通过硬线相连以进行通信。

如图2所示，空调***100还包括用于为空调机110降温的风扇。控制器130还包括风扇控制接口和用于监测空调机状态的空调状态监测接口(图中未示出)，且风扇控制接口与风扇相连，该风扇由控制器130控制。其中，作为一个具体地示例，例如在图2中，控制器130通过风扇控制接口连接风扇，以在制冷过程中当空调机110的温度较高时，控制风扇运行以对空调机110降温，防止空调机110由于温度较高而降低制冷效率。另外，控制器130通过空调状态监测接口连接蒸发器温度传感器、出风口温度传感器和压力开关以监测空调机110的状态。

结合图2，本发明的空调***100的工作原理概述为：控制器130根据空调AC开关和加热开关的状态判断车辆是否有制冷或制热请求，在空调AC开关闭合或加热开关闭合时，说明车辆有制冷或制热请求，则控制器130首先判断压缩机(即空调机110)或PTC加热器(即加热器120)是否符合启动条件，如果符合启动条件，则通过CAN总线向整车控制器发送启动请求信号，整车控制器实时监测整车状态，在接收到启动请求信号后，整车控制器首先判断整车状态是否满足压缩机或PTC加热器的开启需求(如动力电池有足够的电量用于运行压缩机或PTC加热器、动力电池是无故障或者空调***是无下电信号等)，如果整车状态满足压缩机或PTC加热器的开启需求，则整车控制器向控制器130发送启动允许信号，并继续实时监测整车状态。控制器130在接收到启动允许信号后，通过DC/AC转换器将动力电池提供的高压电转换为三相交流电以对压缩机供电，并根据状态监测接口接收到的空调机的状态参数(例如蒸发器温度、出风口温度和冷却液压力等)来控制压缩机运行。或者控制器130在接收到启动允许信号后，控制图2中的PTC继电器闭合以向PTC加热器提供启动信号，进而控制PTC加热器运行以实现制热。

进一步地，在满足制冷或制热需求后，乘客可以断开空调AC开关或者加热开关，控制器130在检测到空调AC开关或者加热开关断开后，控制压缩机或者PTC加热器停止运行。

更进一步地，如果整车控制器检测到整车状态不能满足空调压缩机或者PTC加热器开启的条件(如电池电量不足、动力电池故障或空调***下电等)，则整车控制器通过CAN总线以及硬线向控制器130发送终止信号，控制器130在接收到终止信号后控制压缩机或PTC加热器停止运行，从而保证整车的驱动性能，并防止动力电池过放。

综上所述，本发明上述实施例的空调***100，其控制器130可同时实现现有空调***中空调管理器、PTC控制器及压缩机控制器三者的功能，因此，本发明的空调***100的结构简单、连接的线束少，进而使得***通信更为简单。

根据本发明实施例的车辆的空调***，控制器在接收到开关信号(即用户有制冷/制热需求)时，首先判断空调***是否满足制冷/制热启动条件(如空调***是否故障等)，当满足时，则向整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，在得到整车控制器的允许后，控制空调机/加热器开启以实现制冷/制热，满足乘客需求。换言之，本发明的空调***，控制器可同时实现现有空调***中空调管理器、压缩机控制器和PTC控制器三者的功能，因此，本发明的空调***具有结构简单的优点，并且连接线束少，进而使得***通信也较为简单。

本发明的进一步实施例还提供了一种车辆，包括：动力电池、整车控制器和适于与动力电池和整车控制器相连的空调***，该空调***为本发明上述实施例描述的车辆的空调***100。

对本发明实施例的车辆的详细描述参见上述对本发明实施例的车辆的空调***100的描述部分，为减少冗余，此处不再赘述。

根据本发明实施例的车辆，控制器在接收到开关信号(即用户有制冷/制热需求)时，首先判断空调***是否满足制冷/制热启动条件(如空调***是否故障等)，当满足时，则向整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，在得到整车控制器的允许后，控制空调机/加热器开启以实现制冷/制热，满足乘客需求。换言之，本发明的车辆，其空调***的控制器可同时实现现有空调***中空调管理器、压缩机控制器和PTC控制器三者的功能，因此，本发明的车辆结构简单，并且连接线束少，进而使得内部***通信也较为简单。

本发明的进一步实施例还提出了一种空调***的控制方法。

图3是根据本发明一个实施例的空调***的控制方法的流程图。其中，该空调***即为本发明上述实施例所述的车辆的空调***100。如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤S301，判断控制器是否接收到开关信号，如果控制器接收到开关信号，则进一步判断空调***是否满足制冷/制热的启动条件。

