用于驻车空调器的控制方法、控制器和驻车空调器与流程

1.本发明涉及一种用于驻车空调器的控制方法、控制器和驻车空调器，属于驻车空调器控制技术应用领域。


背景技术：

2.驻车空调器广泛应用在卡车、房车等采用车载蓄电池的汽车上，在汽车发动机工作时，其带动发电机的发电为驻车空调器进行供电，而在发动机停止时，依赖蓄电池进行供电，由于驻车空调器消耗的电流相对高，蓄电池电池容量有限，因此蓄电池对车载空调器的供电电流不能太高，因而限制了车载空调器的制冷效果，如何具体的控制驻车空调器的运行状态，使得同时能兼顾空调器的制冷效果和满足蓄电池的输出电流限制要求，使其不止放电过度导致亏电，是一个需要解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明针对现有的驻车空调器不能较好的控制其运行状态，使其同时兼顾空调器的制冷需求和蓄电池放电能力需求的问题。
4.具体地，本发明公开一种用于驻车空调器的控制方法，该控制方法包括：
5.获取在驻车空调器的压缩机开启时，为驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态；
6.根据电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态；
7.根据发动机的运行状态控制驻车空调器的压缩机运行频率。
8.可选地，获取为驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态包括：
9.获取蓄电池的电压的下降幅度；
10.根据电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态包括：
11.在蓄电池的电压的下降幅度低于预设幅度的情况下，确定发动机为开启状态，否则，发动机为停止状态。
12.可选地，该控制方法还包括：
13.确定蓄电池的容量大小；
14.根据容量大小对预设幅度进行修正。
15.可选地，获取为驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态包括：
16.获取蓄电池的电压的下降速率；
17.根据电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态包括：
18.在蓄电池的电压的下降速率低于预设速率的情况下，确定发动机为开启状态，否则，发动机为停止状态。
19.可选地，该控制方法还包括：
20.确定蓄电池的容量大小；
21.根据容量大小对预设速率进行修正。
22.可选地，根据发动机的运行状态控制驻车空调器的压缩机运行频率包括：
23.在发动机为开启状态的情况下，控制压缩机以预设的高升频速率启动第一预设时间；
24.控制压缩机在当前频率上升频预设频率；
25.在发动机为停止状态的情况下，控制压缩机以预设的低升频速率启动第二预设时间；
26.其中第二预设时间大于第一预设时间。
27.可选地，该控制方法还包括：
28.确定蓄电池的容量大小；
29.在发动机为停止状态的情况下，根据容量大小控制压缩机的运行频率和运行时间，以避免蓄电池下降过低导致亏电。
30.可选地，确定蓄电池的容量大小包括：
31.在发动机为停止状态的情况下，控制压缩机的运行频率以使得压缩机的运行电流稳定于预设电流值，并维持压缩机运行第三预设时间；
32.获取第三预设时间内蓄电池的电压下降幅度；
33.根据电压下降幅度估算蓄电池的容量大小。
34.本发明还提出一种用于驻车空调器的控制器，控制器由驻车空调器的蓄电池进行供电，控制器连接压缩机，以控制压缩机的运行频率，控制器被配置成：
35.获取在驻车的压缩机开启时，为驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态；
36.根据电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态；
37.根据发动机的运行状态控制驻车空调器的压缩机运行频率。
38.本发明还提出一种驻车空调器，驻车空调器内部设置有上述的用于驻车空调器的控制器。
39.本发明的用于驻车空调器的控制方法，通过获取在驻车空调器的压缩机开启时，为驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态，并根据电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态，以此根据发动机的运行状态控制驻车空调器的压缩机运行频率。从而使得蓄电池供电时不至于过度放电导致其亏电伤害蓄电池寿命，而且在发动机运行时尽量的提升驻车空调器的制冷能力，实现快速的降温效果。
附图说明：
40.图1为本发明实施例的用于驻车空调器的控制方法的流程图；
41.图2为本发明另一实施例的用于驻车空调器的控制方法的流程图；
