JP3246260B2 - 電気自動車用ptcヒータの保護装置 - Google Patents
電気自動車用ptcヒータの保護装置Info
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Description
れるPTCヒータの保護装置に関するものである。
置としては、図4や図5に示されるようなものがある。
るための保護回路で、温度ヒューズ1を用い、異常過熱
した場合には、その温度ヒューズ1を切って通電を遮断
するようにしたものである。
回路で、電流ヒューズ2を用い、過電流が流れた場合に
は、その電流ヒューズ2を切って通電を遮断するように
したものである。尚、図4、5中の3はバッテリーで、
4は電極、5はフィン、6はPTCサーミスタ素子、7
は当該PTCヒータをオン、オフするためのスイッチを
示している。
の保護装置だけのPTCヒータを電気自動車に搭載する
には、以下に示すような問題があった。
圧が直接印加されるような回路構成となっているので、
バッテリー電圧が上昇した場合には、PTCサーミスタ
素子の耐電圧を超える過電圧が素子に印加されてしま
い、PTCサーミスタ素子が破壊するという問題があっ
た。特に電気自動車の主電源であるバッテリーは、定格
電圧が300(V)程度と高いものがあるため、充電時
や回生制動時には、450(V)(定格電圧の1.5
倍)程度まで上昇することがあるので深刻な問題となっ
ている。
自動車等のような電圧上昇の大きな電源において、PT
Cヒータのサーミスタ素子を、効率良く、過電圧から保
護することを目的としたものである。
に本発明の電気自動車用PTCヒータの保護装置は、 (1)自動車走行用の主電源となるバッテリーと、前記
バッテリーを電源とし、自己の温度に対して抵抗値が正
特性にて変化するPTCサーミスタ素子と、このPTC
サーミスタ素子と熱的に接続されたフィンとからなり、
空調装置の車室内通風回路に配されたPTCヒータと、
前記バッテリーからの電源を、前記PTCヒータに通電
する通電回路を具備し、前記通電回路には、前記バッテ
リーの電圧が、予め設定された許容電圧よりも大きくな
った場合には、バッテリーの電圧を制限してPTCヒー
タに通電する電圧制限手段を設けたものである。
(1)記載の電圧制限手段を、PTCヒータと同一の車
室内通風回路に配して、その通風回路を流れる風を当て
て冷却するようにしたものである。
加するのではなく、通電回路内の電圧制限手段を介して
印加しているので、バッテリー電圧が上昇してPTCヒ
ータの許容電圧を超えた場合にも、PTCサーミスタ素
子には、許容電圧以下の電圧が印加されることになり、
PTCサーミスタ素子には過大な電圧がかからないよう
になる。
一の車室内通風回路に配して、その通風回路を流れる風
を当てて冷却しているので、電圧制限手段の電圧制限に
よって発生する熱エネルギーも、車室内の暖房エネルギ
ーに使うことができるようになる。
照しながらの説明をする。
動車用PTCモータの保護装置の全体回路図を示したも
のであり、先ずこの図について説明する。
ーミスタ素子6と、それに熱的、かつ電気的にも接続さ
れたフィン5と、さらにフィン5からは、PTCサーミ
スタ素子6に通電するための電極4が接続されている。
ここで、PTCサーミスタ素子6には、チタン酸バリウ
ムを主成分とする半導体セラミックス、フィン5及び電
極4には、アルミニウム等の材料が用いられている。
動車の主電源であるバッテリー3から、通電回路8を介
して電源が供給されている。この通電回路8は、スイッ
チ7と、電圧制限手段9とで構成されており、スイッチ
7は、PTCヒータ11の電源を開閉して作動の有無を
選択するものであり、電圧制限手段9は、PTCサーミ
スタ素子6の耐電圧によって決まる許容電圧値以上の電
圧がかからないようにトランジスタ10等を用いて電圧
を制限するためのものである。尚図1(a)中の矢印
は、通風方向を示している。
限手段9の詳細電気回路図である。この図1(b)にお
いて、3は電気自動車の主電源であるバッテリーで、こ
のバッテリー3は、PTCヒータ11だけでなく、自動
車走行用のモータへも電源を供給しているので、電源変
動が非常に大きなものとなっている。例えば、車の制動
時には、バッテリー3へ電気を回収する回生制動を用い
るので、電源電圧が上昇し、またバッテリー3の充電時
にも電源電圧が上昇する。そしてこの電源電圧の上昇
は、定格電圧300(V)程度のバッテリーでは、45
0(V)程度まで上昇する。しかし、一般のPTCヒー
タに用いられている、PTCサーミスタ素子の耐電圧
は、350(V)程度までであり、それ以上の電圧が加
わらないように電圧制限手段9にて電圧を制限してい
る。
圧が許容値より小さい場合には、トランジスタ10がオ
ンすることにより、PTCヒータ11にほぼそのままの
電圧を印加する。次にバッテリー3の電圧が上昇してP
TCヒータ11の電圧が許容値より大きくなった場合に
は、トランジスタ12が導通し始めるので、トランジス
タ10のベース電流が制限され、許容電圧とバッテリー
電圧の差分の電圧がトランジスタ10にて消費されるこ
とになり、PTCヒータ11には、許容電圧以上の電圧
