一种空气净化系统的制作方法

1.本实用新型涉及空气净化技术领域，特别是涉及一种空气净化系统。


背景技术：

2.随着公共公交系统的快速发展，因其搭乘便捷、覆盖范围广、通勤效率高以及环境舒适等特点公共交通工具逐渐成为人们的主要出行方式。但由于公共交通工具例如大巴车、公交车在冬夏季节运行过程中，汽车内部的空气无法实时与外界大气进行大量交换，使得在人员复杂、人流量大、运行时间长以及人体排泄物蒸发等多种综合条件下，在车内空气中形成致病微生物以及有害有异味气体。
3.目前，采用电晕放电原理研发的汽车大巴用空气净化器结构复杂，无法依据不同的工况改变其运行功率，且工作异常会有火花放电风险，影响车辆和人员安全，同时易导致车内臭氧浓度过高、内壁集尘等问题。
4.由此可见，如何提供一种能够智能控制的空气净化系统，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种能够智能控制的空气净化系统。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种空气净化系统，用于车辆，包括：监测模块10、控制模块11以及等离子净化装置12；
7.所述监测模块10包含有至少一种传感器30，用于采集车内的空气质量数据，并传送给所述控制模块11；
8.所述控制模块11分别与所述监测模块10和所述等离子净化装置12连接，用于控制所述等离子净化装置12的输入电压。
9.优选的，所述等离子净化装置12包括等离子电源20、等离子净化模组21；
10.所述等离子电源20与所述控制模块11连接，用于将低压直流电转换为高压交流电并提供给所述等离子净化模组21；
11.所述等离子净化模组21与所述等离子电源20连接，用于根据所述输入高电压放电产生活性粒子。
12.优选的，所述等离子电源20还包括：稳压电路22、滤波电路23、整流电路25以及升压电路24，所述稳压电路22、所述滤波电路23、所述整流电路25、所述升压电路24及所述等离子净化模组21依次连接。
13.优选的，所述等离子净化装置12还包括：与所述升压电路24以及所述控制模块11连接的电压检测电路26，用于检测所述等离子净化模组21的输入电压。
14.优选的，所述等离子净化装置12至少两个，且相邻的所述等离子净化装置12间并联连接。
15.优选的，所述监测模块10还包括：与所述传感器30连接的预处理芯片31，以及与所
述预处理芯片31和所述控制模块11连接的运算芯片32。
16.优选的，还包括：与所述控制模块11连接的交互装置13，所述交互装置13包括显示界面，所述显示界面用于显示控制模块11发送的所述空气质量数据以及警示信号。
17.优选的，还包括：设置于所述等离子净化装置12处的第一过滤装置14。
18.优选的，还包括：设置于所述监测模块10处的第二过滤装置15。
19.优选的，所述等离子净化装置12安装于车厢回风口处。
20.本实用新型所提供的空气净化系统，包括监测模块、控制模块以及等离子净化装置，监测模块包含有多种传感器，用于采集车内的空气质量数据并传送给控制模块，与监测模块和等离子净化装置连接的控制模块，用于根据监测模块传送的空气质量数据控制等离子净化装置的输入电压。由于控制模块可以根据监测模块传送的空气质量数据控制等离子净化装置的输入电压，故控制模块可以根据不同的工况控制等离子净化装置的运行功率，因此实现空气净化系统的智能控制，降低了空气净化系统的能耗。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例所提供的一种空气净化系统的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例所提供的一种等离子净化装置的结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例所提供的另一种等离子净化装置的结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例所提供的一种监测模块的结构示意图；
26.附图标记如下：
27.10为监测模块，11为控制模块，12为等离子净化装置，13为交互装置，14为第一过滤装置，15为第二过滤装置，20为等离子电源，21为等离子净化模组，22为稳压电路，23为滤波电路，24为升压电路，25为整流电路，26为电压检测电路，30为传感器，31为预处理芯片，32为运算芯片。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
29.本实用新型的核心是提供一种能够智能控制的空气净化系统。
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
