CN214523266U - 驻车空调和空调*** - Google Patents

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CN214523266U CN202023344183.9U CN202023344183U CN214523266U CN 214523266 U CN214523266 U CN 214523266U CN 202023344183 U CN202023344183 U CN 202023344183U CN 214523266 U CN214523266 U CN 214523266U
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李俊峰
吴会丽
朱守朝
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Abstract

本申请提供了一种驻车空调和空调***,该驻车空调包括壳体、蒸发器、控制器组件和压缩机总成,其中,壳体具有容纳腔,壳体还具有回风口;蒸发器位于容纳腔内;控制器组件位于容纳腔内且位于蒸发器的一侧,控制器组件包括控制器本体结构和散热结构,散热结构位于控制器本体结构的表面上,控制器本体结构包括功率器件,散热结构用于对功率器件散热,控制器本体结构、蒸发器以及壳体形成回风腔,散热结构位于回风腔中,且回风腔对应的壳体具有回风口;压缩机总成位于容纳腔内且蒸发器连通。该驻车空调保证了驻车空调的可靠性较好,保证了车内的舒适性较好。

Description

驻车空调和空调***
技术领域
本申请涉及驻车空调领域,具体而言,涉及一种驻车空调和空调***。
背景技术
随着物流业的飞速发展,货运卡车数量也逐渐增加,卡车大多为长途运输,在其行驶过程中很难避免堵车、装卸货、休憩等非行驶状态。而由于卡车原车空调开启时发动机不能停,长期使用,卡车司机不仅要承担高额的油耗成本,更要承担因发动机磨损而增加的维修成本。驻车空调的出现缓解了卡车司机因成本过高而不开空调的窘境,为舒适出行提供了新的解决方式,驻车空调采用车载电瓶24V供电,不消耗燃油发动机的能源,具有舒适节能等优点。
顶置整体式驻车空调具有结构紧凑简洁,安装方便等优点,成为驻车空调主流产品。但目前的产品通常将其控制器直接放在驻车空调底盘上,为了满足防水要求,一般都不会放在空气流通的位置,也不会配置主动的散热方式,加之顶置空调会受到太阳辐射的影响,壳体内部温度可达60℃以上,这些因素都会给控制器元器件温升及可靠性带来很大的影响。很多产品采用限制整机功率或电流的方法,防止功率器件发热等其他可靠性问题,因此导致了在白天特别是有太阳辐射的情况下驻车空调制冷量不足,导致车内的舒适性较差。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解,因此,背景技术中可能包含某些信息,这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
实用新型内容
本申请的主要目的在于提供一种驻车空调和空调***,以解决现有技术中的驻车空调的舒适性较差的问题。
根据本实用新型实施例的一个方面,提供了一种驻车空调,包括壳体、蒸发器、控制器组件和压缩机总成,其中,所述壳体具有容纳腔,所述壳体还具有回风口;所述蒸发器位于所述容纳腔内;所述控制器组件位于所述容纳腔内且位于所述蒸发器的一侧,所述控制器组件包括控制器本体结构和散热结构,所述散热结构位于所述控制器本体结构的表面上,所述控制器本体结构包括功率器件,所述散热结构用于对所述功率器件散热,所述控制器本体结构、所述蒸发器以及所述壳体形成回风腔,所述散热结构位于所述回风腔中,且所述回风腔对应的所述壳体具有所述回风口;所述压缩机总成位于所述容纳腔内且所述蒸发器连通。
可选地,所述控制器组件倾斜地设置在所述容纳腔内。
可选地,所述散热结构的高度方向与所述回风腔内的风向垂直。
可选地,所述控制器组件包括具有开口的盒体、盒盖、安装板和主板,其中,所述盒体的与所述开口相对的表面上具有第一容纳口;所述盒盖盖设在所述盒体的开口上,与所述盒体形成控制容纳腔;所述安装板具有第二容纳口,所述盒体设置在所述安装板上,且所述第一容纳口和所述第二容纳口对应设置;所述主板包括主板本体和散热结构,所述主板本体还包括功率器件,所述散热结构与所述功率器件接触设置,所述主板本***于所述控制容纳腔内且所述散热结构通过所述第一容纳口和所述第二容纳口突出于所述盒体。
可选地,所述驻车空调还包括节流组件、冷凝风机组件、冷凝器、底盘组件、蒸发器总成、蒸发风机组件和内机组件,其中,所述节流组件位于所述容纳腔内且与所述蒸发器连通;所述冷凝风机组件位于所述容纳腔内且与所述节流组件连通;所述冷凝器位于所述容纳腔内且与所述冷凝风机组件连通以及所述压缩机总成分别连通;所述底盘组件位于所述容纳腔内且位于所述冷凝风机组件的另一侧;所述蒸发器总成位于所述容纳腔内;所述蒸发风机组件位于所述容纳腔内且位于所述蒸发器的一侧;所述内机组件位于所述容纳腔内且位于所述蒸发风机组件的出风侧,所述内机组件的出风口为所述空调的出风口。
根据本实用新型实施例的另一方面,还提供了一种空调***,包括:任一种所述的驻车空调。
