CN110268206A - 电加热装置、相应的加热回路及用于管理温度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电流体加热装置(1)，包括：‑至少一个流体入口(7)；‑至少一个流体出口(11)；‑至少一个加热元件(13)；‑至少一个第一温度传感器(21)，用于测量所述至少一个加热元件(13)的温度；以及‑至少一个加热元件(13)的控制模块(15)。根据本发明，‑装置(1)包括至少第二温度传感器(23)，用于测量在至少一个出口(11)处的流体温度，并且‑控制模块(15)包括至少一个处理装置(17、19、35)，用于：使用来自温度传感器(21、24)的温度信息(T21、T23)；以及根据温度信息(T21、T23)产生用于至少一个加热元件(13)的命令。本发明还涉及一种用于管理温度的相关加热回路及方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的电流体加热装置。本发明还涉及一种包括这种加热装置的加热回路。本发明还适用于包括这种加热装置的机动车辆的供暖和/或空调单元。本发明还涉及一种用于管理这种电加热装置内的流体温度的方法。
背景技术
特别地，在电动或混合动力车辆的情况下，可以提供用于加热流体比如传热液体的回路，用于加热内部。这种加热回路通常包括电加热装置，也称为加热器或电加热器，其允许通过焦耳效应对加热回路的传热液体进行加热来加热车辆的内部。该加热回路还集成了至少一个散热器，用于将该热量散发到内部。
电加热器包括一个或多个加热元件，用于与待加热的流体比如传热液体接触。
为了管理热加热功率，这种加热器通常集成电子功率和控制部件，用于将电功率注入到加热元件中，该电功率对应于由配备有这种加热器的机动车辆的中央单元所寻址的额定值。关于目前市场上可用的加热器，温度由机动车辆制造商管理，并且通常在加热器的控制之外。
根据一种已知的解决方案，温度传感器直接在加热器的加热元件上实施，以控制加热元件的温度。通常，这种传感器用于避免加热元件的过热或异常温度。换句话说，温度传感器用作检测特定事件的元件，比如过高的温度。车辆网络可以解译该事件以便停用一个或多个过热加热元件。然而，在加热器内不使用该温度信息来控制在加热器中流通的液体的温度。
发明内容
本发明的目的是一种用于管理加热器出口处的流体比如传热液体的温度的变型，以便根据所寻址的设定点达到正确的温度水平，同时降低流体过热的风险。
为此，本发明的目的是一种用于机动车辆的电流体加热装置，包括：
-至少一个流体入口；
-至少一个流体出口；
-用于电加热流体的至少一个加热元件；
-至少一个第一温度传感器，其布置成测量所述至少一个加热元件的温度；以及
-用于所述至少一个加热元件的控制模块。
根据本发明，
-所述装置还包括至少一个第二温度传感器，其布置成测量在所述装置的所述至少一个出口处的流体温度，并且
-控制模块包括至少一个处理装置，用于：
·使用第一温度传感器和第二温度传感器的温度信息；以及
·根据第一温度传感器和第二温度传感器的温度信息产生用于所述至少一个加热元件的命令，以调节加热装置内的流体温度。
因此，通过关联加热元件的温度信息和所述装置的出口处的温度，集成在所述装置中的控制模块可以解释该信息以修改加热元件的控制，以便调节出口处的流体温度，同时使加热元件过热的风险最小化。
所述装置还可以包括一个或多个以下特征，单独地或组合地采用：
-所述至少一个第二温度传感器模制在所述装置上；
-所述至少一个出口以出口管的形式生产；
-所述至少一个第二温度传感器布置在出口管上；
-所述至少一个第二温度传感器布置在出口管附近；
-所述至少一个第一温度传感器固定在所述至少一个加热元件上；
-所述至少一个加热元件包括至少一个加热电阻器；
-至少一个温度传感器包括温度敏感元件；
-所述至少一个第二温度传感器的温度敏感元件布置成在所述装置的操作期间浸入流体中；
