[发明专利]一种基于污染控制和新风需求的车载空气质量控制系统

权利要求书

1.一种基于污染控制和新风需求的车载空气质量控制系统，其特征在于，所述的基于污染控制和新风需求的车载空气质量控制系统包括污染监测模块、模数转换模块、单片机、数模转换模块和执行模块；

所述的污染监测模块，包括车内传感器和车外传感器；其中车内传感器包括二氧化碳传感器和一氧化碳传感器；车外传感器包括PM_2.5传感器和一氧化碳传感器；所述的污染监测模块与A/D转换模块输入端相连；

所述的A/D转换模块将污染监测模块所监测到的污染物浓度由模拟量转换成数字量；所述的A/D转换模块输出端和单片机输入端相连，所述的D/A转换模块输入端与单片机输出端相连，输出端与执行模块相连；

所述的单片机将所述的污染监测模块所测得的污染物浓度进行运算，明确当前污染状况并且指导执行机构动作；

所述的执行模块包括车窗电机、风门电机和液晶显示器，其中液晶显示模块实时显示当前车内、外污染物浓度值。

2.根据权利要求1所述的基于污染控制和新风需求的车载空气质量控制系统，其特征在于，工作过程如下：

步骤1：系统开始工作后，车内传感器实时监测车内CO₂浓度C₁和CO浓度C₂；车外传感器实时监测车外PM_2.5浓度C₃和CO浓度C₄；

步骤2：A/D转换模块将上述污染物浓度C₁、C₂、C₃和C₄由模拟量转换成数字量，传输到单片机；

步骤3：单片机获取的C₁、C₂、C₃和C₄所对应的各自设定的阈值作百分比得到C_p1、C_p2、C_p3和C_p4，并且依据其大小确定污染状况，对执行模块下一步动作发出指令；

步骤4：D/A转换模块将单片机发出的指令转换为模拟量；

步骤5：执行模块根据单片机发出的指令做出相应的动作：液晶显示器实时显示当前车内、外各项污染物浓度值；车内、外污染物浓度均不超标时，执行模块维持当前状态；当车外污染物浓度超标，车内正常时，车窗关闭，空调风门切换成内循环；当车内污染物浓度超标，车外正常时，车窗开启，空调风门切换成外循环；当车内、外污染物浓度均超标时，系统判断车内、外污染物超标率，若车外超标率大于车内超标率，车窗关闭，空调风门切换成内循环；若车内超标率大于车外超标率，车窗开启，空调风门切换成外循环；

重复步骤1-5；直至系统关闭。

3.根据权利要求2所述的基于污染控制和新风需求的车载空气质量控制系统，其特征在于，所述的单片机对污染状况的确定方法如下：

单片机首先对C₁、C₂、C₃和C₄所对应的提前设定的阈值Cco₂、C_i,co、C_pm2.5和C_o,co做百分比：

c_p2＝(c₁-c_i,co)/c_i,co×100％；

c_p4＝(c₁-c_o,co)/c_o,co×100％；

得到C_p1、C_p2、C_p3和C_p4；然后依据C_p1、C_p2、C_p3和C_p4的大小判断污染状况，具体过程如下：

(1)若C_p1、C_p2、C_p3和C_p4均小于0

此时车内、外污染物浓度均不超标，单片机发出空指令，执行模块不动作；

(2)若C_p1、C_p2至少一个大于0，C_p3、C_p4小于0

此时车内污染物浓度超标，车外污染物浓度正常；单片机向车窗电机和风门电机发出指令，车窗开启，风门切换成外循环；

(3)若C_p1、C_p2小于0，C_p3、C_p4至少一个大于0

此时车外污染物浓度超标，车内污染物浓度正常；单片机向车窗电机和风门电机发出指令，车窗关闭，风门切换成内循环；

(4)若C_p1、C_p2至少一个大于0且C_p3和C_p4至少一个大于0

此时车内、外污染物浓度均超标，近一步进行如下判断：

1)若C_p1、C_p2只有一个大于0且C_p3和C_p4只有一个大于0

设C_p1、C_p2中大于0的值为C_p,i，C_p3和C_p4中大于0的值为C_p,o，若C_p,i大于C_p,o，此时车内污染严重程度高于车外污染严重程度，以车内污染物控制为主，单片机向车窗电机和风门电机发出指令，车窗开启，风门切换成外循环；反之，车外污染严重程度高于车内污染严重程度，以车外污染控制为主，单片机向车窗电机和风门电机发出指令，车窗关闭，风门切换成内循环；

2)若C_p1、C_p2只有一个大于0且C_p3和C_p4均大于0

设C_p1、C_p2中大于0的值为C_p,i，C_p3、C_p4两者中较大值为C_p,o，若C_p,i大于C_p,o，此时车内污染严重程度高于车外污染严重程度，以车内污染物控制为主，单片机向车窗电机和风门电机发出指令，车窗开启，风门切换成外循环；反之，车外污染严重程度高于车内污染严重程度，以车外污染控制为主，单片机向车窗电机和风门电机发出指令，车窗关闭，风门切换成内循环；

3)若C_p1、C_p2均大于0且C_p3和C_p4只有一个大于0

设C_p1、C_p2中较大的值为C_p,i，C_p3和C_p4中大于0的值为C_p,o，若C_p,i大于C_p,o，此时车内污染严重程度高于车外污染严重程度，以车内污染物控制为主，单片机向车窗电机和风门电机发出指令，车窗开启，风门切换成外循环；反之，车外污染严重程度高于车内污染严重程度，以车外污染控制为主，单片机向车窗电机和风门电机发出指令，车窗关闭，风门切换成内循环；

4)C_p1、C_p2、C_p3和C_p4均大于0

设C_p1、C_p2中较大的值为C_p,i，C_p3和C_p4中较大的值为C_p,o，若C_p,i大于C_p,o，此时车内污染严重程度高于车外污染严重程度，以车内污染物控制为主，单片机向车窗电机和风门电机发出指令，车窗开启，风门切换成外循环；反之，车外污染严重程度高于车内污染严重程度，以车外污染控制为主，单片机向车窗电机和风门电机发出指令，车窗关闭，风门切换成内循环。