本申请的驻车空调,包括壳体、蒸发器、控制器组件和压缩机总成,所述控制器组件包括控制器本体结构和散热结构,所述控制器本体结构、所述蒸发器以及所述壳体形成回风腔,所述散热结构位于所述回风腔中,且所述回风腔对应的所述壳体具有所述回风口。本申请的所述驻车空调,通过将所述散热结构放置在所述回风腔中,保证了所述散热结构可以通过车内回风气流来散热,保证了所述控制器组件上的所述散热结构的温升控制在较低的范围内,保证了所述驻车空调的可靠性较好,避免了现有技术中为防止可靠性问题造成车内的舒适性较差的问题,保证了车内的舒适性较好。并且,该方案中,仅将散热结构设置在蒸发器的回风风道内,避免了将整个控制器组件放在回风风道内容易造成凝露的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本申请的实施例的驻车空调的正面示意图;
图2示出了根据本申请的实施例的驻车空调的正面侧面示意图;
图3示出了根据本申请的实施例的控制器组件的分解示意图;
图4示出了根据本申请的实施例的驻车空调车内空气循环的示意图;
图5示出了根据本申请的实施例的驻车空调的控制方法生成的流程示意图;
图6示出了根据本申请的实施例的驻车空调的各控制参数随时间变化示意图;
图7示出了根据本申请的实施例的驻车空调的控制装置的示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
100、节流组件;101、冷凝风机组件;102、冷凝器;103、压缩机总成;104、底盘组件;105、蒸发器总成;106、控制器组件;106a、盒盖;106b、盒体;106c、主板本体;106d、散热结构;106e、安装板;107、壳体;108、蒸发器;109、蒸发风机组件;110、回风口;111、空调的出风口;112、内机组件。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是,当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时,该元件可直接在该另一元件上,或者也可存在中间元件。而且,在说明书以及权利要求书中,当描述有元件“连接”至另一元件时,该元件可“直接连接”至该另一元件,或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术中所说的,现有技术中的驻车空调的舒适性较差,为了解决上述问题,本申请的一种典型的实施方式中,提供了一种驻车空调和空调***。
根据本申请的一种典型的实施例,提供了一种驻车空调,如图1和图2所示,上述驻车空调包括壳体107、蒸发器108、控制器组件106和压缩机总成103,其中,上述壳体107具有容纳腔,上述壳体107还具有回风口110;上述蒸发器108位于上述容纳腔内;上述控制器组件106位于上述容纳腔内且位于上述蒸发器108的一侧,上述控制器组件106包括控制器本体结构和散热结构106d,上述散热结构106d位于上述控制器本体结构的表面上,上述控制器本体结构包括功率器件,上述散热结构106d用于对上述功率器件散热,上述控制器本体结构、上述蒸发器108以及上述壳体107形成回风腔,上述散热结构位于上述回风腔中,且上述回风腔对应的上述壳体107具有上述回风口110;上述压缩机总成103位于上述容纳腔内且上述蒸发器108连通。
上述的驻车空调,包括壳体、蒸发器、控制器组件和压缩机总成,上述控制器组件包括控制器本体结构和散热结构,上述控制器本体结构、上述蒸发器以及上述壳体形成回风腔,上述散热结构位于上述回风腔中,且上述回风腔对应的上述壳体具有上述回风口。本申请的上述驻车空调,通过将上述散热结构放置在上述回风腔中,保证了上述散热结构可以通过车内回风气流来散热,保证了上述控制器组件上的上述散热结构的温升控制在较低的范围内,保证了上述驻车空调的可靠性较好,避免了现有技术中为防止可靠性问题造成车内的舒适性较差的问题,保证了车内的舒适性较好。并且,该方案中,仅将散热结构设置在蒸发器的回风风道内,避免了将整个控制器组件放在回风风道内容易造成凝露的问题。
一种具体的实施例中,上述散热结构为散热片,当然,上述散热结构还可以为其他的散热装置或元件。
根据本申请的一种具体的实施例,上述控制器组件倾斜地设置在上述容纳腔内。上述控制器组件的倾斜角度可以根据壳体空间限制合理布置,倾斜角度的范围可以为0°至90°。
本申请的另一种具体的实施例中,上述散热结构的高度方向与上述回风腔内的风向垂直,也就是说,上述散热结构与上述回风腔内的风向平行,这样空气可以很流畅地流过散热结构的表面,保证了散热结构给回风腔的回风风道造成的风阻较小,较好地缓解了上述散热结构对原有回风风道的影响。
根据本申请的再一种具体的实施例,如图3所示,上述控制器组件106包括具有开口的盒体106b、盒盖106a、安装板106e和主板,其中,上述盒体106b的与上述开口相对的表面上具有第一容纳口;上述盒盖106a盖设在上述盒体106b的开口上,与上述盒体106b形成控制容纳腔;上述安装板106e具有第二容纳口,上述盒体106b设置在上述安装板106e上,且上述第一容纳口和上述第二容纳口对应设置;上述主板包括主板本体106c和散热结构106d,上述主板本体106c还包括功率器件,上述散热结构106d与上述功率器件接触设置,上述主板本体106c位于上述控制容纳腔内且上述散热结构106d通过上述第一容纳口和上述第二容纳口突出于上述盒体106b。上述方法通过将上述散热结构与上述功率器件接触设置,保证了功率器件发热产生的热量可以很快传递到上述散热结构上,这样进一步地保证了上述功率器件的温升控制在较低的范围内,进一步地保证了上述驻车空调的可靠性较好。
