本發明專利技術公開了一種太陽能車載空調器,包括混合直流電源、電源控制器、逆變器和壓縮機制冷系統,混合直流電源、電源控制器、逆變器和壓縮機制冷系統依次相連。本發明專利技術以太陽能、蓄電池、車載發電機為混合直流電源,通過逆變器驅動壓縮機制冷系統,在炎熱夏季中可為車內提供冷氣,改善司乘人員乘車時與乘車中的舒適性,具有節約燃料、減少排放的功能;本發明專利技術總體結構布置簡單、易于加工、成本低廉,控制單元設計合理、工作可靠;裝置操作維護方便,啟動迅速、停機可靠,使用壽命長。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及的是ー種車載空調器,尤其涉及的是ー種太陽能車載空調器。
技術介紹
汽車是我國石油資源消耗的大戶,毎年約消耗總石油資源的40%以上,同時排出大量有害氣體污染環境。隨著我國汽車エ業的蓬勃發展,民用汽車擁有量急速増加。在夏日必須啟動發動機后以帶動汽車空調系統來降低車內溫度,不僅消耗大量汽油,而且增加有害氣體的排放量。所以,汽車在日光曝曬下,乘車前和乘車中用發動機帶動汽車空調既不經濟也不環保。 清華大學馬國遠對太陽能輔助電動汽車熱泵空調系統進行了研究,介紹研制的電動汽車熱泵空調系統及其配用的雙工作腔滑片壓縮機的性能,依據測試樣機的試驗結果分析了轉速對該空調系統制冷量、輸入功率及COP等性能的影響。指出由太陽能輔助電動汽車空調可以使空調系統的制冷量增加8%左右,同時還能降低汽車空調冷負荷的峰值。海南大學王高平對汽車太陽能制冷空調系統進行了應用研究,其研究的汽車太陽能空調主要由硅型太陽能電池、半導體制冷片、測量控制電路和散熱器等等器件組成,具有結構緊湊、質量輕、安全性能好、無環境污染等特點。介紹了汽車太陽能半導體制冷空調的工作原理和基本結構,對太陽能半導體制冷空調系統進行了優化。此外,北京聯合大學的張慧姝、王婧菁等人從節能環保方面對太陽能在汽車上的應用進行了論證,得出肯定的結論。中南林業科技大學鐘吉湘提出利用余熱與太陽能驅動汽車空調系統,從原理、構造和自動控制三個方面上詳細闡述了利用發動機余熱和太陽能驅動的汽車新型空調系統。美國橡樹嶺實驗室Mei. VC、Chen. FC等人對太陽能應用于汽車空調冷卻技術的可行性進行了研究,建立數學模型,對TE空調器性能和電カ消耗進行了理論分析。結論表明,汽車停在陽光下,假設覆蓋車頂面積緊湊,能產生大約225w電量,這對于維持車內空氣流通的風扇運轉來說是足夠的,從而大大降低了高峰冷負荷。韓國學者G. H. Lee, J. Y. Yoo就由層疊式蒸發器、斜盤式壓縮機、平行流式冷凝器、儲液干燥器和外平衡式熱カ膨脹閥組成的汽車空調系統進行了性能分析和仿真,研究分別分析了在不同壓縮機轉速下冷量和COP隨制冷劑充注量和冷凝器尺寸的影響。該國學者Dongsoo Jung,Bongjin Park,Hyunchul Lee對汽車空調使用的制冷劑進行了分析研究。另外,H. Metin Ertunc,Patcharin Saechan,Pega Hrnjak等學者都從不同側面對換熱器進行了專門的研究。可見,國內外制冷工作者在車載空調這ー領域的研究已經做了大量工作,但主要側重于轎車空調系統的研究。電動車研究的方向主要集中于利用太陽能降低汽車電池的電量消耗,而涉及到太陽能、車載發電機、蓄電池聯合驅動車載空調器的文獻資料很少
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足,提供了ー種太陽能車載空調器,通過太陽能、車載發電機、蓄電池聯合驅動的車載空調器,不僅可以滿足夏天人們對乘車舒適性的要求,同時可以達到節約燃油、減少排放的目的。本專利技術是通過以下技術方案實現的,本專利技術包括混合直流電源、電源控制器、逆變器和壓縮機制冷系統,混合直流電源、電源控制器、逆變器和壓縮機制冷系統依次相連。所述混合直流電源包括太陽能電池板、車載發電機和蓄電池,太陽能電池板、車載發電機和蓄電池分別與電源控制器相連。太陽能電池板可將間歇的太陽能光伏電壓轉化為穩定輸出的12伏直流電壓,車載發電機可以在發動機運行時提供12伏直流電壓,同時蓄電池具有電能儲存功能,用于存儲太陽能電池板和車載發電機的多余電量,可以在無太陽光和發動機停機條件下繼續提供持續一定時間的直流電。