CN107284188B - 一种新能源客车暖风装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种新能源客车暖风装置，为闭式循环系统，采用防冻防锈液为循环液在水泵动力下实现循环；将PTC液体加热器的进口端通过管路与水泵的出水口连接，将水泵的进水口与膨胀水箱及暖风芯体的出口连接；将PTC液体加热器的出口端通过管路与暖风芯体的进口端连接，在PTC液体加热器出口端管路上设置排气阀；在暖风芯体的一边设置暖风风机；在车厢外部、车厢内和管路上分别设置温度传感器；PTC液体加热器、水泵、三个温度传感器和暖风风机由受控制器控制。本发明解决了低温环境下新能源客车的制热问题，相比常规的空调空气PTC加热，更舒适、更安全、更节能，能间接地增加新能源客车的续航能力和使用寿命。

Description

一种新能源客车暖风装置
技术领域
本发明涉及汽车空调设计与制造技术领域，具体的是一种新能源客车暖风装置。
背景技术
现在的客车一般都装有空调。但是，常规客车（例如空调公交车）的车载空调一般不具备制热功能，所以会在客车部分的座椅下安装暖风芯体，将暖风芯体再与发动机冷却系统相连，冬季由发动机冷却液循环给车厢内加热。
近些年，具有低污染、低噪音优点的新能源汽车得到了飞跃式发展。但是，新能源客车的动力来源主要为电池，因此，它不能像常规客车那样通过发动机冷却液循环给车厢内加热。我国北方的深秋和冬季，温度常常很低，新能源客车又无法通过发动机冷却液循环给车厢内加热。这时候要靠空调内部携带的多个PTC热敏电阻为车厢加热。PTC的加热方式为：热风从车厢风道内吹出，热空气密度低，气流向上流动，这样会导致车厢上部温度上升快，车厢下部温度上升慢，车厢内部上下的温差偏大，而且耗能较大。有些新能源客车不是在空调内部设置PTC热敏电阻，而是将PTC热敏电阻安装在车厢内，大多数是安装在乘客座位的下面，这样既不占用空调内部空间和车厢内部空间，又能解决PTC热敏电阻的安置问题，还能提高乘坐的舒适性。但是，由于PTC热敏电阻是设置在车内的，且输入电压较高，安全性上会有一定的风险。
新能源客车还有一种加热方式——燃油加热，它与常规汽车的制热方式类似。这样的加热方式也有将暖风芯体设置在车厢座位下部的，其不同之处在于：热源为燃油加热器，由低温防冻液经过燃油加热器进行加热，再通过暖风芯体将热量传递到车厢内。该种加热方式需要燃油，效率不高，易污染环境，有时会使车厢内存有燃油的味道，乘坐的舒适性不够。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种新能源客车暖风装置，它采用水暖装置，安全性高，能耗低，能增加乘坐的舒适性，而且结构简单，安装方便，与常规PTC热敏电阻相比，具有更舒适、安全性更好、更节能的优点，能间接地增加新能源客车的续航能力和使用寿命。
为实现上述的目的，本发明采用了以下技术方案。
一种新能源客车暖风装置，含有PTC液体加热器、水泵、膨胀水箱、若干暖风芯体、若干暖风风机、排气阀、控制器、管路和若干温度传感器；其特征在于，所述暖风装置为闭式循环系统，采用防冻防锈液为循环液，在水泵的动力下实现循环；所述PTC液体加热器的进口端通过管路与所述水泵的出水口连接，所述水泵的进水口通过管路与膨胀水箱及暖风芯体的出口连接；所述PTC液体加热器的出口端通过管路与暖风芯体的进口端连接，在所述PTC液体加热器出口端的管路上设有排气阀；在所述暖风芯体的一边设有暖风风机；在车厢外部设有第一温度传感器，在车厢内设有第二温度传感器，在管路上设有第三温度传感器；所述PTC液体加热器、水泵、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和暖风风机分别受控制器控制。
