CN206734010U - 一种高安全性的电动汽车空调ptc加热*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动汽车领域，公开了一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***。在该电动汽车空调PTC加热***中，不但可以通过配置常闭型温度开关、温度传感器和两常开型继电器，分别对PTC加热器的供电正极和负极进行通/断控制，实现对PTC加热器的双重过温保护，提高使用安全性，还可通过引入整车控制器，实现对PTC加热***的故障检测，以便进行主动保护。同时，还可以对PTC加热器内部的温度进行实时且精确的检测，使过热保护的准确性更高。此外，由于在PTC加热器停止工作时，切断了PTC供电正极和负极电源，还可以降低PTC加热器在未工作时出现漏电的风险，进一步提升安全性。

Description

一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，具体地，涉及一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***。

背景技术

在现有的电动汽车中，其空调加热***一般采用PTC(Positive TemperatureCoefficient，正温度系数)加热器，即将作为高电压作业器件的PTC加热器镶嵌在HVAC(Heating、Ventilation and Air Conditioning，供热通风与空气调节)***的风道内部，实现热风供应。为避免电动汽车空调加热***出现过度加热的问题，常规手段是采用温度开关来进行过热保护，但是在风机微风工作或故障无风时，如果温度开关出现故障，PTC加热器将会继续加热工作，并使PTC加热器内翅片的表面温度继续升高，例如高达200℃或者更高，进而容易导致HVAC***壳体出现变形和烧蚀情况，甚至引发火灾等的安全事故。

实用新型内容

针对前述现有电动汽车空调加热***所存在的过热保护不力的安全问题，本实用新型提供了一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***。

本实用新型采用的技术方案,提供了一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***，包括PTC加热器、整车控制器、第一常开型继电器和第二常开型继电器，其中，在所述PTC加热器中内置有常闭型温度开关和温度传感器；所述第一常开型继电器的触点支路两端分别电连接所述PTC加热器的供电正极和加热电源正极，所述第一常开型继电器的线圈支路两端分别电连接所述常闭型温度开关的一端和接地，所述常闭型温度开关的另一端电连接驱动电压；所述第二常开型继电器的触点支路两端分别电连接所述PTC加热器的供电负极和加热电源负极，所述第二常开型继电器的线圈支路两端分别电连接所述整车控制器的电平控制端和所述驱动电压；所述温度传感器电连接所述整车控制器。

优化的，还包括电连接所述整车控制器的汽车仪表和/或声光报警器。

优化的，所述常闭型温度开关的两端导出线均采用由硅橡胶玻璃纤维套管包覆的耐高温线。

优化的，所述温度传感器的导出线采用由硅橡胶玻璃纤维套管包覆的耐高温线。

优化的，所述温度传感器采用型号为MF5A的NTC型热敏电阻，并使该NTC型热敏电阻的两端分别电连接所述整车控制器的两引脚。进一步优化的，所述常闭型温度开关和所述温度传感器的两端导出线被集中配装在型号为AMP/282106的四芯插接件中。

优化的，所述常闭型温度开关采用型号为KSD9700的温度开关。

综上，采用本实用新型所提供的高安全性的电动汽车空调PTC加热***，具有如下有益效果：(1)在该电动汽车空调PTC加热***中，通过配置常闭型温度开关、温度传感器和两常开型继电器，可以分别对PTC加热器的供电正极和负极进行通/断控制，从而实现对PTC加热器的双重过温保护，提高使用安全性；(2)通过引入整车控制器，还可以实现对PTC加热***的故障检测，以便及时通过汽车仪表或声光报警器提醒驾驶员，进行主动保护；(3)可以对PTC加热器内部的温度进行实时且精确的检测，使过热保护的准确性更高；(4)由于在PTC加热器停止工作时，切断了PTC供电正极和负极电源，可以降低PTC加热器在未工作时出现漏电的风险，进一步提升安全性；(5)所述电动汽车空调PTC加热***还具有器件成本低、线路简单和易于实现等优点，便于实际推广和应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的电动汽车空调PTC加热***的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的高安全性的电动汽车空调PTC加热***。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例一

