CN109693648A - 电动汽车高压除霜装置及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种电动汽车高压除霜装置及电动汽车，通过增加温控开关电路，保证在PTC发热片温度过高或者风机故障时，及时断开高压，使PTC发热片停止发热。增加延时关闭电路，车辆在关闭钥匙或关闭除霜装置开关时，除霜装置的风扇持续工作一段，让PTC发热片温度下降后自行关闭，从而降低除霜装置内部温度。本发明在高压接触器控制端增加了温控开关来控制PTC发热片的温度，及在风机端增加了延时关闭电路，使除霜在工作后断电后，能把除霜装置内部残余温度散发掉，从而保护除霜装置，同时延长除霜装置的使用寿命。

Description

电动汽车高压除霜装置及电动汽车

技术领域

本发明涉及汽车除霜技术领域，具体而言，涉及一种电动汽车高压除霜装置及电动汽车。

背景技术

随着新能源电动汽车的快速发展，电动汽车运行中应用到高压储能电池的设备越来越多,秋冬季节及车内外温差较大时,为了保证驾驶安全,除霜装置是汽车必不可少电器部分，电动车高压除霜代替了传统水热除霜装置,但现在电动汽车高压除霜装置存在以下问题不足：电动车辆开启高压除霜后,除霜装置内部主机的PTC发热,最高能达到100°以上，当车辆停车，驾驶员关闭钥匙或者关闭除霜装置开关时，除霜装置风机停止工作，但PTC发热片持续发热，在没有风扇的散热下，第一：主机内部温度过高，导致部分电器元件及PTC发热片使用寿命降低。第二：PTC发热片持续发热会导致除霜装置风管的温度越来越高，除霜风管的耐高温点普遍都较低，风管会因为温度而融化，严重时会导致风管起火，车辆存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种电动汽车高压除霜装置及电动汽车，以改善上述的问题。

本发明实施例提供一种电动汽车高压除霜装置，所述电动汽车高压除霜装置包括：风机控制电路、风机、PTC控制电路、PTC发热片以及延时电路；其中所述风机控制电路的输入端与电源电连接，所述延时电路与所述风机控制电路的输出端电连接，所述延时电路还与所述风机电连接；所述风机控制电路的输出端与所述风机电连接，用以控制所述风机的工作状态；所述PTC控制电路与所述PTC发热片电连接，用以控制所述PTC发热片的工作状态；所述延时电路用于当所述风机控制电路控制所述风机启动时使所述风机延时启动，所述延时电路还用于当所述风机控制电路控制所述风机关闭时使所述风机延时关闭。

进一步地，所述电动汽车高压除霜装置包括温控开关；所述温控开关的第一端与所述PTC控制电路的输出端电连接，所述温控开关的第二端与所述PTC发热片电连接；所述温控开关用于当所述PTC发热片的温度高于预设温度时断开，所述温控开关还用于当所述PTC发热片的温度低于预设温度时闭合。

进一步地，所述延时电路包括电容C1、电阻R4、以及第一开关管Q1；所述风机的正极输入端与所述风机控制电路的输出端电连接，所述第一开关管的基极通过所述电阻R4与所述风机控制电路的输出端电连接，所述第一开关管的集电极与所述风机的负极输入端电连接，所述第一开关管的发射极接地，所述电容C1的第一端与所述风机控制电路的输出端电连接，所述电容C1的第二端接地。

进一步地，所述电容C1为超级电容，当所述风机控制电路控制所述风机启动工作时，所述电容C1充电，使所述风机延迟启动，当所述风机控制电路控制所述风机关闭时，所述电容C1放电，使所述风机维持工作，延迟关闭。

进一步地，所述电动汽车高压除霜装置包括PTC开关，所述电动汽车高压除霜装置的PTC发热片与高压电源通过高压接触器电连接，所述高压接触器的控制端与所述PTC开关电连接，所述PTC开关用于控制所述高压接触器的通断状态从而控制所述PTC发热片的工作状态。

