电动换气扇控制器

赵 杰， 赵 阳

（1.南京金龙客车制造有限公司， 江苏 南京 211215；2.博世汽车部件（苏州） 有限公司， 江苏 苏州 215000）

1 前言

客车内的仪表台、座椅、风道、电线束以及装饰物大部分采用聚氯乙烯等有机物材料，这些有机物会挥发诸如苯、甲醛等有毒气体，尤其是夏天在气温升高的条件下，加剧了这些有机物的挥发，车内空气质量严重超标，尤其是营运客车的车厢是全封闭结构，其空气不容易流通，车厢内的污染物得不到快速有效地排出，对乘客的健康造成伤害。现有客车安装的电动换气扇都是采用手动控制，驾驶员通过安装在仪表台上的换气扇开关来实现车厢内前后换气扇的工作，实现车厢内的换气；如果驾驶员忘记打开换气扇开关，车厢内的空气质量就有可能超标，对乘客的健康造成不必要的伤害。

电动换气扇控制器能够根据车厢内空气质量的污染度自动控制换气扇开启，以实现车厢内新风换气功能。一般安装在空调回风口或换气扇等空气易流通的地方，控制器外形如图1所示。

图1 电动换气扇控制器外形

图2 电动换气扇控制器原理

2 控制器应用原理

2.1 构成

电动换气扇控制器主要包括：空气质量检测输出单元、电源指示灯、空气质量报警指示灯、继电器和二极管。电动换气扇控制器原理如图2所示。

由于大部分客车安装的是2个前后换气扇，换气扇电机采用的是双向直流电机，功率从50W到150W不等，其电机工作电压24V，风叶转速1600r／min，静压状态下，净排气量750m3／h。电动换气扇控制器采用小型集成化设计方案，内部电路结构紧凑，驱动负载能力强，适用于不同型号的换气扇，覆盖了各长度的运营客车需要。电动换气扇控制器电路模型见图3。

图3 电动换气扇控制器电路模型

图4 不同气体灵敏度曲线对比

2.2 工作原理

当电动换气扇控制器通电后，电源指示灯2点亮，空气质量检测输出单元1对空气中含有的易挥发气体 （苯、甲醛、氨气、氢气、酒精、香烟烟雾、一氧化碳等） 进行检测，当检测到污染气体浓度达到限值时输出控制信号。根据行业推荐标准的规定，其中苯的限值是0.06mg／m3，甲醛的限值是0.10mg／m3；控制信号持续工作30min通过继电器6、7的动作实现前换气扇和后换气扇的正反转工作，以实现车厢内的换气，直到车厢内空气质量达标为止。如果驾驶员强制接通换气扇开关10来对车厢内换气时，电动换气扇控制器的输出通过继电器6、7的转换，断开空气质量检测输出单元1的输出，使控制器自动驱动前后换气扇电机8、9的功能不再起作用。

空气质量检测输出单元1的核心元件为气敏式传感器。气敏式传感器的电导率和空气受污染的程度成正比，根据已标定好的电导率和浓度关系进行换算，实时反馈当前车厢内空气污染程度。气敏传感器采用较低电导率的二氧化锡材料制成。在进行电导率和各类污染气体浓度的标定后，气敏元器件可以很好地以电导率作为输出信号实时反映当前空气中的污染程度。不同气体灵敏度曲线对比如图4所示。

2.3 性能参数（表1）

表1 性能参数

3 结束语

电动换气扇控制器基于客车原有的换气扇控制电路和驾驶员操作习惯，直接串接在原控制线路中就能实现前后换气扇的自动控制功能。电动换气扇控制器也可与原电动换气扇集成在一起，电动换气扇控制器在客车厂安装后，对于车厢内的空气流通起到了智能化的辅助作用，减轻了驾驶员的操作强度，净化了车厢内的乘坐环境，得到了乘客的认可，尤其是在用车辆的加装，控制器安装简单，接线方便，提高了乘客的舒适度，保证了乘客的健康。