进一步，所述PTC液体加热器为电加热器，具有一定的电器安全级别。
进一步，所述水泵具有固定转速、调速以及空气保护功能，当水泵内部循环液中存在空气并超过设定值时，水泵停止工作。
进一步，所述膨胀水箱上设有液位显示装置，能显示膨胀水箱内液体的高度；在所述膨胀水箱的箱盖上设有溢气阀，当压力达到设定值时，水箱内部的气体或液体能通过所述溢气阀排出。
进一步，所述膨胀水箱的设置位置应高于本暖风装置循环液循环的最高点。
进一步，所述暖风芯体设有一个或多个，通过管路或串联或并联在一起。
进一步，所述暖风风机设有一个或多个，通过线路或串联或并联在一起。
进一步，所述排气阀设有一个或多个，设置在本暖风装置的最高点，用于加水时排出本暖风装置内部的空气。
进一步，在所述控制器的控制器面板上设有“温度设定”、“制热模式”、“自动模式”控制键，能显示车厢内部温度和车厢外环境温度。
进一步，在所述水泵进水口的管路上设有一个三通阀，用于连接膨胀水箱，实现对循环液的膨胀溢流和补偿。
本发明一种新能源客车暖风装置的积极效果是：
（1）采用水暖装置，将暖风结构安装在车厢内，与现有新能源客车的空气PTC加热器相比，车厢内温度更均匀，舒适性和安全性更好，在同等条件下整车的能耗更低。
（2）本暖风装置与燃油加热器水暖系统相比，电加热水暖系统更节能、更环保、噪音更低，而且车厢内不会存在燃油气味。
（3）结构简单，部件较少，安装方便。
（4）为新能源客车解决了低温环境下的制热问题，尤其是在北方的寒冷地区，相比常规的空调空气PTC加热，具有更舒适、更安全、更节能的优点，能间接地增加新能源客车的续航能力和使用寿命。
附图说明
图1 本发明一种新能源客车暖风装置水暖串联的结构示意图。
图2本发明一种新能源客车暖风装置水暖并联的结构示意图。
图中的标号分别为：
1、PTC液体加热器； 2、水泵；
3、膨胀水箱； 4、第一暖风芯体；
5、第二暖风芯体； 6、第三暖风芯体；
7、排气阀； 8、第一温度传感器；
9、第二温度传感器； 10、第三温度传感器；
11、控制器； 12、管路；
13、第一暖风风机； 14、第二暖风风机；
15、第三暖风风机。
具体实施方式
以下结合附图给出本发明一种新能源客车的暖风装置的具体实施方式，实施中的生产标准遵照现在的产品标准。但是需要指出：本发明的实施不限于以下的实施方式。
一种新能源客车暖风装置，含有PTC液体加热器1、水泵2、膨胀水箱3、第一暖风芯体4、第二暖风芯体5、第三暖风芯体6、排气阀7、第一温度传感器8、第二温度传感器9、第三温度传感器10、控制器11、管路12、第一暖风风机13、第二暖风风机14和第三暖风风机15。所述暖风装置为闭式循环系统，采用具有一定绝缘能力的防冻防锈液为循环液，在水泵2的动力下实现循环。
所述PTC液体加热器1采用具有一定电器安全级别的电加热器，如绝缘耐压：高压3750VAC、低压1500VAC；防水等级IP67等。所述水泵2采用具有固定转速、调速以及空气保护功能的水泵，当水泵2内部循环液中存在空气并超过设定值时，水泵2应能停止工作。实施中，在所述水泵2进水口的管路上可设置一个三通阀，用之连接膨胀水箱3，可实现对循环液的膨胀溢流和补偿。
所述膨胀水箱3采用有液位显示装置，箱盖上有溢气阀的水箱，应能显示膨胀水箱3内液体的高度，当压力达到设定值时，水箱内部的气体或液体能通过溢气阀排出。所述膨胀水箱3的设置位置应高于本暖风装置循环液循环的最高点。
所述暖风芯体可采用一个或多个，本发明的实施例采用了三个暖风芯体，即第一暖风芯体4、第二暖风芯体5和第三暖风芯体6，它们可通过管路12或串联或并联在一起，这可根据客车不同的结构及型号的要求进行具体的设置。