31.图1为本实用新型实施例所提供的一种空气净化系统的结构示意图。如图1所示，该空气净化系统包括：监测模块10、与监测模块10连接的控制模块11以及与控制模块11连接的等离子净化装置12。包含有至少一种传感器的监测模块10，用于采集车内的空气质量数据并传送至控制模块11，控制模块11，用于根据监测模块10传送的空气质量数据控制等
离子净化装置12的输入电压，其中等离子净化装置12用于放电产生活性粒子，从而杀死致病微生物和/或分解有害有异味气体。
32.本实用新型实施例中，监测模块10利用由一种或多种传感器组成的传感器模组，能够实现采集车辆内部回风口、出风口以及其它不同位置的空气质量数据。可以理解的是，监测模块10可以实时采集空气质量数据，还可以按周期采集空气质量数据。其中，空气质量数据包括臭氧浓度、二氧化碳浓度、甲醛浓度、挥发性有机物浓度、车辆内部温度、湿度以及颗粒物浓度等表征车辆内部空气质量的数据。
33.其中，传感器可包括气体传感器、温湿度传感器以及颗粒物传感器，而气体传感器还可以包括臭氧传感器、二氧化碳传感器、甲醛传感器以及挥发性有机物传感器。可以理解的是，在具体实施中，可以根据不同类型的气体传感器的功能需求以及车辆大小，选择性的车辆不同位置安装气体传感器，以便于检测车辆不同位置的气体浓度，例如：臭氧传感器检测位置为车辆空调出风口，若车辆为大巴车或公交车等车厢较长的车辆，根据出风口沿车厢两边排列的特性，臭氧传感器可分别设置于车厢前后左右出风口的位置，传感器的个数可为2个或4个，且可以呈均匀对称分布；甲烷传感器和挥发性有机物传感器则可以安装于车辆空调的回风口内。需要说明的是，上述不同种类的传感器以及不同种类的气体传感器仅为一种传感器模组的具体表现形式，不代表仅有这一种表现形式。
34.其中，气体传感器的类型可以为金属半导体传感器、电化学传感器或光离子传感器中的一种或多种。
35.等离子净化装置12可以产生活性粒子，在具体实施中，等离子净化装置根据介质阻挡放电技术，通过高压交变电场产生自由电子、负离子以及羟基自由基等活性粒子，因此能够杀死绝大多数的致病微生物以及分解有害、有异味的气体。其安装的位置可以根据不同车辆的空调特点，安装在车用空调的回风口、风道内或者出风口。
36.可以理解的是，等离子净化装置12的具体数量不做限制，在具体实施中，可根据不同车型、乘凉内部空调数量、空调的风量以及限载人数确定。当等离子净化装置12的个数至少为两个时，各等离子净化装置12的连接方式不做限定。为了保证当某个等离子净化装置12工作异常、损坏或被人为摘除时，至少有一个等离子净化装置12能够继续工作而不被影响，作为优选的实施例，相邻的等离子净化装置12间采用并联的连接方式。
37.为了不占用车厢内部空间，同时进一步提高等离子净化装置12的性能和净化效率，作为优选的实施例，可以将等离子净化装置12安装在回风口处。
38.此外，等离子净化装置12可采用304或316不锈钢、工程塑料或者陶瓷等经久耐用的、环保无毒无污染的材料，在具体实施中，等离子净化装置12可采用通过钣金加工工艺加工的不锈钢材料。为了能够适应车辆在运行过程中产生的震动和冲击，电装置可通过含有缓冲垫片和弹簧的螺栓进行固定。
39.分别与监测模块10和等离子净化装置12连接的控制装置，可以通过监测模块10传送的空气质量数据控制等离子净化装置12中等离子净化模组21的输入电压，从而根据不同工作状况调节等离子净化装置12的工作功率，此外，当出现空气净化系统内部短路或等离子净化装置12工作异常时，控制装置能够及时控制等离子净化装置12中等离子净化模组21的输入电压降为零，从而控制等离子净化装置12停止工作。其中，控制装置可以为单片机，也可以是其他类型的控制器。
40.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面以等离子净化模组为例对不同工作状况下的输入电压及工作模式进行详细说明。
41.工作状态1：
42.当控制模块11接收到监测模块10发送的各气体浓度达到第一阈值且不超过第二阈值时，通过第一阈值以及对应的权重计算第一污染物指数，并根据第一污染物指数控制等离子净化模组21的输入电压在2.2kvac至2.5kvac之间，从而使等离子净化装置12工作在低功耗模式下。
43.工作状态2：
44.当控制模块11接收到监测模块10发送的各气体浓度达到第二阈值且不超过第三阈值时，通过第二阈值以及对应的权重计算第二污染物指数，并根据第二污染物指数控制等离子净化模组21的输入电压在2.5kvac至3kvac之间，从而使等离子净化装置12工作在静音模式下。
45.工作状态3：
46.当控制模块11接收到监测模块10发送的各气体浓度达到第三阈值时，通过第三阈值以及对应的权重计算第三污染物指数，并根据第三污染物指数控制等离子净化模组21的输入电压在3kvac至3.3kvac之间，从而使等离子净化装置12工作在高性能模式下。
