一种具备自动充电功能的车载电动空调及其控制方法与流程

1.本发明属于作业运输一般车辆驾驶室加热或冷却环控设备技术领域，具体涉及一种具备自动充电功能的车载电动空调及其控制方法。


背景技术：

2.目前，长途卡车司机大部分的工作时间都用在了路上行驶，在这区间，有近一半的司机需要选择在车里过夜，这就需要用到车载空调。但现有技术下的一般车载空调在工作时，需要发动机一直工作，功效低，油耗高。基于此，车载电动空调就成为卡车司机不可或缺的长途休息伴侣。车载电动空调是一种节能环保的电驱空调，采用车载蓄电池供电，能效虽然高，但是，空调长时间连续运行会带来蓄电池馈电问题，许多司机因此会担心一觉起来打不着火问题的出现，大多数司机都会有电量焦虑。针对此问题，行业内一般是采用低电压保护的办法：即当整车电压低于设定阈值后，车载电动空调停机，但是此时，车内环境舒适性变差，这样又会给需要空调长时间连续工作的司机带来困扰。对此矛盾，针对车载电动空调不能够连续工作、卡车司机存在用电量焦虑的问题，为困扰司机使用的突出问题。对此，现针对车载电动空调的控制方法提出如下改进技术方案。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题：提供一种具备自动充电功能的车载电动空调及其控制方法，解决现有车载电动空调不能连续工作使用，存在用电量焦虑的问题。
4.本发明采用的技术方案：一种具备自动充电功能的车载电动空调的控制方法，实时检测蓄电池输出电压、电流以及电量；当蓄电池电压、电流以及电量中检测值低于设定安全阈值时，检测车辆各种状态信息；确认车辆处于安全状态后，启动车辆发动机给蓄电池充电；当检测到蓄电池充满电后，重新检测并确认车辆是否处于安全状态，是则控制发动机熄火。
5.上述技术方案中，优选地：所述车辆各种状态信息通过can总线进行采集；启动车辆发动机给蓄电池充电的操作同样通过can总线控制指令进行。
6.上述技术方案中，优选地：当车载电动空调的能耗值即蓄电池输出电压与电流的乘积大于等于蓄电池电量的20％，或蓄电池电压低于22v时，则认为蓄电池需要充电；且车载电动空调的能耗值阈值以及蓄电池电压阈值根据蓄电池厂家老化参数表和蓄电池使用时间自动调整。
7.上述技术方案中，进一步地：启动车辆发动机给蓄电池充电前，检测车辆各种状态信息，此时检测的所述车辆的安全状态包括如下内容：
8.(1)采集到的环境温度或发动机的水温大于等于发动机的冷启动温度，才能启动发动机；采集到的环境温度或发动机的水温低于发动机的冷启动温度时，先启动发动机预热功能，对发动机预热完成后再启动发动机。
9.(2)采集到车载电动空调工作并且自动充电开关激活。
10.(3)采集到驾驶室舱门关闭、驾驶室前面罩关闭、驾驶室落到位。
11.(4)采集到车速信号为零，离合器松开，油门踏板处于零位，档位处于空挡，手刹信号有效。
12.上述技术方案中，进一步地：当检测到蓄电池充满电后，重新检测并确认车辆是否处于安全状态，此时检测的所述车辆的安全状态包括如下内容：
13.(1)检查到当前发动机的启动循环是由控制器下发启动指令完成。
14.(2)采集到车载电动空调工作并且自动充电开关激活。
15.(3)采集到驾驶室侧门关闭、驾驶室前面罩关闭、驾驶室落到位。
16.(4)采集到车速信号为零，离合器松开，油门踏板处于零位，档位处于空挡，手刹信号有效。
17.上述技术方案中，优选地：启动车辆发动机给蓄电池充电时，所述发动机在怠速转速下运行充电，所述发动机怠速运行的具体转速依据发动机参数表执行设定。
18.上述技术方案中，优选地：实时检测发动机充电电流、车载电动空调工作电流；当发动机充电电流接近车载电动空调工作电流即车辆静态工作电流参数时，或蓄电池充电电量超过蓄电池电量的80％时，判定蓄电池充满电。
19.一种具备自动充电功能的车载电动空调，所述车载电动空调包括任一所述控制方法下所使用的车载电动空调，且所述车载电动空调采用can总线通讯方式控制运行；所述车载电动空调包括空调控制器或整车控制器，所述空调控制器或整车控制器通过can总线通讯连接仪表、发动机控制器、变速箱控制器、车身控制器、制动控制器以及蓄电池控制器。