根据本申请的又一种具体的实施例,如图1和图2所示,上述驻车空调还包括节流组件100、冷凝风机组件101、冷凝器102、底盘组件104、蒸发器总成105、蒸发风机组件109和内机组件112,其中,上述节流组件100位于上述容纳腔内且与上述蒸发器108连通;上述冷凝风机组件101位于上述容纳腔内且与上述节流组件100连通;上述冷凝器102位于上述容纳腔内且与上述冷凝风机组件101连通以及上述压缩机总成103分别连通;上述底盘组件104位于上述容纳腔内且位于上述冷凝风机组件101的另一侧;上述蒸发器总成105位于上述容纳腔内;上述蒸发风机组件109位于上述容纳腔内且位于上述蒸发器108的一侧;上述内机组件位于上述容纳腔内且位于上述蒸发风机组件109的出风侧,上述内机组件112的出风口为上述空调的出风口111。
一种具体的实施例中,如图4所示,本申请的驻车空调的空气循环过程为:制冷剂从压缩机总成103压缩成高温高压过热气体进入冷凝器102,冷凝器102中制冷剂通过冷凝风机组件101散热后形成中温过冷的液态制冷剂,经过节流组件100后形成低温的气液两相的制冷剂,然后进入蒸发器108,低温的气液两相制冷剂吸收车内空气的热量后蒸发成为过热的蒸汽回到压缩机总成103的吸气口。与此同时,车内空气被蒸发风机组件109的牵引,从车内经过回风口110流经蒸发器108后被冷却为低温干燥的空气,然后经过出风口后重新回到车内,如此循环达到车内温度降低的效果。
根据本申请的另一种典型的实施例,提供了一种驻车空调的控制方法。
图5是根据本申请实施例的驻车空调的控制方法的流程图。如图5所示,该方法包括以下步骤:
步骤S101,获取车内的空气流量和车内的温度,根据上述车内的空气流量和上述车内的温度,计算压缩机运行的第一目标频率;
步骤S102,根据上述车内的温度和第一预设温度,进行PI运算或者PID运算,得到第二目标频率,其中,PI(Propotional-Integrate,比例积分)运算为比例积分运算,是通过偏差的比例以及积分进行控制的算法,PID(Propotional-Integrate-Differential,比例积分微分)运算为比例积分微分运算,是通过偏差的比例、积分以及微分进行控制的算法;
步骤S103,确定上述第一目标频率和上述第二目标频率中最小的为目标频率;
步骤S104,控制上述压缩机按照上述目标频率运行,并实时获取功率器件的温度;
步骤S105,根据上述功率器件的温度与温度阈值的大小关系,至少控制上述压缩机的运行频率。
上述的驻车空调的控制方法,首先获取车内的空气流量和车内的温度,根据上述车内的空气流量和上述车内的温度,计算压缩机运行的第一目标频率;然后根据上述车内的温度和第一预设温度,进行PI运算或者PID运算,得到第二目标频率;之后,确定上述第一目标频率和上述第二目标频率中最小的为目标频率;再控制上述压缩机按照上述目标频率运行,并实时获取功率器件的温度;最后,根据上述功率器件的温度与温度阈值的大小关系,至少控制上述压缩机的运行频率。本申请的上述方法,通过控制上述压缩机的运行频率,保证了车内的温度较低,以及空调流量较大,保证了车内的舒适性较好。同时,保证了上述驻车空调的散热结构的散热效果较好,上述驻车空调的功率器件的温升较低,保证了上述驻车空调的可靠性较好,避免了现有技术中为防止可靠性问题造成车内的舒适性较差的问题。
本申请的一种具体的实施例中,根据上述车内的空气流量和上述车内的温度,计算压缩机运行的第一目标频率,包括:确定上述车内的空气流量所属的流量范围,上述流量范围包括第一流量范围、第二流量范围和第三流量范围,其中,上述第一流量范围为小于或者等于第一预定流量的范围,上述第二流量范围为大于上述第一预定流量且小于等于第二预定流量的范围,上述第三流量范围为大于上述第二预定流量的范围,上述第一预定流量小于上述第二预定流量;确定上述车内的温度所属的温度范围,上述温度范围包括第一温度范围、第二温度范围和第三温度范围,上述第一温度范围为小于等于第一预定温度的范围,上述第二温度范围为大于上述第一预定温度且小于第二预定温度的范围,上述第三温度范围为大于等于上述第二预定温度的范围,上述第一预定温度小于上述第二预定温度;根据上述车内的空气流量所属的上述流量范围和上述车内的温度所属的上述温度范围,确定上述第一目标频率。这样进一步地保证了车内的温度较低,进一步地保证了空调流量较大,进而进一步地保证了上述驻车空调的散热结构的散热效果较好。