42.图3为本发明用于驻车空调器的控制方法实施例中确定蓄电池容量的大小的流程图；
43.图4为本发明实施例的驻车空调器的压缩机在发动机开启和停止状态下压缩机的启动频率变化曲线图；
44.图5为本发明实施例的用于驻车空调器的控制器的简化方框图。
具体实施方式
45.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
46.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
47.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
48.本发明提出一种用于驻车空调器的控制方法，如图1所示，该控制方法包括以下步骤：
49.s100、获取在驻车空调器的压缩机开启时，为驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态；
50.s200、根据电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态；
51.s300、根据发动机的运行状态控制驻车空调器的压缩机运行频率。
52.其中在步骤s100和步骤s200中，驻车空调器的运行由蓄电池对其进行直流供电，驻车空调器的压缩机启动时，其需要消耗很大的电流如超过30a，以此会使得蓄电池电压拉低。在汽车发动机启动后，其带动发电机同时对蓄电池进行充电，此时驻车空调器的运行电流由发电机提供，其电压也会拉低，但明显和发电机停止蓄电池供电的电压拉低变化情况不同，因此通过检测蓄电池的电压的变化特征，可以确定发动机的运行状态，如发动机是停止还是启动，甚至进一步能识别出发动机此时的转速状态，因为高转速时，发电机的发电电压也输出高，此时加载在蓄电池上的电压也对应提高，以此通过电压值的变化可以进行识别。
53.在步骤s300中，在识别到发动机的运行状态是启动还是停止时，就可以控制压缩机的对应的运行频率大小，如果发动机为停止，可以控制压缩机的运行频率对应的降低，这样控制压缩机的消耗电流在蓄电池供电电流限制值以下，避免蓄电池过渡放电；如果发动机为运行，则可以控制压缩机的运行频率提升，从而增加驻车空调器的制冷能力，使得汽车所在空间内能迅速降温。进一步的，还可以根据发动机运行时，其转速的高低带动发电机输出电压的对应高低不同，控制压缩机运行的高频率具体的频率值的不同，从而充分的实现供电电压和压缩机运行频率的匹配，进一步地的实现快速的降温效果。
54.因此本技术的驻车空调的控制方法，通过根据蓄电池的电压变化识别发动机的运行状态，进而根据发动机的运行状态控制驻车空调的压缩机运行频率，以此使得蓄电池供电时不至于过度放电导致其亏电伤害蓄电池寿命，而且在发动机运行时尽量的提升驻车空调器的制冷能力，实现快速的降温效果。
55.上述实施例中的蓄电池的电压变化状态和根据电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态有多种可实现方式。
56.在其中一种可实现方式中，获取为驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态包括：获取蓄电池的电压的下降幅度。根据电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态包括：在蓄电池的电压的下降幅度低于预设幅度的情况下，确定发动机为开启状态，否则，发动机为停止状态。其中蓄电池电压下降的幅度范围优选为0.3v至1v。如优选为0.7v，当检测到蓄电池电压降幅超过0.7v时，即可确定为此时发动机为停机状态，如果低于0.7v，确定为发动机启动状态。
57.在另一种可实现方式中，获取为驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态包括：获取蓄电池的电压的下降速率。根据电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态包括：在蓄电池的电压的下降速率低于预设速率的情况下，确定发动机为开启状态，否则，发动机为停止状态。其中蓄电池的电压的下降速率范围优选为0.02v/分钟至0.1v/分钟，如优选为0.05v/分钟，如果检测到蓄电池电压的下降速率低于0.05v/分钟，则确定为发动机启动状态，在检测到蓄电池电压的下降速率超过0.05v/分钟，则确定为发动机停机状态。
58.进一步地，在本技术的一些实施例中，如图2所示，上述的控制方法还包括：
59.s400、确定蓄电池的容量大小；
60.s500、根据蓄电池的容量大小对预设幅度或预设速率进行修正。
61.在上述实施例中，在获取蓄电池的电压变化状态时，没有考虑蓄电池实际容量的大小，是以蓄电池为正常接近标称容量的状态测试获得数据，实际蓄电池随着使用的进行，其容量会下降，内阻也会升高，放电电流的大小也随着发送变化。因此上述实施例中判断蓄电池电压变化的参考数据也应该随着做相应的修正，具体对上述实施例中提到的预设幅度或预设速率进行修正，以使得判断发动机运行状态的结果更加准确。
