本发明属于直升机电气环控系统设计技术领域，尤其涉及一种直升机环控综合控制系统。
背景技术：
传统直升机加温系统主要采用发动机高温高压引气引射机外环境空气的方法向舱内供热。在实际飞行过程中，从发动机引气会造成功率损失，缩小了整机的飞行性能包线。加温系统需要一套单独的温度控制系统进行控制调节，由温度控制盒发出控制指令，指令到风扇驱动盒、超压开关等，实现热气温度和流量的控制。
传统直升机大功率电子设备进行独立或整体式的液冷散热，直接将热量排到机体外。液冷系统需要一套单独的温度控制系统进行控制调节。
传统的蒸发循环制冷由空调控制盒发出控制指令，指令单独送到控制空调电控盒，由电控盒驱动蒸发循环制冷系统的运转。是一套单独独立的控制系统。
传统的直升机通风加温系统、蒸发循环制冷系统和电子设备冷却系统相对独立，三者的控制系统也是独立设计；存在控制系统多，在重量、耗电量上对直升机提出更严苛的需求。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种直升机环控综合控制系统，通过控制各用电设备、传感器等进行集中管理和控制，实现控制直升机座舱环境的目的，同时考虑了大功率电子设备的液冷需求，实现了电子设备散热效果，综合辅热型空调系统充分利用了机上能量，减小了环控系统的设备和耗电量。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
一种直升机环控综合控制系统，所述控制系统包括：环控控制盒、空调电控盒和液冷电控盒；
所述环控控制盒上设置有工作模式选择模块、舱内温度设置模块、舱内温度显示模块、载冷液温度显示模块、加温制冷选择模块、蒸发冷凝风机转速设置模块和液冷速度设置模块；
所述环控控制盒，用于接收用户输入的指令，控制空调电控盒和液冷电控盒工作，所述用户输入的指令通过工作模式选择模块、舱内温度设置模块、舱内温度显示模块、载冷液温度显示模块、加温制冷选择模块、蒸发冷凝风机转速设置模块和液冷速度设置模块进行选择；
所述空调电控盒，用于根据环控控制盒发送的指令进行对应的空气调节工作；
所述液冷电控盒，用于根据环控控制盒发送的指令进行对应的液冷工作。
本发明技术方案的特点和进一步的改进为：
(1)所述工作模式选择模块包含四种工作模式：加温模式、通风模式、制冷模式和液冷模式。
(2)所述液冷电控盒至少包括：温度传感器1、温度传感器2、大功率电子设备、液冷泵和液冷调节阀；
所述温度传感器1，用于显示检测载冷液经过液冷换热器换热后的载冷液温度值；
所述温度传感器2，用于显示检测载冷液经过大功率电子设备加热后载冷液温度值；
所述大功率电子设备，为液冷系统进行散热的目标；
所述液冷泵，用于在液冷循环中，提供载冷液流动的动力；
所述液冷调节阀；用于控制载冷液流量值。
(3)大功率电子设备开启后液冷循环自动启动，由大功率电子设备发送启动信号给环控电控盒，环控控制盒自动调整到液冷模式，并控制空调电控盒和液冷电控盒工作。
(4)所述空调电控盒至少包括：蒸发风机、电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电子膨胀阀、压缩机、冷凝风机、座舱蒸发冷凝器、回风温度传感器、除霜温度传感器、高压保护开关、低压保护开关和四通阀。
(5)所述空调电控盒的工作模式包括加温模式、通风模式、制冷模式和液冷模式；
在通风工作模式下，所述空调电控盒控制座舱蒸发冷凝器工作，并关闭电磁阀2，电磁阀2用于控制流经座舱蒸发冷凝器的制冷剂流通与否，当电磁阀2关闭时，制冷剂不通过座舱蒸发冷凝器；