47.需要说明的是，在具体实施中，第一阈值、第二阈值及第三阈值的选取不做具体限定，只需保证第三阈值大于第二阈值，第二阈值大于第一阈值即可。还需说明的是，第一阈值、第二阈值及第三阈值对应的低功耗模式、静音模式及高性能模式仅为一种表现形式，不代表仅有这一种表现形式，在具体实施中，可根据需求增加或减少相应的工作模式。
48.还需说明的是，在具体实施中，控制模块11可以根据空调本身的接口以及实际需求，并入空调控制系统，其中控制模块11可以与空调一起受到空调控制系统的控制，也可以不受空调系统的控制，作为单独的模块单独进行控制和反馈。
49.本实用新型实施例所提供的空气净化系统，包括监测模块、控制模块以及等离子净化装置，监测模块包含有多种传感器，用于采集车内的空气质量数据并传送给控制模块，与监测模块和等离子净化装置连接的控制模块，用于根据监测模块传送的空气质量数据控制等离子净化装置的输入电压。由于控制模块可以根据监测模块传送的空气质量数据控制等离子净化装置的输入电压，故控制模块可以根据不同的工况控制等离子净化装置的运行功率，因此实现空气净化系统的智能控制，降低了空气净化系统的能耗。其次，由于空气净化系统分为了监测模块、控制模块以及等离子净化装置这三个模块，因此空气净化系统安装灵活，对于空间和位置的要求极低，大大降低了讲话装置的安装难度，使其适用于不同规格的空调环境。此外，由于监测模块能够检测车内不同位置的空气质量数据，因此当检测到等离子净化装置排出的负离子浓度增高时，能够通过控制装置及时控制等离子净化装置停止工作，从而避免了车内负离子浓度不断升高的问题，提高了空气净化系统的使用寿命。
50.图2为本实用新型实施例所提供的一种等离子净化装置的结构示意图。如图2所示，在上述实施例的基础上，等离子净化装置12包括：与控制模块11连接的等离子电源20以及与等离子电源20连接的等离子净化模组21。等离子电源20用于将低压直流电转换为高压交流电并提供给等离子净化模组21，还能根据控制模块11发出的控制指令控制等离子净化模组21的输入电压，等离子净化模组21用于根据输入电压放电产生活性粒子。
51.本实用新型实施例中，等离子净化模组21可包括至少一个等离子管，在具体实施中，可根据实际需求选择等离子管的个数，当等离子净化模组21中只有一个等离子管，则等离子电源20和等离子管呈现一对一的关系，当等离子净化模组21中包含有多个等离子管，则等离子电源20和等离子管呈现一对多的关系。可以理解的是，等离子电源20和等离子管呈现一对多的关系时，便于控制模块11控制等离子净化模组21的输入电压，同时减少了等离子电源20的个数，降低了维护等离子电源20的成本。需要说明的是，等离子管的形状不作具体规定，在实施中可采用长管圆柱状的等离子管。
52.由于等离子净化模组21其工作电压为1.5kvac至3.5kvac之间，工作频率为10khz至50khz之间，等离子电源20额定输入电压为12vdc或24vdc，常用的等离子电源20其输入电压的范围在9vdc至36vdc之间，因此为了保证等离子净化装置12能够稳定的工作，图3为本实用新型实施例提供的另一种等离子净化装置的结构示意图，如图3所示，等离子电源20包括整流电路25以及分别与整流电路25及等离子净化模组21连接的升压电路24。在具体实施中，升压电路24可通过变压器实现。此外，整流电路25可以是半桥整流电路，也可以是全桥整流电路，还可以是其他类型的整流电路。
53.可以理解的是，当升压电路24为变压器时，控制模块11根据不同工况控制整流电路25的输出电压，从而控制变压器的原边的电压或电流，进而达到控制变压器的副边的输出电压(即等离子净化模组21的输入电压)。
54.需要说明的是，给等离子净化装置供电的电源可以是恒定电压的电源，也可以是具备调节输出电压或频率的功能的电源，在具体实施中，可以根据实际情况和条件进行选取。
55.为了保证等离子净化模组21接收到稳定的电压，同时为了降低整流电路25中交流分量对车辆的影响，作为优选的实施例，如图3所示，等离子电源20还包括：稳压电路22，分别与稳压电路22以及整流电路25连接的滤波电路23。稳压电路22用于将车辆中给等离子净化装置供电的电源的输入直流电压稳定在12vdc或24vdc，滤波电路23用于对稳压电路22的输出电压进行滤波处理。
56.作为优选的实施例，等离子净化装置12中还包含有与稳压电路22并联连接的指示灯，用于在检查维护时，判断等离子净化装置12是否工作异常。进一步的，指示灯还可以与控制模块11连接，用于根据控制模块11的控制信号亮起不同颜色的、或不同数量的、或不同位置的灯，以便于显示当前等离子净化装置12的工作模式以及等离子净化装置12是否工作异常。
57.本实用新型实施例所提供的空气净化系统，控制模块通过控制整流电路的输出电压，从而控制等离子净化模组的工作功率，因此能够简单方便的根据不同的工况控制等离子净化装置的工作模式，提高了空气净化系统的灵活性以及安全性。
