一种能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统的制作方法

1.本发明涉及机动车空调系统领域，特别是一种能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统。


背景技术：

2.车载空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置，它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全，它已成为极大部分机动车标配设备。目前的车截空调系统主要还存在如下不足：空调系统在必须在发动机工作的前提下，才能启动与使用，给了人们在停车休息过程中，无法息车使用空调；而停车后让发动机继续工作来为空调提供动力，不但使车内人员容易发生一氧化碳中毒，而且产生的噪音大，并增加了尾气排放，污染环境，以及增加了车辆的油耗。
3.中国专利申请号为cn201020603163.6、名称为“智能化车用辅助空调系统”的公开专利文献，公开了一种智能化车用辅助空调系统，主要由发动机、电磁离合器、压缩机、冷凝器、储液器、自动调速控制器、控制面板构成，发动机通过电磁离合器与压缩机相连，压缩机一端通过管道与冷凝器相连，另一端的管道上接有三通接头，储液器一端通过管道与冷凝器相连，另一端的管道上接三通接头，车用空调系统的蒸发器组件、自动调速控制器、压缩机之间电连接，控制面板与冷凝器电连接。该专利方案主要解决了如何在汽车行驶过程中启动辅助空调可以减轻汽车发动机的负担，以及在汽车停车时，启动辅助空调系统就能正常制冷，通用性好，节能减排效果明显的问题。然而，该专利方案并没有考虑到汽车停车息停发动机后，空调系统运行所需要持续电能是从哪里获取得，以及汽车行使过程中，如何发电、蓄存电能问题，以及整个系统如何以最小占用空间安装在机动车上的问题等等。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决上述问题和不足，提供一种能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，该空调系统采用了由外壳体、压缩机、发电驱动一体马达、电磁离合器、传动轴构成的压缩机装置，使压缩机装置能够轻松地安装于原车辆的压缩机位置并与发动机的曲轴相传动连接，占用空间最小，方便于原车空调系统改装；而且采用独立的蓄电池组来配合发电驱动一体马达，使空调系统能实现发动机带动运行模式、发电蓄电模式、电动带动运行模式的三种运行模式，使空调系统能满足停车和车辆行驶中的正常全速运行，并能有效节省燃油，降低能耗。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，包括压缩机装置、空调蒸发器、冷凝器、散热风扇、操控面板、控制电路板，其特点在于还包括蓄电池组；所述压缩机装置包括外壳体、压缩机、发电驱动一体马达、电磁离合器、传动轴；所述压缩机、发电驱动一体马达、电磁离合器安装于外壳体中组成一体化结构的发电自驱动一体压缩机；所述压缩机、发电驱动一体马达、电磁离合器通过传动轴相互同轴传动连接一起，所述传动轴的一端伸出于外壳体的端面外并形成有动力输入端，所述动力输入
端上安装有皮带轮；所述外壳体上还设有与压缩机相连接的能量输出端口与能量回流端口；所述空调蒸发器上分别设有输入端与回流端，所述空调蒸发器的输入端通过管路与能量输出端口相连接；所述冷凝器上设有的输出端通过管路与能量回流端口相连接；所述散热风扇设置于冷凝器的侧旁并呈朝向冷凝器吹送空气流；所述压缩机、电磁离合器、蓄电池组、发电驱动一体马达、散热风扇分别与控制电路板相电连接，所述操控面板与控制电路板相电连接；所述蓄电池组与发电驱动一体马达相电性连接。
6.进一步地，所述压缩机设置于外壳体内的右端，所述发电驱动一体马达设置于外壳体内的中部，所述电磁离合器设置于外壳体内的左端。
7.又进一步地，所述外壳体包括上半壳与下半壳，所述上半壳与下半壳相互对合一起并由螺丝螺孔进行锁定一起。
8.再进一步地，所述上半壳与下半壳的内腔中部上还设有马达安装座，所述发电驱动一体马达安装于所述马达安装座中。
