CN106900086A - 一种加热方法及系统 - Google Patents

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黄耀辉
郑昕斌
陈勇
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Abstract

本发明涉及加热领域，尤其涉及一种加热方法及系统，通过以下步骤实现加热电路的加热：获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号；预设加热电路，所述加热电路包括控制加热电路通断的IGBT；获取所述加热电路加热时所需的功率；根据所述功率，调节所述脉冲宽度调制信号的占空比；通过所述占空比的脉冲宽度调制信号，控制所述IGBT的导通或截止，从而控制所述加热电路的加热。通过上述方法，本发明避免了IGBT因长时间处于导通状态，其内阻产生的热量过高，影响IGBT的控制性能，同时在过热环境下长时间工作，使用寿命较低的问题，提高了IGBT的控制性能；同时实现了加热的智能调节。

Description

一种加热方法及系统
技术领域
本发明涉及加热领域，尤其涉及一种加热方法及系统。
背景技术
随着市场竞争及用户物质生活的不断提高，越来越多的用户除了对汽车动力性的追求外，也逐渐关注汽车的舒适性，其中，汽车空调制热效果是重要的一项评价标准。
新能源汽车的空调制热装置，目前大部分使用低压电压电路的通断控制继电器闭合和断开，间接控制陶瓷通高压电进行加热，或者使用IGBT直接控制陶瓷电路通电实现空调的制热；使用继电器直接通电控制陶瓷加热，由于继电器控制系统使用了大量的机械触点，连线多，触点开闭时存在机械磨损、电弧烧伤等现象，触点寿命短，所以可靠性和可维护性差，故继电器的对陶瓷电路进行加热控制，稳定性较差；使用IGBT控制导通，由于IGBT有内阻，所以长时间控制IGBT会发热，使用寿命较短的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：本发明提供了一种加热方法及系统，通过脉冲宽度调制信号控制IGBT的通断，从而控制加热电路的加热，避免了IGBT因长时间处于导通状态，其内阻产生的热量过高，从而使其寿命过低的问题，提高了加热的控制性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种加热方法，包括以下步骤：
S1：获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号；
S2：预设加热电路，所述加热电路包括控制加热电路通断的IGBT；
S3：获取所述加热电路加热时所需的功率；根据所述功率，调节所述脉冲宽度调制信号的占空比；
S4：通过所述占空比的脉冲宽度调制信号，控制所述IGBT的导通或截止，从而控制所述加热电路的加热。
本发明还提供了一种加热系统，包括：
获取模块，用于获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号；
预设模块，用于预设加热电路，所述加热电路包括控制加热电路通断的IGBT；
调节模块，用于获取所述加热电路加热时所需的功率；根据所述功率，调节所述脉冲宽度调制信号的占空比；
控制模块，用于通过所述占空比的脉冲宽度调制信号，控制所述IGBT的导通或截止，从而控制所述加热电路的加热。
本发明的有益效果为：
相对于现有技术中的，继电器控制新能源汽车空调的发热装置稳定性较差，而使用IGBT控制时，由于存在内阻，长时间处于导通状态时，产生的热量过高，其寿命过低，同时影响IGBT的控制性能；本发明通过获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号，通过脉冲宽度调制信号对IGBT的导通和截止进行控制，脉冲宽度调制信号包括高电平信号和低电平信号，其中高电平信号能使IGBT处于导通状态，低电平信号使IGBT处于截止状态，从而控制加热电路的陶瓷发热片进行发热，避免了IGBT因长时间处于导通状态，其内阻产生的热量过高，影响IGBT的控制性能，同时在过热环境下长时间工作，使用寿命较低的问题，提高了IGBT的控制性能；同时上述方法，通过获取加热电路加热时所需的功率，根据所述功率，调节脉冲宽度调制信号相应的占空比，通过所述占空比的脉冲宽度调制信号对IGBT进行控制，使加热电路加热的功率达到所需的功率，实现了加热功率的智能调节。
