[發明專利]一種汽車暖風控制方法及裝置

無效

• 申請號: 201110361431.7
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102529641A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 胡成臺;陳燕洲;王德平;于春濤
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車集團公司新能源汽車分公司
• 主分類號: B60H1/22
• 分類號: B60H1/22;B60R16/02;B60S1/54
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 陳宏偉

技術領域

本發明屬于汽車溫度調節設備技術領域，涉及一種汽車暖風控制方法及裝置；特別適用于電動汽車駕駛艙內除霧、除霜、采暖的暖風控制。

背景技術

傳統乘用車在冬季采暖、除霧、除霜采用發動機裝置冷卻水循環對駕駛艙內進行供熱，而純電動汽車由于不采用傳統發動機作動力源，因此不能由發動機冷卻水進行循環采暖、除霧、除霜；所以整車的采暖、除霧、除霜需要依靠其他的技術手段來實現。

已知現有的電動汽車解決方案包括PTC加熱器、溫度傳感器；PTC加熱元器工作在300V以上的強電電壓下；?PTC加熱器的熱風輸出管與空調入風口管路連接；溫度傳感器安裝在PTC加熱器表面；溫度傳感器與空調控制器電連接；PTC加熱器有多組組成，在每組?PTC加熱器與空調控制器之間電連接有高壓繼電器，每組?PTC通過外接相應高壓繼電器的開關實現PTC功率的調節；高壓繼電器由空調控制器控制動作；高壓繼電器根據需要控制分組的PTC的通電和導通，以產生功率分段輸出；此種解決方案存在以下一些缺點：

一個缺點是；在300V以上的高壓下單純的PTC加熱，當PTC表面溫度過高，將導致周圍塑料軟化甚至燃燒，可靠性較低，存在風險與隱患。

另一個缺點是；每組?PTC通過高壓繼電器的開關實現PTC功率的調節，功率分段輸出，高壓繼電器的開關次數壽命有限，不具備占空比控制的條件；沒有功率的無極調整，溫度控制的平滑性不好，容易產生過溫或者過冷。

第三個缺點是；大功率繼電器價格昂貴,導致總體成本很高。

發明內容

本發明公開了一種汽車暖風控制方法及裝置，以解決現有技術在300V以上的高壓下單純的PTC加熱，容易導致周圍塑料軟化甚至燃燒的隱患。

本發明還提供了實現上述方法的控制裝置，每組?PTC通過高壓繼電器的開關實現PTC功率的調節，克服了現有技術沒有功率的無極調整，溫度控制平滑性不好，容易產生過溫或者過冷；大功率繼電器價格昂貴，導致總體成本很高等問題。

本發明公開的汽車暖風控制方法，包括以下步驟：控制電路加載弱電電壓；PTC加熱器加載強電電壓；利用控制電路檢測PTC加熱器溫度，將檢測到的PTC加熱器溫度與目標溫度值比較；控制電路通過光電耦合強弱電隔離電路檢測PTC加熱器強電電路電壓、電流；其特征在于：驅動電路利用緣柵雙極型晶體管（IGBT），接收控制電路輸出的占空比脈寬調制信號，使集電極、發射極導通或截止；強電電源經過絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）施加于PTC加熱器。采用脈寬調制控制通過改變占空比的方式輸出不同頻率的強電電壓以獲取PTC加熱器線性控制的效果。

本發明汽車暖風控制方法，絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）包括門極、集電極、發射極；絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）的集電極與強電電源正極電連接；絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）的發射極與PTC加熱器的一根管腳電連接；絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）的門極與控制電路輸出控制管腳電連接，接收控制電路輸出的占空比脈寬調制信號，使集電、發射級導通或截止；PTC加熱器的另一根管腳電連接強電電源負極；強電電源經過絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）施加于PTC加熱器，由絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）控制接通或斷開PTC加熱器的強電電壓，達到控制目的。

本發明汽車暖風裝置，包括PTC加熱器、PTC控制器、溫度傳感器；PTC加熱器輸入電壓為300V以上；?PTC加熱器的熱風管與空調風口管路連接；溫度傳感器安裝在PTC加熱器表面；PTC控制器包含控制電路、驅動電路；控制電路還包括強電電壓與電流信息采集電路、光電耦合強弱電隔離電路、溫度信息采集電路電路；控制電路輸入電壓為弱電電壓；驅動電路輸入電壓為弱電電壓、輸出電壓為強電電壓；控制電路與溫度傳感器電連接，對PTC加熱器表面溫度、線路板溫度進行采樣；控制電路通過光電耦合強弱電隔離電路與PTC加熱器強電電路電連接，對PTC加熱器強電電路的電壓、電流進行采樣；控制電路并與空調控制器CAN總線連接，控制電路接受空調控制器的總線型（CAN）信號；控制電路與驅動電路電連接；控制電路控制驅動電路，通過驅動電路控制PTC加熱器工作；其特征在于控制電路對驅動電路采取脈寬調制控制，控制電路控制驅動電路，通過驅動電路控制PTC加熱器導通或截止；控制電路監控整個系統的控制狀態，給出短路、超壓、欠壓、過流、超溫、斷路等故障判斷；一旦發生故障立即切斷高壓系統并發出報警。

本發明汽車暖風控制裝置的控制電路輸入電壓為12V；驅動電路輸入電壓為300V以上。