-温度敏感元件是负温度系数热敏电阻器；
-所述至少一个温度传感器的温度敏感元件电连接到控制模块；
-控制模块包括至少一个比较器，其配置为：
·在第一入口处接收加热设定点；并且
·在第二入口处接收表示由所述至少一个第二温度传感器测量的所述至少一个出口处的流体温度的电信息；
-比较器配置成将表示流体温度的电信息与加热设定点进行比较；
-控制模块的至少一个处理装置配置为根据表示流体温度的电信息与加热设定点之间的比较结果来确定对所述至少一个加热元件进行控制和/或供电的信号；
-控制和/或供电信号包括与要注入每个加热元件的电功率有关的至少一项信息；
-控制和/或供电信号包括至少一项脉冲宽度调制(PWM)信息；
-所述装置包括至少一个微控制器和配置为由微控制器控制的至少一个供电开关；
-所述装置包括：
·第一个流体出口；
·第二个流体出口；
·连接到第一流体出口的第一加热元件，其配置为将旨在流过第一出口的传热液体的一部分电加热到第一温度；
·连接到第二流体出口的第二加热元件，其配置为将旨在流过第二出口的传热液体的另一部分电加热到不同于第一温度的第二温度；
·用于每个加热元件的第一相关温度传感器，其布置成测量相关加热元件的温度；以及
·用于每个流体出口的第二相关温度传感器，其布置成测量相关出口处的流体温度。
本发明还涉及一种用于机动车辆的加热回路，其包括至少一个如前所述的电加热装置。
根据本发明的一方面，所述回路还包括配置成将热量扩散到车辆内部的两个不同区域的至少一个第一热交换器和第二热交换器。所述装置的第一流体出口连接到第一热交换器，所述装置的第二流体出口连接到第二热交换器。
根据本发明的另一方面，两个热交换器集成在相同的热扩散部件中。
本发明的另一个目的是一种用于管理如前所述的电加热装置内的流体温度的方法。
根据本发明，所述方法包括以下步骤：
-测量每个加热元件的温度；
-传输表示相关加热元件的温度的至少一项电信息；
-测量所述装置的每个出口处的流体温度；
-传输表示所述装置的每个出口处的流体温度的至少一项电信息；
-对于每个加热元件，根据加热元件及所述至少一个出口的温度信息来确定对加热元件进行控制和/或供电的信号，以调节加热装置内的流体温度。
更具体地：
-每个第一温度传感器测量相关加热元件的温度；
-每个第一温度传感器将表示相关加热元件的温度的至少一项电信息传输到控制模块；
-每个第二温度传感器测量所述装置的至少一个相关出口上的流体温度；
-每个第二温度传感器将表示所述装置的所述至少一个出口处的流体温度的至少一项电信息传输到控制模块；
-对于每个加热元件，控制模块根据第一温度传感器和第二温度传感器的温度信息来确定对加热元件进行控制和/或供电的信号，以调节加热装置内的流体温度。
因此，温度直接在加热装置内部而不是在车辆网络中进行管理。
所述方法可以进一步包括以下特征中的一个或多个，单独地或组合地采用：
-所述方法包括将由第一温度传感器测量的温度与阈值温度进行比较的步骤；
-所述方法包括将由第二温度传感器测量的温度与加热设定点进行比较的步骤；
-所述方法包括根据第一温度传感器和第二温度传感器的温度信息来确定须激活哪个加热元件的步骤；
-控制模块包括至少一个微控制器和用于每个加热元件的至少一个供电开关，并且微控制器控制每个供电开关，以便激活或停用相关的加热元件。
附图说明
通过阅读通过非限制性说明性示例并且参考附图提供的以下描述，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚，其中：
-图1是根据第一实施例的电加热装置的透视图；
-图2是根据第一实施例的用于加热在电加热装置中接收的传热液体的方法的框图；
-图3a是电加热装置的温度传感器的第一示例的透视图；
-图3b是电加热装置的温度传感器的第二示例的透视图；
-图3c是电加热装置的温度传感器的第三示例的透视图；
