组合式相变储能车载空调系统及智能控制方法转让专利
申请号 : CN201610791854.5
文献号 : CN106218357B
文献日 : 2019-03-05
发明人 : 林鹏 , 陈大伟 , 王维斌 , 孙晓光 , 李传迎 , 姚拴宝 , 韩运动 , 雷银霞
申请人 : 中车青岛四方机车车辆股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种组合式相变储能车载空调系统,其特征在于,包括:空调装置、相变储能装置、控制终端,空调装置与所述控制终端电连接以调节空调装置的工作状态;循环风管路通过风机与空调装置的入口连通,空调装置的出口与相变储能装置的入口连通,以实现车厢内制冷;所述风机与空调装置之间的管路上设有第三阀门,在所述风机与第三阀门之间的管路上设有支路,所述支路上设有第四阀门,所述支路与所述相变储能装置的入口连通,所述相变储能装置的出口与所述空调装置的入口连通,以实现车厢内制热;所述第三阀门、第四阀门均与所述控制终端电连接。
2.如权利要求1所述的组合式相变储能车载空调系统,其特征在于,还包括新风管路,所述新风管路与所述循环风管路汇聚后进入所述风机;所述循环风管路与新风管路上对应设有第一阀门、第二阀门,所述第一阀门、第二阀门均与所述控制终端电连接。
3.如权利要求2所述的组合式相变储能车载空调系统,其特征在于,所述相变储能装置上设有测温元件以反馈所述相变储能装置的储能状态,所述测温元件与所述控制终端电连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的组合式相变储能车载空调系统,其特征在于,所述车厢内设有含氧量检测装置,所述含氧量检测装置与所述控制终端电连接。
5.如权利要求2所述的组合式相变储能车载空调系统,其特征在于,所述新风管路的入口、相变储能装置的出口、相变储能装置的入口均设有测温元件,所述测温元件均与所述控制终端电连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的组合式相变储能车载空调系统的智能控制方法,其特征在于:将循环风送入空调装置降温后继续通至相变储能装置以便继续为气流提供冷量或回收部分冷量,降温后的气体通入车厢进行制冷循环;或者将循环风先送入相变储能装置吸热升温后通入空调装置继续吸热,吸热后的气体通入车厢实现制热。
7.如权利要求6所述的智能控制方法,其特征在于,制冷过程中,空调装置的制冷量随相变储能装置的储冷量的变化进行调整,以使车厢内的出风温度保持稳定。
8.如权利要求7所述的智能控制方法,其特征在于,制热过程中,空调装置的制热量随相变储能装置的出口温度的变化进行调整,以使车厢内的出风温度保持稳定。
9.如权利要求8所述的智能控制方法,其特征在于,新风与循环风混合后进入空调装置或相变储能装置;新风的通入量随车厢内的氧气含量或新风温度进行调整。
说明书 :
组合式相变储能车载空调系统及智能控制方法
技术领域
背景技术
占据交通工具能源消耗的很大比例。目前,车载空调系统制冷过程中,空调输出功率偏高时
会造成能量浪费,输出功率偏低时又会造成车厢内部温度偏高或偏低,乘坐舒适度较低。
发明内容
作状态;循环风管路通过风机与空调装置的入口连通,空调装置的出口与相变储能装置的
入口连通,以实现车厢内制冷。
连通,所述相变储能装置的出口与所述空调装置得入口连通,以实现车厢内制热;所述第三
阀门、第四阀门均与所述控制终端电连接。
述控制终端电连接。
量,降温后的气体通入车厢进行制冷循环;或者将循环风先送入相变储能装置吸热升温后
通入空调装置继续吸热,吸热后的气体通入车厢实现制热。
或热量,然后在需要时释放给循环气体,在保证车厢内温度稳定的前提下尽可能减少空调
装置的输出功率,节约电能;根据车厢内的氧气含量引入适量的外界新风,减少不必要的能
量消耗;根据新风的温度确定是否需要大量引入新风,以便减小空调装置的输出功率,同时
也能为相变储能装置充能,还不影响车厢内温度的稳定性。
附图说明
具体实施方式
不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此
不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
