CN110261672A - 一种车用ptc功率测算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种简单、安全、易于操作的车用PTC功率测算方法。本发明的车用PTC功率测算方法用于对采用PTC加热冷却液的汽车空调进行PTC功率测算，关键在于包括如下步骤：A、在PTC加热器的进液口、出液口处分别放置温度传感器，以探测对应位置的冷却液温度；B、在PTC加热器与空调加热芯体之间的管路中设置流量传感器，以探测所述管路中的冷却液流量；C、启动空调加热功能，利用下述公式对PTC功率进行测算：Q=C×q×ρ×△t，其中Q为功率，单位W；C为所采用的冷却液的比热容，单位J/kg.K；q为流量,单位m³/s；ρ为所采用的冷却液的密度，单位kg/m³；△t为PTC加热器进出口冷却液温差，单位℃。
Description
技术领域
本发明属于整车空调性能与车内环境舒适性测试技术领域，具体涉及到车用PTC的功率测算。
背景技术
PHEV与EV等新能源车型近年发展迅速，在发动机不参与或无发动机的条件下，这些车型的空调加热性能绝大部分依靠电加热的方式来保证，特别是在低温条件，这种电能需求较大，往往需要高电压与大电流，目前广泛采用的就是PTC（Positive TemperatureCoefficient，泛指正温度系数热敏电阻）加热。PTC加热主要是通过两种方式实现：一种是直接加热空气实现；另一种是先加热冷却液，再通过冷却液与空气换热实现。在上述加热过程中，PTC的功率直接关系到汽车的续航里程，因此必须准确获知PTC的功率。但由于PTC电压高达300V以上，电流可达20A以上，直接测量存在较大的安全隐患，必须寻找更为合适的功率测算方法。
发明内容
本发明的目的是提出一种简单、安全、易于操作的车用PTC功率测算方法。
本发明的车用PTC功率测算方法用于对采用PTC加热冷却液的汽车空调进行PTC功率测算，关键在于包括如下步骤：
A、在PTC加热器的进液口、出液口处分别放置温度传感器，以探测对应位置的冷却液温度；
B、在PTC加热器与空调加热芯体之间的管路中设置流量传感器，以探测所述管路中的冷却液流量；
C、启动空调加热功能，利用下述公式对PTC功率进行测算：Q=C×q×ρ×△t，其中Q为功率，单位W；C为所采用的冷却液的比热容，单位J/kg.K；q为流量,单位m³/s；ρ为所采用的冷却液的密度，单位kg/m³；△t为PTC加热器进出口冷却液温差，单位℃。
在上述的车用PTC功率测算过程中，并没有利用PTC的电压及电流进行测算，而是通过PTC所加热的冷却液的温度变化、流量等参数，根据传热学公式来进行推算，这样就减少了测量过程中的安全隐患，而且由于测量冷却液的温度变化、流量等都非常方便，也提高了车用PTC功率测算的便捷性和实时性。
附图说明
图1是本发明的车用PTC功率测算的原理图。
附图标示：1。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
本实施例提出了一种简单、安全、易于操作的车用PTC功率测算方法。
如图1所示，本实施例的车用PTC功率测算方法用于对采用PTC加热冷却液的汽车空调进行PTC功率测算，具体包括如下步骤：
A、在PTC加热器的进液口、出液口处分别放置温度传感器，以探测对应位置的冷却液温度；
B、在PTC加热器与空调加热芯体之间的管路中设置流量传感器，以探测所述管路中的冷却液流量；
C、启动空调加热功能，利用水泵来驱动冷却液在PTC加热器与空调加热芯体之间循环流动，并利用下述公式对PTC功率进行测算：Q=C×q×ρ×△t，其中Q为功率，单位W；C为所采用的冷却液的比热容，单位J/kg.K；q为流量,单位m³/s；ρ为所采用的冷却液的密度，单位kg/m³；△t为PTC加热器进出口冷却液温差，单位℃。
为保证测算的准确性，所述C步骤中，待PTC加热器的出液口处冷却液的状态稳定后再进行PTC功率的测算，其中冷却液状态稳定指的是冷却液温度与流量在5分钟内的变化率小于预定值。例如说，在5分钟内冷却液的温度波动≤1℃，流量波动≤0.5L/min，即可视为冷却液的状态已经稳定。
具体来说，所述A步骤中，所述温度传感器采用热电偶，所述热电偶利用卡箍固定于PTC加热器的进液口、出液口与对应管路的对接口处，并深入到PTC加热器的进液口、出液口内。在PTC加热器的进液口、出液口处设置温度传感器，可以使得所测得的冷却液温度变化更依赖于PTC加热器的加热，减少了其它管路的散热等因素的影响，从而减少冷却液的温度测量误差，有利于提高PTC功率测算的准确性。
进一步地，在测算过程中，PTC加热器的功率保持不变，以提高PTC功率测算的准确性。
进一步地，所述冷却液采用已知比热容和密度的冷却液，在本实施例中，所述冷却液采用乙二醇与水按1:1比例混合的冷却液，该种冷却液的比热3580J/kgK：密度1045kg/m³。若汽车中原来的冷却液未知比热容和密度，则在所述A步骤之前，将原来的冷却液放掉，然后更换为已知比热容和密度的冷却液。
具体算例：采用乙二醇与水按1:1比例混合冷却液，比热3580J/kg.K：密度1045kg/m³：测得流量10.43L/min（0.000174m³/s）：PTC进水温度64℃：PTC出口温度56℃，根据Q=C×q×ρ×△t，计算功率=5.2kw。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种车用PTC功率测算方法，用于对采用PTC加热冷却液的汽车空调进行PTC功率测算，其特征在于包括如下步骤：
A、在PTC加热器的进液口、出液口处分别放置温度传感器，以探测对应位置的冷却液温度；
B、在PTC加热器与空调加热芯体之间的管路中设置流量传感器，以探测所述管路中的冷却液流量；
C、启动空调加热功能，利用下述公式对PTC功率进行测算：Q=C×q×ρ×△t，其中Q为功率，单位W；C为所采用的冷却液的比热容，单位J/kg.K；q为流量,单位m³/s；ρ为所采用的冷却液的密度，单位kg/m³；△t为PTC加热器进出口冷却液温差，单位℃。
2.根据权利要求1所述的车用PTC功率测算方法，其特征在于所述C步骤中，待PTC加热器的出液口处冷却液的状态稳定后再进行PTC功率的测算。
3.根据权利要求2所述的车用PTC功率测算方法，其特征在于所述C步骤中，冷却液状态稳定指的是冷却液温度与流量在5分钟内的变化率小于预定值。
4.根据权利要求1或2或3所述的车用PTC功率测算方法，其特征在于所述A步骤中，所述温度传感器采用热电偶，所述热电偶利用卡箍固定于PTC加热器的进液口、出液口与对应管路的对接口处，并深入到PTC加热器的进液口、出液口内。
5.根据权利要求1或2或3所述的车用PTC功率测算方法，其特征在于在测算过程中，PTC加热器的功率保持不变。
6.根据权利要求1或2或3所述的车用PTC功率测算方法，其特征在于所述冷却液采用已知比热容和密度的冷却液，若汽车中原来的冷却液未知比热容和密度，则在所述A步骤之前，将原来的冷却液更换为已知比热容和密度的冷却液。
7.根据权利要求6所述的车用PTC功率测算方法，其特征在于所述冷却液采用乙二醇与水按1:1比例混合的冷却液。
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