-图4是配置成在电加热装置上模制的温度传感器的第一示例；
-图5是配置成在电加热装置上模制的温度传感器的第二示例；
-图6是包括根据第二实施例的电加热装置的加热回路的示意图，该电加热装置以透视图示出并且包括组合在单个部件内的两个散热器；以及
-图7是用于加热容纳在根据第二实施例的电加热装置中的传热液体的方法的框图。
在这些图中，基本相同的元件使用相同的附图标记。
具体实施方式
以下实施例是示例。尽管描述涉及一个或多个实施例，但这并不一定意味着每个参考涉及相同的实施例或者特征仅适用于单个实施例。各个实施例的简单特征也可以组合或互换，以便提供其他实施例。
在整个说明书中，可以索引一些元件，例如第一元件或第二元件。在这种情况下，它是用于区分和表示相似但不相同的元件的简单索引。该索引并不意味着一个元件优先于另一个元件，并且这种命名可以容易地互换而不脱离本说明书的范围。此索引也不意味着时间顺序。
参考图1，本发明涉及一种用于机动车辆的加热回路的电流体加热装置1，特别是用于供暖和/或空调单元。
装置及加热回路
第一实施例
图1示出了用于供暖和/或空调单元的机动车辆的电流体加热装置1的第一实施例。
电加热装置1例如是用于加热在水加热回路中流通的传热液体比如水以对电动车辆的内部进行加热的附加加热装置。
在本说明书中，电加热装置1也称为加热器1。还参考电散热器。在整个说明书的其余部分中，将参考传热液体。当然，本发明可应用于任何其他流体。
所示的加热器1包括入口壳体3和出口壳体4。特别地，加热器1包括外壳2，外壳2包括入口壳体3和覆盖入口壳体3的出口壳体4。
入口壳体3限定内部空间，电气和/或电子部件可安装在该内部空间中，例如组合在电力电子板(未示出)上。
该入口壳体3还包括功率和控制线缆输入6以及至少一个传热液体入口或进口7。入口7可以以进气管7的形式生产，例如布置为入口壳体3上的突出部。
外壳2的入口壳体3可以由在一个面上开口的主体或底座8以及由封闭主体或底座8的盖子或盖9形成，以便与该主体8共同限定包含电气和/或电子部件的内部空间。盖子9可具有大致平坦的形状。
经由入口7接收的传热液体旨在由通道(图中未示出)朝向外壳2的出口壳体4引导，以便在其中被加热。
当然，安装有电气和/或电子部件的内部空间与传热液体旨在穿过的通道(未示出)完全分离并隔离。
外壳2的出口壳体4通过密封地固定在其上而覆盖入口壳体3，使得经由入口7接收的传热液体被引向出口壳体4。通过外壳2的入口壳体3的入口7进入的传热液体因此朝向出口壳体4传递，以便在排出之前在其中被加热。
为了允许排出传热液体，出口壳体4具有至少一个传热液体出口11。根据所示的示例，传热液体出口11以出口管11的形式生产，例如布置为出口壳体4上的突出部。出口管11用于连接到传热液体回路，比如水加热回路。
该出口壳体4包含一个或多个加热元件13(参见图2)，例如通过焦耳效应。特别地，元件或加热元件13包括用于加热流体的至少一个电气装置，比如加热电阻器。
在这种情况下，加热器1包括用于一个或多个加热元件13的控制模块15或电子控制模块15。参考图1和2，加热器1通过连接到车辆的电源及控制模块15的线缆6被控制和供电。
控制模块15经由一根或多根电通信线连接到配备有加热器1的机动车辆的中央单元(未示出)。该中央单元(未示出)可以特别地将电消耗限制信息传输到控制模块15，如箭头F1示意性所示。中央单元(未示出)还可以将加热设定点C传输到控制模块15。
此外，控制模块15配置为将控制信号发送到加热元件13。作为非限制性示例，它可以包括具有脉冲宽度调制的周期性控制信号，其通过首字母缩写词PWM“脉冲宽度调制”已知。可以通过PWM信号的占空比来传送操作功率，该占空比由高状态下的保持持续时间和PWM信号的周期之间的比率来定义。
控制模块15包括安装在入口壳体3的内部空间中的电气和/或电子部件。举例来说，控制模块15可包括至少一个供电开关17，比如功率晶体管，其能够允许阻止加热元件13的供电。供电开关17特别是其开启和/或闭合可由特别包括微控制器的控制电路19控制。