所述暖风风机可采用一个或多个，本发明的实施例采用了三个暖风风机，即第一暖风风机13、第二暖风风机14和第三暖风风机15，它们可根据客车不同结构及型号的要求进行确定并通过线路或串联或并联在一起。
所述排气阀7可采用一个或多个，可根据不同暖风装置的型号而确定。本发明的实施例采用了一个排气阀7。应将所述排气阀7设置在本暖风装置的最高点，用于加水时排出本暖风装置内部的空气。
在所述控制器11的控制器面板上至少设置“温度设定”、“制热模式”、“自动模式”控制键，应能显示车厢内部温度和车厢外环境温度。所述“自动模式”为系统开发时设置的较佳节能的运转模式。
实施例1
参见图1。本发明一种新能源客车的暖风装置水暖串联的连接结构，含有PTC液体加热器1、水泵2、膨胀水箱3、第一暖风芯体4、第二暖风芯体5、第三暖风芯体6、排气阀7、第一温度传感器8、第二温度传感器9、第三温度传感器10、控制器11、管路12、第一暖风风机13、第二暖风风机14和第三暖风风机15。所述暖风装置为闭式循环系统，采用具有一定绝缘能力的防冻防锈液为循环液，在水泵2的动力下实现循环。
将所述PTC液体加热器1的进口端通过管路12与所述水泵2的出水口连接，将所述水泵2的进水口（也是回水口）通过管路12与膨胀水箱3及第一暖风芯体4的出口连接，
所述第一暖风芯体4进口与第二暖风芯体5的出口连接，所述第二暖风芯体5进口与第三暖风芯体6的出口连接，使第一暖风芯体4、第二暖风芯体5和第三暖风芯体6形成串联结构；在所述第一暖风芯体4、第二暖风芯体5和第三暖风芯体6的一边设置第一暖风风机13、第二暖风风机14和第三暖风风机15。
将所述PTC液体加热器1的出口端通过管路12与第三暖风芯体6的进口端连接；在所述PTC液体加热器1出口端的管路12上设置一个排气阀7，应将所述排气阀7设置在本暖风装置的最高点，用于加水时排出本暖风装置内部的空气。
在车厢外部设置第一温度传感器8以感知环境温度，在车厢内设置第二温度传感器9以感知车厢内温度，在PTC液体加热器1出口端的管路12上设置第三温度传感器10以感知PTC液体加热器1排水口的温度：当水温超过设置值时，控制系统会启动自我保护，通过控制器11控制运行，让PTC液体加热器1停止工作，但暖风机构和水泵2却正常运行。所述PTC液体加热器1、水泵2、第一温度传感器8、第二温度传感器9、第三温度传感器10和第一暖风风机13、第二暖风风机14和第三暖风风机15分别受控制器11的控制。
实施例2
参见图2。本发明一种新能源客车的暖风装置水暖并联的连接结构，含有PTC液体加热器1、水泵2、膨胀水箱3、第一暖风芯体4、第二暖风芯体5、第三暖风芯体6、排气阀7、第一温度传感器8、第二温度传感器9、第三温度传感器10、控制器11、管路12、第一暖风风机13、第二暖风风机14和第三暖风风机15。所述暖风装置为闭式循环系统，采用具有一定绝缘能力的防冻防锈液为循环液，在水泵2的动力下实现循环。
将所述PTC液体加热器1的进口端通过管路12与所述水泵2的出水口连接，将所述水泵2的进水口（也是回水口）通过管路12与膨胀水箱3及第一暖风芯体4的出口、第二暖风芯体5的出口和第三暖风芯体6的出口连接，使第一暖风芯体4、第二暖风芯体5和第三暖风芯体6形成串联结构；在所述第一暖风芯体4、第二暖风芯体5和第三暖风芯体6的一边设置第一暖风风机13、第二暖风风机14和第三暖风风机15。
将所述PTC液体加热器1的出口端通过管路12与第一暖风芯体4、第二暖风芯体5和第三暖风芯体6的进口端连接。其余同实施例1。
本发明一种新能源客车暖风装置的工作原理和方式为：