9.本发明的有益效果：本发明的空调系统采用了由外壳体、压缩机、发电驱动一体马达、电磁离合器、传动轴构成的压缩机装置，使压缩机装置能够轻松地安装于原车辆的压缩机位置并与发动机的曲轴相传动连接，占用空间最小，方便于原车空调系统改装；而且采用独立的蓄电池组来配合发电驱动一体马达，使空调系统能实现发动机带动运行模式、发电蓄电模式、电动带动运行模式的三种运行模式，使空调系统能满足停车和车辆行驶中的正常全速运行，并能有效节省燃油，降低能耗。
附图说明
10.图1为本发明的原理示意图。
11.图2为本发明的压缩机装置拆解结构示意图。
12.图3为本发明的压缩机装置的立体结构示意图。
具体实施方式
13.如图1所示，本发明所述的一种能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，包括压缩机装置3、空调蒸发器5、冷凝器6、散热风扇7、操控面板8、控制电路板9；为了实现本发明提出的目的，本发明还包括蓄电池组2；所述压缩机装置3包括外壳体31、压缩机32、发电驱动一体马达33、电磁离合器34、传动轴35。所述压缩机32、发电驱动一体马达33、电磁离合器34安装于外壳体31中组成一体化结构的发电自驱动一体压缩机。所述压缩机32、发电驱动一体马达33、电磁离合器34通过传动轴35相互同轴传动连接一起，所述传动轴35的一端伸出于外壳体31的端面外并形成有动力输入端351，所述动力输入端351上安装有皮带轮10。这个皮带轮10用于与发动机1连接，从发动机1上获得驱动压缩机32运行和发电驱动一体马达33发电的机械动能。又如图1所示，本发明还可以包括发动机1，这个发动机1即系机动车上的发动机。在发动机1设有动力输出曲轴11，所述动力输出曲轴11上安装有皮带轮10，该皮带轮10与所述动力输入端351上的皮带轮10通过皮带传动连接一起。如图1至图3所示，所述外壳体31上还设有与压缩机32相连接的能量输出端口36与能量回流端口37；所述空调蒸发器5上分别设有输入端与回流端，所述空调蒸发器5的输入端通过管路与能量输出端口36相连接。所述冷凝器6上设有的输出端通过管路与能量回流端口37相连接；所述散热
风扇7设置于冷凝器6的侧旁并呈朝向冷凝器6吹送空气流。又如图1所示，所述压缩机32、电磁离合器34、蓄电池组2、发电驱动一体马达33、散热风扇7分别与控制电路板9相电连接，所述操控面板8与控制电路板9相电连接；所述蓄电池组2与发电驱动一体马达33相电性连接。
14.本发明的运行程式控制大致是这样的：压缩机32不工作时，电磁离合器34断开与发动机1的同轴传动连接。发动机运行当中，需要启动压缩机时，通过操控面板8启动，由控制电路板9发出指令信号，电磁离合器34偶合连接发动机的曲轴，获得机械动力，发电驱动一体马达33发电回充蓄电池组2（发电蓄电模式），压缩机32运行，空调工作（发动机带动运行模式）。此时，虽然发动机1需要同时驱动发电驱动一体马达33与压缩机32，增加了一些能耗，但是远比停车时，发动机长时间工作驱动空调系统要节省燃料，排放要更低。当停车息停发动机1后，还需要继续运行空调系统时，通过操控面板8发出控制指令，由控制电路板9向发出电磁离合器34指令信号，断开连接，由蓄电池组2向发电驱动一体马达33供电，发电驱动一体马达33带动压缩机32运行，空调工作（电动带动运行模式）。本发明通过一体化设计的压缩机装置，使整个系统的更紧凑，更容易安装于车辆的原压缩机工位，不需要作出太大改变即可实现本发明的所有功能，使本发明的方案更容易推广应用。在具体实施时，本发明还可以在控制电路板9上设置ic主控芯片，并加入wifi模块或者蓝牙模块，开发app程序对本发明的工作进行控制，也可以加入红外线模块，采用遥控器进行控制。
15.为了使本发明的压缩机装置的内部布局更加合理，如图1和图2所示，所述压缩机32设置于外壳体31内的右端，所述发电驱动一体马达33设置于外壳体31内的中部，所述电磁离合器34设置于外壳体31内的左端。另外，为了使所述外壳体31更容易成型与加工，如图2所示，所述外壳体31包括上半壳311与下半壳312，所述上半壳311与下半壳312相互对合一起并由螺丝螺孔进行锁定一起。