控制模块15的电气和/或电子部件可以安装在电路支撑件(未示出)上，比如印刷电路板(PCB)。
控制模块15还包括用于使用测量信号的至少一个装置，如下所述。
此外，加热器1包括至少一个第一温度传感器21，其布置成测量一个或多个加热元件13的温度。第一温度传感器21可包括温度敏感元件，比如热敏电阻器。它特别涉及负温度系数热敏电阻器，其缩写为“NTC”(负温度系数)，即电阻随温度均匀地降低。一个或每个第一温度传感器21直接布置在相关联的加热元件13上，例如通过固定在相关的加热元件13的外表面上，例如通过粘接或钎焊。
此外，设置至少一个第二温度传感器23，其配置成测量出口11处的传热液体的温度。以与第一温度传感器21类似的方式，第二温度传感器23(其例如由黄铜制成)可以包括温度敏感元件，比如热敏电阻器。特别地，它是负温度系数热敏电阻器。
再次参考图1，第二温度传感器23可以固定在出口管11的外表面上，如由示意性示出第二温度传感器23的块的实线轮廓示意性示出。作为变型，第二温度传感器23可以固定在出口管11附近的出口壳体4上，如由示意性示出第二温度传感器23的块的虚线轮廓示意性示出。
有利地，第二温度传感器23布置成使得在加热器1的操作期间，热敏电阻器浸入在加热器1的出口处的液体中。
温度传感器的示例更具体地是第二温度传感器23的示例在图3a至3c以及图4和5中示出。
在图3a至3c的示例中，第二温度传感器23包括容纳热敏电阻器的保护壳体25。保护壳体25有利地至少部分地由金属材料制成，该金属材料耐高温并且表现出非常好的热传导。作为非限制性示例并且以非穷举的方式，可以引用的金属材料具有的导热率大于50W.m-1.K-1，优选地约为100W.m-1.K-1至300W.m-1.K-1，甚至大于300W.m-1.K-1。它包括例如铜或黄铜类型的金属材料。
此外，作为非限制性示例，每个壳体25还可以包括在出口11的外壁上的固定系统27，其限定了要确定温度的环境。以非限制性方式，它可以包括例如通过夹紧的固定系统，比如螺纹系统，如图3a至3c所示，或者甚至使用固定在出口壳体4上的夹具。
还可以提供连接端子29，用于连接到热敏电阻器的电线和用于将电信息路由到控制模块15的电线31、33(参见图2)之间的连接。
作为变型，第二温度传感器23可以直接模制在加热器1上，更具体地，模制在出口管11附近的出口壳体4上或直接在出口管11上。在这种情况下，图4和5中所示的第二温度传感器23的热敏电阻器231和电线232可以直接模制在出口壳体4上，例如直接模制在出口管11上或其附近，而不需要保护壳体25，如前面参考图3a至3c所述。
此外，同样可以提供单个隔离层233(图4)和双重绝缘层234(图5)。
再次参考图2，控制模块15可以接收表示分别由第一温度传感器21和第二温度传感器23测量的温度T21和T23的信息。控制模块15还可以根据加热设定点C以及分别由第一温度传感器21和第二温度传感器23测量的温度T21和T23来控制供电并修改一个或多个加热元件13的控制。
更具体地，控制模块15可以根据由第一和第二温度传感器21、23测量的温度信息T21和T23来调整加热元件13的控制，以便调节液体的温度。然后，该温度调节发生在加热装置1内部，并且不再发生在传输加热设定点C的机动车辆的中央单元(未示出)上。
为此，每个第一温度传感器21和每个第二传感器23可以包括用于向控制模块15传输表示热敏电阻器的电阻且因此测量温度T21、T23的信息的至少一个装置。在所描述的示例中，每个温度传感器21、23特别是其热敏电阻器经由箭头31和33示意性示出的电线连接到控制模块15的至少一个处理装置。这些电线允许表示热敏电阻器的电阻且因此由温度传感器21、23的热敏电阻器测量的温度T21、T23的电信息被路由。