所述電源控制器包括遙控單元、繼電器和整流ニ極管組件,遙控單元和繼電器相連,整流ニ極管組件分別與太陽能電池板、車載發電機和蓄電池相連,繼電器分別與整流ニ 極管組件和逆變器相連。電源控制器用于控制和管理混合電源的電流流向,當太陽能、蓄電池電能不足以驅動制冷系統時,可以自動切換由車載發電機提供電力。所述逆變器包括D/A電源轉換器、波形整定器和升壓器,D/A電源轉換器和繼電器相連,波形整定器和D/A電源轉換器相連,升壓器和波形整定器相連。逆變器將12伏直流電修整后升壓轉換成220伏正弦波交流電,以便為制冷系統提供動力。所述逆變器還包括保護電路和報警電路,D/A電源轉換器和保護電路相連,保護電路分別與繼電器和報警電路相連。可以實現對蓄電池欠壓、過流等狀態進行保護和提示。所述壓縮機制冷系統包括壓縮機、冷凝器、節流元件和蒸發器,壓縮機、冷凝器、節流元件和蒸發器依次循環連接,升壓器和壓縮機相連。冷凝器可將壓縮機產生的熱量排到車外,節流元件是通過節流作用產生低溫,蒸發器可將車內熱空氣吸入,轉化成冷風后源源不斷地提供給車內,從而完成制冷循環。本專利技術相比現有技術具有以下優點本專利技術以太陽能、蓄電池、車載發電機為混合直流電源,通過逆變器驅動壓縮機制冷系統,在炎熱夏季中可為車內提供冷氣,改善司乘人員乘車時與乘車中的舒適性,具有節約燃料、減少排放的功能;本專利技術總體結構布置簡單、易于加工、成本低廉,控制單元設計合理、工作可靠;裝置操作維護方便,啟動迅速、停機可靠,使用壽命長。附圖說明圖I是本專利技術的工作原理圖;圖2是本專利技術的結構示意圖。具體實施例方式下面對本專利技術的實施例作詳細說明,本實施例在以本專利技術技術方案為前提下進行實施,給出了詳細的實施方式和具體的操作過程,但本專利技術的保護范圍不限于下述的實施例。如圖I所示,本實施例包括混合直流電源I、電源控制器2、逆變器3和壓縮機制冷系統4,混合直流電源I、電源控制器2、逆變器3和壓縮機制冷系統4依次相連。如圖2所示,所述混合直流電源I包括太陽能電池板11、車載發電機12和蓄電池13,太陽能電池板11、車載發電機12和蓄電池13分別與電源控制器2相連。太陽能電池板11可將間歇的太陽能光伏電壓轉化為穩定輸出的12伏直流電壓,車載發電機12可以在發動機運行時提供12伏直流電壓,同時蓄電池13具有電能儲存功能,用于存儲太陽能電池板11和車載發電機12的多余電量,可以在無太陽光和發動機停機條件下繼續提供持續ー定時間的直流電。所述電源控制器2包括遙控單元21、繼電器22和整流ニ極管組件23,遙控單元21和繼電器22相連,整流ニ極管組件23分別與太陽能電池板11、車載發電機12和蓄電池13相連,繼電器22分別與整流ニ極管組件23和逆變器3相連。電源控制器2用于控制和管理混合電源的電流流向,當太陽能、蓄電池13電能不足以驅動制冷系統時,可以自動切換由車載發電機12提供電力。所述逆變器3包括D/A電源轉換器31、波形整定器32、升壓器33、保護電路34和報警電路35,D/A電源轉換器31和繼電器22相連,波形整定器32和D/A電源轉換器31相 連,升壓器33和波形整定器32相連;D/A電源轉換器31和保護電路34相連,保護電路34分別與繼電器22和報警電路35相連。逆變器3將12伏直流電修整后升壓轉換成220伏正弦波交流電,以便為制冷系統提供動力。保護電路34和報警電路35可以實現對蓄電池13欠壓、過流等狀態進行保護和提示。所述壓縮機制冷系統4包括壓縮機41、冷凝器42、節流元件43和蒸發器44,壓縮機41、冷凝器42、節流元件43和蒸發器44依次循環連接,升壓器33本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種太陽能車載空調器,其特征在于,包括混合直流電源(1)、電源控制器(2)、逆變器(3)和壓縮機制冷系統(4),混合直流電源(1)、電源控制器(2)、逆變器(3)和壓縮機制冷系統(4)依次相連。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:左承基,
申請(專利權)人:安徽潤福太陽能產品制造有限公司,
類型:發明
國別省市:
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