附图说明
图1为本发明实施例的一种加热方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例的一种加热系统的结构图；
标号说明：
1、获取模块；2、预设模块；3、调节模块；4、控制模块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明最关键的构思在于：通过获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号，通过所述脉冲宽度调制信号控制加热电路中IGBT的接通或截止，提高了IGBT的控制性能。
请参照图1，本发明提供的一种加热方法，包括以下步骤：
S1：获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号；
S2：预设加热电路，所述加热电路包括控制加热电路通断的IGBT；
S3：获取所述加热电路加热时所需的功率；根据所述功率，调节所述脉冲宽度调制信号的占空比；
S4：通过所述占空比的脉冲宽度调制信号，控制所述IGBT的导通或截止，从而控制所述加热电路的加热；
优选的所述IGBT为MOS管。
从上述描述可知，本发明通过获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号，通过脉冲宽度调制信号对IGBT的导通和截止进行控制，脉冲宽度调制信号包括高电平信号和低电平信号，其中高电平信号能使IGBT处于导通状态，低电平信号使IGBT处于截止状态，从而控制加热电路的陶瓷发热片进行发热，避免了IGBT因长时间处于导通状态，其内阻产生的热量过高，影响IGBT的控制性能，同时在过热环境下长时间工作，使用寿命较低的问题，提高了IGBT的控制性能；同时上述方法，通过获取加热电路加热时所需的功率，根据所述功率，调节脉冲宽度调制信号相应的占空比，通过所述占空比的脉冲宽度调制信号对IGBT进行控制，使加热电路加热的功率达到所需的功率，实现了加热功率的智能调节。
进一步的，所述S3具体为：
所述加热电路包括陶瓷发热片；
获取所述加热电路导通时陶瓷发热片的实际发热功率；
获取所述加热电路加热时所需的功率；
将所需的功率除以实际发热功率，得到比例值；
调节所述脉冲宽度调制信号的占空比为所述比例值。
从上述描述可知，通过上述方法能准确计算出加热电路加热时所需功率对应的占空比，通过所述占空比的脉冲宽度调制信号对IGBT进行控制，提高了控制加热电路所需要功率的可靠性。
进一步的，所述的一种加热方法，还包括：
所述加热电路包括温度传感器；
若所述温度传感器采集的温度小于预设值，则增大所述脉冲宽度调制信号的占空比；
若所述温度传感器采集的温度等于预设值，则调节所述脉冲宽度调制信号的占空比为所述比例值；
若所述温度传感器采集的温度大于预设值，则减小所述脉冲宽度调制信号的占空比。
从上述描述可知，当采集的温度小于预设值时，增大脉冲宽度调制信号的占空比，反之减小脉冲宽度调制信号的占空比，同时若所述温度传感器采集的温度等于预设值，快速调节所述脉冲宽度调制信号的占空比为比例值，通过脉冲宽度调制信号对IGBT的进行控制，实现了加热温度的智能调节。
进一步的，所述脉冲宽度调制信号的占空比不得超过预设占空比值。
从上述描述可知，通过上述方法保证了IGBT不会长时间处于加热状态，提高了IGBT的控制性能，从而提高了加热电路加热的可靠性，同时提高了IGBT的使用寿命。
进一步的，获取预设时间内温度传感器采集的温度信息；
根据所述温度信息，获取所述时间内温度变化值，得到温度的增值；
若所述增值大于预设温度阀值，则减小所述脉冲宽度调制信号的占空比。
从上述描述可知，通过上述方法避免了IGBT过长时间处于导通状态，而影响其控制性能，保证了加热电路的控制性能。
进一步的，所述S1具体为：
获取频率为10～18Hz的脉冲宽度调制信号。
从上述描述可知，在频率为10～18Hz范围内的脉冲宽度调制信号，控制IGBT导通或截止，使IGBT的内阻发热和散热以一定频率进行交替，提高了通过IGBT控制加热电路的控制性能。
进一步的，所述脉冲宽度调制信号的频率为11Hz。
从上述描述可知，通过频率为11Hz的脉冲宽度调制信号，控制IGBT导通或截止，使IGBT的内阻发热和散热以最佳频率进行交替，提高了通过IGBT控制加热电路的控制性能。
