[发明专利]一种车用PTC水暖加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车电子技术领域中的车用PTC水暖加热装置，尤其涉及纯电动、混合动力、燃料电池车辆上的特殊应用场合。

背景技术

由于随着全球石油资源的消费短缺，世界各国汽油价格的不断上涨，以及其他新能源的开发没有取得有效成果的前提下，电能是目前有最大发展空间的能源。如何高效安全的利用电能势在必行。因此，以电能作为主要能源的汽车得到发展。传统发动机车一直把发动机散热作为制暖热源，但电动车没有发动机，混合动力车在发动机停转时车内也需要保暖。因此，需采用一种有效的加热装置来作为电动车、混合动力、燃料电池车的制暖热源。

综上所述，一种新的用于调节车内热源的高效车用PTC水暖加热装置应运而生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：电动汽车无发动机散热作为制暖热源，而混合动力车在发动机停转时也需对车内保暖，因此，需要采取一种高效节能的加热装置来进行制暖保暖。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车用PTC水暖加热装置。通过电发热的PTC加热元件，将热量传送至冷却液中，通过散热器将热量有效应用于车内。本发明能保证车用PTC水暖加热装置安全稳定的工作，且功率变化不会由于骤增骤减而对车身系统造成干扰。电能高效率的转化为热能，并及时响应车内需求。

一种车用PTC水暖加热装置，其特征在于，其包括相互电气连接的供电模块、加热模块，散热模块以及通信模块，所述加热模块包括单片机、功率器件以及针对功率器件的驱动器件。

所述通信模块包括PWM通信、LIN通信；所述的PWM通信由空调控制单元输出给加热模块。

所述加热模块包括四个IGBT的驱动器来控制四个独立的IGBT的开与关，进而选择四个PTC模块的工作状态。

所述四个PTC模块功率满足2的数量级的递增，模块一有一组PTC芯片，模块二有两组PTC芯片，模块三有四组PTC芯片，模块四有八组PTC芯片。

所述车用PTC水暖加热装置的高压侧的控制回路供电由低压侧提供。

所述车用PTC水暖加热装置具有斜坡电流缓变上升特点，最新的功率请求信号每260ms更新一次。

所述车用PTC水暖加热装置还包括故障反馈功能，所述故障反馈功能，通过拉低脉宽调制控制信号直接反馈故障。

所述散热模块包括铝散热器，能够使得PTC芯片产生的热量及时散发到冷却液中。

所述脉宽调制输入信号使用占空比和频率检查。

所述占空比在接近0％-5％和95％-100％的情况时，断掉车用PTC水暖加热装置，可能是输入信号对地或者对点火电压产生短路；有效频率范围是40-300Hz，其他频率将不会启动车用PTC水暖加热装置或关掉车用PTC水暖加热装置。

本发明的有益成果：本发明与现有的车用PTC加热装置相比，具备了更为安全的系统保障，能够在温度过高的情况下自动关闭车用PTC水暖加热装置，当温度降到允许范围后再开启车用PTC水暖加热装置工作。增加了对电源安全性能的控制；通过电流逐级递增从而减少对整车系统的影响；增加了LIN通信，反馈故障诊断结果。本发明能稳定可靠地用于纯电动、混合动力、燃料电池的车辆系统中，功能更加强大，效率更高且更加经济节能。

附图说明

通过以下对本发明的实施例结合其附图的描述，可以进一步理解其发明的目的、特征和优点。其中，附图为：

附图1为本发明车用PTC水暖加热装置的通讯模块原理图；

附图2为本发明车用PTC水暖加热装置的供电模块原理图；

附图3为本发明车用PTC水暖加热装置的驱动模块原理图；

附图4为本发明车用PTC水暖加热装置的流程示意图；

具体实施方式

本发明是应用在纯电动汽车、混合动力汽车或是燃料电池车中，作为车内的制暖热源。

本发明车用PTC水暖加热装置主要包括单片机、驱动芯片、功率器件等。所述加热装置以单片机为控制中心，通过传感器对车用PTC水暖加热装置的有关运行参数(如温度、电流等)进行实时监测，接收并处理空调控制系统的相关PWM信号，输出相应的功率控制信号，驱动四个加热模块工作，满足车内供暖需求。其中，文中如无特别注释，所述PTC表示车用正温度系数热敏电阻；PWM通信表示脉宽调制通信；LIN通信表示串行通信；IGBT表示绝缘栅双极型晶体管。