进一步地，所述电动汽车高压除霜装置包括制热指示灯，所述制热指示灯与所述PTC开关电连接，所述制热指示灯用于当所述PTC开关闭合时发光。

进一步地，所述风机控制电路包括调速电路，所述调速电路用于调整所述风机的电压，从而调整风机的转速。

进一步地，所述第一开关管Q1为达林顿管。

进一步地，所述PTC发热片在所述风机启动状态下运行，当所述风机断电时，PTC发热片也断电。

本发明还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括上述的电动汽车高压除霜装置。

相对现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种电动汽车高压除霜装置及电动汽车，通过增加温控开关电路，保证在PTC发热片温度过高或者风机故障时，及时断开高压，使PTC发热片停止发热。增加延时电路，车辆在关闭钥匙或关闭除霜装置开关时，控制除霜装置的风扇持续工作一段时间，让PTC发热片温度下降后自行关闭，从而降低除霜装置内部温度。本发明在高压接触器控制端增加了温控开关来控制PTC发热片的温度，同时在风机端增加了延时电路，使除霜在工作后断电后，能把除霜装置内部残余温度散发掉，从而保护除霜装置，同时延长除霜装置的使用寿命。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明所提供的一种电动汽车高压除霜装置的结构示意图。

图2示出了本发明所提供的一种电动汽车高压除霜装置电气结构框图。

图3示出了本发明所提供的一种电动汽车高压除霜装置的电路图。

图4示出了本发明所提供的一种电动汽车高压除霜装置的操控面板的结构示意图。

图标：100-电动汽车高压除霜装置；110-装置本体；120-风管；130-风机控制电路；131-选择开关；132-调速电路；133-通风指示灯；140-延时电路；150-风机；160-PTC控制电路；161-PTC开关；162-制热指示灯；170-温控开关；180-PTC发热片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

在本发明的描述中，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

本实施例提供了一种电动汽车高压除霜装置100。请参阅图1，图1示出了本实施例提供的电动汽车高压除霜装置100的结构示意图。

电动汽车高压除霜装置100包括装置本体110及风管120，装置本体110与风管120连接，风管120的出风口设置在汽车内需要进行除霜的位置，例如挡风玻璃下方、车窗玻璃等位置。

请参阅图2，图2示出了本发明实施例提供一种电动汽车高压除霜装置100的电气结构示意图。所述电动汽车高压除霜装置100包括：风机控制电路130、延时电路140、风机150、PTC控制电路160、温控开关170及PTC发热片180。

其中，所述风机控制电路130的输入端与风机150的电源电连接，一般地，所述电源为低压直流电源，例如，于本实施例中，风机150的电源为24V直流电源。

所述风机控制电路130的输出端与所述风机150电连接，用以根据用户的控制操作控制所述风机150的工作状态。例如，控制风机150启动、关闭，调整风机150的风速从而调整出风量。

请参阅图3及图4，图3示出了电动汽车高压除霜装置100的电路图。风机控制电路130包括选择开关131及调速电路132。所述调速电路132用于调整所述风机150的电压，从而调整风机150的转速。于本实施例中，所述风机150设置有3个风速档，因此所述选择开关131为四选一开关，分别为关闭状态、第一档风速状态、第二档风速状态、第三档风速状态。在本发明的其他实施方式中，若所述风机150设置有更多的风速档位，则所述选择开关131还可以为其他形式的选择开关131。选择不同的风速档位，可以调整风机150的电压、电流，从而调整风机150的功率，达到调整风机150转速的目的。