为了进一步地保证上述驻车空调的散热结构的散热效果较好,进一步地保证上述驻车空调的功率器件的温升较低,进而进一步地保证上述驻车空调的可靠性较好,在实际的应用过程中,根据上述车内的空气流量所属的上述流量范围和上述车内的温度所属的上述温度范围,确定上述第一目标频率,包括:在上述车内的温度在上述第一温度范围内且上述车内的空气流量在上述第一流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较低且空气流量较小,确定上述第一目标频率为第一预定频率;在上述车内的温度在上述第一温度范围内且上述车内的空气流量在上述第二流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较低且空气流量中等,确定上述第一目标频率为第二预定频率,上述第二预定频率大于上述第一预定频率;在上述车内的温度在上述第一温度范围内且上述车内的空气流量在上述第三流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较低且空气流量较大,确定上述第一目标频率为第三预定频率,上述第三预定频率大于上述第二预定频率;在上述车内的温度在上述第二温度范围内且上述车内的空气流量在上述第一流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度中等且空气流量较小,确定上述第一目标频率为第四预定频率;在上述车内的温度在上述第二温度范围内且上述车内的空气流量在上述第二流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度中等且空气流量中等,确定上述第一目标频率为第五预定频率,上述第五预定频率大于上述第四预定频率;在上述车内的温度在上述第二温度范围内且上述车内的空气流量在上述第三流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度中等且空气流量较大,确定上述第一目标频率为第六预定频率,上述第六预定频率大于上述第五预定频率;在上述车内的温度在上述第三温度范围内且上述车内的空气流量在上述第一流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较高且空气流量较小,确定上述第一目标频率为第七预定频率;在上述车内的温度在上述第三温度范围内且上述车内的空气流量在上述第二流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较高且空气流量中等,确定上述第一目标频率为第八预定频率,上述第八预定频率大于上述第七预定频率;在上述车内的温度在上述第三温度范围内且上述车内的空气流量在上述第三流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较高且空气流量较高,确定上述第一目标频率为第九预定频率,上述第九预定频率大于上述第八预定频率。
一种具体的实施例中,上述第一预定流量为V4,上述第二预定流量为V2,上述第一预定温度为Tin2,上述第二预定温度为Tin1,上述第一预定频率为F3,上述第二预定频率为F3+△F5,上述第三预定频率为F3+△F6,上述第四预定频率为F2,上述第五预定频率为F2+△F3,上述第六预定频率为F2+△F4,上述第七预定频率为F1,上述第八预定频率为F1+△F1,上述第九预定频率为F1+△F2,则对应关系如下表所示。
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本申请的再一种具体的实施例中,上述驻车空调还包括内机组件和内风机,上述内机组件位于容纳腔内且位于蒸发风机组件的出风侧,上述内机组件的出风口为上述空调的出风口,上述内机组件包括出风风道和显示板,根据上述功率器件的温度与温度阈值的大小关系,至少控制上述压缩机的运行频率,包括:确定上述功率器件的温度是否大于上述温度阈值;在上述功率器件的温度大于上述温度阈值的情况下,降低上述压缩机的运行频率且增加上述内风机的转速;在上述功率器件的温度小于或者等于上述温度阈值的情况下,控制上述压缩机继续以上述目标频率运行。这样进一步地保证了上述功率的器件的温升较低,进而进一步地保证了上述驻车空调的可靠性较好。
在实际的应用过程中,在降低上述压缩机的运行频率且增加上述内风机的转速预定时间段之后,根据上述功率器件的温度与温度阈值的大小关系,至少控制上述压缩机的运行频率,包括:控制上述空调按照上述目标频率运行。
图6示出了根据本申请的一种具体的实施例的驻车空调的各参数随时间的变化曲线图。该曲线图描述的是一个常规的车内温降过程中驻车空调的各参数的变化,是驻车空调在实际运行中的***状态参数的体现。其中,第一曲线113为控制器的功率器件的温度随时间的变化情况,第二曲线114为压缩机的输出频率随时间的变化情况;第三曲线115为车内的温度随时间的变化情况;第四曲线116为车内的空气流量随时间的变化情况。根据车内的温度变化和控制器的功率器件的温升情况,将整个过程中压缩机输出频率变化分为如下四个控制阶段:
0~t1时间段为整机启动运行阶段,该阶段中车内温度Tin最高并开始缓慢下降,功率器件温度较低(和室温相当)但开始缓慢上升,开机后控制压缩机频率迅速上升至最高频率F1,并控制空气流量最大V1。该阶段压缩机输出频率由小逐渐增大,功率器件发热缓慢增大;此时,虽然控制器散热片和车内温度的换热温差小;但由于内机风量大(对应风量为V1),即流经散热结构106d的风速最大,足以满足控制器散热需求。所以在该阶段既能满足空调压缩机迅速升频的需求也能满足控制器的功率器件温升需求。