请参照图2，本发明提供的一种加热系统，包括：
获取模块1，用于获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号；
预设模块2，用于预设加热电路，所述加热电路包括控制加热电路通断的IGBT；
调节模块3，用于获取所述加热电路加热时所需的功率；根据所述功率，调节所述脉冲宽度调制信号的占空比；
控制模块4，用于通过所述占空比的脉冲宽度调制信号，控制所述IGBT的导通或截止，从而控制所述加热电路的加热。
从上述描述可知，本发明通过获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号，通过脉冲宽度调制信号对IGBT的导通和截止进行控制，脉冲宽度调制信号包括高电平信号和低电平信号，其中高电平信号能使IGBT处于导通状态，低电平信号使IGBT处于截止状态，从而控制加热电路的陶瓷发热片进行发热，避免了IGBT因长时间处于导通状态，其内阻产生的热量过高，影响IGBT的控制性能，同时在过热环境下长时间工作，使用寿命较低的问题，提高了IGBT的控制性能；同时上述方法，通过获取加热电路加热时所需的功率，根据所述功率，调节脉冲宽度调制信号相应的占空比，通过所述占空比的脉冲宽度调制信号对IGBT进行控制，使加热电路加热的功率达到所需的功率，实现了加热功率的智能调节。
进一步的，所述调节模块3包括：
第一获取单元，用于所述加热电路包括陶瓷发热片；获取所述加热电路导通时陶瓷发热片的实际发热功率；
第二获取单元，用于获取所述加热电路加热时所需的功率；
计算单元，用于将所需的功率除以实际发热功率，得到比例值；
调节单元，用于调节所述脉冲宽度调制信号的占空比为所述比例值。
从上述描述可知，通过上述方法能准确计算出加热电路加热时所需功率对应的占空比，通过所述占空比的脉冲宽度调制信号对IGBT进行控制，提高了控制加热电路所需要功率的可靠性。
进一步的，所述获取模块1包括：
第三获取单元，用于获取频率为10～18Hz的脉冲宽度调制信号。
从上述描述可知，在频率为10～18Hz范围内的脉冲宽度调制信号，控制IGBT导通或截止，使IGBT的内阻发热和散热以一定频率进行交替，提高了通过IGBT控制加热电路的控制性能。
请参照图1，本发明的实施例一为：
本发明提供的一种加热方法，包括以下步骤：
获取频率为10～18Hz的脉冲宽度调制信号；
优选的，所述脉冲宽度调制信号的频率为11Hz；
预设加热电路，所述加热电路包括控制加热电路通断的IGBT；
所述加热电路包括陶瓷发热片；
获取所述加热电路导通时陶瓷发热片的实际发热功率；
获取所述加热电路加热时所需的功率；
将所需的功率除以实际发热功率，得到比例值；
调节所述脉冲宽度调制信号的占空比为所述比例值；
通过所述占空比的脉冲宽度调制信号，控制所述IGBT的导通或截止，从而控制所述加热电路的加热。
从上述描述可知，通过上述方法，避免了IGBT因长时间处于导通状态，其内阻产生的热量过高，影响IGBT的控制性能，同时在过热环境下长时间工作，使用寿命较低的问题，提高了IGBT的控制性能；同时实现了加热功率的智能调节。
本发明的实施例二为：
本实施例二与实施例一的区别在于，一种加热方法，还包括：
所述加热电路包括温度传感器；若所述温度传感器采集的温度小于预设值，则增大所述脉冲宽度调制信号的占空比；若所述温度传感器采集的温度等于预设值，则调节所述脉冲宽度调制信号的占空比为所述比例值；若所述温度传感器采集的温度大于预设值，则减小所述脉冲宽度调制信号的占空比；
所述脉冲宽度调制信号的占空比不得超过预设占空比值；
获取预设时间内温度传感器采集的温度信息；根据所述温度信息，获取所述时间内温度变化值，得到温度的增值；若所述增值大于预设温度阀值，则减小所述脉冲宽度调制信号的占空比。
从上述描述可知，通过上述方法避免了IGBT过长时间处于导通状态，而影响其控制性能，保证了加热电路的控制性能。
请参照图2，本发明的实施例三为：
通过第三获取单元获取频率为10～18Hz的脉冲宽度调制信号，并将获取结果发送至调节单元；预设模块预设加热电路，所述加热电路包括控制加热电路通断的IGBT，并将预设结果发送至第一获取单元；所述加热电路包括陶瓷发热片，第一获取单元获取所述加热电路导通时陶瓷发热片的实际发热功率，并将获取的实际发热功率发送至计算单元；第二获取单元获取所述加热电路加热时所需的功率，并将获取的功率发送至计算单元；计算单元将所需的功率除以实际发热功率，得到比例值，并将计算得到的比例值发送至调节单元；调节单元，用于调节所述脉冲宽度调制信号的占空比为所述比例值，并将调节后的脉冲宽度调制信号发送至控制模块；控制模块通过所述占空比的脉冲宽度调制信号，控制所述IGBT的导通或截止，从而控制所述加热电路的加热。