在闭式循环的暖风装置中，具有一定绝缘能力的防冻防锈液在水泵2的动力下实现循环：所述防冻防锈液通过PTC液体加热器1后加热为高温液体，然后进入安装在车厢内座椅下的第一暖风芯体4、第二暖风芯体5和第三暖风芯体6中，通过设置在第一暖风芯体4、第二暖风芯体5和第三暖风芯体6旁边的第一暖风风机13、第二暖风风机14和第三暖风风机15将防冻防锈液的热量转移到车厢内，实现对车厢内空气的加热；从所述第一暖风芯体4、第二暖风芯体5和第三暖风芯体6流出的常温的防冻防锈液再进入水泵2，在水泵2进水口管路上设置的三通阀能实现对循环液的膨胀溢流和补偿，然后在水泵2的动力下实现新一轮循环。用设置在车厢外部的第一温度传感器8、车厢内的第二温度传感器9和管路12上的第三温度传感器10分别感知环境温度、车厢内温度和PTC液体加热器1排水口的温度；当循环液的水温超过设定值时，在控制器11的控制下暖风装置会进入自我保护：PTC液体加热器1停止工作，但暖风机构和水泵2正常运行。
本发明的暖风装置为新能源客车解决了低温环境下的制热问题，尤其是在北方的寒冷地区，相比常规的空调空气PTC加热，具有更舒适、更安全、更节能的优点，能间接地增加新能源客车的续航能力和使用寿命。

Claims (10)

1.一种新能源客车暖风装置，含有PTC液体加热器（1）、水泵（2）、膨胀水箱（3）、若干暖风芯体、若干暖风风机、排气阀（7）、控制器（11）、管路（12）和若干温度传感器；其特征在于，所述暖风装置为闭式循环系统，采用防冻防锈液为循环液，在水泵（2）的动力下实现循环；所述PTC液体加热器（1）的进口端通过管路与所述水泵（2）的出水口连接，所述水泵（2）的进水口通过管路与膨胀水箱（3）及暖风芯体的出口连接；所述PTC液体加热器（1）的出口端通过管路（12）与暖风芯体的进口端连接，在所述PTC液体加热器（1）出口端的管路（12）上设有排气阀（7）；在所述暖风芯体的一边设有暖风风机；在车厢外部设有第一温度传感器（8），在车厢内设有第二温度传感器（9），在管路（12）上设有第三温度传感器（10）；所述PTC液体加热器（1）、水泵（2）、第一温度传感器（8）、第二温度传感器（9）、第三温度传感器（10）和暖风风机分别受控制器（11）控制。
2.根据权利要求1所述的一种新能源客车暖风装置，其特征在于，所述PTC液体加热器（1）为电加热器，具有一定的电器安全级别。
3.根据权利要求1所述的一种新能源客车暖风装置，其特征在于，所述水泵（2）具有固定转速、调速以及空气保护功能，当水泵（2）内部循环液中存在空气并超过设定值时，水泵（2）停止工作。
4.根据权利要求1所述的一种新能源客车暖风装置，其特征在于，所述膨胀水箱（3）上设有液位显示装置，能显示膨胀水箱（3）内液体的高度；在所述膨胀水箱（3）的箱盖上设有溢气阀，当压力达到设定值时，水箱内部的气体或液体能通过所述溢气阀排出。
5.根据权利要求4所述的一种新能源客车暖风装置，其特征在于，所述膨胀水箱（3）的设置位置应高于本暖风装置循环液循环的最高点。
6.根据权利要求1所述的一种新能源客车暖风装置，其特征在于，所述暖风芯体设有一个或多个，通过管路（12）或串联或并联在一起。
7.根据权利要求1所述的一种新能源客车暖风装置，其特征在于，所述暖风风机设有一个或多个，通过线路或串联或并联在一起。
8.根据权利要求1所述的一种新能源客车暖风装置，其特征在于，所述排气阀（7）设有一个或多个，设置在本暖风装置的最高点，用于加水时排出本暖风装置内部的空气。
9.根据权利要求1所述的一种新能源客车暖风装置，其特征在于，在所述控制器（11）的控制器面板上设有“温度设定”、“制热模式”、“自动模式”控制键，能显示车厢内部温度和车厢外环境温度。
10.根据权利要求1所述的一种新能源客车暖风装置，其特征在于，在所述水泵（2）进水口的管路上设有一个三通阀，用于连接膨胀水箱（3），实现对循环液的膨胀溢流和补偿。
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