一种汽车的内部辅助降温系统及降温方法

摘要

本发明是一种汽车的内部辅助降温系统及降温方法，所述内部辅助降温系统包括：进气风扇组，用以向车内送风，所述进气风扇组包括进气风道、多个进气口和多个进气风扇，所述多个进气口和多个进气风扇共用了内部空调系统的部分风机和风口，所述进气风道的管道口开设在车底，出气风扇组，用以将车内空气抽出，所述出气风扇组包括多个出气口和多个出气风扇，所述多个出气口和多个出气风扇共用了内部空调系统的剩余部分风机和风口，该多个出气风扇对应的风机具有第一状态下送风的功能和第二状态下抽风的功能；切换单元，包括将进气风扇组的风道切换至所述进气风道以及将所述出气风扇组的风机切换至所述第二状态。

权利要求

1.一种汽车的内部辅助降温系统，所述汽车具有内部空调系统，该内部空调系统包括多个风机和风口，其特征在于：所述内部辅助降温系统包括：进气风扇组，用以向车内送风，所述进气风扇组包括进气风道、多个进气口和多个进气风扇，所述多个进气口和多个进气风扇共用了内部空调系统的部分风机和风口，所述进气风道的管道口开设在车底，出气风扇组，用以将车内空气抽出，所述出气风扇组包括多个出气口和多个出气风扇，所述多个出气口和多个出气风扇共用了内部空调系统的剩余部分风机和风口，该多个出气风扇对应的风机具有第一状态下送风的功能和第二状态下抽风的功能，所述出气风扇组中的风机为双向换气的换气扇，通过改变所述风机的线圈电流方向，从而达到控制风机在所述第一状态和第二状态中切换；

切换单元，包括将进气风扇组的风道切换至所述进气风道以及将所述出气风扇组的风机切换至所述第二状态，所述切换单元包括阀门控制组件，该切换单元在对进气风扇组的风道从原有的空调风道切换至所述进气风道时，通过阀门控制组件，使所述进气口原本的气流从空调风道送进汽车内部切换成从进气管道的管道口沿着进气管道送进汽车内部。

2.根据权利要求1所述的汽车内部辅助降温系统，其特征在于：还包括：环境判断单元，获取车外环境参数，并与环境预设值进行比较，判断车辆当前是否处于高温户外环境；

车况判断单元，检测汽车是处于点火状态还是熄火状态；以及

启动单元，当接收到处于高温户外环境且处于熄火状态的判断结果时，启动所述切换单元、所述进气风扇组和所述出气风扇组工作。

3.根据权利要求2所述的汽车内部辅助降温系统，其特征在于：所述环境判断单元包括温度传感器和光强传感器，所述环境预设值包括温度预设值和光强预设值，当所述温度传感器检测到的车外温度大于所述温度预设值，且所述光强传感器检测到的车外光强大于所述光强预设值时，输出当前车辆处于高温户外环境的判断结果。

4.根据权利要求1所述的汽车内部辅助降温系统，其特征在于：还包括：太阳能玻璃，用以给所述进气风扇组和所述出气风扇组供电。

5.根据权利要求4所述的汽车内部辅助降温系统，其特征在于：所述太阳能玻璃分布在汽车的天窗位置和后窗位置处，该太阳能玻璃包括玻璃基底和覆盖在玻璃基底上的薄膜太阳能电池板。

6.根据权利要求4所述的汽车内部辅助降温系统，其特征在于：所述太阳能玻璃还对汽车的蓄电池供电，所述切换单元还包括对所述太阳能玻璃的供电目标进行切换。

7.一种使用如权利要求1-6任意一项所述的汽车内部辅助降温系统进行汽车降温的方法，其特征在于：包括步骤：检测车外环境，判断当前车辆是否处于高温户外环境；

检测车辆是处于点火还是熄火状态；

当接收到处于高温户外环境且处于熄火状态的判断结果时，启动所述切换单元、所述进气风扇组和所述出气风扇组工作；

所述切换单元将进气风扇组的风道切换至所述进气风道以及将所述出气风扇组的风机切换至所述第二状态；

所述进气风扇组将汽车下方的空气送入车内；

所述出气风扇组将汽车内部的空气抽到车外。

8.根据权利要求7所述的降温方法，其特征在于：高温户外环境的判断条件包括：车外温度大于35℃，以及光照强大于1000lux。

说明书

一种汽车的内部辅助降温系统及降温方法

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车电控领域，尤其涉及一种汽车的内部辅助降温系统及降温方法。

