CN106274367B - 分离式相变储能车载空调***智能控制方法 - Google Patents

分离式相变储能车载空调***智能控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于车用空调技术领域，公开了一种分离式相变储能车载空调***智能控制方法，将冷源/热源制备***安装于地面外界设施中，可以有效增加相变储能装置的体积，增大储能材料的装载量，可有效提升相变储能型车载空调***高效持续运行时间；减轻了车身重量，节约能源；利用本发明所述的分离式相变储能车载空调***智能控制方法后，车身的重量、体积、噪音、能耗等均得到有效降低，节约能源，提高乘坐舒适度。

Description

分离式相变储能车载空调***智能控制方法
技术领域
本发明涉及车用空调技术领域，特别涉及一种分离式相变储能车载空调***智能控制方法。
背景技术
交通产业的蓬勃发展在给人们带来出行便利的同时，对能源的消耗也与日俱增。经济水平的提升使人们愈加追求舒适的环境，车载空调***在提高出行舒适度的同时，已占据交通工具能源消耗的很大比例。目前，车载空调***多采用压缩机进行机械制冷，存在能耗高，噪音大的缺点，其中大量使用的制冷剂也会给环境带来损害，不利于环保；压缩机、冷凝器、蒸发器等设备都比较重，车辆运行过程耗能较多，造成能量浪费。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：为解决现有车辆配备完整的空调***进行制冷或制热，空调***本身较重，导致车辆运行耗能较大的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分离式相变储能车载空调***智能控制方法，利用地面上的空调***或外界新风为车内的相变储能装置充能；车辆运行过程中，相变储能装置为车内的循环风或新风提供冷量或热量以使车厢内部的温度保持稳定。
其中，车辆进站后，利用地面空调***为相变储能装置充能。
其中，在车上设置用来单独给相变储能装置充能的空调，以便在相变储能装置储能不足时临时为其充能以维持车厢内部温度稳定。
其中，当外界温度低于相变储能装置的相变温度时，增大新风进风量为相变储能装置充能。
其中，控制终端根据车身重量变化调整新风进风量，以便在乘客较少时减少新风进风量以减少相变储能装置的能量消耗。
其中，在相变储能装置上设置温度传感器以及时反馈储能或充能状态。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下优点：本发明一种分离式相变储能车载空调***智能控制方法，将冷源/热源制备***安装于地面外界设施中，可以有效增加相变储能装置的体积，增大储能材料的装载量，可有效提升相变储能型车载空调***高效持续运行时间；减轻了车身重量，节约能源；利用本发明所述的分离式相变储能车载空调***智能控制方法后，车身的重量、体积、噪音、能耗等均得到有效降低，节约能源，提高乘坐舒适度。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
相变储能技术是以相变材料为依托，通过相变材料在相变期间吸收环境的热/冷量，并在需要时向环境释放出冷/热量，从而可以控制材料周围环境温度，通过与合适的材料载体结合，实现对周围环境和应用领域储能作用的一种新型技术。具体的相变过程为：当环境温度高于相变温度时，材料吸收并储存热量，以降低环境温度；当环境温度低于相变温度时，材料释放储存的热量，以提高环境温度。
本发明就是利用该原理，针对现有的轨道交通车辆、汽车等运输工具提出的一种分离式相变储能车载空调***智能控制方法，利用地面上的空调***或外界新风为车内的相变储能装置充能；车辆运行过程中，相变储能装置为车内的循环风或新风提供冷量或热量以使车厢内部的温度保持稳定。整个车辆制冷都是通过与相变储能装置进行热交换实现的，车上并未设置压缩机、冷凝器、蒸发器等直接为循环风提供冷量或热量，只有一个相变储能装置，这大大减轻了车身的重量，降低了车辆运行过程中消耗的能量；相变储能装置预先通过地面上的空调***充好能，车辆运行过程中直接与循环风或新风进行热交换以实现车厢内部的制冷或制热，制冷或制热速度快，可以克服以往储能相变技术充放速度慢的缺点，可有效提升空调***应对快速环境变化的性能，并使车载空调***重量、体积、能耗及噪音有效降低；本发明尤其适用在环境变化迅速，对重量、体积要求苛刻的场合；送风温度稳定，提升了车上乘客的舒适度。