62.具体地，为了检测蓄电池容量的大小，做为一种可实现的方案，如图3所示，确定蓄电池的容量大小包括：
63.s410、在发动机为停止状态的情况下，控制压缩机的运行频率以使得压缩机的运行电流稳定于预设电流值，并维持压缩机运行第三预设时间；
64.s420、获取第三预设时间内蓄电池的电压下降幅度；
65.s430、根据电压下降幅度估算蓄电池的容量大小。
66.在该实施例中，在确定发动机为停止状态的情况下，可控制压缩机的运行一个第三预设时间如30秒至1分钟的时间，压缩机运行于较低的频率如50hz，以使得压缩机的工作电流维持在较低值如10a左右，在控制压缩机运行过程中，由于空调器所处的指令工况会发生变化，其压缩机的负荷也随着变化，因此如果控制压缩机运行于一恒定的频率，其工作电流也会发生改变，为了实现压缩机的工作电流稳定于预设电流值如10a附近，可实时的调整压缩机的运行频率，以使得其工作电流稳定。同时实时检测蓄电池电压的变化，在压缩机运行完成第三预设时间后，获取蓄电池电压下降的幅度，如此根据蓄电池电压下降的幅度可以简单的估算当前蓄电池容量的大小。容量大的蓄电池对应的电压下降幅度会相对小，反之电压下降幅度会相对大。
67.上述的实施例的确定蓄电池容量的方案，需要控制压缩机运行在一个特定的工作电流，与驻车空调的运行状态可能不符合，使得压缩机在运行的第三预设时间段内驻车空调器的制冷量不能满足用户的需求，为解决此问题，在驻车空调器的当前运行状态下，在第
三预设时间内，实时检测压缩机的运行电流和电压，以此实时的计算压缩机的耗电功率，并根据在此时间内压缩机的一系列耗电功率值来计算压缩机的耗电量，根据耗电量的大小来估算蓄电池容量的大小。此方案不会与当前驻车空调器的运行状态干涉，但计算耗电量过程相对复杂，因为压缩机的功率在运行过程中会发生变化，因此实施检测其耗电功率，并针对每个不同的耗电功率对于的耗电量进行累加以此得到此时间段内的总的耗电量，类似一个积分的计算过程。
68.上述确定蓄电池的容量的执行过程可以在每隔固定的时间持续的进行，如每隔10-15天检测一次，并将每次的检测结果存储在控制器的存储芯片如eeprom芯片中，以此与前几次的容量数据进行对比，从而更准确的对上述的预设幅度或预设速率进行修正。具体地，在对预设幅度或预设速率进行修正时，可以根据每一次检测的容量结果和上一次的对比，根据对比的差值来对其进行微调。如通过前后两次检测数据对比，发现蓄电池容量减少了5ah，可参考容量每减少10ah预设幅度调低0.05v的标准，将当前的预设幅度0.7v调整为0.675v；或者参考容量每减少10ah预设速率每调高0.01v的标准，将当前的预设速率由0.05v/分钟调高为0.55v/分钟。如此实现随着驻车空调器的工作时间的推进，不断的检测蓄电池容量，对预设幅度或预设速率进行持续的修正，从而使得判断发动机的运行状态的结果的准确度不会变低，保存稳定的检测状态。
69.在本技术的一些实施例中，根据发动机的运行状态控制驻车空调的压缩机运行频率包括：
70.在发动机为开启状态的情况下，控制压缩机以预设的高升频速率启动第一预设时间；
71.控制压缩机在当前频率上升频预设频率。
72.在发动机为停止状态的情况下，控制压缩机以预设的低升频速率启动第二预设时间。
73.其中第二预设时间大于第一预设时间。
74.具体地，在该实施例中，压缩机的运行状态变化曲线如图4所示，驻车空调开启时，确定发动机为开启的状态时，可首先控制压缩机以预设的高升频速率快速启动一个较短的第一预设时间，如控制压缩机30hz/s的升频速率运行2秒，使得压缩机的运行频率迅速升频到60hz，如图4中的变化线段l1，接着在当前频率的基础上，采用较低的升频速率在将压缩机频率升频预设频率如再升频30hz，使得压缩机运行频率最终达到90hz的超高频率，如图4中的变化线段l2，从而使得车辆所在的空间能迅速降温。接着驻车空调监测空间内的室温的变化，如果已经达到预设的温度，或者压缩机运行此超高频率预设时间如5分钟，再控制压缩机退出此超高频率运行，以减少对车辆的发电机的供电负荷。
75.当发动机为关闭时，由于此时完全由蓄电池进行供电，因此压缩机不适宜跑高频，而且升频速率要相对低，此时驻车空调开机后，可以控制压缩机以预设的低升频速率启动第二预设时间，如以1hz/s的升频速率运行1分钟左右，以此缓慢升频到60hz的频率，如图4中的变化线段l3，从而控制压缩机的工作电流不止过大。
76.进一步地，在本发明的一些实施例中，在根据发动机的运行状态控制驻车空调的压缩机运行频率之前还包括：
77.s600、获取驻车空调器的当前环境温度；
78.s700、获取驻车空调器的压缩机的排气和吸气对应的的高低压压差；