16.同时，在所述上半壳311与下半壳312的内腔中部上还设有马达安装座313，所述发电驱动一体马达33安装于所述马达安装座313中，以使马达更容易固定与安装。如图2所示，所述上半壳311与下半壳312还分别设有带固定孔的固定部314，所述压缩机32上相对应地设有固定耳320，所述压缩机32通过螺丝300将固定耳320与固定部314锁定一起而安装于上半壳311与下半壳312之中，以使压缩机32能够简单高效地安装于外壳体31中。同时，在所述上半壳311与下半壳312的内腔中部上还设有马达安装座313，所述发电驱动一体马达33安装于所述马达安装座313中，以使马达更容易固定与安装。如图2所示，所述上半壳311与下半壳312还分别设有带固定孔的固定部314，所述压缩机32上相对应地设有固定耳320，所述压缩机32通过螺丝300将固定耳320与固定部314锁定一起而安装于上半壳311与下半壳312之中，以使压缩机32能够简单高效地安装于外壳体31中。
17.为了进一步丰富本发明的功能，拓宽其适用性，如图1所示，本发明还包括车载冷藏箱体4，所述车载冷藏箱体4上分别设有用于与压缩机32相连接的输入端与回流端。所述车载冷藏箱体4在实际当中，相当于车载冰箱，或者冷链车的冷藏车厢。此时，为了更好地控制车载冷藏箱体4与空调蒸发器5的运行温度，如图1所示，本发明还应包括有电子节流调节阀100，所述电子节流调节阀100为三通电子节流调节阀，该三通电子节流调节阀设有的输入端与能量输出端口36相连接，所述三通电子节流调节阀设有的两个输出端分别与车载冷藏箱体4的输入端和空调蒸发器5的输入端相连接。这样，以实现调节制冷剂通向车载冷藏箱体4和空调蒸发器5的流量，从实现制冷温度的控制。所述三通电子节流调节阀的电控端
口通过电线与控制电路板9相电性连接。
18.为了降低从车载冷藏箱体4、空调蒸发器5同时回流的制冷剂时，对压缩机32形成的冲击压力，如图1所示，本发明还包括一缓存罐20，所述车载冷藏箱体4的回流端和空调蒸发器5的回流端与缓存罐20上设有的输入端相连接，所述缓存罐20上设有的输出端与压缩机32能量回流端口37相连接。利用缓存罐20来平衡与降低从车载冷藏箱体4、空调蒸发器5同时回流的制冷剂的冲击压力，使回流的制冷剂能够平缓地输入到冷凝器6进行降温。
19.为了进一步提升本发明安装应用时，便利性，使其构造更为紧凑，如图1和图2所示，所述外壳体31的表面上还设有电器盒30，所述控制电路板9安装于电器盒30中。
20.本发明的技术方案尤其适用于冷链车辆、房车上使用，应用于冷链车辆上，很好解决了车内空调与冷藏车厢的制冷供冷问题，以及应用于房车上，很好解决了车内空调与车上冰箱的制冷供冷问题，使它们不用使用相互独立两套制冷系统，极大节省了车上空间，而且降低了整车的运行能耗。
21.以上结构方案的阐述，为本发明的优选实施方式的体现，但其并不代表对本发明技术方案保护范围的局限。在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些变形和改进均属于本发明的保护范围，均落入了本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，包括压缩机装置（3）、空调蒸发器（5）、冷凝器（6）、散热风扇（7）、操控面板（8）、控制电路板（9），其特征在于：还包括蓄电池组（2）；所述压缩机装置（3）包括外壳体（31）、压缩机（32）、发电驱动一体马达（33）、电磁离合器（34）、传动轴（35）；所述压缩机（32）、发电驱动一体马达（33）、电磁离合器（34）安装于外壳体（31）中组成一体化结构的发电自驱动一体压缩机；所述压缩机（32）、发电驱动一体马达（33）、电磁离合器（34）通过传动轴（35）相互同轴传动连接一起，所述传动轴（35）的一端伸出于外壳体（31）的端面外并形成有动力输入端（351），所述动力输入端（351）上安装有皮带轮（10）；所述外壳体（31）上还设有与压缩机（32）相连接的能量输出端口（36）与能量回流端口（37）；所述空调蒸发器（5）上分别设有输入端与回流端，所述空调蒸发器（5）的输入端通过管路与能量输出端口（36）相连接；所述冷凝器（6）上设有的输出端通过管路与能量回流端口（37）相连接；所述散热风扇（7）设置于冷凝器（6）的侧旁并呈朝向冷凝器（6）吹送空气流；所述压缩机（32）、电磁离合器（34）、蓄电池组（2）、发电驱动一体马达（33）、散热风扇（7）分别与控制电路板（9）相电连接，所述操控面板（8）与控制电路板（9）相电连接；所述蓄电池组（2）与发电驱动一体马达（33）相电性连接。