[實用新型]一種汽車暖風裝置

有效

• 申請號: 201120451838.4
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN202641309U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 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
• 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

本實用新型屬于汽車空氣調節設備技術領域，涉及一種汽車暖風裝置；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

本實用新型公開了一種汽車暖風裝置，解決了現有技術在300V以上的高壓下單純的PTC加熱，易導致周圍塑料軟化甚至燃燒的風險；也解決了因沒有功率無極調整，溫度控制平滑性不好，容易產生過溫或者過冷的現象發生。?

本實用新型提供的汽車暖風裝置，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；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。?

本實用新型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。?

本實用新型汽車暖風控制裝置的控制電路采用帶CAN通訊的單片機，驅動電路采用絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）；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）的門極與單片機的輸出控制管腳電連接，PTC加熱器的另一根管腳電連接強電電源負極；絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）的導通和斷開接受控制器電路的控制，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；這樣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。?

絕緣柵雙極型晶體管解決了高壓繼電器分段控制平滑性較差的弊端，而且控制方式非常靈活。占空比調節采用固定周期的脈沖信號中高電平（導通）占整個脈沖周期的比例方式調節，當脈沖周期足夠短時，對于PTC加熱器而言等效于線性的電壓調節。?

絕緣柵雙極型晶體管耐壓600V，導通電流可達20A，開關速度可達到0.1微秒級。絕緣柵雙極型晶體管的壽命、可靠性、控制方式、價格都比高壓繼電器有較大的優勢。?