具体地，于本实施例中，所述调速电路132包括多个继电器，于本实施例中，对应于风机150的三个档位，包括第一继电器KA1、第二继电器KA2以及第三继电器KA3。每一个继电器包括输入端、输出端及控制端，其中继电器的输入端与24V直流电连接，继电器的输出端通过分压电阻与风机150的正极输入端电连接，继电器的控制端与所述选择开关131电连接，由选择开关131控制所述继电器的通断。例如，第一继电器KA1的控制端与选择开关131的第一档风速状态位置连接，第一继电器KA1的输入端与24V直流电电连接，第一继电器KA1的输出端通过第一电阻R1与风机控制电路130的输出端电连接。当选择开关131选择第一档风速状态时，第一继电器KA1导通，其他的继电器不导通，电源信号通过第一电阻R1分压后输入至风机150，驱动风机150启动。

同理，第二继电器KA2的控制端与选择开关131的第二档风速状态位置连接，第二继电器KA2的输入端与24V直流电电连接，第二继电器KA2的输出端通过第二电阻R2与风机控制电路130的输出端电连接。当选择开关131选择第二档风速状态时，第二继电器KA2导通，其他的继电器不导通，电源信号通过第二电阻R2分压后输入至风机150，驱动风机150启动。

第三继电器KA3的控制端与选择开关131的第三档风速状态位置连接，第三继电器KA3的输入端与24V直流电电连接，第三继电器KA3的输出端通过第三电阻R3与风机控制电路130的输出端电连接。当选择开关131选择第三档风速状态时，第三继电器KA3导通，其他的继电器不导通，电源信号通过第三电阻R3分压后输入至风机150，驱动风机150启动。

于本实施例中，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3的阻值依次增大或依次减小，可以理解地，当某一个继电器导通时，分压电阻与风机150处于串联状态，分压电阻的阻值不同，则分得的电压不同，从而流经风机150的电压、电流不同，可以实现对风机150的转速调节。

于本实施例中，所述风机控制电路130还包括通风指示灯133，通风指示灯133与选择开关131电连接，当选择开关131置于任一个风速档位时，通风指示灯133通电发光，从而可以指示风机150的启动状态。

需要说明的是，若电动车辆开启高压除霜后，PTC发热片180持续发热，温度最高能达到100°以上，当车辆停车，驾驶员关闭钥匙或者关闭除霜装置开关时，除霜装置风机150停止工作，但PTC发热片180持续发热，在没有风扇的散热下，PTC发热片180持续发热会导致除霜装置风管120的温度越来越高，除霜风管120的耐高温点普遍都较低，风管120会因为温度而融化，严重时会导致风管120起火，车辆存在安全隐患。

于本实施例中，所述汽车高压除霜装置还设置有延时电路140，所述延时电路140与所述风机控制电路130的输出端电连接，所述延时电路140还与所述风机150电连接，所述延时电路140用于当所述风机控制电路控制所述风机150启动时使所述风机150延时启动，所述延时电路140还用于当所述风机控制电路130控制所述风机150关闭时使所述风机150延时关闭，控制风机150维持转动出风，将除霜装置内部的热量散发，以避免除霜余热无法散发造成安全隐患。

具体地，所述延时电路140包括电容C1、电阻R4、以及第一开关管Q1，所述风机150的正极输入端与所述风机控制电路130的输出端电连接，所述第一开关管的基极通过所述电阻R4与所述风机控制电路130的输出端电连接，所述第一开关管的集电极与所述风机150的负极输入端电连接，所述第一开关管的发射极接地，所述电容C1的第一端与所述风机控制电路130的输出端电连接，所述电容C1的第二端接地。所述电容C1为超级电容。当所述风机控制电路130控制所述风机150启动工作时，所述电容C1充电，使所述风机150延迟启动，当所述风机控制电路130控制所述风机150关闭时，所述电容C1放电，使所述风机150维持工作，延迟关闭，以将除霜装置内部的热量完全散发。于本实施例中，所述第一开关管Q1为达林顿管。