2.根据权利要求1所述能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，其特征在于：所述压缩机（32）设置于外壳体（31）内的右端，所述发电驱动一体马达（33）设置于外壳体（31）内的中部，所述电磁离合器（34）设置于外壳体（31）内的左端。3.根据权利要求2所述能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，其特征在于：所述外壳体（31）包括上半壳（311）与下半壳（312），所述上半壳（311）与下半壳（312）相互对合一起并由螺丝螺孔进行锁定一起。4.根据权利要求3所述能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，其特征在于：所述上半壳（311）与下半壳（312）的内腔中部上还设有马达安装座（313），所述发电驱动一体马达（33）安装于所述马达安装座（313）中。5.根据权利要求3所述能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，其特征在于：所述上半壳（311）与下半壳（312）还分别设有带固定孔的固定部（314），所述压缩机（32）上相对应地设有固定耳（320），所述压缩机（32）通过螺丝将固定耳（320）与固定部（314）锁定一起而安装于上半壳（311）与下半壳（312）之中。6.根据权利要求1所述能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，其特征在于：还包括车载冷藏箱体（4），所述车载冷藏箱体（4）上分别设有输入端与回流端。7.根据权利要求6所述能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，其特征在于：还包括电子节流调节阀（100），所述电子节流调节阀（100）为三通电子节流调节阀，该三通电子节流调节阀设有的输入端与能量输出端口（36）相连接，所述三通电子节流调节阀设有的两个输出端分别与车载冷藏箱体（4）的输入端和空调蒸发器（5）的输入端相连接。8.根据权利要求6所述能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，其特征在于：还包括一缓存罐（20），所述车载冷藏箱体（4）的回流端和空调蒸发器（5）的回流端与缓存罐
（20）上设有的输入端相连接，所述缓存罐（20）上设有的输出端与压缩机（32）能量回流端口（37）相连接。9.根据权利要求1所述能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，其特征在于：所述外壳体（31）的表面上还设有电器盒（30），所述控制电路板（9）安装于电器盒（30）中。10.根据权利要求1所述能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，其特征在于：还包括发动机（1），所述发动机（1）设有动力输出曲轴（11），所述动力输出曲轴（11）上安装有皮带轮（10），该皮带轮（10）与所述动力输入端（351）上的皮带轮（10）通过皮带传动连接一起。

技术总结
本发明涉及一种能发电并兼有三种运行模式的机动车空调系统，包括发动机、蓄电池组、压缩机装置、空调蒸发器、冷凝器、散热风扇、操控面板、控制电路板，压缩机装置由外壳体、压缩机、发电驱动一体马达、电磁离合器、传动轴构成，外壳体上还设有与压缩机相连接的能量输出端口与能量回流端口等，所述压缩机、电磁离合器、蓄电池组、发电驱动一体马达、散热风扇分别与控制电路板相电连接。本发明的压缩机装置能够轻松地安装于原车辆的压缩机位置并与发动机的曲轴相传动连接，占用空间最小，方便于原车空调系统改装，采用独立的蓄电池组来配合发电驱动一体马达，使空调系统能实现发动机带动运行模式、发电蓄电模式、电动带动运行模式的三种运行模式。三种运行模式。三种运行模式。


技术研发人员：彭志军
受保护的技术使用者：彭志军
技术研发日：2020.12.11
技术公布日：2023/9/11