背景技术

[0002] 汽车作为重要的交通工具，已经逐渐成为人们不可或缺的设备。但由于汽车使用汽油作为燃料，不可避免伴随着尾气污染。所以，使用电能动力基本成为发展共识。太阳的光能可以作为一种可再生无污染的能源。利用装在车身的太阳能玻璃进行光电转化产生电能，对汽车的电源系统可以起到辅助作用。

[0003] 高温天气下的户外车辆车内温度会很快升高，车内温度过高，不但会减少汽车内饰配置的使用寿命，因为车内温度太高，停车后汽车处于密闭状态，车内空气无法与外界交换循环，也会给后来的乘客带来强烈的不适。在中国专利CN201110310127.X中，提出了一种利用汽车空调系统自带的鼓风机对车内进行送风的技术方案。在该专利中，当判断为汽车熄火后，车顶的太阳能电池给鼓风机供电使其工作，鼓风机对车内进行送风，希望通过此技术手段来降低车内的温度。然而在该专利中，存在着几个问题：第一、由于采用原空调系统的鼓风机进行送风，当车辆熄火后，鼓风机将从车辆的引擎舱进行抽风送进车内，通常此时的引擎舱温度很高，导致送入车内的是热风；第二、如果只是单一的送风，车内的热交换将非常缓慢，对于降温效果而言，并不明显。因此该专利中的技术方案并不能真正解决夏天户外车辆停放时的降温问题。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于设计一种基于太阳能天窗供能的车内辅助降温系统，能够解决现有技术中通过单一鼓风机送风来给车内空间进行降温的不足之处。

[0005] 本发明解决问题的所采用的技术方案：一种汽车的内部辅助降温系统，所述汽车原本配备的内部空调系统包括多个风机和风口，而所述内部辅助降温系统包括：进气风扇组，用以向车内送风，所述进气风扇组包括进气风道、多个进气口和多个进气风扇，所述多个进气口和多个进气风扇共用了内部空调系统的部分风机和风口，所述进气风道的管道口开设在车底，出气风扇组，用以将车内空气抽出，所述出气风扇组包括多个出气口和多个出气风扇，所述多个出气口和多个出气风扇共用了内部空调系统的剩余部分风机和风口，该多个出气风扇对应的风机具有第一状态下送风的功能和第二状态下抽风的功能；切换单元，包括将进气风扇组的风道切换至所述进气风道以及将所述出气风扇组的风机切换至所述第二状态。该方案的优点是充分利用了汽车原有的管道进行车内外空气交换，并且通过进出风扇形成良好的空气流动循环，进气风道的管道口开设在车底，使得进入车内的空气是车体遮挡下的，温度相对较低，从而达到比单独的鼓风机更好的降温效果。

[0006] 进一步的技术方案：还包括环境判断单元，获取车外环境参数，并与环境预设值进行比较，判断车辆当前是否处于高温户外环境；车况判断单元，检测汽车是否处于点火状态还是熄火状态；以及启动单元，当接收到处于高温户外天气且处于熄火状态的判断结果时，启动所述切换单元、所述进气风扇组和所述出气风扇组工作。由于采用了三个单元共同控制的方法，不仅起到系统功能的自动化，而且很好地避免了误启动。

[0007] 进一步的技术方案：所述环境判断单元包括温度传感器和光强传感器，所述环境预设值包括温度预设值和光强预设值，当所述温度传感器检测到的车外温度大于所述温度预设值，且所述光强传感器检测到的车外光强大于所述光强预设值时，输出当前车辆处于高温户外环境的判断结果。

[0008] 进一步的技术方案：所述出气风扇组中的风机为双向换气的换气扇，通过改变所述风机的线圈电流方向，从而达到控制风机在所述第一状态和第二状态中切换。优选双向换气扇使得风扇功能可以改变，另外通过MCU控制改变线圈电流方向实现状态切换也是高效简洁的方式。

[0009] 进一步的技术方案：太阳能玻璃，用以给所述进气风扇组和所述出气风扇组供电。利用夏日充足的太阳能是最根本的优势，实现将免费无污染的能源捕捉，然后利用。

[0010] 进一步的技术方案：所述太阳能玻璃分布在汽车的天窗位置和后窗位置处，该太阳能玻璃包括玻璃基底和覆盖在玻璃基底上的薄膜太阳能电池板。优选薄膜太阳能电池组件，是由于其较高的光电转换效率，并将天窗与后窗都安装，从而增加了太阳能电池板的面积，即增加了单位时间获得能量，提高太阳能的利用效率。

[0011] 进一步的技术方案：所述太阳能玻璃还对汽车的蓄电池供电，所述切换单元还包括对所述太阳能玻璃的供电目标进行切换。系统未启动时，太阳能电池板默认是给蓄电池充电，避免了太阳能的流失，而是将其储存下来。