当车辆启动，用户调整选择开关131，例如，所述选择开关131为风机150调速按钮，当用户调整风机150调速按钮至第一档风速位置处，风机150指示灯点亮，同时闭合KA1继电器，电流通过R1电阻后到24V风机150，经过R4电阻后给达林顿管Q1加压，达到一定电压时导通，风机150才开始工作，同时给C1电容充电。

若风机150调速按钮至第二档风速位置处，闭合KA2继电器，电流通过R2到24V风机150，其他原理同第一档风速位置；风机150调速按钮至第三档风速位置处，闭合KA3继电器，电流通过R3到24V风机150，其他原理同1、2档。此时吹向挡风玻璃除霜口的风为常温。

于本实施例中，所述电动汽车高压除霜装置100包括PTC控制电路160、温控开关170及PTC发热片180，用以制热，使风机150能够吹出热风进行除霜。

所述PTC控制电路160与所述PTC发热片180电连接，用以控制所述PTC发热片180的工作状态，例如，控制PTC发热片180启动工作进行发热，或断开PTC发热片180的电源，使其停止工作。

一般地，PTC发热片180采用高压供电，于本实施例中，PTC发热片180采用600V高压电源，PTC控制电路160继续使用低压电源，例如前述的24V电源，通过高压接触器KM1实现电气隔离，保障用电安全。

PTC控制电路160包括PTC开关161，高压接触器KM1包括输入端、输出端及控制端，高压接触器KM1的输入端与600V高压电源连接，高压接触器KM1的输出端与PTC发热片180电连接，高压接触器KM1的控制点与PTC开关161电连接。高压接触器KM1用于在PTC开关161的控制下导通或关断，从而控制PTC发热片180通电或断电，从而调节所述PTC发热片的工作状态。于本实施例中，PTC开关161的第一端选择开关131电连接，PTC开关161的第二端与高压接触器KM1的控制端电连接，当PTC开关161闭合，高压接触器KM1的控制端带电，高压接触器KM1的输入端和输出端导通，PTC发热片180通电发热。

需要说明的是，于本实施例中，当所述选择开关131启动风速档后，所述PTC开关161才带电。也即是说，在没有启动风机150的情况下，不会单独启动PTC发热片180进行发热，以消除安全隐患。

所述电动汽车高压除霜装置100包括制热指示灯162，所述制热指示灯162与所述PTC开关161电连接，所述制热指示灯162用于当所述PTC开关161闭合通电时发光。

为了防止PTC发热片180温度过高、或者风机150故障导致PTC发热片180温度过高时引发安全隐患，于本实施例中，所述电动汽车高压除霜装置100包括温控开关170，所述温控开关170的第一端与所述PTC控制电路160的输出端(即PTC开关161的第二端)电连接，所述温控开关170的第二端与所述PTC发热片180电连接，于本实施例中，温控开关170的第二端与高压接触器KM1的控制端电连接，所述温控开关170用于当所述PTC发热片180的温度高于预设温度时断开防止PTC发热片180温度过高造成安全隐患，当温控开关170监测到PTC发热片180的温度高于预设温度时，温控开关170自动断开，高压接触器KM1的控制端断电，高压接触器KM1的输入端与输出端不导通，PTC发热片180与电源断开连接停止发热。

所述温控开关170还用于当所述PTC发热片180的温度低于预设温度时闭合使所述PTC发热片180维持加热状态。当PTC发热片180的温度降低至预设温度以下，温控开关170自动闭合，若此时PTC开关161处于闭合状态，高压接触器KM1带电闭合，PTC发热片180重新与电源连接，继续发热；若PTC开关161处于断开状态，则高压接触器KM1不带电，PTC发热片180根据用户操作PTC开关161的操作指令进行工作。于本实施例中，所述预设温度可以设置为130℃，但不限于此，还可以根据除霜装置的材料、性能等进行设定。