t1~t2时间段为快速降温运行阶段,该阶段为了保证车内温降效果,压缩机频率维持最高频率F1运行,空气流量维持最大V1,车内温度迅速下降,功率器件温度开始迅速上升并达到顶点TP2,并趋于稳定。在此过程中控制器的功率器件发热最大并且恒定,车内温度Tin下降,散热片温度上升,控制器散热片和车内温度的换热温差迅速拉开;并且此时内机风量最大(V1),即流经散热结构106d的风速最大;模块温度上升和车内温度下降都具有滞后性,两者的滞后变化具有互补关系,随着模块温度上升、车内温度迅速下降,车内温度与散热片温差迅速增大,加之散热片表面风速最大,所以该过程中散热片的散热效率会越来越好,所以该阶段即可以满足控制器冷却需求,又可以保证压缩机以最大频率输出,保证车内温降效果。
t2~t3时间段为车内负荷适应运行阶段,当车内温度下降到一定值,开始控制压缩机输出频率阶梯性下降,以防止车内温度过度降低而引起车内温度震荡。控制器的功率器件发热开始减小,车内风量也开始减小,但车内温度也仍然在下降,并且在此过程中车内温度与散热片的温差成为散热片换热效率的主导因素,所以在此过程中功率器件的温度开始下降。
t3~t4时间段为车内温度稳定维持运行阶段,该阶段,车内温度达到设定温度,控制压缩机输出频率为最低为F2,仅够维持车内温度就可以;为了满足车内舒适性要求,内机风量也降低到最小V5;此时控制器的功率器件的发热量最小,而车内温度Tin2最低,即使是最小的风速也能满足散热片冷却需求。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请实施例还提供了一种驻车空调的控制装置,需要说明的是,本申请实施例的驻车空调的控制装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于驻车空调的控制方法。以下对本申请实施例提供的驻车空调的控制装置进行介绍。
图7是根据本申请实施例的驻车空调的控制装置的示意图。如图7所示,该装置包括获取单元10、运算单元20、确定单元30、第一控制单元40和第二控制单元50,其中,上述获取单元用于获取车内的空气流量和车内的温度,根据上述车内的空气流量和上述车内的温度,计算压缩机运行的第一目标频率;上述运算单元用于根据上述车内的温度和第一预设温度,进行PI运算或者PID运算,得到第二目标频率,其中,PI运算为比例积分运算,是通过偏差的比例以及积分进行控制的算法,PID运算为比例积分微分运算,是通过偏差的比例、积分以及微分进行控制的算法;上述确定单元30用于确定上述第一目标频率和上述第二目标频率中最小的为目标频率;上述第一控制单元40用于控制上述压缩机按照上述目标频率运行,并实时获取功率器件的温度;上述第二控制单元50用于根据上述功率器件的温度与温度阈值的大小关系,至少控制上述压缩机的运行频率。
上述的驻车空调的控制装置,通过上述获取单元获取车内的空气流量和车内的温度,根据上述车内的空气流量和上述车内的温度,计算压缩机运行的第一目标频率;通过上述运算单元根据上述车内的温度和第一预设温度,进行PI运算或者PID运算,得到第二目标频率;通过上述确定单元确定上述第一目标频率和上述第二目标频率中最小的为目标频率;通过上述第一控制单元控制上述压缩机按照上述目标频率运行,并实时获取功率器件的温度;通过上述第二控制单元根据上述功率器件的温度与温度阈值的大小关系,至少控制上述压缩机的运行频率。本申请的上述方法,通过控制上述压缩机的运行频率,保证了车内的温度较低,以及空调流量较大,保证了车内的舒适性较好。同时,保证了上述驻车空调的散热结构的散热效果较好,上述驻车空调的功率器件的温升较低,保证了上述驻车空调的可靠性较好,避免了现有技术中为防止可靠性问题造成车内的舒适性较差的问题。
本申请的一种具体的实施例中,上述获取单元包括第一确定子单元、第二确定子单元和第三确定子单元,其中,上述第一确定子单元用于确定上述车内的空气流量所属的流量范围,上述流量范围包括第一流量范围、第二流量范围和第三流量范围,其中,上述第一流量范围为小于或者等于第一预定流量的范围,上述第二流量范围为大于上述第一预定流量且小于等于第二预定流量的范围,上述第三流量范围为大于上述第二预定流量的范围,上述第一预定流量小于上述第二预定流量;上述第二确定子单元用于确定上述车内的温度所属的温度范围,上述温度范围包括第一温度范围、第二温度范围和第三温度范围,上述第一温度范围为小于等于第一预定温度的范围,上述第二温度范围为大于上述第一预定温度且小于第二预定温度的范围,上述第三温度范围为大于等于上述第二预定温度的范围,上述第一预定温度小于上述第二预定温度;上述第三确定子单元用于根据上述车内的空气流量所属的上述流量范围和上述车内的温度所属的上述温度范围,确定上述第一目标频率。这样进一步地保证了车内的温度较低,进一步地保证了空调流量较大,进而进一步地保证了上述驻车空调的散热结构的散热效果较好。