58.如图3所示，在上述实施例的基础上，等离子电源20还包括：分别与升压电路24以及控制模块11连接的电压检测电路26，用于检测等离子净化模组21的工作电压，以便于控制模块11根据电压检测电路26发送的电压信号调整等离子净化模组21的工作电压。
59.可以理解的是，电压检测电路26可利用电容分压或电阻分压电路检测等离子净化模组21的输入电压，以便于控制模块11能够监控等离子净化装置12的工作状态，及当等离子净化装置12并未按控制模块11控制的工作模式工作时，控制模块11能够及时的调整等离
子净化模组21的输入电压从而保证工作模式正常运作；当等离子净化装置12工作异常时，能够及时的控制等离子净化模组21的输入电压降为零，从而控制等离子净化模组21停止工作。
60.本实用新型实施例所提供的空气净化系统，等离子净化装置中包含的电压检测电路能够向控制模块反馈等离子净化模组的输入电压，因此控制模块能够监控等离子净化装置的工作状态，进一步提高了空气净化系统的安全性以及使用的可靠性。
61.图4为本实用新型实施例所提供的一种监测模块的结构示意图。如图4所示，在上述实施例的基础上，监测模块10包括：传感器30、与传感器30连接的预处理芯片31，以及分别与预处理芯片31和控制模块11连接的运算芯片32。
62.本实用新型实施例中，传感器30可以为一种传感器30，也可以为多种传感器30。其输出信号具体为电压信号，信号的精度为0.001vdc。传感器30将检测到的各气体浓度转化为电压信号发送至预处理芯片31。
63.预处理芯片31对传感器30发送的电压信号进行预处理，并将处理后的一组或多组电压信号发送至运算芯片32，其中，预处理内容包括但不限于对比温湿度信号矫正、信号波动幅值判定等。
64.运算芯片32用于将经过预处理后的一组或多组电压信号经过识别算法识别后得到当前主要气体成分的浓度数据，并发送至控制模块11，其中识别算法包括但不限于模糊算法、神经网路算法等。
65.可以理解的是，为了监测模块10能够适应车辆在运行过程中产生的震动和冲击，监测模块10可采用防松螺母进行固定。
66.本实用新型实施例所提供的空气净化系统，在将空气质量数据发送至控制模块前，经过了预处理以及算法识别，因此能够更加精准的识别当前空气中气体成分浓度的数据，提高了监测模块检测的准确性。
67.如图1所示，空气净化系统还包括：与控制模块11连接的交互装置13，交互装置13包含显示界面，其中显示界面用于显示由控制模块11发送的空气质量数据以及警示信号。
68.本实用新型实施例中，控制模块11可以根据监测模块10发送的空气质量数据按预设规则判定整体空气质量等级，并发送至交互装置13，交互装置13可以显示车内的空气质量数据以及当前整体空气质量等级。同时，交互装置13还能够显示当前等离子净化装置12的工作模式，在具体实施中，交互装置13的显示界面可以交替显示当前等离子净化装置12的工作模式以及当前空气质量数据。
69.其中预设规则如下：当控制模块11接收到监测模块10发送的各气体浓度达到第一阈值且不超过第二阈值时，判定当前整体空气质量等级为1级；当控制模块11接收到监测模块10发送的各气体浓度达到第二阈值且不超过第三阈值时，判定当前整体空气质量等级为2级；当控制模块11接收到监测模块10发送的各气体浓度达到第三阈值时，判定当前整体空气质量等级为3级。其中第三阈值大于第二阈值，第二阈值大于第一阈值。
70.可以理解的是，不同的整体空气质量等级可在交互装置13的显示界面中通过不同的颜色或不同的字体等方式进行显示。
71.此外，交互装置13还可以接受用户输入的用于保证等离子净化装置12工作模式的信号，并将该信号发送至控制模块11，从而能够根据用户的需求调节等离子净化装置12的
工作模式。
72.本实用新型实施例所提供的空气净化系统，通过交互装置能够查看当前等离子净化装置的工作模式、当前空气质量数据以及当前整体空气质量等级，同时用户还能通过交互装置调节等离子净化装置的工作模式，因此提高了用户的使用体验感。
73.如图1所示，在上述实施例的基础上，空气净化系统还包括：设置于等离子净化装置12处的第一过滤装置14以及设置于监测模块10处的第二过滤装置15。
74.可以理解的是，第一过滤装置14能够防止空气中的头发、皮鞋、碎片等大颗粒污染物影响等离子净化装置12的使用，第二过滤装置15能够防止颗粒污染物以及油性物质影响监测模块10中传感器的精度和使用寿命。具体的，第一过滤装置14、第二过滤装置15可以是滤网。
75.以上对本实用新型所提供的一种空气净化系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
76.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。