[發明專利]一種用于燃料電池汽車的獨立采暖系統

在審

• 申請號: 201410303708.4
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104044433A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 劉鑫;周波
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: B60H1/22
• 分類號: B60H1/22
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 徐先祿

技術領域

本發明涉及的是一種用于燃料電池汽車的獨立采暖系統。

背景技術

????相對于傳統燃油發動機驅動的車輛，氫燃料電池汽車無法利用發動機冷卻水的熱量為乘員艙供暖。部分同類車型在暖通空調的風道中直接內置熱敏電阻，通過加熱空氣提供熱風。如CN?201633497?U公開的“一種電動汽車空調采暖裝置”，其包括鼓風機、蒸發器和暖風機，在暖風機殼體內安裝有電加熱裝置，電加熱裝置的電源線穿過暖風機殼體與整車電源線相接，由整車電源提供加熱電源，加熱裝置的控制線為低壓線，與車內的空調控制器相連接，由空調控制器進行控制。所述暖風機的電加熱裝置是電加熱芯體安裝在加熱裝置外殼中組成，在電加熱芯體的控制線路上安裝有溫控器和熔斷開關。在電動汽車上通過設置本裝置，可以彌補由電動汽車冷卻系統的冷卻水提供熱量存在的不足，能夠有效滿足車室內的采暖要求，保證電動車乘坐的舒適性。但該方案有一定的不足，熱交換效率較低，造成熱風強度不足，除霜、除霧功能有一定的影響。因此，需要開發一種外置的獨立采暖系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于燃料電池汽車的獨立采暖系統，其通過加熱循環水的方式為暖通空調供熱，，為乘員艙供暖，熱交換效率高，暖通空調自身結構無需任何調整，除霜、除霧功能也能得到保證。

本發明所述的一種用于燃料電池汽車的獨立采暖系統，包括暖通空調、與暖通空調出口連通的蓄水壺、與該蓄水壺連通的循環水泵，其特征是：一水暖式PTC加熱器的進水口與所述循環水泵連通，該水暖式PTC加熱器的出水口與所述暖通空調的進口連通，在所述暖通空調的出口與蓄水壺連通的管路上設有水溫傳感器；還包括一控制器，該控制器與所述水暖式PTC加熱器、水溫傳感器和循環水泵電連接；所述水暖式PTC加熱器、暖通空調、循環水泵和控制器與車載電源連接。

進一步，所述水暖式PTC加熱器包括底座、連接在該底座上的上蓋，在所述底座與上蓋從下至上依次設有水套、PTC加熱芯體；所述進水口設在底座的一端，所述出水口設在底座的另一端。

???進一步，所述PTC加熱芯體由導熱基板、設在該導熱基板上面的多組熱敏電阻和設在該導熱基板下面邊緣的密封圈構成。

進一步，所述水套內設有多條豎直的細紋管路。

????所述水暖式PTC加熱器（PTC是Positive?Temperature?Coefficient?的縮寫，意思是正的溫度系數，?泛指正溫度系數很大的半導體材料或元器件），為高電壓水暖式PTC加熱器，最大功率可以達到5.5KW，額定電壓380V，布置在車身前艙，通過PTC加熱芯體加熱防凍液。該水暖式PTC加熱器具有高壓斷路、短路、電流、溫度等自保護功能。

????所述循環水泵為電動離心泵，為整個系統回路提供流動動力，水泵流量設計為7.5L/m（每分鐘多少升），壓力為7kpa，額定電壓為12V。

????所述水溫傳感器，可以檢測暖通空調【暖通空調的主要功能包括：采暖、通風和空氣調節這三個方面，縮寫HVAC(Heating,Ventilating?and?Air?Conditioning)】，取這三個功能的綜合簡稱，即為暖通空調）出水口防凍液的水溫。

????所述控制器，可以根據電池電量、出水口溫度、乘員艙溫度、環境溫度等參數控制水暖式PTC加熱器功率。

????本發明的有益效果是，由于采用水暖式PTC加熱器構成獨立的采暖系統，利用PTC加熱芯體對防凍液進行加熱，利用循環水泵將防凍液送入暖通空調，對乘員艙進行加熱，從而實現了除霜、除霧，采暖功能。該系統結構簡單、安全可靠，滿足了低溫工況下燃料電池汽車的采暖需求，可以推廣應用到純電動汽車、插電式混合動力車等新能源汽車。

附圖說明

圖1?為本發明的結構示意圖；

????圖2?為水暖式PTC加熱芯結構示意圖；

????圖3為PTC加熱芯體結構示意圖；

圖4?為圖3的后視圖；

圖5為水套的結構示意圖；

圖6為圖5的A－A斷面圖；

圖7為控制器與水暖式PTC加熱器、水溫傳感器和循環水泵電連接示意圖。

????圖中：1－出水口，2－底座，3－水套，4－上蓋，5－PTC加熱芯體，6－進水口，7－導熱基板，8－熱敏電阻，9－密封圈，10－細紋管路；13－水暖式PTC加熱器，14－暖通空調，15－水溫傳感器，16－蓄水壺，17－循環水泵，18－控制器。

具體實施方式