20.本发明与现有技术相比的优点：
21.1、本发明无需更改车载电动空调主机组成，在蓄电池容量不足时，并确定车辆安全后，能够自动启动车辆发动机对蓄电池进行充电，并在蓄电池充满后，再次分析判断车辆处于安全状态后，下发发动机熄火指令，停止发动机运行，从而保证车载电动空调的连续使用，解决蓄电池用电焦虑的问题。
22.2、本发明自动启、停运行发动机前，对整车的安全条件进行全面检查，有效保证发动机启停运行过程的安全性、平顺性和可靠性，延长发动机使用寿命，保证车辆和驾乘人员安全。
23.3、本发明除了实时监测电压外，也实时监测电流，阈值的设置根据蓄电池厂家老化参数表和蓄电池使用时间自动调整；避免了蓄电池老化带来的电压不准问题的出现。
24.4、本发明发动机充电时，自动调整发动机至怠速运行转速运行，实现发动机在经济转速下的充电，提高充电速度的同时，有效降低油耗。
25.5、本发明发动机充电时，实时监测发送机充电电流，实时监测空调工作电流，当发动机充电电流接近空调工作电流时，或蓄电池充电电量，即蓄电池充电电压乘以充电电流的乘积超过蓄电电量的80％的时候，判定蓄电池充满，有效满足铅酸蓄电池浅充浅放的特性需求。
附图说明
26.图1为本发明控制方法流程图；
27.图2为本发明的can总线控制接线原理图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图1-2，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
29.(如图1所示)一种具备自动充电功能的车载电动空调的控制方法，实时检测蓄电池输出电压、电流以及电量；当蓄电池电压、电流以及电量中检测值低于设定安全阈值时，检测车辆各种状态信息；确认车辆处于安全状态后，启动车辆发动机给蓄电池充电；当检测到蓄电池充满电后，重新检测并确认车辆是否处于安全状态，是则控制发动机熄火，从而保证车载电动空调的连续使用，解决蓄电池用电焦虑的问题。
30.(如图2所示)上述实施例中，优选地：所述车辆各种状态信息通过can总线进行采集；启动车辆发动机给蓄电池充电的操作同样通过can总线控制指令进行。提高通讯效率，简化接线连接。
31.上述实施例中，优选地：当车载电动空调的能耗值即蓄电池输出电压与电流的乘积大于等于蓄电池电量的20％，或蓄电池电压低于22v时，则认为蓄电池需要充电；且车载电动空调的能耗值阈值以及蓄电池电压阈值根据蓄电池厂家老化参数表和蓄电池使用时间自动调整。
32.可见，本发明除了实时监测电压外，也实时监测电流，采用双重监测安全阈值的方法，且阈值的设置根据蓄电池厂家老化参数表和蓄电池使用时间自动调整；避免了蓄电池老化带来的电压不准问题的出现。
33.上述实施例中，进一步地：启动车辆发动机给蓄电池充电前，通过can总线采集检测车辆各种状态信息，即对整车安全条件进行检查，保证车辆启动不影响发动机使用寿命和可靠性，保证车辆和驾乘人员安全，使得检测的所述车辆的安全状态包括如下内容，方才启动发动机：
34.安全内容包括：(1)采集到的环境温度或发动机的水温大于等于发动机的冷启动温度，才能启动发动机；采集到的环境温度或发动机的水温低于发动机的冷启动温度时，先启动发动机预热功能，对发动机预热完成后再启动发动机。
35.(2)采集到车载电动空调工作并且自动充电开关激活。
36.(3)采集到驾驶室舱门关闭、驾驶室前面罩关闭、驾驶室落到位。
37.(4)采集到车速信号为零，离合器松开，油门踏板处于零位，档位处于空挡，手刹信号有效。
38.可见，本发明自动启动运行发动机前，对整车的安全条件进行全面检查，有效保证发动机启动运行过程的安全性、平顺性和可靠性，延长发动机使用寿命，保证车辆和驾乘人员安全。即当整车安全检测符合上述内容描述后才启动发动机。