为了进一步地保证上述驻车空调的散热结构的散热效果较好,进一步地保证上述驻车空调的功率器件的温升较低,进而进一步地保证上述驻车空调的可靠性较好,在实际的应用过程中,上述第三确定子单元包括第一确定模块、第二确定模块、第三确定模块、第四确定模块、第五确定模块、第六确定模块、第七确定模块、第八确定模块和第九确定模块,其中,上述第一确定模块用于在上述车内的温度在上述第一温度范围内且上述车内的空气流量在上述第一流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较低且空气流量较小,确定上述第一目标频率为第一预定频率;上述第二确定模块用于在上述车内的温度在上述第一温度范围内且上述车内的空气流量在上述第二流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较低且空气流量中等,确定上述第一目标频率为第二预定频率,上述第二预定频率大于上述第一预定频率;上述第三确定模块用于在上述车内的温度在上述第一温度范围内且上述车内的空气流量在上述第三流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较低且空气流量较大,确定上述第一目标频率为第三预定频率,上述第三预定频率大于上述第二预定频率;上述第四确定模块用于在上述车内的温度在上述第二温度范围内且上述车内的空气流量在上述第一流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度中等且空气流量较小,确定上述第一目标频率为第四预定频率;上述第五确定模块用于在上述车内的温度在上述第二温度范围内且上述车内的空气流量在上述第二流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度中等且空气流量中等,确定上述第一目标频率为第五预定频率,上述第五预定频率大于上述第四预定频率;上述第六确定模块用于在上述车内的温度在上述第二温度范围内且上述车内的空气流量在上述第三流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度中等且空气流量较大,确定上述第一目标频率为第六预定频率,上述第六预定频率大于上述第五预定频率;上述第七确定模块用于在上述车内的温度在上述第三温度范围内且上述车内的空气流量在上述第一流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较高且空气流量较小,确定上述第一目标频率为第七预定频率;上述第八确定模块用于在上述车内的温度在上述第三温度范围内且上述车内的空气流量在上述第二流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较高且空气流量中等,确定上述第一目标频率为第八预定频率,上述第八预定频率大于上述第七预定频率;上述第九确定模块用于在上述车内的温度在上述第三温度范围内且上述车内的空气流量在上述第三流量范围内的情况下,此种情况下表征车内的温度较高且空气流量较高,确定上述第一目标频率为第九预定频率,上述第九预定频率大于上述第八预定频率。
一种具体的实施例中,上述第一预定流量为V4,上述第二预定流量为V2,上述第一预定温度为Tin2,上述第二预定温度为Tin1,上述第一预定频率为F3,上述第二预定频率为F3+△F5,上述第三预定频率为F3+△F6,上述第四预定频率为F2,上述第五预定频率为F2+△F3,上述第六预定频率为F2+△F4,上述第七预定频率为F1,上述第八预定频率为F1+△F1,上述第九预定频率为F1+△F2,则对应关系如下表所示。
Figure BDA0002876488810000101
本申请的再一种具体的实施例中,上述驻车空调还包括内机组件和内风机,上述内机组件位于容纳腔内且位于蒸发风机组件的出风侧,上述内机组件的出风口为上述空调的出风口,上述内机组件包括出风风道和显示板,上述第二控制单元包括第四确定子单元、降低子单元和第一控制子单元,其中,上述第四确定子单元用于确定上述功率器件的温度是否大于上述温度阈值;上述降低子单元用于在上述功率器件的温度大于上述温度阈值的情况下,降低上述压缩机的运行频率且增加上述内风机的转速;上述第一控制子单元用于在上述功率器件的温度小于或者等于上述温度阈值的情况下,控制上述压缩机继续以上述目标频率运行。这样进一步地保证了上述功率的器件的温升较低,进而进一步地保证了上述驻车空调的可靠性较好。
在实际的应用过程中,上述第二控制单元包括第二控制子单元,上述第二控制子单元用于在降低上述压缩机的运行频率且增加上述内风机的转速预定时间段之后,控制上述空调按照上述目标频率运行。
图6示出了根据本申请的一种具体的实施例的驻车空调的各参数随时间的变化曲线图。该曲线图描述的是一个常规的车内温降过程中驻车空调的各参数的变化,是驻车空调在实际运行中的***状态参数的体现。其中,第一曲线113为控制器的功率器件的温度随时间的变化情况,第二曲线114为压缩机的输出频率随时间的变化情况;第三曲线115为车内的温度随时间的变化情况;第四曲线116为车内的空气流量随时间的变化情况。根据车内的温度变化和控制器的功率器件的温升情况,将整个过程中压缩机输出频率变化分为如下四个控制阶段:
0~t1时间段为整机启动运行阶段,该阶段中车内温度Tin最高并开始缓慢下降,功率器件温度较低(和室温相当)但开始缓慢上升,开机后控制压缩机频率迅速上升至最高频率F1,并控制空气流量最大V1。该阶段压缩机输出频率由小逐渐增大,功率器件发热缓慢增大;此时,虽然控制器散热片和车内温度的换热温差小;但由于内机风量大(对应风量为V1),即流经散热结构106d的风速最大,足以满足控制器散热需求。所以在该阶段既能满足空调压缩机迅速升频的需求也能满足控制器的功率器件温升需求。