步骤S302，如果空调***满足制冷/制热的启动条件，则控制器向整车控制器发送制冷/制热启动请求信号。

步骤S303，整车控制器接收制冷/制热启动请求信号，并根据整车状态判断是否允许制冷/制热。

步骤S304，如果整车控制器允许制冷/制热，则整车控制器向控制器发送制冷/制热启动允许信号。

步骤S305，控制器接收制冷/制热启动允许信号，并控制空调机/加热器开启以进行制冷/制热。

换言之，在一些示例中，当空调AC开关或加热开关被触发(即控制器接收到开关信号)，即用户有制冷/制热需求时，控制器首先判断空调***是否满足制冷/制热启动条件，例如判断空调***是否存在故障，若空调***无故障，则控制向整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，整车控制器接收到该信号后，根据整车状态判断是否允许制冷/制热，如果允许，则整车控制器向控制器发送制冷/制热启动允许信号，控制器接收到该启动允许信号后，控制空调机/加热器开启以进行制冷/加热，从而满足用户需求。

进一步地，在一些示例中，整车控制器实时监测动力电池SOC、动力电池状态以及判断空调***是否有下电信号，当动力电池SOC低于预设值或者动力电池出现故障或者空调***有下电信号时，则整车控制器例如通过CAN总线和硬线向控制器发送终止信号，控制器根据该终止信号控制空调机/加热器关闭以停止制冷/制热，从而保证整车的驱动性能，并防止动力电池过放。其中，预设值根据实际需求预先设定。

根据本发明实施例的车辆的空调***的控制方法，在接收到开关信号(即用户有制冷/制热需求)时，首先判断空调***是否满足制冷/制热启动条件(如空调***是否故障等)，当满足时，则向整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，在得到整车控制器的允许后，控制空调机/加热器开启以实现制冷/制热，满足乘客需求。换言之，本发明的方法，同时可实现现有空调***中空调管理器、压缩机控制器和PTC控制器三者的功能，因此，本发明的方法使得空调系的结构简单，并且连接线束少，进而使得***通信也较为简单。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆的空调***，其特征在于，所述车辆包括动力电池和整车控制器，所述空调***包括：

用于产生冷气的空调机；

用于产生暖风的加热器；

控制器，所述控制器分别与所述空调机、加热器、动力电池和整车控制器相连，用于在接收到开关信号时，判断空调***是否满足制冷/制热启动条件，并在所述空调***满足制冷/制热启动条件时，向所述整车控制器发送制冷/制热启动请求信号，并在接收到所述整车控制器发送的制冷/制热启动允许信号时，控制所述空调机/加热器开启以进行制冷/制热。

2.根据权利要求1所述的车辆的空调***，其特征在于，所述控制器包括空调控制接口、加热控制接口和用于接收制冷/制热请求的开关输入接口，其中，所述空调控制接口与所述空调机相连，所述加热控制接口与所述加热器相连。

3.根据权利要求1所述的车辆的空调***，其特征在于，所述加热器为PTC加热器。

4.根据权利要求1所述的车辆的空调***，其特征在于，所述控制器通过供电接口与所述动力电池相连。

5.根据权利要求1-4任一项所述的车辆的空调***，其特征在于，所述控制器与所述整车控制器通过CAN总线相连。

6.根据权利要求1-4任一项所述的车辆的空调***，其特征在于，所述控制器与所述整车控制器通过硬线相连。

7.根据权利要求1所述的车辆的空调***，其特征在于，所述空调***还包括用于为所述空调机降温的风扇，所述控制器还包括风扇控制接口和用于监测所述空调机状态的空调状态监测接口，所述风扇控制接口与所述风扇相连，所述风扇由所述控制器控制。

8.一种车辆，其特征在于，包括：

动力电池；

整车控制器；

适于与所述动力电池和所述整车控制器相连的空调***，所述空调***为如权利要求1-7任一项所述的车辆的空调***。

9.一种车辆的空调***的控制方法，其特征在于，所述车辆的空调***为如权利要求1-7任一项所述的车辆的空调***，所述方法包括以下步骤：

判断所述控制器是否接收到开关信号，如果所述控制器接收到开关信号，则进一步判断所述空调***是否满足制冷/制热的启动条件；

如果所述空调***满足制冷/制热的启动条件，则所述控制器向所述整车控制器发送制冷/制热启动请求信号；

所述整车控制器接收所述制冷/制热启动请求信号，并根据整车状态判断是否允许制冷/制热；

如果所述整车控制器允许制冷/制热，则所述整车控制器向所述控制器发送制冷/制热启动允许信号；

所述控制器接收所述制冷/制热启动允许信号，并控制所述空调机/加热器开启以进行制冷/制热。

10.根据权利要求9所述的空调***的控制方法，其特征在于，还包括：

所述整车控制器实时监测动力电池SOC、动力电池状态以及判断所述空调***是否有下电信号；

如果所述动力电池SOC低于预设值或者所述动力电池出现故障或者所述空调***有下电信号，则所述整车控制器向所述控制器发送终止信号；

所述控制器根据所述终止信号控制所述空调机/加热器关闭以停止制冷/制热。