在液冷工作模式下，所述空调电控盒控制冷凝器、压缩机、四通阀运转；并开启电磁阀1，电磁阀1用于控制流经冷凝器的制冷剂流通与否，当电磁阀1开启时，制冷剂通过冷凝器；
在加温作模式下，所述空调电控盒控制压缩机、冷凝器、四通阀、座舱蒸发冷凝器工作，并开启电磁阀1、电磁阀3和电子膨胀阀，关闭电磁阀2，所述电磁阀3位于电子膨胀阀出口和储液器入口之间；
在制冷工作模式下，所述空调电控盒控制压缩机、冷凝器、四通阀、座舱蒸发冷凝器运转，并打开电磁阀1、电磁阀2，关闭电磁阀3，关闭电子膨胀阀。
(6)所述空调电控盒至少还包括：回风温度传感器、除霜温度传感器、高压保护开关和低压保护开关。
(7)回风温度传感器，用于检测舱内温度值，并将温度值送至空调电控盒；
除霜温度传感器，用于检测座舱蒸发冷凝器结霜状态，并将信号送至空调电控盒；
高压保护开关，用于检测制冷剂经压缩机压缩后制冷剂的压力值，并将信号送至空调电控盒；
低压保护开关，用于检测制冷剂进入压缩机前的压力值，并将信号送至空调电控盒。
本发明实现了直升机空调系统与电子设备冷却系统的控制指令集成，实现制冷模式、加温模式、液冷模式和通风模式功能选择。本发明集成了多个环控子系统控制指令，使结构更加紧凑，重量上和耗电量很有优势。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种直升机环控综合控制系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的环控控制盒的界面选择模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
为解决背景技术中三个系统在资源整合上利用率较低问题，需要充分利用整机热力资源，对机上能量进行管理控制。本发明技术方案直升机环控综合控制系统不仅考虑了电子设备液冷系统的控制，同时将空调系统的控制进行了整合，降低了控制系统重量和设备数量。在夏天炎热天气，通过换热设备将液冷热量传递到空调系统，由冷凝器排出热量到外界环境；在寒冷冬天，通过换热设备将电子设备热量传递到空调系统，由蒸发冷凝器将热量传递到舱内。通过控制各用电设备、传感器等进行集中管理和控制，实现控制直升机座舱环境的目的，同时考虑了大功率电子设备的液冷需求，实现了电子设备散热效果，综合辅热型空调系统充分利用了机上能量，减小了环控系统的设备和耗电量。
本发明实施例提供的直升机环控综合控制系统，如图1所示，主要包括：
环控控制盒，用于接收用户输入以及对液冷电控盒和空调电控盒的控制；
优选的是，所述环控控制盒的接收用户输入包括加温、通风、液冷及制冷模式的选择，以及加温、制冷温度设定，手自模式选择，风速调节和液冷速度调节；
优选的是，在加温和制冷模式选择自动模式下，可通过温度设置旋钮进行舱内温度设定，控制单元比较设置温度值与舱内温度进行比较，自动控制液冷电控盒和空调电控盒来进行匹配；
优选的是，环控控制盒上温度设置旋钮对应上方有一显示器，显示器能够显示温度的设定值；
优选的是，环控控制盒上有舱内温度显示器，显示器能够实时显示舱内环境温度值，给予驾驶员环控模式选择参考；
优选的是，环控控制盒上有液冷温度显示器，显示器能够实时显示大功率电子设备工作时液冷系统运转温度值，给予驾驶员环控模式选择参考；
液冷电控盒控制单元，连接环控控制盒，并接收用户输入控制液冷设备运转。
液冷系统控制单元包含：
温度传感器1，用于显示检测载冷夜经过液冷换热器换热后载冷夜的温度值；
温度传感器2，用于显示检测载冷夜经过大功率电子设备加热后载冷液温度值；
