CN110225605A - 一种用于电动车辆内的ptc电热装置的加热元件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件，包括加热元件和PTC元件，加热元件的上、下两侧均连接有混合膜，加热元件的上、下两侧连接混合膜的外侧设置有散热壳体，加热元件包括电极包和PTC元件，混合膜上设置有导热非导电的膏状块体，电极包包括绝缘塑胶和电极板，电极包上设置有多个开口，且PTC元件设置在开口内，电极板与PTC元件的两侧相抵靠设置，且电极板与PTC元件电连接设置，电极板的外侧覆盖设置有混合膜，通过将PTC加热元件形成一个单元组件，便于生产制造，电极包与混合膜直接相接触，大幅度降低接触热阻，使PTC元件所产生的热量并以令人满意的方式耗散，充分发挥PTC元件的电气性能。

Description

一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件

技术领域

本发明涉及汽车配件领域，具体为一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件。

背景技术

现有技术中，在电动车辆中需要使用到一种PTC电热装置，该装置使用的PTC加热元件，由于在加热增强时显示出更大的电阻并因而使得更少量电流通过，因此具有防止这些加热元件过热的自动调节特性。PTC电热装置在给定工作电压下，其内部的PTC电阻器可达到的最大温度会受PTC加热元件制造过程中的某些参数的影响，因此PTC加热元件一般是应用在散热器中，尤其是用于加热某些车辆的乘客车厢的那些散热器中，这些车辆的驱动装置在任情况下都发不出足够的废热来进行乘客车厢中的气温调节。

上述的PTC电热装置中，PTC加热元件通过层叠的方式布置在散热壳体中间，散热壳体通过螺栓紧固的方式，使整个平面的PTC加热元件被固定。为实现承载并电导通的与若干个PTC加热元件接触，生产过程中会制造一种电极包，这种电极包的主要结构为在绝缘层上覆盖一个平整的电极板。两个这样的电极包夹持若干个PTC加热元件是容易想到的实现方式；但由于PTC加热元件产生的热量需要通过紧密的与散热壳体接触传导出来，所以壳体与电极包及其内部的PTC加热元件需要被紧密压合，当电极板是一个较大的平整平面时，由于若干个PTC加热元件存在一定的厚度偏差，并且PTC加热元件的厚度几乎不能被压缩，为实现每个PTC加热元件与电极板都能紧密贴合，这需要在壳体上施加几千到上万牛顿的作用力在电极包上才有可能实现。散热壳体为支持提供这么大的力，这对散热壳体的材料强度和厚度都有很高的要求，对应加热装置的生产制造成本也非常高，同时夹持PTC加热元件的电极包生产过程中容易变动，装配困难，装配合格率低，生产效率较低。

综上所述，目前缺少一种对壳体材料和结构强度要求更低，制造成本更低，同时也能有效防止电极板发生变形的用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件；而目前通常会产生关于良好传热的问题。PTC元件具有自调节性质。如果由PTC元件所产生的热量并不以令人满意的方式耗散，则不能充分发挥PTC元件的电气性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件，包括加热元件和PTC元件，加热元件的上、下两侧均连接有混合膜，加热元件的上、下两侧连接混合膜的外侧设置有散热壳体，加热元件包括电极包和PTC元件，混合膜上设置有导热非导电的膏状块体，电极包包括绝缘塑胶和电极板，电极包上设置有多个开口，且PTC元件设置在开口内，电极板与PTC元件的两侧相抵靠设置，且电极板与PTC元件电连接设置，电极板的外侧覆盖设置有混合膜，电极板通过冲压成型的方式分隔成若干个方块区域，方块区域之间通过若干个条形导体连接，且每个方块区域之间电连接，条形导体上设置有孔，电极板一端连接有舌片，且舌片上设置有舌片孔，电极包上设置有形成开口的筋条。

优选的，混合膜为导热绝缘结构，且混合膜上的筋条位于电极板上的孔和条形导体的上方。

优选的，电极包由电极板与绝缘塑胶通过注塑的方式制成，且电极板上的条形导体被电极包底面上设置的筋条包裹。

优选的，电极包表面与混合膜相连接，且混合膜外侧与下壳体相接触，混合膜设置在电极包的端面与下壳体之间，且下壳体连接有上壳体。

优选的，电极包的周边设置有多个凸起的卡扣和与卡扣配合的扣面。

优选的，条形导体为圆弧形结构。

优选的，加热元件为单元组件结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过将PTC加热元件形成一个单元组件，便于生产制造，电极包与混合膜直接相接触，大幅度降低接触热阻，使PTC元件所产生的热量并以令人满意的方式耗散，充分发挥PTC元件的电气性能；