态;循环风管路A通过风机1与空调装置2的入口连通,空调装置2的出口与相变储能装置3的
入口连通,最终将气体引至车厢制冷D,以实现车厢内制冷。制冷时,相变储能装置3内预存
有部分冷量,当空调装置2输出的冷量较多时,较冷的气体经过相变储能装置3后,相变储能
装置3可以将多余的冷量回收起来;当空调装置2输出的冷量较少时,偏热的气体经过相变
储能装置3后,相变储能装置3可以继续对气体进行降温,使气体的温度达到设定的制冷温
度后再通入车厢内;通过设置相变储能装置3,既能满足车厢内的制冷需求,又不会造成能
量浪费,节约能量。车厢内的温度会受到相变储能装置3的相变温度的影响,当相变储能装
置3的相变温度选取较合适时,可以使车厢内获得较为舒适的温度。
能装置3的入口连通,所述相变储能装置3的出口与所述空调装置2得入口连通,以实现车厢
内制热;所述第三阀门53、第四阀门54均与所述控制终端4电连接。通过切换第三阀门53与
第四阀门54的开启,可以使循环风先经过相变储能装置3,然后进入空调装置2,最终引至车
厢制热C;这种循环方式一般用在车厢制热上,循环风先在相变储能装置3处吸收部分热量,
然后与空调装置2进行热交换,此时空调装置2只需要输出一部分热量就可以将气体加热到
设定的温度,节约电能;理想状态下,当气体与相变储能装置3热交换结束后已经达到设定
的制热温度,则空调装置2根本不需要输出热量,空调装置2完全可以关闭。这样可以最大程
度地利用相变储能装置3存储的热量完成制热,大大减少空调装置2消耗的电能,节约能源。
第二阀门52均与所述控制终端4电连接。通过切换第一阀门51与第二阀门52的状态,可以调
节新风机1能量,甚至可以将车厢内产生的循环的风完全排出,只将新风送至空调装置2或
相变储能装置3,以便进行制冷或制热,或者为相变储能装置3充能。
解相变储能装置3的充能状态,以便及时为其充能,以使空调系统的出风温度保持稳定。
在保证车厢内氧气充足的情况下,竟可能减少新风的引入,以节约能源。
判断大量引入新风更节能,还是少引入新风比较节能,从而尽可能地减少不必要的能源消
耗,节省电能。
装置3后,根据两者的温度差,相变储能装置3自动吸收多余的冷量或继续为气体降温,最后
将气体送入车厢,实现制冷;根据新风的温度与车厢内的设定温度的比较,若室外气温低于
车厢内的设定温度,则大量引入新风,车厢内产生的回风直接排掉,同时关闭空调装置2,新
风与相变储能装置3直接进行热交换,相变储能装置3吸收冷量充能,热交换后的气体送入
车厢;这样空调装置2根本不耗电,还能为相变储能装置3充能,又能为车厢提供温度稳定的
新风,一举三得。当然,若外界新风与车厢设定温度比较接近,但仍需空调装置2进行降温
时,则实时调小空调装置2的功率,在保证车厢内送风温度稳定的前提下,节约电能。当室外
新风温度偏高时,则根据车厢内的氧气含量尽可能地减少新风的引入量,以节约电能和相
变储能装置3存储的能量。当车辆进站后,若车内没有乘客,可以关闭新风,将空调装置2开
启,利用循环风为相变储能装置3充能,以保证后续制冷工作的正常进行。
热时空调装置2的输出功率、新风的引入量等均需参考车厢内的氧气含量、外界新风的温度
等实时进行调整,目的是尽可能低减少空调装置2的输出功率,以节约电能。
收部分冷量,降温后的气体通入车厢进行制冷循环;或者将循环风先送入相变储能装置3吸
热升温后通入空调装置2继续吸热,吸热后的气体通入车厢实现制热。制冷与制热采用不同
的流动模式,以便竟可能地利用相变储能装置3将空调系统输出的多余的能量存储起来,后
期需要时再释放给循环风,节约电能。
调整空调装置2的输出功率,在保证车厢内温度稳定的前提下尽可能地减少空调装置2的输
出,节约电能。
后再进入空调装置2继续吸热;控制终端4根据相变储能装置3的出口温度,实时调整空调装
置2的输出功率,在保证车厢内温度稳定的前提下尽可能地减少空调装置的输出,节约电
能。
装置2或以小功率运行,直接引入新风为相变储能装置3充能后,送入车厢,减少空调装置2
消耗的电能;当制冷时且外界温度偏高,此时应在保证车厢内氧气含量的前提下尽可能减
少新风的引入量,减少不必要的能量消耗。制热过程与之类似,总的目的是尽可能地减少电
能的消耗。
也应视为本发明的保护范围。