39.同理地，上述实施例中，进一步地：当检测到蓄电池充满电后，重新检测并确认车辆是否处于安全状态，此时检测的所述车辆的安全状态包括如下内容：
40.(1)检查到当前发动机的启动循环是由控制器下发启动指令完成。
41.(2)采集到车载电动空调工作并且自动充电开关激活。
42.(3)采集到驾驶室侧门关闭、驾驶室前面罩关闭、驾驶室落到位。
43.(4)采集到车速信号为零，离合器松开，油门踏板处于零位，档位处于空挡，手刹信号有效。
44.即当检测到的车辆满足上述安全状态后才关闭发动机。发动机控制器或整车控制器控制发动机停止运行前，通过车辆can总线采集车辆安全状态信息，对整车安全条件进行检查，保证熄火不影响车辆安全和其他正在进行的工作。
45.因此，本发明自动停止运行发动机前，对整车的安全条件进行全面检查，有效保证发动机停止运行过程的安全性、平顺性和可靠性，延长发动机使用寿命，保证车辆和驾乘人员安全。
46.上述实施例中，优选地：启动车辆发动机给蓄电池充电时，所述发动机在怠速转速下运行充电，所述发动机怠速运行的具体转速依据发动机参数表执行设定。本发明发动机充电时，自动调整发动机至怠速运行转速运行，实现发动机在经济转速下的充电，提高充电速度的同时，还能有效降低油耗。
47.上述实施例中，优选地：实时检测发动机充电电流、车载电动空调工作电流。为判断何时充好电，当发动机充电电流接近车载电动空调工作电流即车辆静态工作电流参数时，或蓄电池充电电量超过蓄电池电量的80％时，判定蓄电池充满电。
48.其中，本发明发动机充电时，实时监测发送机充电电流，实时监测空调工作电流，当发动机充电电流接近空调工作电流时，或蓄电池充电电量，即蓄电池充电电压乘以充电电流的乘积超过蓄电电量的80％的时候，判定蓄电池充满，有效满足铅酸蓄电池浅充浅放的特性需求。
49.本发明还包括一种具备自动充电功能的车载电动空调。所述车载电动空调包括任一控制方法下所使用的车载电动空调，且所述车载电动空调采用can总线通讯方式控制运行。
50.(如图2所示)所述车载电动空调包括空调控制器或整车控制器，所述空调控制器或整车控制器通过can总线通讯连接仪表、发动机控制器、变速箱控制器、车身控制器、制动控制器以及蓄电池控制器等。即通过can总线向发动机控制器或者整车控制器发送发动机启、停运行的工作指令，由发动机驱动现有发电机给蓄电池充电；蓄电池充满后，分析判断车辆状态安全时，下发发动机熄火指令。
51.需要说明的是：所述车载电动空调主机包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流元件、风机及必要辅助设备，可在汽车发动机停止和运行时向驾驶室提供处理过空气。车载电动空调主机是本发明产品的必要组成。但本发明功能的实现，不涉及空调主机硬件结构的变更。
52.通过以上描述可以发现：本发明有效保证车载电动空调的连续使用，解决蓄电池用电焦虑的问题。本发明发动机自动启停运行前，对整车安全条件进行全面检查，有效保证发动机启停运行过程的安全性、平顺性和可靠性，延长发动机使用寿命，保证车辆和驾乘人员安全。本发明除了实时监测电压外，也实时监测电流，避免了蓄电池老化带来的电压不准问题的出现。本发明充电时，自动调整发动机至怠速运行转速运行，实现经济转速下的充电，提高充电速度的同时，有效降低油耗。本发明蓄电池充电电量超过蓄电电量的80％时判定充满，有效满足铅酸蓄电池浅充浅放的特性需求。
53.综上所述，本发明在不改变车载电动空调硬件的条件下，有效保证车载电动空调的连续使用需求，消除用量焦虑；且发动机充电稳定、安全、可靠、经济、实用、高效。
54.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