2.PTC加热元件的放置位置分成了多个区域，便于制造控制，区域之间通过圆弧形结构的条形导体连接，在电流导通的同时，降低了各个区域之间的关联性，使每个区域成为一个相对的个体，当壳体压合PTC加热元件时，只要克服导热绝缘层的收缩变形力，就能实现PTC加热元件被紧密压合，极大的减小了克服电极板的形状变形所需要的力，降低了对壳体材料和结构强度的要求，降低了壳体的制造成本；

3.一种对壳体材料和结构强度要求更低，制造成本更低，效率更高，同时也能有效防止电极板发生变形的用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件。

附图说明

图1为本发明的PTC电极包的俯视图；

图2为本发明的PTC电热装置的加热元件的剖面图；

图3为本发明的PTC电极板的俯视图；

图4为本发明的PTC加热元件的电热装置剖面图。

图中：1、加热元件；2、PTC元件；3、混合膜；4、电极包；5、孔；6、条形导体；7、舌片；8、舌片孔；9、电极板；10、筋条；11、方块区域；12、下壳体；13、卡扣；14、扣面；15、开口；16、上壳体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件，包括加热元件1和PTC元件2，加热元件1的上、下两侧均连接有混合膜3，加热元件1的上、下两侧连接混合膜3的外侧设置有散热壳体，加热元件1包括电极包4和PTC元件2，混合膜3上设置有导热非导电的膏状块体，电极包4包括绝缘塑胶和电极板9，电极包4上设置有多个开口15，且PTC元件2设置在开口15内，电极板9与PTC元件2的两侧相抵靠设置，且电极板9与PTC元件2电连接设置，电极板9的外侧覆盖设置有混合膜3，电极板9通过冲压成型的方式分隔成若干个方块区域11，方块区域11之间通过若干个条形导体6连接，且每个方块区域11之间电连接，条形导体6上设置有孔5，电极板9一端连接有舌片7，且舌片7上设置有舌片孔8，电极包4上设置有形成开口15的筋条10。本发明通过将PTC加热元件形成一个单元组件，便于生产制造，电极包与混合膜直接相接触，大幅度降低接触热阻，使PTC元件所产生的热量并以令人满意的方式耗散，充分发挥PTC元件的电气性能。

混合膜3为导热绝缘结构，且混合膜3上的筋条10位于电极板9上的孔5和条形导体6的上方。

电极包4由电极板9与绝缘塑胶通过注塑的方式制成，且电极板9上的条形导体6被电极包4底面上设置的筋条10包裹，在电极包4注塑成型时，电极板9上的条形导体6被侧面上的绝缘塑胶材料及筋条10包裹，形成电极包4。

电极包4表面与混合膜3相连接，且混合膜3外侧与下壳体12相接触，混合膜3设置在电极包4的端面与下壳体12之间，且下壳体12连接有上壳体16，使上下两个电极包4相互装配形成一个单元组件。

电极包4的周边设置有多个凸起的卡扣13和与卡扣13配合的扣面14，通过卡扣13和扣面14的配合，使上下两个电极包4相互装配形成一个单元组件。

条形导体6为圆弧形结构，圆弧形结构的条形导体6，在施加较小的外力即可使相邻的方块区域11产生一定的高度落差，并且还不影响电流导通性能。

加热元件1为单元组件结构，装配好的加热元件1形成一个单元组件，更便于运输以及后续装配。

结合附图2，PTC元件2布置于两个电极包4之间，两个电极包4与PTC元件2的一侧相接触设置，且图1中仅示出了两个电极包4中的下电极，PTC元件2被定位于电极包4的开口15的上方，电极板9的面积原则上大于PTC元件2的底面积，电极包4仅在一侧上延伸超过PTC元件2用于形成舌片7，舌片7一体地形成于PTC元件2上，两个电极包4连接到PTC元件2用于形成加热元件1，四周使用电极包4自带的卡扣13使上下两个电极包4相互装配形成一个单元组件，这种预制的加热元件1两侧贴上混合膜3，混合膜3比加热元件1更宽，混合膜4为相对较薄的膜，相对较薄的膜上施加了导热非导电的膏状块体；

