[發(fā)明專利]一種電加熱器、除霜器、空調供暖系統(tǒng)及汽車

有效

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• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN104118299A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設計）人: 宮清;林信平;任茂林;李曉芳;鄧天有;王書敏;吳輝;吳猛祥;邱紅梅;溫懷通;張偉峰
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B60H1/22
• 分類號: B60H1/22;F24D13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及電動汽車空調系統(tǒng)供暖領域，更具體地說，涉及一種電加熱器、除霜器、空調供暖系統(tǒng)及汽車。?

背景技術

在燃油汽車中，冬天汽車的除霜和取暖是采用獨立熱源式（燃油）加熱系統(tǒng)或余熱式（利用發(fā)動機冷卻水或廢氣余熱）加熱系統(tǒng)。這兩種汽車加熱取暖系統(tǒng)都需要依賴于汽車的發(fā)動機，也就是說要在發(fā)動機工作的狀態(tài)下，才能實施汽車內的除霜、除霧和取暖，一旦發(fā)動機停止工作，除霜、除霧和取暖也就無法實現(xiàn)。另外，這種取暖系統(tǒng)的取暖效率很低，其結構也較為復雜，在冬季時啟動發(fā)動機后需要6-10分鐘才能供熱，尤其是除霜，汽車前擋風玻璃完成除霜需要發(fā)動機工作一段的時間后才能供熱，這不僅浪費燃油，也影響安全駕駛。

近年來，由于節(jié)能和減排的要求，電動汽車和混合動力車成為汽車領域的發(fā)展方向。混合動力車在發(fā)動機停轉時也會需要除霜、除霧和取暖，純電動車由于沒有發(fā)動機，不能采取傳統(tǒng)方式除霜、除霧和取暖，而且目前的電動車的電池儲電量不多，用其放電取暖，會消耗過多的電量，縮短其行駛里程。因而制作適合電動汽車和混合動力車使用的加熱系統(tǒng)成為本領域技術人員的研究課題。

PTC電加熱器利用恒溫加熱PTC熱敏電阻的特性，在中小功率加熱場合，PTC電加熱器具有恒溫發(fā)熱、無明火、熱轉換率高、受電源電壓影響極小、自然壽命長等傳統(tǒng)發(fā)熱元件無法比擬的優(yōu)勢，在電加熱汽車空調采暖除霜模式中得到較多應用，例如e6、K9、Leaf、Volt、i-MiEV、PRIUS等，其已成為目前該領域一種相對較好的電動汽車供暖方式。但在電動汽車領域PTC電加熱器使用環(huán)境復雜，使用壽命要求十年以上，工作電壓也更高，例如比亞迪電動汽車普遍額定工作電壓范圍在320V~540V，某些極限情況下，整車電壓甚至在600V以上。為了保證電動汽車在涉水、遇洪被浸等極端環(huán)境下風冷PTC加熱器能夠不對車內或周邊人員造成電擊意外傷害，防水型風冷PTC電加熱器的開發(fā)要求被提出，并引起重視。電動汽車使用的PTC風冷加熱器防水等級要求達到IPX7。

現(xiàn)有一種適合電動汽車或混合動力汽車除霜和取暖的電加熱器，包括：與汽車空調系統(tǒng)出風口相適配的框架，在框架內排列有多個鋁散熱條，多個具有扁平殼體的PTC（Positive?Temperature?Coefficient，正溫度系數(shù)）電加熱管被夾持在各個鋁散熱條之間，所述鋁散熱條以釬焊或者灌膠的方式與PTC電加熱管的殼體連接固定，這種電加熱器能夠滿足電動汽車或混合動力汽車的使用要求，安全可靠、發(fā)熱效率高，能夠有效節(jié)約電量。但是由于PTC電加熱管和鋁散熱條是以釬焊的方式連接固定，存在虛焊、焊接不牢等問題，不能適應汽車在顛簸的路況下長時間使用，并且，但PTC電加熱管和鋁散熱條不能形成良好的接觸，PTC電加熱管和鋁散熱條之間的導熱性能差，鋁散熱條的散熱效果差。，且現(xiàn)有的電加熱器的安全性能較差，表面帶電，存在嚴重的安全隱患，使用電壓也較低，電壓普遍≤220VAC，不能滿足高電壓的使用要求，特別是防水性能差，防水級別小于IP5，在潮濕的環(huán)境下，易老化，產品壽命一般在三年左右，安全性能低，在80%以上的濕度下，電加熱器表面會帶電，嚴重威脅駕駛員及乘客的安全性能。也有將PTC熱敏電阻安裝在芯管中，然后將芯管和鋁散熱條排列在框架中組成電加熱器，其中，在芯管的兩端填充硅膠并罩有絕緣殼體，將PTC元件等帶電部件完全密封在芯管之內，不會與水、灰塵等接觸，提高電加熱器的安全性能，但其電加熱器的金屬端子還是裸露在空氣中，在潮濕的環(huán)境下容易漏電以及短路，安全性無法保證，而電動汽車空調系統(tǒng)工作電壓較高，潮濕的環(huán)境下更容易故障，給乘客以及駕駛員造成安全威脅，其防水性能僅為IPX4以下，也并未達到理想要求，同時由于提高其防水性，其綜合性能例如耐擊穿、耐壓值等性能卻有降低。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有電加熱器的防水性能未達到理想要求，但產品的綜合性能卻有降低的技術問題，提供一種防水性能能達到IPX7級，且綜合性能例如耐高電壓性能、振動性能等仍較優(yōu)的電加熱器、除霜器、空調供暖系統(tǒng)及汽車。

本發(fā)明的第一個目的是提供一種電加熱器，該電加熱器包括：框架及框架內的主體部件，所述主體部件包括并排放置有若干散熱條和若干發(fā)熱元件，所述散熱條與發(fā)熱元件間隔設置；所述發(fā)熱元件包括芯管及安裝于芯管內的PTC熱敏電阻；所述芯管與相鄰的散熱條之間設有導熱硅膠，所述芯管與所述散熱條通過所述導熱硅膠相粘結；所述主體部件用于連接電流的端部包覆有密封防水膠框，所述防水膠框位于框架內。