[發明專利]一種軌道車輛用智能型空調機組

有效

• 申請號: 201210125355.4
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN102620395A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 黃允東;周生存;劉學亮
• 申請（專利權）人: 上海松芝軌道車輛空調有限公司;上海加冷松芝汽車空調股份有限公司
• 主分類號: F24F11/02
• 分類號: F24F11/02
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

技術領域

本發明涉及軌道交通車輛空調設計與制造技術領域，具體的說，是一種軌道車輛用智能型空調機組。

背景技術

在國內外目前的交通運輸領域，軌道交通（包括城市地鐵和輕軌，城際鐵路和城際地鐵）已成為各個國家和地區公共交通發展的趨勢。在現代社會中，人們對安全、便捷、舒適的要求很高，對軌道交通的要求也是如此。因此，對軌道車輛的要求越來越高。而要滿足這些要求，軌道車輛必須要向智能化的方向發展，它較之現有的軌道車輛會有許多結構和功能上的不同。

就軌道車輛的空調而言，現有軌道車輛采用的空調機組一般是單冷型定速空調機組或者是冷暖型空調機組，它們一般都是根據軌道車廂內溫度的要求而控制壓縮機、蒸發風機和冷凝風機的啟動與停止，在空調機組部分負荷時采用壓縮機旁通、關閉壓縮機的臺數或者卸載壓縮機的汽缸和體積進行冷量的控制。這些對空調機組的控制方法不僅使軌道車廂內的溫度波動大、舒適性差，而且空調機組的能耗也大，尤其是帶電加熱的冷暖型空調機組的能耗就更大。因此在客觀上，目前軌道車輛的空調機組存在以下不足：

（1）軌道車廂內溫度波動大。由于壓縮機采用啟停控制，而壓縮機的最短運行時間是有要求的，所以在部分負荷時，通過頻繁的啟停壓縮機來控制室內溫度，冷量輸出時大時小，會造成軌道車廂內溫度波動較大，影響乘坐的舒適性。

（2）能耗大。采用定速壓縮機的空調機組由于頻繁啟動一臺或者多臺壓縮機而造成啟動電流的損失以及空調系統的能量損失。

（3）使軌道車廂的氣流場和溫度場劇烈變化，達不到均勻性的要求。

發明內容

本發明的目的在于解決或部分解決上述問題，提供一種軌道車輛用智能型空調機組，采用無級調節結構件，由智能型控制器對空調機組的各主要部件進行“模糊化”控制，使軌道車輛的空調機組具有節能、使人乘坐舒適的優點。

為實現上述的目的，本發明采用的技術方案如下。

一種軌道車輛用智能型空調機組，含有EC蒸發風機、EC冷凝風機、變頻壓縮機、無級調節電加熱器、蒸發器和冷凝器，所述蒸發器的出口通過銅管與變頻壓縮機的進口連接在一起，所述變頻壓縮機的出口與冷凝器進口通過銅管連接在一起，所述冷凝器的出口與干燥過濾器和視液鏡通過銅管連接在一起，所述視液鏡的出口通過銅管與膨脹閥的進口連接在一起，膨脹閥的出口與蒸發器的進口連接在一起，形成一個制冷回路系統；無級調節電加熱器與EC蒸發風機形成一個制熱回路系統；其特征在于，在新風口設有無級調節新風門，在機組中的回風口安裝有無級調節回風門；設置一個智能型控制器并在智能型控制器上連接送風傳感器、載荷傳感器、回風傳感器和新風傳感器，將所述EC蒸發風機、EC冷凝風機、變頻壓縮機、無級調節電加熱器、無級調節新風門和無級調節回風門與所述智能型控制器連接并受智能型控制器的控制；所述的智能型控制器將送風傳感器、載荷傳感器、回風傳感器和新風傳感器采集的信號經模數轉換轉換成數值量后，通過智能型控制器內部的模糊控制程序產生控制指令，驅動EC蒸發風機、EC冷凝風機、變頻壓縮機、無級調節電加熱器、無級調節新風門和無級調節回風門，使EC蒸發風機和EC冷凝風機具有無級直流調速的功能，使無級調節電加熱器、無級調節新風門和無級調節回風門具有無級調節的功能；將上述EC蒸發風機、EC冷凝風機、變頻壓縮機、無級調節電加熱器、無級調節新風門和無級調節回風門與智能型控制器通過空調電氣附件組裝在不銹鋼殼體中，形成一個空調機組。

進一步，所述的智能型控制器在制冷循環中進行數據采集、運算和控制啟停：通過回風傳感器采集軌道車廂內的溫度，通過送風傳感器采集空調出風的溫度，通過新風傳感器采集車外的溫度，經智能型控制器內部計算后得到設定溫度：軌道車廂內的溫度減去設定溫度之間的溫差e，將e的模糊控制溫差范圍定義為-2℃≤e≤2℃；而溫差e相對于采集時間的變化率e’，其模糊控制范圍為-0.5℃≤e’≤0.5，這樣就將溫度進行了模糊化處理，將溫差e和溫差變化率e’輸入智能型控制器；經智能型控制器內模糊控制程序的運算得出制冷輸出百分比量U，然后再依此控制變頻壓縮機的頻率及無級直流調速的EC蒸發風機和無級直流調速的EC冷凝風機的電壓，從而對車廂內的溫度達到精確的控制。