新能源汽车车载智能空气处理系统技术领域
本发明涉及电动汽车领域，特别涉及电动汽车动力系统能量分配优化、净化车内
空气的装置。
背景技术
环境污染严重，雾霾日益加剧，世界各国开始大力推广新能源汽车技术。随着新能
源汽车的普及，现阶段新能源汽车使用的动力电池正呈现出多点开花之势。目前，大部分新
能源汽车使用的动力电池以铅酸电池技术、镍氢电池技术、锂电池技术为主。其中，铅酸电
池技术最为成熟，生产成本较低，放电功率不错，已实现大批量生产，然而，铅酸电池有明显
的短板，能量密度、能量比与功率比相对较低，无法达到理想的通勤距离，直接制约着该电
池技术在新能源汽车领域的使用。而镍氢电池也进入了成熟期，是混合动力车型电池中被
大规模商业化运行的电池技术。锂离子电池具有比容量大、工作电压高、循环寿命长、体积
小、重量轻、自放电率低等优点。从动力电池发展趋势来看，锂电池才是未来的主力军，各个
车企均将锂电池的开发作为新能源汽车的主攻方向，这些锂电池包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰
酸锂、三元材料等。无论采用哪种电池技术，千方百计节约电池能量、实现动力系统能量的
最优分配成为新能源汽车迫在眉睫需要解决的问题。同时，为了净化车内环境，减少外部污
染对密闭环境中人体的影响，针对电动汽车动力进行优化，并且能够净化车内空气的装置
是必须的。如何实现动力系统的能量分配最优模型，动态优化空调功率输出，并且针对外部
污染物质进行净化处理是该装置需要解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在提供一种新嫩官汽车车载智能空气处理系统，其具备空气净化功能，
可建立最优模型，动态控制功率输出，节省电池能量，也可通过车联网模块实现人机互动。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
一种新能源汽车车载智能空气处理系统，其特征在于包括：集成控制装置以及分
别与所述集成控制装置相互电性连接的温度传感器、车辆总线数据模块、车联网模块以及
至少一个传感器，所述传感器与所述集成控制装置之间还设有空气净化装置。
所述至少一个传感器包括分别电性连接至所述集成控制装置的PM2.5传感器和甲
醛传感器。
所述温度传感器分为内温传感器和外温传感器，分别用于检测室外天气温度和驾
驶室内的温度。
所述新能源汽车车载智能空气处理系统还包括与车联网模块相连的后台大数据
平台系统。
所述车辆总线数据可将车辆运行参数、电池状态信息、电机运行状态等各项数据
实时发送给集成控制装置。
所述集成控制装置根据当前车辆各项数据进行算法分析，通过车联网模块与后台
大数据平台系统的联动分析，对整车动力系统的能量分配建立最优数学模型，动态优化空
调功率输出。
所述集成控制装置还会根据PM2.5传感器和甲醛传感器的监测参数对相应的空气
净化装置进行运行控制。
所述新能源汽车车载智能空气处理系统还包括显示装置，用于实时显示PM2.5空
气净化装置和甲醛空气净化装置工作状态。
本发明的有益效果是：集成控制终端通过车联网模块与后台大数据平台系统联动
算法，建立最优模型，动态控制功率输出，节省电池能量；具备空气净化功能，可通过车联网
模块实现人机互动。
附图说明
图1为新能源汽车车载智能空气处理系统示意图。
具体实施方式
如图1所示，新能源汽车车载智能空气处理系统，包括内温传感器1、外温传感器2、
车辆总线数据模块3、PM2.5传感器4、甲醛传感器5、集成控制装置8、车联网模块9、显示装置
10以及空气净化装置6、7组成，其中空气净化装置由空气净化装置1和空气净化装置2组成，
空气净化装置1可以净化PM2.5颗粒，空气净化装置2可以净化甲醛等化学物质。具体地，传
感器1、外温传感器2、车辆总线数据模块3、PM2.5传感器4以及甲醛传感器5均分别电性连接
至集成控制装置8。空气净化装置1连接在集成控制装置8与PM2.5传感器4之间，这样，集成
控制装置8根据PM2.5传感器4的信号反馈，发送相应控制信号给空气净化装置1以便其进行
PM2.5空气的净化，PM2.5传感器4实时获取空气净化装置1的空气质量信号再不断反馈给集
成控制装置8进行调整和控制。同样地，空气净化装置2连接在集成控制装置8与甲醛传感器
5之间，这样，集成控制装置8根据甲醛传感器5的信号反馈，发送相应控制信号给空气净化