第二实施例

本实施例提供一种电动汽车，所述电动汽车包括第一实施例所提供的电动汽车高压除霜装置100。

综上所述，本发明提供了一种电动汽车高压除霜装置及电动汽车，通过增加温控开关电路，保证在PTC发热片温度过高或者风机故障时，及时断开高压，使PTC发热片停止发热。增加延时关闭电路，车辆在关闭钥匙或关闭除霜装置开关时，除霜装置的风扇持续工作一段，让PTC发热片温度下降后自行关闭，从而降低除霜装置内部温度。本发明在高压接触器控制端增加了温控开关来控制PTC发热片的温度，及在风机端增加了延时关闭电路，使除霜在工作后断电后，能把除霜装置内部残余温度散发掉，从而保护除霜装置，同时延长除霜装置的使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车高压除霜装置，其特征在于，所述电动汽车高压除霜装置包括：风机控制电路、风机、PTC控制电路、PTC发热片以及延时电路；

其中所述风机控制电路的输入端与电源电连接，所述延时电路与所述风机控制电路的输出端电连接，所述延时电路还与所述风机电连接；

所述风机控制电路的输出端与所述风机电连接，用以控制所述风机的工作状态；所述PTC控制电路与所述PTC发热片电连接，用以控制所述PTC发热片的工作状态；

所述延时电路用于当所述风机控制电路控制所述风机启动时使所述风机延时启动，所述延时电路还用于当所述风机控制电路控制所述风机关闭时使所述风机延时关闭。

2.根据权利要求1所述的电动汽车高压除霜装置，其特征在于，所述电动汽车高压除霜装置包括温控开关；

所述温控开关的第一端与所述PTC控制电路的输出端电连接，所述温控开关的第二端与所述PTC发热片电连接；

所述温控开关用于当所述PTC发热片的温度高于预设温度时断开，所述温控开关还用于当所述PTC发热片的温度低于预设温度时闭合。

3.根据权利要求1所述的电动汽车高压除霜装置，其特征在于，所述延时电路包括电容C1、电阻R4、以及第一开关管Q1；

所述风机的正极输入端与所述风机控制电路的输出端电连接，所述第一开关管的基极通过所述电阻R4与所述风机控制电路的输出端电连接，所述第一开关管的集电极与所述风机的负极输入端电连接，所述第一开关管的发射极接地，所述电容C1的第一端与所述风机控制电路的输出端电连接，所述电容C1的第二端接地。

4.根据权利要求3所述的电动汽车高压除霜装置，其特征在于，所述电容C1为超级电容，当所述风机控制电路控制所述风机启动工作时，所述电容C1充电，使所述风机延迟启动，当所述风机控制电路控制所述风机关闭时，所述电容C1放电，使所述风机维持工作，延迟关闭。

5.根据权利要求1所述的电动汽车高压除霜装置，其特征在于，所述电动汽车高压除霜装置包括PTC开关；

所述电动汽车高压除霜装置的PTC发热片与高压电源通过高压接触器电连接，所述高压接触器的控制端与所述PTC开关电连接；

所述PTC开关用于控制所述高压接触器的通断状态从而控制所述PTC发热片的工作状态。

6.根据权利要求5所述的电动汽车高压除霜装置，其特征在于，所述电动汽车高压除霜装置包括制热指示灯，所述制热指示灯与所述PTC开关电连接；

所述制热指示灯用于当所述PTC开关闭合时发光。

7.根据权利要求1所述的电动汽车高压除霜装置，其特征在于，所述风机控制电路包括调速电路；

所述调速电路用于调整所述风机的电压，从而调整风机的转速。

8.根据权利要求3所述的电动汽车高压除霜装置，其特征在于，所述第一开关管Q1为达林顿管。

9.根据权利要求1所述的电动汽车高压除霜装置，其特征在于，所述PTC发热片在所述风机启动状态下运行，当所述风机断电时，PTC发热片也断电。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括权利要求1～9任意一项所述的电动汽车高压除霜装置。