[0012] 本发明还提出了对应上述整个系统的工作控制方法：检测车外温度，判断当前车辆是否处于高温户外天气；检测车辆是否处于点火或熄火状态；当接收到处于高温户外天气且处于熄火状态的判断结果时，启动所述切换单元、所述进气风扇组和所述出气风扇组工作；所述切换单元将进气风扇组的风道切换至所述进气风道以及将所述出气风扇组的风机切换至所述第二状态；所述进气风扇组将汽车下方的空气送入车内；所述出气风扇组将汽车内部的空气抽到车外。从而使得汽车停车时，在有效利用太阳能的前提下，能够实时的根据温度的变化和光强的情况，通过控制风扇组来促进车内空气的流通，降低车内温度，同时能够实现对蓄电池的能量补充，从而使太阳能更加合理、有效的利用，起到节能环保的作用。

[0013] 进一步的技术方案：高温户外环境的判断条件包括：车外温度大于35℃，以及光照强大于1000lux。

附图说明

[0014] 图1是本发明第一实施方式下的汽车内部辅助降温系统的模块示意图。

[0015] 图2是本发明汽车内部辅助降温系统的模块示意图。

[0016] 图3是本发明辅助降温系统的风道示意图。

[0017] 图4是本发明第二实施方式下的汽车内部辅助降温系统的模块示意图。

[0018] 图5是本发明第三实施方式下的汽车内部辅助降温系统的模块示意图。

[0019] 图6是使用本发明的汽车内部辅助降温系统对车辆内部进行降温的流程示意图。

具体实施方式

[0020] 以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述，但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

[0021] 请参见图1、图2和图3，图1是本发明第一实施方式下的汽车内部辅助降温系统的模块示意图，图2是汽车内部风口示意图，图3是本发明辅助降温系统的风道示意图。如图所示，该汽车内部辅助降温系统包括：进气风扇组11，用以向车内送风，所述进气风扇组11包括进气风道104、多个进气口101和多个进气风扇(图中未示出)，其中多个进气口101和多个进气风扇共用了汽车内部空调系统的部分风机和风口，进气风道的管道口104开设在车底。出气风扇组12，用以将车内空气抽出，所述出气风扇组12包括多个出气口102和多个出气风扇(图中未示出)，所述多个出气口102和多个出气风扇共用了汽车内部空调系统的剩余部分风机和风口，该多个出气风扇对应的风机具有第一状态下送风的功能和第二状态下抽风的功能。切换单元13，包括将进气风扇组11的风道切换至进气风道104以及将出气风扇组的风机切换至所述第二状态。

[0022] 从图2所示的实施方式中，虽然给出了进气口和出气口的位置，但是这种安排方式可以有很多不同的实施方式，汽车的空调系统一般有多个风口，比如在中控台20位置处可以安排四个，在前挡风玻璃下方也可以有，此外在主副驾驶对应脚的位置也会有，在后排中央处，甚至在驾乘人员的头部上方都可以设置空调的出风口，因此对于本发明来说，控制其中一部分作为进气口，另外一部分作为出气口，数量上可以1：1，也可以安排进去口的数量大于出气口，比如2：1的设置，位置上可以安排位置相对靠上的作为进气口，位置相对在下的安排成为出气口，这样根据冷空气下降原理，可以更好的实现车内的冷热空气循环完成热交换，让汽车内部的温度快速下降。

[0023] 切换单元在对出气风扇进行切换时，主要通过改变电机的线圈的电流，从而使得控制电机正反方向运转，达到改变风扇的转动方向。当汽车处于正常行驶时，这部分电机正转，向汽车内部供风，即使用汽车原有的空调系统进行车内制冷或制热。而当汽车处于熄火状态，且满足工作条件时，切换单元对这部分电机的工作电流进行切换，使得电机反转，让送风变成抽风。

[0024] 请参见图3，切换单元在对进气风扇组的风道从原有的空调风道切换至进气风道时，通过阀门控制组件110，对阀门111和阀门112进行控制，使其从图示的A位置切换到B位置，这样一来，进气口101原本的气流从空调19所在的位置送进来，现在则从进气管道口104沿着进气管道105送进来(如图示的箭头方向)。该进气管道口104在一种优选地实施方式下被设置在汽车底部，通常该位置由于汽车自身地遮荫，相比其它位置更快进行低温度区域。由于进气管道105独立于原有的空调管道，使得汽车在熄火后的辅助降温，采用汽车底部的空气，避免了让外部空气从前部发动机舱经过，因而具有更有效的降温效率。

[0025] 此外，由于阀门111的作用，车内的热空气从出气口102抽出后，沿着出气管道105从出气管道口106送出，避免两部分气流交汇，减少进气管道中的气流被加热的可能。该出气管道口106可以直接对着发动机舱，也可以直接设置成朝车外送风。