优选的，车辆进站后，利用地面空调***为相变储能装置充能。即车辆运行过程中，循环风直接与相变储能装置进行热交换，升温、降温速度快；只有当车辆进入车站后才用地面上的空调***为相变储能装置充能，车辆进站后肯定要停留以便进行补给、上下货、接送乘客、等待出站等，利用这一段时间给相变储能装置进行充能，不影响车辆的运行。
优选的，在车上设置用来单独给相变储能装置充能的空调，以便在相变储能装置储能不足时临时为其充能以维持车厢内部温度稳定。比如火车、动车，部分列车路途较长，中间停靠时间短，无法利用地面空调***充能，运行到后期后，由于体积限制，相变储能装置储存的冷量或热量无法维持车厢内部温度的稳定；因此可以在车上增设一个小型的空调***，专门用来给相变储能装置充能；相变储能装置可以一边与循环风进行热交换，一边利用小型空调***进行充能，两者互不干预，可以根据相变储能装置的储能量，随时启动小型空调***进行充能，以保证车厢内部温度稳定。小型空调***体积小，占用空间小；重量轻，车辆运行携带小型空调***需要额外消耗的能量较少，在保证相变储能装置稳定运行的情况下，还实现了节约能源的目的。
优选的，当外界温度低于相变储能装置的相变温度时，增大新风进风量为相变储能装置充能。当车辆处在制冷状态，但外界温度明显低于相变储能装置的相变温度时，增大新风进风量，让大量冷空气进入车内参与循环，为相变储能装置充能，同时冷空气与相变储能装置热交换吸热后进入车厢内部，给车厢内部降温，不仅节约了能源，还不影响制冷效果。
优选的，控制终端根据车身重量变化调整新风进风量，以便在乘客较少时减少新风进风量以减少相变储能装置的能量消耗。比如动车到站后，下去了很多乘客，但上来的乘客较少时，根据动车组空气弹簧的反馈，发现车身重量变轻，说明车厢内部人员较少，产生的热量相对减少、需要的新鲜空气也比较少，此时控制终端控制新风的进风量使其减小，减少外界气体对车内循环气体的影响，在保持车厢内部温度稳定的前提下，减少了相变储能装置付出的能量，到站后相变储能装置需要补充的冷量或热量相对减少，节省电能。
优选的，在相变储能装置上设置温度传感器以及时反馈储能或充能状态。相变储能装置储存的能量可以通过温度变化直观地反映出来，因此优选在相变储能装置上设置温度传感器以便及时监控相变储能装置的储能情况，保证车厢内部温度稳定。
由以上实施例可以看出，本发明将冷源/热源制备***安装于地面外界设施中，可以有效增加相变储能装置的体积，增大储能材料的装载量，可有效提升相变储能型车载空调***高效持续运行时间；减轻了车身重量，节约能源；单独设置小型空调位相变储能装置充能，可以保证车厢内部温度稳定，方便应急；外界气温低于相变温度时，直接利用新风为相变储能装置充能，同时不影响车内制冷；根据车身重量及时调整新风进风量，可以避免引入过多的外界能量、减少不必要的相变储能材料浪费；利用本发明所述的分离式相变储能车载空调***智能控制方法后，车身的重量、体积、噪音、能耗等均得到有效降低，节约能源，提高乘坐舒适度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种分离式相变储能车载空调***智能控制方法，其特征在于，利用地面上的空调***或外界新风为车内的相变储能装置充能；车辆运行过程中，相变储能装置为车内的循环风或新风提供冷量或热量以使车厢内部的温度保持稳定；在车上设置用来单独给相变储能装置充能的空调，以便在相变储能装置储能不足时临时为其充能以维持车厢内部温度稳定。
2.如权利要求1所述的分离式相变储能车载空调***智能控制方法，其特征在于，车辆进站后，利用地面空调***为相变储能装置充能。
3.如权利要求1所述的分离式相变储能车载空调***智能控制方法，其特征在于，当外界温度低于相变储能装置的相变温度时，增大新风进风量为相变储能装置充能。
4.如权利要求1所述的分离式相变储能车载空调***智能控制方法，其特征在于，控制终端根据车身重量变化调整新风进风量，以便在上来的乘客比下去的乘客少时，减少新风进风量以减少相变储能装置的能量消耗。
5.如权利要求1-4任一项所述的分离式相变储能车载空调***智能控制方法，其特征在于，在相变储能装置上设置温度传感器以及时反馈储能或充能状态。
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