综上所述，本发明提供的一种加热方法及系统，通过获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号，通过脉冲宽度调制信号对IGBT的导通和截止进行控制，脉冲宽度调制信号包括高电平信号和低电平信号，其中高电平信号能使IGBT处于导通状态，低电平信号使IGBT处于截止状态，从而控制加热电路的陶瓷发热片进行发热，避免了IGBT因长时间处于导通状态，其内阻产生的热量过高，影响IGBT的控制性能，同时在过热环境下长时间工作，使用寿命较低的问题，提高了IGBT的控制性能；同时上述方法，通过获取加热电路加热时所需的功率，根据所述功率，调节脉冲宽度调制信号相应的占空比，通过所述占空比的脉冲宽度调制信号对IGBT进行控制，使加热电路加热的功率达到所需的功率，实现了加热功率的智能调节。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种加热方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号；
S2：预设加热电路，所述加热电路包括控制加热电路通断的IGBT；
S3：获取所述加热电路加热时所需的功率；根据所述功率，调节所述脉冲宽度调制信号的占空比；
S4：通过所述占空比的脉冲宽度调制信号，控制所述IGBT的导通或截止，从而控制所述加热电路的加热。
2.根据权利要求1所述的一种加热方法，其特征在于，所述S3具体为：
所述加热电路包括陶瓷发热片；
获取所述加热电路导通时陶瓷发热片的实际发热功率；
获取所述加热电路加热时所需的功率；
将所需的功率除以实际发热功率，得到比例值；
调节所述脉冲宽度调制信号的占空比为所述比例值。
3.根据权利要求2所述的一种加热方法，其特征在于，还包括：
所述加热电路包括温度传感器；
若所述温度传感器采集的温度小于预设值，则增大所述脉冲宽度调制信号的占空比；
若所述温度传感器采集的温度等于预设值，则调节所述脉冲宽度调制信号的占空比为所述比例值；
若所述温度传感器采集的温度大于预设值，则减小所述脉冲宽度调制信号的占空比。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种加热方法，其特征在于，所述脉冲宽度调制信号的占空比不得超过预设占空比值。
5.根据权利要求3所述的一种加热方法，其特征在于，获取预设时间内温度传感器采集的温度信息；
根据所述温度信息，获取所述时间内温度变化值，得到温度的增值；
若所述增值大于预设温度阀值，则减小所述脉冲宽度调制信号的占空比。
6.根据权利要求1所述的一种加热方法，其特征在于，所述S1具体为：
获取频率为10～18Hz的脉冲宽度调制信号。
7.根据权利要求6所述的一种加热方法，其特征在于，所述脉冲宽度调制信号的频率为11Hz。
8.一种加热系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取预设频率范围内的脉冲宽度调制信号；
预设模块，用于预设加热电路，所述加热电路包括控制加热电路通断的IGBT；
调节模块，用于获取所述加热电路加热时所需的功率；根据所述功率，调节所述脉冲宽度调制信号的占空比；
控制模块，用于通过所述占空比的脉冲宽度调制信号，控制所述IGBT的导通或截止，从而控制所述加热电路的加热。
9.根据权利要求8所述的一种加热系统，其特征在于，所述调节模块包括：
第一获取单元，用于所述加热电路包括陶瓷发热片；获取所述加热电路导通时陶瓷发热片的实际发热功率；
第二获取单元，用于获取所述加热电路加热时所需的功率；
计算单元，用于将所需的功率除以实际发热功率，得到比例值；
调节单元，用于调节所述脉冲宽度调制信号的占空比为所述比例值。
10.根据权利要求8所述的一种加热系统，其特征在于，所述获取模块包括：
第三获取单元，用于获取频率为10～18Hz的脉冲宽度调制信号。
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