[发明专利]一种汽车空调系统及其控制方法

权利要求书

1.一种汽车空调系统控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：设计一汽车空调系统，该系统包括：制冷剂循环回路、半导体供冷装置、控制单元、冷凝管路、通风管路；

所述制冷剂循环回路，包括压缩机、冷凝器、第一节流阀、储液罐、第二节流阀、蒸发器、储气罐；所述压缩机的进气管连接所述储气罐，所述压缩机的排气管连接所述冷凝器；所述冷凝器连接所述第一节流阀，所述第一节流阀连接所述储液罐；所述储液罐连接所述第二节流阀，所述第二节流阀连接所述蒸发器；所述蒸发器连接所述储气罐；所述第一节流阀与所述储液罐之间设有第一阀门；所述储液罐与所述第二节流阀之间设有第二阀门；所述储气罐与所述压缩机之间设有第三阀门；

所述半导体供冷装置，位于所述冷凝器前端，包括P型半导体、N型半导体、第一金属导热板、第二金属导热板、第三金属导热板；所述P型半导体、N型半导体、第二金属导热板、第三金属导热板均分布于汽车引擎盖内表面；第一金属导热板布置在汽车引擎盖外表面；所述P型半导体的一端与所述第二金属导热板连接，其另一端与所述第一金属导热板连接；所述N型半导体的一端与汽车引擎盖内侧的第三金属导热板连接，其另一端与汽车引擎盖外侧的第一金属导热板连接；

所述控制单元，包括控制器、传感器、电路控制器、电压传感器、第一断路器、第二断路器、车载直流电源，温度探头与液位感应装置；所述直流电源的正极和负极以及所述第二金属导热板和第三金属导热板均连接至所述电路控制器，以实现直流电源的正负极与第二金属导热板和第三金属导热板的切换连接；所述第一断路器与所述第二断路器均连接到所述直流电源和所述控制器；所述温度探头与所述液位感应装置通过传感器连接于所述控制器；所述电压传感器连接于所述控制器；所述控制器接收信号后，实现控制电路控制器、第一断路器、第二断路器、第一节流阀、第二节流阀，第一阀门、第二阀门、第三阀门以及风量调节阀门的启停关闭功能；

所述半导体供冷装置分别连通所述冷凝管路、所述通风管路；

所述冷凝器位于所述冷凝管路中；所述通风管路中设有一第四阀门；所述冷凝管路中设有一第五阀门；

步骤二、设定汽车内的温度Tin的范围为T1～T2、汽车直流蓄电电源的最低保护电压为V0；设定储液罐内的液位范围Vl1～Vl2；设定工作模式为：“压缩机制冷循环模式”、“非压缩机制冷循环模式”、“半压缩机制冷循环模式”、“汽车充电模式”、“加湿补新风模式”；

步骤三、电压传感器连续检测直流蓄电电源的电压V，当V大于或等于V0时，温度传感器通过温度探头连续检测汽车内的温度Tin；

步骤四、温度传感器连续检测汽车内温度Tin，当Tin大于等于T2，进入“压缩机制冷循环模式”；对制冷剂环路来讲，传感器给控制器一信号指令，控制器开启压缩机、第一节流阀、第二节流阀，第一阀门、第二阀门、第三阀门；压缩机吸取储气罐内的低温低压的制冷剂蒸汽，压缩后，经冷凝器散热后，经第一节流阀节流后，制冷剂液体进入储液罐，再经第二节流阀节流后，制冷剂液体进入蒸发器吸热蒸发，进入储气罐，再被压缩机吸入，反复循环；对于车内空调运行而言，流经车内回风口的车内回风在风机的作用下冲刷蒸发器降温除湿后，经过开启的阀门，通过车内送风口，对车内环境降温；对半导体供冷装置来讲，传感器给温度电压控制器一信号指令，温度电压控制器开启电路控制器，使得直流蓄电电源的正极连接半导体供冷装置中的N型半导体及第三金属导热板，负极连接半导体供冷装置中的P型半导体及第二金属导热板，在电场的作用下，利用汽车引擎盖内外温差的不同，使得汽车内侧的P型半导体、N型半导体分别与第二金属导热板、第三金属导热板之间的节点温度降下来，在自然对流与辐射的作用下，冷凝管路中的空气温度得到降低；控制器关闭第四阀门，打开第五阀门，冷凝管路中得到降温冷却的空气用来冷制冷循环回路的冷凝器；