55.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种具备自动充电功能的车载电动空调的控制方法，其特征在于：实时检测蓄电池输出电压、电流以及电量；当蓄电池电压、电流以及电量中检测值低于设定安全阈值时，检测车辆各种状态信息；确认车辆处于安全状态后，启动车辆发动机给蓄电池充电；当检测到蓄电池充满电后，重新检测并确认车辆是否处于安全状态，是则控制发动机熄火。2.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于：所述车辆各种状态信息通过can总线进行采集；启动车辆发动机给蓄电池充电的操作同样通过can总线控制指令进行。3.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于：当车载电动空调的能耗值即蓄电池输出电压与电流的乘积大于等于蓄电池电量的20％，或蓄电池电压低于22v时，则认为蓄电池需要充电；且车载电动空调的能耗值阈值以及蓄电池电压阈值根据蓄电池厂家老化参数表和蓄电池使用时间自动调整。4.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于：启动车辆发动机给蓄电池充电前，检测车辆各种状态信息，此时检测的所述车辆的安全状态包括如下内容：(1)采集到的环境温度或发动机的水温大于等于发动机的冷启动温度，才能启动发动机；采集到的环境温度或发动机的水温低于发动机的冷启动温度时，先启动发动机预热功能，对发动机预热完成后再启动发动机；(2)采集到车载电动空调工作并且自动充电开关激活；(3)采集到驾驶室舱门关闭、驾驶室前面罩关闭、驾驶室落到位；(4)采集到车速信号为零，离合器松开，油门踏板处于零位，档位处于空挡，手刹信号有效。5.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于：当检测到蓄电池充满电后，重新检测并确认车辆是否处于安全状态，此时检测的所述车辆的安全状态包括如下内容：(1)检查到当前发动机的启动循环是由控制器下发启动指令完成；(2)采集到车载电动空调工作并且自动充电开关激活；(3)采集到驾驶室侧门关闭、驾驶室前面罩关闭、驾驶室落到位；(4)采集到车速信号为零，离合器松开，油门踏板处于零位，档位处于空挡，手刹信号有效。6.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于：启动车辆发动机给蓄电池充电时，所述发动机在怠速转速下运行充电，所述发动机怠速运行的具体转速依据发动机参数表执行设定。7.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于：实时检测发动机充电电流、车载电动空调工作电流；当发动机充电电流接近车载电动空调工作电流即车辆静态工作电流参数时，或蓄电池充电电量超过蓄电池电量的80％时，判定蓄电池充满电。8.一种具备自动充电功能的车载电动空调，其特征在于：所述车载电动空调包括如权利要求1-7任一所述控制方法下所使用的车载电动空调，且所述车载电动空调采用can总线通讯方式控制运行；所述车载电动空调包括空调控制器或整车控制器，所述空调控制器或整车控制器通过can总线通讯连接仪表、发动机控制器、变速箱控制器、车身控制器、制动控制器以及蓄电池控制器。

技术总结
提供一种具备自动充电功能的车载电动空调及其控制方法，实时检测蓄电池输出电压、电流以及电量；当蓄电池电压、电流以及电量中检测值低于设定安全阈值时，检测车辆各种状态信息，确认车辆处于安全状态后，启动车辆发动机给蓄电池充电；当检测到蓄电池充满电后，重新检测并确认车辆是否处于安全状态，是则控制发动机熄火。本发明在不改变车载电动空调硬件的条件下，有效保证车载电动空调的连续使用需求，消除电量焦虑；且发动机自动启停运行充电，稳定、安全、可靠、经济、实用、高效。高效。高效。


技术研发人员：赵峻 平昭琪 王晶
受保护的技术使用者：陕汽集团商用车有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/8/24