CN108995499A - 一种用于电动车制热装置的控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种用于电动车制热装置的控制电路，高压负极连接PTC的负极接口，高压正极经PTC控制器连接PTC的正极接口，所述PTC控制器设有用于连接电源的低压电源线，以及用于接收控制信号的低压控制线。本发明通过对PTC加热量的精确控制，能够合理的调节PTC(加热器)的能耗和发热量，节约了整车能耗，减少耗电量，增加纯电车辆的续航里程，并有助于提升了用户体验。

Description

一种用于电动车制热装置的控制电路
技术领域
本发明涉及车用空调技术领域，尤其涉及一种电动车制热装置正极控制系统。
背景技术
随着国家节能减排大政方针实施，新能源车辆成为响应国家节能减排战略的排头兵。车用空调，能有效的提高驾乘舒适性，是新能源车辆能够普及的重要助力。
在新能源车辆，尤其是纯电动车辆，对车用能源的消耗有特别的优化需求。在传统的车用空调控制方面，空调系统制热的元器件PTC(加热器)是简单的通断控制，目前的控制器件为在控制时使用继电器控制，由于继电器无法快速的切换关闭状态及继电器主要起开关作用，在使用继电器时，控制继电器吸合使PTC开始工作。
如图2所示，在车辆高压系统就绪后，高压正极和高压负极供电准备就绪，PTC高压负极接口和高压负极接通，在空调系统准备就绪后，低压电源线(继电器)准备就绪，在用户有加热需求时，低压控制线(继电器)给出低电平控制信号，当低压控制线(继电器)给出低电平控制信号时，高压继电器吸合，高压继电器吸合时，PTC高压正极接口和高压正极接通，PTC高压正极接口和PTC高压负极接口分别和高压正极和高压负极接通后，PTC开始工作发热，在早期的方案中，由于继电器的开关频率不能过高(吸合断开的频率约为秒级)，且继电器动作时，声音较大，不适合频繁通断，且继电器通断频繁时，容易损坏。
上述控制电路，如驾乘人员有制热的需求，自然风及室内风通过鼓风机进入HVAC内部。AC空调压缩机系统不启动，风通过冷凝器后未进行制冷处理，同时通过PTC的开启，对流过的风量进行加热处理，使用户感受到热风。
在新能源车辆中，特别是纯电车辆，整车的冷却系统水温较低，不足以支撑空调系统的制暖需求，所以增加了PTC电发热部件。但是受限于PTC的继电器控制模式，无法对PTC的加热量进行调节，所以，这种控制方式对能源的消耗存在一定的浪费情况，也会因为PTC(加热器)能力过剩，引起用户的不适感。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有空调的HVAC系统在电动车辆,尤其是纯电动车辆上使用PTC的现有控制缺陷。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于电动车制热装置的控制电路，高压负极连接PTC的负极接口，高压正极经PTC控制器连接PTC的正极接口，所述PTC控制器设有用于连接电源的低压电源线，以及用于接收控制信号的低压控制线。
所述PTC控制器包括I GBT电路、高压转低压电源、驱动隔离电路和低压电源，所述正极接口和负极接口分别连接I GBT电路的输入和输出端，所述正极接口连接高压转低压电源，所述高压转低压电源接入到驱动隔离电路，所述低压电源线经低压电源接入驱动隔离电路，所述低压控制线向驱动隔离电路熟人调节信号，所述驱动隔离电路连接I GBT电路的控制端。
所述高压转低压电源为PTC控制器供电。
所述低压控制线根据用户的调节信号向PTC控制器给出一定占空比的低电平控制信号，调节PTC的制热量。
当所述PT C的正极接口和负极接口分别和高压正极和高压负极接通后，PTC开始工作发热。
当所述低压控制线为低电平，驱动隔离电路无电流流过，I GBT电路处于截止状态，PTC与PTC控制器断开。
当所述低压控制线为高电平，驱动隔离电路有电流流过，I GBT电路处于导通状态，PTC与PTC控制器连接，PTC工作。