は印加されないことになる。
素子を過電圧から保護することができる。
許容電圧より大きい場合には、その許容電圧とバッテリ
ー電圧の差分の電圧がトランジスタ10にて消費される
ので、トランジスタ10の損失(ロス)が大きくなり、
それに伴い発熱も大きくなってくる。そこで、このトラ
ンジスタ10の損失(ロス)を、ヒータとして利用した
ものが図2に示したものである。この図2の構成、配置
においては、電圧制限用のトランジスタ10にヒートシ
ンク6’を設けて、これをPTCヒータ11と同一の通
風回路におくことで、トランジスタ10から発生する熱
もヒータとして利用できるようになり、総合的に効率よ
く、電圧を制限することができる。尚図2中の矢印は、
通風方向を表している。
手段は、トランジスタを用いて構成したが、これはIG
BTでも、MOSFETでも、抵抗器でも良い。
活性領域で動作させているが、これは、スイッチング動
作をさせても良い。
Cヒータの保護装置は、効率良く、PTCヒータを過電
圧から保護することができるようになる。
温度特性で、Aはヒータ動作時の動作点を示している。
TCヒータの保護装置は、 (1)自動車走行用の主電源となるバッテリーと、前記
バッテリーを電源とし、自己の温度に対して抵抗値が正
特性にて変化するPTCサーミスタ素子と、このPTC
サーミスタ素子と熱的に接続されたフィンとからなり、
空調装置の車室内通風回路に配されたPTCヒータと、
前記バッテリーからの電源を、前記PTCヒータに通電
する通電回路を具備し、 前記通電回路には、前記バッ
テリーの電圧が、予め設定された許容電圧よりも大きく
なった場合には、バッテリーの電圧を制限してPTCヒ
ータに通電する電圧制限手段を設けているので、電気自
動車等のように電圧上昇の大きな電源においても、PT
Cヒータのサーミスタ素子を、過電圧から保護して、素
子が破壊するのを防止することができる。
一の車室内通風回路に配して、その通風回路を流れる風
を当てて冷却するようにしているので、電気自動車等の
ように電圧上昇の大きな電源においても、PTCヒータ
のサーミスタ素子を、効率良く過電圧から保護して、素
子が破壊するのを防止することができる。
Cヒータの保護装置の全体回路図 (b)は本発明の一実施例の電圧制限手段の詳細電気回
路図
の保護装置の構成図
Claims (2)
- 【請求項1】自動車走行用の主電源となるバッテリー
と、前記バッテリーを電源とし、自己の温度に対して抵
抗値が正特性にて変化するPTCサーミスタ素子と、こ
のPTCサーミスタ素子と熱的に接続されたフィンとか
らなり、空調装置の車室内通風回路に配されたPTCヒ
ータと、前記バッテリーからの電源を、前記PTCヒー
タに通電する通電回路を具備し、前記通電回路には、前
記バッテリーの電圧が、予め設定された許容電圧よりも
大きくなった場合には、バッテリーの電圧を制限してP
TCヒータに通電する電圧制限手段を設けた電気自動車
用PTCヒータの保護装置。 - 【請求項2】電圧制限手段を、PTCヒータと同一の車
室内通風回路に配して、その通風回路を流れる風を当て
て冷却するようにした請求項1記載の電気自動車用PT
Cヒータの保護装置。
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JP06983495A JP3246260B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 電気自動車用ptcヒータの保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP06983495A JP3246260B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 電気自動車用ptcヒータの保護装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08268045A JPH08268045A (ja) | 1996-10-15 |
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Family
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Family Applications (1)
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JP06983495A Expired - Fee Related JP3246260B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 電気自動車用ptcヒータの保護装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1995
- 1995-03-28 JP JP06983495A patent/JP3246260B2/ja not_active Expired - Fee Related
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