[發明專利]一種水加熱PTC的IGBT溫度保護結構及其控制方法

在審

• 申請號: 202011441097.1
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112531651A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 王偉;趙晨陽;張仕偉;潘幫斌
• 申請（專利權）人: 博耐爾汽車電氣系統有限公司
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22;H02H5/04
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱圣榮

本發明揭示了一種水加熱PTC的IGBT溫度保護結構，電控板上固定有多個IGBT，每個所述IGBT旁均固定有一個熱敏電阻，每個所述熱敏電阻均通過電路連接到MCU并將溫度信號輸送至MUC。本發明采用熱敏電阻成本更低，并且熱敏電阻距離IGBT近，溫度采集準確、迅速，每個IGBT均能采集實時溫度，可以獨立控制，不用一起停止工作，減少了溫度保護的停機時間，提高了利用率。

技術領域

本發明涉及水加熱PTC的IGBT溫度保護技術領域。

背景技術

水加熱PTC一般有多個IGBT，IGBT溫度過高時會快速燒毀，故所有的水加熱PTC均有IGBT溫度保護。但市場上大多數的設計，將IGBT的溫度保護使用溫度傳感器來進行溫度檢測，IGBT溫度傳感器一般位于電路板之外的水加熱PTC外殼結構上，因一個IGBT溫度傳感器成本為一個熱敏電阻的10倍以上，且溫度傳感器體積大，布置困難，故考慮到成本及結構布置問題，一般的水加熱PTC僅布置一個IGBT溫度傳感器，此種設計造成以下問題：

1、IGBT溫度傳感器采集的溫度不準確：距離哪一個IGBT近采集的溫度就與哪一個IGBT更接近，無法采集遠處的IGBT的溫度；

2、IGBT溫度傳感器采集溫度不及時：因IGBT溫度傳感器位于外殼結構上，傳熱路徑長，IGBT溫度變化迅速，IGBT傳感器采集的溫度根本來不及反映。

因此，為了保證IGBT不出現溫度過高燒毀的問題，采用一個IGBT溫度傳感器的情況下不得不將IGBT的保護溫度設置的過低，造成IGBT的能力利用不足。

發明內容

本發明技術方案解決水加熱PTC采用單IGBT溫度傳感器造成的IGBT能力利用不足問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種水加熱PTC的IGBT溫度保護結構，電控板上固定有多個IGBT，每個所述IGBT旁均固定有一個熱敏電阻，每個所述熱敏電阻均通過電路連接到MCU并將溫度信號輸送至MUC。

每個所述熱敏電阻均固定在電控板上，且每個熱敏電阻固定在該熱敏電阻監測的IGBT的集電極旁。

所述MCU固定在電控板上，所述MUC通過相互獨立的電路連接每個IGBT，所述MUC通過電路獨立的輸出控制信號至每個IGBT。

基于所述水加熱PTC的IGBT溫度保護結構的控制方法，系統工作時，MCU實時獲取熱敏電阻的參數，當一個或多個熱敏電阻的采集的溫度值高于設定上限值，則斷開該熱敏電阻所監控的IGBT的電源。

系統工作時，實時監控斷開電源的IGBT的溫度，當溫度低于設定下限值時，則接通該熱敏電阻所監控的IGBT的電源。

所述設定上限值大于設定下限值。

本發明采用熱敏電阻成本更低，并且熱敏電阻距離IGBT近，溫度采集準確、迅速，每個IGBT均能采集實時溫度，可以獨立控制，不用一起停止工作，減少了溫度保護的停機時間，提高了利用率。

附圖說明

下面對本發明說明書中每幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為水加熱PTC的IGBT溫度保護結構示意圖；

圖2為水加熱PTC的IGBT溫度保護結構爆炸圖；

上述圖中的標記均為：1、IGBT；2、熱敏電阻；3、MCU；4、電控板。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發明的具體實施方式如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。