大功率设备，为液冷系统进行散热的目标；
液冷泵，用于在液冷循环中，提供载冷夜流动的动力；
液冷调节阀；用于控制载冷液流量值；
优选的是，大功率设备开启后液冷循环自动启动，由大功率电子设备发送启动信号给液冷电控盒；
优选的是，环控控制盒上的液冷速度选择开关，控制液冷系统泵和液冷调节阀流量和流速，实现液冷速度控制；
空调电控盒控制单元，连接环控控制盒，并接收用户输入控制空调系统设备运转。
优选的是，所述空调电控盒控制单元包括：
在通风工作模式下，传输环控控制盒下发的指令给空调电控盒，所述空调电控盒控制座舱蒸发冷凝风机工作，并关闭电磁阀2；电磁阀2用于控制流经座舱蒸发冷凝器的制冷剂流通与否，当电磁阀2关闭时，制冷剂不通过座舱蒸发冷凝器；
在液冷工作模式下，传输环控控制盒下发的指令给空调电控盒，所述空调电控盒控制冷凝风机、压缩机、四通阀运转；并开启电磁阀1；电磁阀1用于控制流经冷凝器的制冷剂流通与否，当电磁阀1开启时，制冷剂通过冷凝器；
在加温作模式下，传输环控控制盒下发的指令给空调电控盒，所述空调电控盒控制压缩机、冷凝风机、四通阀、座舱蒸发冷凝风机工作，并开启电磁阀1、电磁阀3和电子膨胀阀，关闭电磁阀2；所述电磁阀3位于电子膨胀阀出口和储液器入口之间；
制压缩机、冷凝风机、四通阀、座舱蒸发冷凝风机工作，并开启电磁阀1、电磁阀3和电子膨胀阀，关闭电磁阀2；
在制冷工作模式下，传输环控控制盒下发的指令给空调电控盒，所述空调电控盒控制压缩机、冷凝风机、四通阀、座舱蒸发冷凝风机运转，并打开电磁阀1、电磁阀2；关闭电磁阀3和电子膨胀阀。
空调控制单元包括：
回风温度传感器，用于检测舱内温度值，并将温度值送至空调电控盒；
除霜温度传感器，用于检测座舱蒸发冷凝器结霜状态，并将信号送至空调电控盒；
高压保护开关，用于检测制冷剂经压缩机压缩后制冷剂的压力值，并将信号送至空调电控盒；
低压保护开关，用于检测制冷剂进入压缩机前的压力值，并将信号送至空调电控盒；
优选的是，在手动模式下，通过控制座舱蒸发冷凝风机的运转速度，实现加快通风、加温、制冷效果；并在选择通风模式时，实现空调系统的除霜效果；
优选的是，控制面板温度设定温度范围10～30℃；
本发明技术方案实现了加温、通风、制冷、液冷四种模式所有控制指令集成；实现了舱内环境温度和滑油温度在所有工作状态在环控控制盒画面显示。
本发明首次实现了直升机空调系统与电子设备冷却系统的控制指令集成，实现制冷模式、加温模式、液冷模式和通风模式功能选择。本发明集成了多个环控子系统控制指令，使结构更加紧凑，重量上和耗电量很有优势。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征：
1.一种直升机环控综合控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：环控控制盒、空调电控盒和液冷电控盒；
所述环控控制盒上设置有工作模式选择模块、舱内温度设置模块、舱内温度显示模块、载冷液温度显示模块、加温制冷选择模块、蒸发冷凝风机转速设置模块和液冷速度设置模块；
所述环控控制盒，用于接收用户输入的指令，控制空调电控盒和液冷电控盒工作，所述用户输入的指令通过工作模式选择模块、舱内温度设置模块、舱内温度显示模块、载冷液温度显示模块、加温制冷选择模块、蒸发冷凝风机转速设置模块和液冷速度设置模块进行选择；
所述空调电控盒，用于根据环控控制盒发送的指令进行对应的空气调节工作；
所述液冷电控盒，用于根据环控控制盒发送的指令进行对应的液冷工作。