本发明通过对PTC加热量的精确控制，能够合理的调节PTC(加热器)的能耗和发热量，节约了整车能耗，减少耗电量，增加纯电车辆的续航里程，并有助于提升了用户体验。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明电动车制热装置的控制电路示意图；
图2为改进前电动车制热装置的控制电路示意图；
图3为图1中PTC控制器原理图；
上述图中的标记均为：1、高压正极；2、高压负极；3、正极接口；4、负极接口；5、低压控制线；6、低压电源线；7、高压继电器；8、PTC控制器；9、I GBT电路；10、高压转低压电源；11、驱动隔离电路；12、低压电源。
具体实施方式
如图1所示，在车辆高压系统就绪后，高压正极1和高压负极2供电准备就绪，PTC的负极接口4和高压负极接通，在空调系统准备就绪后，低压电源线(PTC控制器)6准备就绪，在用户有加热需求时在用户有加热需求时，低压控制线(PTC控制器)5给出一定占空比的低电平控制信号。
当低压控制线(PTC控制器)5给出高电平控制信号时，PTC控制器8接通，PTC控制器8接通时，PTC的正极接口3和高压正极接通，PTC高压正极接口和PTC高压负极接口分别和高压正极和高压负极接通后，PTC开始工作发热。
如图3所示，PTC控制器中，高压转低压电源10为控制电路供电，当高压断开，控制电路无电源，PTC控制器不工作。
当高压接通，控制电路工作：
当EXT_PWM(低压控制线5)为低电平，光耦U2二极管无电流流过，三极管截止，Q1、Q2、Q3栅极无驱动电压，处于截止状态，PTC与HV-断开。
当EXT_PWM(低压控制线5)为高电平，光耦U2二极管有电流流过，三极管导通，Q1、Q2、Q2栅极有驱动电压，处于导通状态，PTC与HV-连接，PTC工作。
PTC控制器可以控制PTC间歇性工作，控制PTC的工作温度，在用户需要制热时，通过PTC的间隙性工作占空比，灵活的调节PTC的制热量，PTC制热量的灵活调节，可以产生节能的效果并是用户灵活调节温度，PTC的控制器的使用，能有效增加电动车冬季使用时的续航里程，并提升用户的舒适性。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于电动车制热装置的控制电路，高压负极连接PTC的负极接口，其特征在于：高压正极经PTC控制器连接PTC的正极接口，所述PTC控制器设有用于连接电源的低压电源线，以及用于接收控制信号的低压控制线。
2.根据权利要求1所述的用于电动车制热装置的控制电路，其特征在于：所述PTC控制器包括IGBT电路、高压转低压电源、驱动隔离电路和低压电源，所述正极接口和负极接口分别连接IGBT电路的输入和输出端，所述正极接口连接高压转低压电源，所述高压转低压电源接入到驱动隔离电路，所述低压电源线经低压电源接入驱动隔离电路，所述低压控制线向驱动隔离电路熟人调节信号，所述驱动隔离电路连接IGBT电路的控制端。
3.根据权利要求2所述的用于电动车制热装置的控制电路，其特征在于：所述高压转低压电源为PTC控制器供电。
4.根据权利要求2或3所述的用于电动车制热装置的控制电路，其特征在于：所述低压控制线根据用户的调节信号向PTC控制器给出一定占空比的低电平控制信号，调节PTC的制热量。
5.根据权利要求4所述的用于电动车制热装置的控制电路，其特征在于：当所述PTC的正极接口和负极接口分别和高压正极和高压负极接通后，PTC开始工作发热。
6.根据权利要求5所述的用于电动车制热装置的控制电路，其特征在于：当所述低压控制线为低电平，驱动隔离电路无电流流过，IGBT电路处于截止状态，PTC与PTC控制器断开。
7.根据权利要求6所述的用于电动车制热装置的控制电路，其特征在于：当所述低压控制线为高电平，驱动隔离电路有电流流过，IGBT电路处于导通状态，PTC与PTC控制器连接，PTC工作。
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