图1示出了本实用新型提供的电动汽车空调PTC加热***的结构示意图。本实施例提供的所述高安全性的电动汽车空调PTC加热***，包括PTC加热器、整车控制器、第一常开型继电器和第二常开型继电器，其中，在所述PTC加热器中内置有常闭型温度开关和温度传感器；所述第一常开型继电器的触点支路两端分别电连接所述PTC加热器的供电正极HV+和加热电源正极VHV+，所述第一常开型继电器的线圈支路两端分别电连接所述常闭型温度开关的一端和接地，所述常闭型温度开关的另一端电连接驱动电压VCC；所述第二常开型继电器的触点支路两端分别电连接所述PTC加热器的供电负极HV-和加热电源负极VHV-，所述第二常开型继电器的线圈支路两端分别电连接所述整车控制器的电平控制端VC和所述驱动电压VCC；所述温度传感器电连接所述整车控制器。

如图1所示，在所述电动汽车空调PTC加热***的结构中，所述加热电源正极VHV+和所述加热电源负极VHV-作为加热电源(可以但不限于为汽车电源)的两极，用于为所述PTC加热器的加热工作提供电能支持；所述驱动电压VCC用于提供高电平，例如5V电平或3.3V电平。

所述PTC加热器用于在其高压正、负两极通电的情况下，进行加热作业。所述整车控制器除了完成基本的整车控制功能外，还用于即时采集来自所述温度传感器的温度测量结果，并根据温度测量结果即时控制其电平控制端VC的电平。所述第一常开型继电器和所述第二常开型继电器用于分别执行对所述PTC加热器的供电正极和负极进行通/断控制。所述常闭型温度开关用于根据PTC加热器的内部温度，在高温(例如高于145±5℃)时执行断开操作，在低温(例如低于90±15℃)时执行闭合操作，以便控制所述第一常开型继电器的工作状态；所述常闭型温度开关可以但不限于采用型号为KSD9700的温度开关，其动作温度为145±5℃，恢复温度为90±15℃，额定电压AC250V，最大工作电流5A。所述温度传感器用于对所述PTC加热器的内部温度进行实时监测，并将检测结果传递给所述整车控制器；所述温度传感器可以但不限于采用型号为MF5A的NTC(Negat ive Temperature Coefficient，负温度系数)型热敏电阻(其耐压条件：5mA、1500V和5S；精度为R25＝5KΩ±1％；B25/50＝3750K±1％)，并使该NTC型热敏电阻的两端分别电连接所述整车控制器的两引脚(T1，T2)，如图1所示。

所述电动汽车空调PTC加热***的工作原理可以但不限于如下：(1)当所述PTC加热器的内部温度正常时，所述常闭型温度开关闭合，所述第一常开型继电器和所述第二常开型继电器的触点支路也闭合；(2)当所述PTC加热器的内部温度升高至145±5℃时，所述常闭型温度开关执行断开动作，使所述第一常开型继电器的线圈支路掉电(因其两端都为低电平)，进而可断开对应继电器的触点支路，同时所述整车控制器在获知所述PTC加热器的内部温度高于145℃时，可使其电平控制端VC输出高电平，同样使所述第二常开型继电器的线圈支路掉电(因其两端都为高电平)，进而可断开对应继电器的触点支路，由此可以分别对所述PTC加热器的供电正极和负极进行断开控制，实现对所述PTC加热器的双重过温保护，提高使用安全性；(3)当所述PTC加热器的内部温度降低至90±15℃时，所述常闭型温度开关又重新闭合，使所述第一常开型继电器的线圈支路再上电，进而导通对应继电器的触点支路，同时所述整车控制器在获知所述PTC加热器的内部温度低于85℃时，使其电平控制端VC输出低电平，同样使所述第二常开型继电器的线圈支路再上电，进而导通对应继电器的触点支路，由此可使所述PTC加热器的正负两极再通电，并进行再加热作业。