79.s800、在当前环境温度处于预设温度范围且高低压压差处于预设范围值的情况下，允许压缩机启动。
80.驻车空调器的压缩机启动时，对环境温度和压缩机的排气口和吸气口中的高低压压差需要满足一定的条件，否则，环境温度过高或者高低、以及压缩机的排气口和吸气口对应的高低压压差过低或者过高，会容易导致与压缩机内的压力不平衡，从而使得压缩机启动出现不顺畅导致失败的现象。具体地，以制冷模式为例，当前环境温度需要满足大于等于20℃，低于50℃的条件，而冷凝器管路中的高低压压差可以通过判断冷凝器管温和室外环境温度的差值来确定，一般二者的差值为大于等于零度且小于等于6℃。如此满足上述条件时，可以确定压缩机内部的压力不止过高或者高低，以此使得压缩机能顺畅的启动。从而提升驻车空调器的工作可靠性。
81.进一步地，在本发明的一些实施例中，当发动机为关闭时，上述的控制方法还包括：
82.确定蓄电池的容量大小；
83.在发动机为停止状态的情况下，根据容量大小控制压缩机的运行频率和运行时间，以避免蓄电池下降过低导致亏电。
84.在该实施例中，可参考前述实施例中的方案估算蓄电池的容量大小，进一步可以将当前的蓄电池容量估算值与前几次检测结果进行比较，从而获得蓄电池容量变化的数据，根据此变化的数据控制压缩机本次的运行频率和运行时间。例如当估算蓄电池的容量为200ah时，可以控制压缩机运行60hz的频率持续运行10小时，而当蓄电池的容量为190ah时，可以控制压缩机运行60hz的频率持续运行9小时。或者通过估算本次的蓄电池容量相对上一次检测的容量下降了15ah，则本次压缩机运行的频率可调整为55hz且持续9小时。防止蓄电池过于放电导致亏电对其造成损伤。
85.本发明还提出一种用于驻车空调器的控制器，如图5所示，控制器20由车辆的蓄电池10进行供电，一般的载重货车的蓄电池10为两个串联，电压达到24v，容量可达220ah，而驻车空调器的工作电流根据压缩机30的运行频率的变化最高可达如35a左右。车辆的发动机开启时，其带动发电机进行发电，一方面对蓄电池10进行充电，同时为驻车空调器进行供电。驻车空调器开机后，压缩机30的运行电流由发电机提供。
86.在该实施例中，控制器20被配置成：获取在驻车的压缩机30开启时，为驻车空调供电的蓄电池10的电压变化状态；根据电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态；根据发动机的运行状态控制驻车空调的压缩机30运行频率。
87.驻车空调器的运行由蓄电池10对其进行直流供电，驻车空调器的压缩机30启动时，其需要消耗很大的电流如超过30a，以此会使得蓄电池10电压拉低。在汽车发动机启动后，其带动发电机同时对蓄电池10进行充电，此时驻车空调器的运行电流由发电机提供，其电压也会拉低，但明显和发电机停止蓄电池10供电的电压拉低变化不同，因此通过检测蓄电池10的电压的变化特征，可以确定发动机的运行状态，如发动机是停止还是启动，甚至进一步能识别出发动机此时的转速状态，因为高转速时，发电机的发电电压也输出高，此时加载在蓄电池10上的电压也对应提高，以此通过电压值的变化可以进行识别。
88.在识别到发动机的运行状态是启动还是停止时，就可以控制压缩机30的对应的运
行频率大小，如果发动机为停止，可以控制压缩机30的运行频率对应的降低，这样控制压缩机30的消耗电流在蓄电池10供电电流限制值以下，避免蓄电池10过渡放电；如果发动机为运行，则可以控制压缩机30的运行频率提升，从而增加驻车空调器的制冷能力，使得汽车所在空间内能迅速降温。进一步的，还可以根据发动机运行时，其转速的高低带动发电机输出电压的对应高低不同，控制压缩机30运行的高频率具体的频率值的不同，从而充分的实现供电电压和压缩机30运行频率的匹配，进一步地的实现快速的降温效果。
89.因此本技术的用于驻车空调的控制器20，通过根据蓄电池10的电压变化识别发动机的运行状态，进而根据发动机的运行状态控制驻车空调的压缩机30运行频率，以此使得蓄电池10供电时不至于过度放电导致其亏电伤害蓄电池10寿命，而且在发动机运行时尽量的提升驻车空调器的制冷能力，实现快速的降温效果。
90.本发明还提出一种驻车空调器，该驻车空调器内设置有上述实施例提到的用于驻车空调器的控制器。驻车空调器能准确的识别车辆的发动机的运行状态，并根据发动机的运行状态控制驻车空调的压缩机运行频率，以此使得蓄电池供电时不至于过度放电导致其亏电伤害蓄电池寿命，而且在发动机运行时尽量的提升驻车空调器的制冷能力，实现快速的降温效果，以此提升用户体验。
91.在本说明书的描述中，参考术语“第一实施例”、“第二实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置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、方法、装置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。