t1~t2时间段为快速降温运行阶段,该阶段为了保证车内温降效果,压缩机频率维持最高频率F1运行,空气流量维持最大V1,车内温度迅速下降,功率器件温度开始迅速上升并达到顶点TP2,并趋于稳定。在此过程中控制器的功率器件发热最大并且恒定,车内温度Tin下降,散热片温度上升,控制器散热片和车内温度的换热温差迅速拉开;并且此时内机风量最大(V1),即流经散热结构106d的风速最大;模块温度上升和车内温度下降都具有滞后性,两者的滞后变化具有互补关系,随着模块温度上升、车内温度迅速下降,车内温度与散热片温差迅速增大,加之散热片表面风速最大,所以该过程中散热片的散热效率会越来越好,所以该阶段即可以满足控制器冷却需求,又可以保证压缩机以最大频率输出,保证车内温降效果。
t2~t3时间段为车内负荷适应运行阶段,当车内温度下降到一定值,开始控制压缩机输出频率阶梯性下降,以防止车内温度过度降低而引起车内温度震荡。控制器的功率器件发热开始减小,车内风量也开始减小,但车内温度也仍然在下降,并且在此过程中车内温度与散热片的温差成为散热片换热效率的主导因素,所以在此过程中功率器件的温度开始下降。
t3~t4时间段为车内温度稳定维持运行阶段,该阶段,车内温度达到设定温度,控制压缩机输出频率为最低为F2,仅够维持车内温度就可以;为了满足车内舒适性要求,内机风量也降低到最小V5;此时控制器的功率器件的发热量最小,而车内温度Tin2最低,即使是最小的风速也能满足散热片冷却需求。
上述驻车空调的控制装置包括处理器和存储器,上述的获取单元、运算单元、确定单元、第一控制单元和第二控制单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来解决现有技术中的驻车空调的舒适性较差的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本实用新型实施例提供了一种存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现上述驻车空调的控制方法。
本实用新型实施例提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述驻车空调的控制方法。
本实用新型实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现至少以下步骤:
步骤S101,获取车内的空气流量和车内的温度,根据上述车内的空气流量和上述车内的温度,计算压缩机运行的第一目标频率;
步骤S102,根据上述车内的温度和第一预设温度,进行PI运算或者PID运算,得到第二目标频率;
步骤S103,确定上述第一目标频率和上述第二目标频率中最小的为目标频率;
步骤S104,控制上述压缩机按照上述目标频率运行,并实时获取功率器件的温度;
步骤S105,根据上述功率器件的温度与温度阈值的大小关系,至少控制上述压缩机的运行频率。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序:
步骤S101,获取车内的空气流量和车内的温度,根据上述车内的空气流量和上述车内的温度,计算压缩机运行的第一目标频率;
步骤S102,根据上述车内的温度和第一预设温度,进行PI运算或者PID运算,得到第二目标频率;
步骤S103,确定上述第一目标频率和上述第二目标频率中最小的为目标频率;
步骤S104,控制上述压缩机按照上述目标频率运行,并实时获取功率器件的温度;
步骤S105,根据上述功率器件的温度与温度阈值的大小关系,至少控制上述压缩机的运行频率。
根据本申请的又一种典型的实施例,还提供了一种空调***,包括:任一种上述的驻车空调、一个或多个处理器,存储器以及一个或多个程序,其中,上述一个或多个程序被存储在上述存储器中,并且被配置为由上述一个或多个处理器执行,上述一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的方法。
上述的空调***,包括任一种上述的驻车空调、一个或多个处理器,存储器以及一个或多个程序,上述一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的方法。本申请的上述空调***,通过控制上述压缩机的运行频率,保证了车内的温度较低,以及空调流量较大,保证了驻空调***的舒适性较好。同时,保证了上述驻车空调的散热结构的散热效果较好,上述驻车空调的功率器件的温升较低,保证了上述驻车空调的可靠性较好,避免了现有技术中为防止可靠性问题造成车内的舒适性较差的问题。
在本实用新型的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如上述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
1)、本申请的驻车空调,包括壳体、蒸发器、控制器组件和压缩机总成,上述控制器组件包括控制器本体结构和散热结构,上述控制器本体结构、上述蒸发器以及上述壳体形成回风腔,上述散热结构位于上述回风腔中,且上述回风腔对应的上述壳体具有上述回风口。本申请的上述驻车空调,通过将上述散热结构放置在上述回风腔中,保证了上述散热结构可以通过车内回风气流来散热,保证了上述控制器组件上的上述散热结构的温升控制在较低的范围内,保证了上述驻车空调的可靠性较好,避免了现有技术中为防止可靠性问题造成车内的舒适性较差的问题,保证了车内的舒适性较好。并且,该方案中,仅将散热结构设置在蒸发器的回风风道内,避免了将整个控制器组件放在回风风道内容易造成凝露的问题。