装置2以便其进行甲醛的净化，甲醛传感器5实时获取空气净化装置2的甲醛质量信号再不
断反馈给集成控制装置8以便集成控制装置8进行调整和控制。此外，集成控制装置8分别还
与车辆网模块9以及显示装置10相互电性连接。
内/外温传感器1/2实时监测车辆内部/外部的温度，车辆总线数据3把车辆运行参
数、电池状态信息、电机运行状态等各项数据实时发送给集成控制装置8，集成控制装置8根
据当前车辆各项数据进行算法分析，通过车联网模块9与后台大数据平台系统的联动分析，
对整车动力系统的能量分配建立最优数学模型，动态优化空调功率输出以及节省电池能
量。为了完成自动调节控制，将控制策略分解为混合风门控制策略、空气循环风门控制策
略、空调压缩机控制策略、吹风模式风门控制策略、以及空调鼓风机控制策略，详见如下解
释说明。
混合风门控制策略：设定一个热平衡参数Valavg，用其来表示混合风门自动控制
的位置，其值的范围为0～255。当Valavg等于0时，标识混合风门需要转到全冷空气的位置。
而当Valavg等于255时，表示混合风门需要转到全热空气的位置。当Valavg值位于0～255之
间的数值时，控制器通过查询标定曲线，使用线性插值的方法得出混合风门的目标位置，实
现控制。
空气循环风门控制策略：在检测到车内空气的一氧化碳和氮氧化物含量超过阈值
时，控制系统会将系统切换成内循环模式，避免车内空气受到车外污浊空气的污染。此外，
空气循环风门控制与热平衡参数Valavg也有一定的关系。当Valavg小于70时，混合风门要
转到全冷的位置，出于节能要求，此时需要把空气循环风门切换到内循环模式。相反，当
Valavg大于150时，混合风门要转到全热的位置，为了防止挡风玻璃起雾，此时需要把空气
循环风门切换到外循环模式。
空调压缩机的控制策略：根据工程经验和制冷原理可知，只有当蒸发器温度维持
在2～6摄氏度左右时，才能达到很高的制冷效率。如果蒸发器温度过高，会导致制冷剂的快
速消耗，降低制冷的效果。如果蒸发器温度过低，则会导致蒸发器管路结冰，严重降低空调
制冷效果。所以，当蒸发器温度上升大于6摄氏度时，控制器会发送压缩机请求信号给发动
机的控制模块。而当蒸发器温度下降低于2摄氏度时，控制器会发送压缩机关闭信号给发送
机的控制模块。另外，当车内空气的相对湿度超过70％以上时，控制器会启动制冷压缩机。
吹风模式风门控制策略：根据人体舒适性的原理，可知人体的脸部舒适温度要比
脚部低1～2摄氏度。在夏天空调处于制冷模式时(Valavg＜128时)，控制器会将吹风模式切
换成吹脸模式，使人体感觉更凉快。同样地，在冬天处于制热模式时，(Valavg＞128时)，控
制器会将吹风模式切换为吹脚模式，使人体感觉更暖和。当车内外温差太大时，在挡风玻璃
上会出现的雾或者霜会影响司机视线，此时控制器会将吹风模式切换成除霜模式。
空调鼓风机控制策略：为了保证车内有舒适的气流，控制器根据不同的空调模式
和热平衡参数Valavg对鼓风机的风量进行全自动控制。
当空调处于制冷模式时，鼓风机风量的计算使用公式如下：Blower Speed＝
[(OFFSET-VALAVG-CSTART)*CSLOPE]+AUTMIN。以上公式中CSTART表示当OFFSET-VALAVG＞
CSTART时，鼓风机的风速会从AUTMIN开始慢慢上升到最大值。CSLOPE表示鼓风机风量上升
的变化率。AUTMIN表示鼓风机的最小风速。
当空调处于制热模式时，鼓风机风量的计算使用公式如下：Blower Speed＝
[(VALAVG-OFFSET-HSTART)*HSLOPE]+AUTMIN。以上公式中HSTART表示当VALAVG-OFFSET＞
HSTART时，鼓风机的风速会从AUTMIN开始慢慢上升到最大值。HSLOPE表示鼓风机风量在制
热模式下的变化率。
控制器的控制对象是车内空气的温度、湿度和清新度。集成控制装置8还会根据
PM2.5传感器4和甲醛传感器5的监测参数对相应的空气净化装置进行运行控制，以达到净
化空气的目的。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示
例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接
确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认
定为覆盖了所有这些其他变型或修改。