92.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种用于驻车空调器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：获取在所述驻车空调器的压缩机开启时，为所述驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态；根据所述电压变化状态确定所述驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态；根据所述发动机的运行状态控制所述驻车空调器的压缩机运行频率。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取为所述驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态包括：获取所述蓄电池的电压的下降幅度；所述根据所述电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态包括：在所述蓄电池的电压的下降幅度低于预设幅度的情况下，确定所述发动机为开启状态，否则，所述发动机为停止状态。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：确定所述蓄电池的容量大小；根据所述容量大小对所述预设幅度进行修正。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取为所述驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态包括：获取所述蓄电池的电压的下降速率；所述根据所述电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态包括：在所述蓄电池的电压的下降速率低于预设速率的情况下，确定所述发动机为开启状态，否则，所述发动机为停止状态。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：确定所述蓄电池的容量大小；根据所述容量大小对所述预设速率进行修正。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述发动机的运行状态控制所述驻车空调器的压缩机运行频率包括：在所述发动机为开启状态的情况下，控制所述压缩机以预设的高升频速率启动第一预设时间；控制所述压缩机在当前频率上升频预设频率；在所述发动机为停止状态的情况下，控制所述压缩机以预设的低升频速率启动第二预设时间；其中所述第二预设时间大于所述第一预设时间。7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：确定所述蓄电池的容量大小；在所述发动机为停止状态的情况下，根据所述容量大小控制所述压缩机的运行频率和运行时间，以避免所述蓄电池下降过低导致亏电。8.根据权利要求3、5、7任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述确定所述蓄电池的容量大小包括：在所述发动机为停止状态的情况下，控制所述压缩机的运行频率以使得所述压缩机的运行电流稳定于预设电流值，并维持所述压缩机运行第三预设时间；
获取第三预设时间内所述蓄电池的电压下降幅度；根据所述电压下降幅度估算所述蓄电池的容量大小。9.一种用于驻车空调器的控制器，所述控制器由所述驻车空调器的蓄电池进行供电，所述控制器连接压缩机，以控制所述压缩机的运行频率，其特征在于，所述控制器被配置成：获取在所述驻车空调器的压缩机开启时，为所述驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态；根据所述电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态；根据所述发动机的运行状态控制所述驻车空调器的压缩机运行频率。10.本发明还提出一种驻车空调器，所述驻车空调器内部设置有如权利要求9所述的用于驻车空调器的控制器。

技术总结
本发明涉及一种用于驻车空调器的控制方法、控制器和驻车空调器，通过获取在驻车空调器的压缩机开启时，为驻车空调器供电的蓄电池的电压变化状态，并根据电压变化状态确定驻车空调器所在车辆的发动机的运行状态，以此根据发动机的运行状态控制驻车空调的压缩机运行频率。从而使得蓄电池供电时不至于过度放电导致其亏电伤害蓄电池寿命，而且在发动机运行时尽量的提升驻车空调器的制冷能力，实现快速的降温效果。降温效果。降温效果。


技术研发人员：黄勇 何俊辉 白丽娜 李丽玲
受保护的技术使用者：广东希塔变频技术有限公司
技术研发日：2023.01.19
技术公布日：2023/7/21