2)、本申请的驻车空调的控制方法,首先获取车内的空气流量和车内的温度,根据上述车内的空气流量和上述车内的温度,计算压缩机运行的第一目标频率;然后根据上述车内的温度和第一预设温度,进行PI运算或者PID运算,得到第二目标频率;之后,确定上述第一目标频率和上述第二目标频率中最小的为目标频率;再控制上述压缩机按照上述目标频率运行,并实时获取功率器件的温度;最后,根据上述功率器件的温度与温度阈值的大小关系,至少控制上述压缩机的运行频率。本申请的上述方法,通过控制上述压缩机的运行频率,保证了车内的温度较低,以及空调流量较大,保证了车内的舒适性较好。同时,保证了上述驻车空调的散热结构的散热效果较好,上述驻车空调的功率器件的温升较低,保证了上述驻车空调的可靠性较好,避免了现有技术中为防止可靠性问题造成车内的舒适性较差的问题。
3)、本申请的驻车空调的控制装置,通过上述获取单元获取车内的空气流量和车内的温度,根据上述车内的空气流量和上述车内的温度,计算压缩机运行的第一目标频率;通过上述运算单元根据上述车内的温度和第一预设温度,进行PI运算或者PID运算,得到第二目标频率;通过上述确定单元确定上述第一目标频率和上述第二目标频率中最小的为目标频率;通过上述第一控制单元控制上述压缩机按照上述目标频率运行,并实时获取功率器件的温度;通过上述第二控制单元根据上述功率器件的温度与温度阈值的大小关系,至少控制上述压缩机的运行频率。本申请的上述方法,通过控制上述压缩机的运行频率,保证了车内的温度较低,以及空调流量较大,保证了车内的舒适性较好。同时,保证了上述驻车空调的散热结构的散热效果较好,上述驻车空调的功率器件的温升较低,保证了上述驻车空调的可靠性较好,避免了现有技术中为防止可靠性问题造成车内的舒适性较差的问题。
4)、本申请的空调***,包括任一种上述的驻车空调、一个或多个处理器,存储器以及一个或多个程序,上述一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的方法。本申请的上述空调***,通过控制上述压缩机的运行频率,保证了车内的温度较低,以及空调流量较大,保证了驻空调***的舒适性较好。同时,保证了上述驻车空调的散热结构的散热效果较好,上述驻车空调的功率器件的温升较低,保证了上述驻车空调的可靠性较好,避免了现有技术中为防止可靠性问题造成车内的舒适性较差的问题。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种驻车空调,其特征在于,包括:
壳体,具有容纳腔,所述壳体还具有回风口;
蒸发器,位于所述容纳腔内;
控制器组件,位于所述容纳腔内且位于所述蒸发器的一侧,所述控制器组件包括控制器本体结构和散热结构,所述散热结构位于所述控制器本体结构的表面上,所述控制器本体结构包括功率器件,所述散热结构用于对所述功率器件散热,所述控制器本体结构、所述蒸发器以及所述壳体形成回风腔,所述散热结构位于所述回风腔中,且所述回风腔对应的所述壳体具有所述回风口;
压缩机总成,位于所述容纳腔内且所述蒸发器连通。
2.根据权利要求1所述的驻车空调,其特征在于,所述控制器组件倾斜地设置在所述容纳腔内。
3.根据权利要求1所述的驻车空调,其特征在于,所述散热结构的高度方向与所述回风腔内的风向垂直。
4.根据权利要求3所述的驻车空调,其特征在于,所述控制器组件包括:
具有开口的盒体,所述盒体的与所述开口相对的表面上具有第一容纳口;
盒盖,盖设在所述盒体的开口上,与所述盒体形成控制容纳腔;
安装板,具有第二容纳口,所述盒体设置在所述安装板上,且所述第一容纳口和所述第二容纳口对应设置;
主板,包括主板本体和散热结构,所述主板本体还包括功率器件,所述散热结构与所述功率器件接触设置,所述主板本***于所述控制容纳腔内且所述散热结构通过所述第一容纳口和所述第二容纳口突出于所述盒体。
5.根据权利要求1所述的驻车空调,其特征在于,所述驻车空调还包括:
节流组件,位于所述容纳腔内且与所述蒸发器连通;
冷凝风机组件,位于所述容纳腔内且与所述节流组件连通;
冷凝器,位于所述容纳腔内且与所述冷凝风机组件连通以及所述压缩机总成分别连通;
底盘组件,位于所述容纳腔内且位于所述冷凝风机组件的另一侧;
蒸发器总成,位于所述容纳腔内;
蒸发风机组件,位于所述容纳腔内且位于所述蒸发器的一侧;
内机组件,位于所述容纳腔内且位于所述蒸发风机组件的出风侧,所述内机组件的出风口为所述空调的出风口。
6.一种空调***,其特征在于,包括:权利要求1至5中任一项所述的驻车空调。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112590495A (zh) * 2020-12-30 2021-04-02 珠海格力电器股份有限公司 驻车空调、其控制方法、计算机可读存储介质和空调***

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