[0026] 请参见图4，图4是本发明第二实施方式下的汽车内部辅助降温系统的模块示意图。如图所示，该第二实施方式在第一实施方式的基础上，还包括了环境判断单元14，获取车外环境参数，并与环境预设值进行比较，判断车辆当前是否处于高温户外环境；车况判断单元15，检测汽车是否处于点火状态还是熄火状态；以及启动单元16，当接收到处于高温户外天气且处于熄火状态的判断结果时，启动所述切换单元13、所述进气风扇组11和所述出气风扇组12工作。由于采用了三个单元共同控制的方法，不仅起到系统功能的自动化，而且很好地避免了误启动。

[0027] 环境判断单元14包括温度传感器141和光强传感器142，所述环境预设值包括温度预设值和光强预设值，当所述温度传感器141检测到的车外温度大于所述温度预设值，且所述光强传感器142检测到的车外光强大于所述光强预设值时，输出当前车辆处于高温户外环境的判断结果。高温户外环境的判断条件包括：车外温度大于35℃，以及光照强大于1000lux。

[0028] 在一种具体实现方式中，温度传感器141使用NTC的热敏电阻，即电阻阻值随温度的升高而降低，热敏电阻串联在电路中，热敏电阻分压值接入单片机，单片机根据电压反推出电阻阻值和温度，实现车外环境温度的检测，精度较高，一般为正负0.5摄氏度。光强传感器142由光敏元件组成，通过检测光敏元件电压变化，可以计算光强。

[0029] 车况判断单元15：在硬件电路中，车辆电源开关，属于开关量，电路基本相同，只是分压电阻的阻值不同。稳压管选用6V，用于对单片机的保护，再经RC滤波去除掉高频的纹波，接入到单片机的I/O口，单片机读取高低电平，确定输入信息。启动单元：选取合适的MCU作为整个系统的处理器，对各传感器采集到的信号进行运算分析，并将处理的结果转变为控制信号，从而发送信号控制相应单元工作。

[0030] 请参见图5，图5是本发明第三实施方式下的汽车内部辅助降温系统的模块示意图。在该第三实施方式中，还包括太阳能玻璃17，用以给所述进气风扇组和所述出气风扇组供电。

[0031] 该太阳能玻璃17分布在汽车的天窗位置和后窗位置处，该太阳能玻璃17包括玻璃基底和覆盖在玻璃基底上的薄膜太阳能电池板。

[0032] 优选太阳能玻璃结构是：玻璃-PVB-太阳能电池芯片-PVB-玻璃五层压制的。将天窗，后窗位置都安装。

[0033] 在另一种实施方式中，太阳能玻璃17还对汽车的蓄电池18供电，所述切换单元13还包括对所述太阳能玻璃的供电目标进行切换。

[0034] 在一种具体实施方式中，切换单元13通过一个继电器切换太阳能玻璃17的供电目标，该继电器的常闭触点连接蓄电池18，当太阳能玻璃17有光照，太阳能电池会给蓄电池18充电，切换单元13检测到系统满足启动条件时，发出信号使继电器动作，太阳能玻璃输出电压正极与继电器的常开触点接通，太阳能玻璃经过DC-DC变换电路，从而给风扇组供电。

[0035] 请参见图6，图6是使用本发明的汽车内部辅助降温系统对车辆内部进行降温的流程示意图，如图所示，该方法包括步骤：

[0036] S1、检测车外温度，判断当前车辆是否处于高温户外天气；

[0037] S2、检测车辆是否处于点火或熄火状态；

[0038] S3、当接收到处于高温户外天气且处于熄火状态的判断结果时，启动所述切换单元、所述进气风扇组和所述出气风扇组工作；

[0039] S4、所述切换单元将进气风扇组的风道切换至所述进气风道以及将所述出气风扇组的风机切换至所述第二状态；

[0040] S5、所述进气风扇组将汽车下方的空气送入车内；

[0041] S6、所述出气风扇组将汽车内部的空气抽到车外。

[0042] 以上几种实施方式中，系统的启动条件为：车辆的电源模式为关闭；阳光的光照度≥1000lux；车外温度达到35℃；以上条件同时满足则系统工作，否则系统不工作。

[0043] 本发明的汽车内部辅助降温系统，通过对汽车内部原有的空调系统进行调整，增加独立进气管道，且进气管道的管道口设置在汽车底部，这样一来当汽车停在炎热的夏天户外，通过辅助降温系统进行降温时，可以避免由发动机舱提供的热空气进入汽车内部，增加了汽车降温的效率。

[0044] 尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。