[發明專利]一種PTC加熱型空調制熱控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202011621829.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112762578A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 朱晨清;方運舟;申水文
• 申請（專利權）人: 浙江合眾新能源汽車有限公司
• 主分類號: F24F11/64
• 分類號: F24F11/64;F24F11/54;F24F11/89;F24F11/88;F24H9/18;F24H9/20;B60H1/00;B60H1/22
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 楊學強

本發明公開了一種PTC加熱型空調制熱控制方法及裝置，包括：獲取用戶設定溫度，獲取當前環境溫度；根據當前環境溫度、用戶設定溫度計算出當前PI的需求功率，通過恒功率算法計算出需求功率的參考占空比；當前PI控制PWN輸出參考占空比，從而控制PTC加熱器的當前發熱功率；PTC加熱器以當前發熱功率運行一個單位的加熱時間之后，重新獲取當前環境溫度，調整PTC加熱器的發熱功率。本發明能夠不再受PTC隨溫度變化而使電阻作曲線變化的影響，從而實現制熱響應快，系統控制穩定，制熱效果好的優點。

技術領域

本發明涉及PTC制熱技術領域，特別是涉及一種PTC加熱型空調制熱控制方法及裝置。

背景技術

PTC：即PTC加熱器（PTC heater），一種正溫度系數熱敏電阻，陶瓷電熱元件的簡稱，可用于新能源汽車空調制熱，或者家用（或工業用）空調的輔助加熱等。

PI：即PI控制器（Proportional Integral controller），一種線性控制器，根據給定值與實際輸出值構成控制偏差，將偏差的比例和積分通過線性組合構成控制量，對被控對象進行控制。

PWM：脈沖寬度調制（Pulse Width Modulation），一種模擬控制方式，根據相應載荷的變化來調制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實現晶體管或MOS管導通時間的改變，從而實現開關穩壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數字信號對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術。脈沖寬度調制是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。

PTC加熱器由PWM占空比信號控制其發熱程度，利用鼓風機鼓動空氣流經PTC電熱元件進行空氣的強迫對流作為主要熱交換方式。PTC電阻會隨著溫度的升高而作曲線變化（如圖1所示），對本體過熱保護有積極的作用，然而對溫度控制來說，不利于程序的控制。

傳統的空調控制器在設計PTC加熱器控制時，往往只簡單的調節占空比來使目標溫度達到設定溫度，也就是PI調節的執行參數是PWM占空比 ；然而PWM占空比和PTC的發熱功率是不成正比的，導致PI調節時存在不確定性。因此，亟需一種適用于PTC加熱器的高速有效的制熱控制策略。

發明內容

本發明的目的是提供一種PTC加熱型空調制熱控制方法及裝置，PI根據用戶設定溫度和當前環境溫度計算出需求功率，通過恒功率控制算法得到需求功率所需PWM占空比，然后輸出PWM占空比，PI需求功率通過恒功率控制算法與PWM輸出功率直接對應，不再受PTC隨溫度變化而使電阻作曲線變化的影響，從而實現制熱響應快，系統控制穩定，制熱效果好的優點。

根據本發明的第一方面，提出一種PTC加熱型空調制熱控制方法，包括：

獲取用戶設定溫度，獲取當前環境溫度；

根據所述當前環境溫度、所述用戶設定溫度計算出當前PI的需求功率，通過恒功率算法計算出所述需求功率的參考占空比；

所述當前PI控制PWN輸出所述參考占空比，從而控制PTC加熱器的當前發熱功率；

所述PTC加熱器以所述當前發熱功率運行一個單位的加熱時間之后，重新獲取當前環境溫度，調整PTC加熱器的發熱功率。

進一步的，獲取用戶設定溫度具體包括：

預定義確認時間，預定義基礎功率；

獲取用戶在進行溫度設定的操作后的當前溫度設定值，等待一個所述確認時間，進行設定溫度確認；

所述設定溫度確認包括步驟：

S11：判斷用戶在一個所述確認時間內是否再次進行溫度設定操作；

S12：若用戶未進行溫度設定操作，則確認當前溫度設定值為用戶設定溫度；

S13：若用戶再次進行溫度設定操作，則再次等待一個所述確認時間，返回步驟S11；