在***加热过程中，若所述常闭型温度开关失效，所述整车控制器仍可利用温度传感器获知所述PTC加热器的内部温度，并在内部温度高于145℃时，使其电平控制端VC输出高电平，进而断开所述PTC加热器的供电负极连接，仍可以使所述PTC加热器掉电不工作。进一步的，若所述整车控制器检测到所述温度传感器也失效，还是可使其电平控制端VC输出高电平，同样断开所述PTC加热器的供电负极连接，仍使所述PTC加热器掉电不工作。由此在该电动汽车空调PTC加热***中，不但可以通过配置常闭型温度开关、温度传感器和两常开型继电器，分别对PTC加热器的供电正极和负极进行通/断控制，实现对PTC加热器的双重过温保护，提高使用安全性，还可通过引入整车控制器，实现对PTC加热***的故障检测，以便进行主动保护。同时，还可以对PTC加热器内部的温度进行实时且精确的检测，使过热保护的准确性更高。此外，由于在PTC加热器停止工作时，切断了PTC供电正极和负极电源，还可以降低PTC加热器在未工作时出现漏电的风险，进一步提升安全性。

优化的，还包括电连接所述整车控制器的汽车仪表和/或声光报警器。如图1所示，通过配置所述汽车仪表，可以向驾驶员实时展示当前PTC加热器的内部温度值或其它故障报警信息；通过配置所述声光报警器，还可以在所述整车控制器发现出现加热故障时，进行声光报警。

优化的，所述常闭型温度开关的两端导出线均可以但不限于采用由硅橡胶玻璃纤维套管包覆的耐高温线。

优化的，所述温度传感器的导出线可以但不限于采用由硅橡胶玻璃纤维套管包覆的耐高温线。

优化的，所述常闭型温度开关和所述温度传感器的两端导出线被集中配装在型号为AMP/282106的四芯插接件中。

综上，本实施例所提供的高安全性的电动汽车空调PTC加热***，具有如下有益效果：(1)在该电动汽车空调PTC加热***中，通过配置常闭型温度开关、温度传感器和两常开型继电器，可以分别对PTC加热器的供电正极和负极进行通/断控制，从而实现对PTC加热器的双重过温保护，提高使用安全性；(2)通过引入整车控制器，还可以实现对PTC加热***的故障检测，以便及时通过汽车仪表或声光报警器提醒驾驶员，进行主动保护；(3)可以对PTC加热器内部的温度进行实时且精确的检测，使过热保护的准确性更高；(4)由于在PTC加热器停止工作时，切断了PTC供电正极和负极电源，可以降低PTC加热器在未工作时出现漏电的风险，进一步提升安全性；(5)所述电动汽车空调PTC加热***还具有器件成本低、线路简单和易于实现等优点，便于实际推广和应用。

如上所述，可较好地实现本实用新型。对于本领域的技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出不同形式的高安全性的电动汽车空调PTC加热***并不需要创造性的劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***，其特征在于，包括PTC加热器、整车控制器、第一常开型继电器和第二常开型继电器，其中，在所述PTC加热器中内置有常闭型温度开关和温度传感器；

所述第一常开型继电器的触点支路两端分别电连接所述PTC加热器的供电正极(HV+)和加热电源正极(VHV+)，所述第一常开型继电器的线圈支路两端分别电连接所述常闭型温度开关的一端和接地，所述常闭型温度开关的另一端电连接驱动电压(VCC)；

所述第二常开型继电器的触点支路两端分别电连接所述PTC加热器的供电负极(HV-)和加热电源负极(VHV-)，所述第二常开型继电器的线圈支路两端分别电连接所述整车控制器的电平控制端(VC)和所述驱动电压(VCC)；

所述温度传感器电连接所述整车控制器。

2.如权利要求1所述的一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***，其特征在于，还包括电连接所述整车控制器的汽车仪表和/或声光报警器。

3.如权利要求1所述的一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***，其特征在于，所述常闭型温度开关的两端导出线均采用由硅橡胶玻璃纤维套管包覆的耐高温线。

4.如权利要求1所述的一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***，其特征在于，所述温度传感器的导出线采用由硅橡胶玻璃纤维套管包覆的耐高温线。

5.如权利要求1所述的一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***，其特征在于，所述温度传感器采用型号为MF5A的NTC型热敏电阻，并使该NTC型热敏电阻的两端分别电连接所述整车控制器的两引脚(T1，T2)。

6.如权利要求5所述的一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***，其特征在于，所述常闭型温度开关和所述温度传感器的两端导出线被集中配装在型号为AMP/282106的四芯插接件中。

7.如权利要求1所述的一种高安全性的电动汽车空调PTC加热***，其特征在于，所述常闭型温度开关采用型号为KSD9700的温度开关。