2.根据权利要求1所述的一种直升机环控综合控制系统，其特征在于，所述工作模式选择模块包含四种工作模式：加温模式、通风模式、制冷模式和液冷模式。
3.根据权利要求1所述的一种直升机环控综合控制系统，其特征在于，所述液冷电控盒至少包括：温度传感器1、温度传感器2、大功率电子设备、液冷泵和液冷调节阀；
所述温度传感器1，用于显示检测载冷液经过液冷换热器换热后的载冷液温度值；
所述温度传感器2，用于显示检测载冷液经过大功率电子设备加热后载冷液温度值；
所述大功率电子设备，为液冷系统进行散热的目标；
所述液冷泵，用于在液冷循环中，提供载冷液流动的动力；
所述液冷调节阀；用于控制载冷液流量值。
4.根据权利要求3所述的一种直升机环控综合控制系统，其特征在于，大功率电子设备开启后液冷循环自动启动，由大功率电子设备发送启动信号给环控电控盒，环控控制盒自动调整到液冷模式，并控制空调电控盒和液冷电控盒工作。
5.根据权利要求1所述的一种直升机环控综合控制系统，其特征在于，所述空调电控盒至少包括：蒸发风机、电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电子膨胀阀、压缩机、冷凝风机、座舱蒸发冷凝器、回风温度传感器、除霜温度传感器、高压保护开关、低压保护开关和四通阀。
6.根据权利要求5所述的一种直升机环控综合控制系统，其特征在于，所述空调电控盒的工作模式包括加温模式、通风模式、制冷模式和液冷模式；
在通风工作模式下，所述空调电控盒控制座舱蒸发冷凝器工作，并关闭电磁阀2，电磁阀2用于控制流经座舱蒸发冷凝器的制冷剂流通与否，当电磁阀2关闭时，制冷剂不通过座舱蒸发冷凝器；
在液冷工作模式下，所述空调电控盒控制冷凝器、压缩机、四通阀运转；并开启电磁阀1，电磁阀1用于控制流经冷凝器的制冷剂流通与否，当电磁阀1开启时，制冷剂通过冷凝器；
在加温作模式下，所述空调电控盒控制压缩机、冷凝器、四通阀、座舱蒸发冷凝器工作，并开启电磁阀1、电磁阀3和电子膨胀阀，关闭电磁阀2，所述电磁阀3位于电子膨胀阀出口和储液器入口之间；
在制冷工作模式下，所述空调电控盒控制压缩机、冷凝器、四通阀、座舱蒸发冷凝器运转，并打开电磁阀1、电磁阀2，关闭电磁阀3，关闭电子膨胀阀。
7.根据权利要求1所述的一种直升机环控综合控制系统，其特征在于，所述空调电控盒至少还包括：回风温度传感器、除霜温度传感器、高压保护开关和低压保护开关。
8.根据权利要求7所述的一种直升机环控综合控制系统，其特征在于，
回风温度传感器，用于检测舱内温度值，并将温度值送至空调电控盒；
除霜温度传感器，用于检测座舱蒸发冷凝器结霜状态，并将信号送至空调电控盒；
高压保护开关，用于检测制冷剂经压缩机压缩后制冷剂的压力值，并将信号送至空调电控盒；
低压保护开关，用于检测制冷剂进入压缩机前的压力值，并将信号送至空调电控盒。
技术总结
本发明属于直升机电气环控系统设计技术领域，公开了一种直升机环控综合控制系统，包括：环控控制盒、空调电控盒和液冷电控盒；环控控制盒上设置有工作模式选择模块、舱内温度设置模块、舱内温度显示模块、载冷液温度显示模块、加温制冷选择模块、蒸发冷凝风机转速设置模块和液冷速度设置模块；环控控制盒，用于接收用户输入的指令，控制空调电控盒和液冷电控盒工作，空调电控盒，用于根据环控控制盒发送的指令进行对应的空气调节工作；液冷电控盒，用于根据环控控制盒发送的指令进行对应的液冷工作，实现控制直升机座舱环境的目的，减小了环控系统的设备和耗电量。
技术研发人员：谢志平;罗平根;刘道锦;何杰;李彬
受保护的技术使用者：中国直升机设计研究所
技术研发日：.10.11
技术公布日：.02.21