装配好的加热元件1形成一个单元组件，更便于运输以及后续装配，结合附图4，将两侧贴好混合膜3的加热元件1放置在下壳体12之上，再放置上壳体12，三者以堆叠的方式放置，四周布置一定数量的螺钉打紧，使三者紧密贴合。

工作原理：电极包4的电极板9与PTC元件2电接触并承载PTC元件2，电极板9通过冲压成型的方式被分隔成若干个方块区域11，并且方块区域11之间通过若干个条形导体6连接，保持方块区域11的电导通；条形导体6通过冲压成型制成圆弧形结构，条形导体6之间的区域被冲切去除后形成孔5，圆弧形结构的条形导体6在加热元件1与壳体配合时，由于壳体因为高度或厚度偏差需要方块区域11之间相对移动时，需要克服的电极板9形状变形力就缩小了，电极包4内的绝缘筋条10将电极包4承载区域分隔成8个区域，PTC元件2摆放在各个区域，由于筋条10的限制PTC元件2在方块区域11的位置偏差不会产生较大的偏差累加，还可以根据产品的功率需求，一个区域或多个区域放置PTC元件2，便可以制造不同功率的加热元件1和电热装置。

电极包4的绝缘筋条10位于条形导体6和孔5的上方，电极包4通过注塑成型，通过绝缘塑胶填充的方式绝缘筋条10与底面的导热绝缘层成为一体，并包裹条形导体6侧面；电极板9在端部具有舌片7，舌片7上具有舌片孔8，螺栓通过舌片孔8可以将舌片7与外部导体可靠的电连接，且舌片7的一部分被绝缘塑胶覆盖。

电极包4内的电极板9通过圆弧形结构的条形导体6分割成若干个方块区域11，因为方块区域11之间是通过圆弧形结构的条形导体6连接的，由于圆弧形状的特性，施加较小的外力即可使相邻的方块区域11产生一定的高度落差，并且还不影响电流导通性能，这样因PTC元件2厚度偏差造成的PTC元件2一侧电极不在同一平面上时，能通过电极板9上的不同方块区域11产生形变进行补偿，保持电极9板与PTC元件2紧密电接触；同样的与加热元件1接触的壳体凸起平面不在同一平面或受外力变形时，电极板9上的不同方块区域11也会产生形变进行补偿，保持绝缘层与壳体凸起平面紧密接触，导热良好。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件，包括加热元件(1)和PTC元件(2)，其特征在于：加热元件(1)的上、下两侧均连接有混合膜(3)，加热元件(1)的上、下两侧连接混合膜(3)的外侧设置有散热壳体，加热元件(1)包括电极包(4)和PTC元件(2)，混合膜(3)上设置有导热非导电的膏状块体，电极包(4)包括绝缘塑胶和电极板(9)，电极包(4)上设置有多个开口(15)，且PTC元件(2)设置在开口(15)内，电极板(9)与PTC元件(2)的两侧相抵靠设置，且电极板(9)与PTC元件(2)电连接设置，电极板(9)的外侧覆盖设置有混合膜(3)，电极板(9)通过冲压成型的方式分隔成若干个方块区域(11)，方块区域(11)之间通过若干个条形导体(6)连接，且每个方块区域(11)之间电连接，条形导体(6)上设置有孔(5)，电极板(9)一端连接有舌片(7)，且舌片(7)上设置有舌片孔(8)，电极包(4)上设置有形成开口(15)的筋条(10)。

2.根据权利要求1所述的一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件，其特征在于：混合膜(3)为导热绝缘结构，且混合膜(3)上的筋条(10)位于电极板(9)上的孔(5)和条形导体(6)的上方。

3.根据权利要求1所述的一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件，其特征在于：电极包(4)由电极板(9)与绝缘塑胶通过注塑的方式制成，且电极板(9)上的条形导体(6)被电极包(4)底面上设置的筋条(10)包裹。

4.根据权利要求1所述的一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件，其特征在于：电极包(4)表面与混合膜(3)相连接，且混合膜(3)外侧与下壳体(12)相接触，混合膜(3)设置在电极包(4)的端面与下壳体(12)之间，且下壳体(12)连接有上壳体(16)。

5.根据权利要求1所述的一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件，其特征在于：电极包(4)的周边设置有多个凸起的卡扣(13)和与卡扣(13)配合的扣面(14)。

6.根据权利要求1所述的一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件，其特征在于：条形导体(6)为圆弧形结构。

7.根据权利要求1所述的一种用于电动车辆内的PTC电热装置的加热元件，其特征在于：加热元件(1)为单元组件结构。