步骤五、温度传感器连续检测车内温度Tin，当Tin满足范围为T1～T2，且储液罐液位满足范围Vl1～Vl2，进入“非压缩机制冷循环模式”；对制冷剂环路来讲，传感器给控制器一信号指令，控制器关闭压缩机，关闭第一阀门、第三阀门；保留开启第二节流阀，储液罐内的制冷剂液体经第二节流阀节流后，制冷剂液体进入蒸发器吸热蒸发，进入储气罐，如此工作；对于车内空调运行而言，流经车内回风口的车内回风在回风口风机的作用下冲刷蒸发器降温除湿后，经过开启的阀门，通过车内送风口，对车内环境降温；当储液罐液位小于Vl1，进入步骤400；对半导体供冷装置来讲，传感器给温度电压控制器一信号指令，温度电压控制器开启电路控制器，使得直流蓄电电源的正极连接半导体供冷装置中的N型半导体及第三金属导热板，负极连接半导体供冷装置中的P型半导体及第二金属导热板，在电场的作用下，利用汽车引擎盖内外温差的不同，使得汽车内侧的P型半导体、N型半导体分别与第二金属导热板、第三金属导热板之间的节点温度降下来，在自然对流与辐射的作用下，冷凝管路中的空气温度得到降低；控制器开启第四阀门，关闭第五阀门，开启管道风机，冷凝管路中得到降温冷却的空气进入通风管路，通过相应的风管、汽车空调室内出风口进入车内，满足加湿与补充新风的要求；

步骤六、进入“半压缩机制冷循环模式”，控制器开启压缩机，第一阀门、第三阀门，调小第二阀门开度；压缩机吸取储气罐内的低温低压的制冷剂蒸汽，压缩后，经冷凝器散热后，经第一节流阀节流后，制冷剂液体进入储液罐，其中部分制冷剂液体留在储液罐，一部分制冷剂再经第二节流阀节流后，这部分制冷剂液体进入蒸发器吸热蒸发，进入储气罐；储气罐内的制冷剂蒸发再被压缩机吸入，反复循环；直至储液罐液位等于Vl2；对于车内空调运行而言，流经车内回风口的车内回风在风机的作用下冲刷蒸发器降温除湿后，经过开启的阀门，通过车内送风口，对车内环境降温；对半导体供冷装置来讲，传感器给温度电压控制器一信号指令，温度电压控制器开启电路控制器，使得直流蓄电电源的正极连接半导体供冷装置中的N型半导体及第三金属导热板，负极连接半导体供冷装置中的P型半导体及第二金属导热板，在电场的作用下，利用汽车引擎盖内外温差的不同，使得汽车内侧的P型半导体、N型半导体分别与第二金属导热板、第三金属导热板之间的节点温度降下来，在自然对流与辐射的作用下，冷凝管路中的空气温度得到降低；控制器关闭第四阀门，打开第五阀门，冷凝管路中得到降温冷却的空气用来冷制冷循环回路的冷凝器，进入步骤40；

步骤七、当Tin小于等于T1时，对制冷剂环路来讲，传感器给控制器一信号指令，控制器关闭压缩机，关闭第一阀门、第二节流阀、第三阀门；制冷剂环路不工作；对半导体供冷装置来讲，传感器给温度电压控制器一信号指令，温度电压控制器开启电路控制器，使得直流蓄电电源的正极断开半导体供冷装置中的N型半导体及第三金属导热板，负极断开半导体供冷装置中的P型半导体及第二金属导热板，半导体供冷装置不工作；控制器开启第四阀门，关闭第五阀门开启通风管道风机，关闭回风口风机，经过冷凝管路中的空气进入通风管路，通过相应的风管、汽车空调室内出风口进入车内，满足补充新风的要求；

步骤八、电压传感器连续检测直流蓄电电源的电压V，当V小于V0时，进入“汽车充电模式”；传感器给温度电压控制器一信号指令，温度电压控制器开启电路控制器，使得直流蓄电电源的正极断开半导体供冷装置中的N型半导体及第三金属导热板，负极断开半导体供冷装置中的P型半导体及第二金属导热板，半导体供冷装置不工作；由汽车发动机为直流电源充电。