因此，控制模块15包括配置为使用源自温度传感器21和23的信息并根据温度信息产生用于加热元件的命令以便调节加热器1内的流体温度的至少一个处理装置。
更具体地，控制模块15包括用于接收和使用源自第一温度传感器21的测量信号的至少一个处理装置。它可以包括控制模块15的控制电路19的处理装置。第一温度传感器21特别是其热敏电阻器通过由箭头31示意性示出的电线连接到控制电路19的处理装置。该处理装置可以基于此信息检测事件或者更具体地检测故障，比如加热元件13的过热。例如，在检测到过高温度或过热的情况下，控制电路19包括至少一个处理装置，用于将停用故障加热元件13的信号(在这种情况下是过热)发送到相应的供电开关17。
此外，控制模块15包括用于接收和使用源自第二温度传感器23的测量信号的至少一个处理装置。第二温度传感器23特别是其热敏电阻器通过由箭头33示意性示出的电线连接到该处理装置。它特别可以包括控制模块15的比较器35的处理装置。在这种情况下，可以在比较器35的第一输入端接收加热设定点C，并且可以在比较器35的第二输入端接收表示第二温度传感器23的热敏电阻器的电阻且因此测量温度T23的电信息，并将其与加热设定点C进行比较。比较器35的第一输入端可以是正输入端，比较器35的第二输入端可以是负输入端。
比较器35可包括用于发送该比较结果的至少一个装置。
比较的结果可以传输到控制电路19的至少一个接收装置。根据该比较结果，控制电路19的至少一个处理装置可以确定并产生用于对加热元件13进行控制和/或供电的信号。
特别地，该信号可以包括与要注入一个或多个加热元件13的电功率有关的至少一项信息，同时考虑加热设定点C的值与在加热器1的出口11处测量的传热液体的温度的有效值之间的可能差异。
因此，在PWM控制信号的情况下，通过考虑由第一和第二温度传感器21、23测量的温度信息T21和T23，作为非限制性示例，控制电路19可以特别地作用于调制速率、占空比或甚至要激活的加热元件13的数量，以便能够达到加热器1的出口11处的加热设定点。在这种情况下，由控制电路19传输的控制和/或供电信号包括至少一项脉冲宽度调制PWM信息。
控制信号的这种修改直接发生在加热器1内部而不是机动车辆的中央单元(未示出)中。
有利地，为了优化传热液体的温度管理，控制电路19还可以考虑一个或多个加热元件13的热惯性、热容量和其他特征或者流体的热特性。
第二实施例
第二实施例在图6和7中示出。该第二实施例与第一实施例的不同之处在于，包括用于传热液体的单个入口或进口7的电加热器1包括彼此分开的第一流体出口12a和第二流体出口12b。
根据该第二实施例，对于图6中示意性示出的加热回路100，设置相同的部件102，比如热扩散部件102，以共同提供被引向第一和第二热交换器103、104比如加热回路100的单独的散热器的传热液体的加热及热量分布。
这允许根据两个设定点温度Ca和Cb(图7)调节内部的两个不同区域，例如机动车辆内部的左侧部分和右侧部分或者车辆的前部和后部。
更具体地，两个单独的散热器103和104允许热量分别朝向配备有该加热回路100(图6)的机动车辆内部的左侧部分和右侧部分扩散。
作为变型或另外，可以提供两个单独的加热环路，一个加热环路用于加热内部，另一个环路例如允许且绝不是限制性地加热地板供暖或者甚至调节车辆的电池。在这种情况下，第一热交换器103可以在第一环路中并且可以根据第一设定点Ca加热内部，而第二热交换器104可以在第二环路中，例如用于根据第二设定点Cb加热地板供暖或用于调节电池。
根据该替代方案，两个散热器103和104不一定都专用于加热内部。
每个散热器103、104包括特定于其的入口，这些入口分别标记为106和107。这两个散热器103、104的出口可以组合成标记为108的相同出口。
加热器1的出口12a和12b分别连接到散热器103和104的入口106和入口107。
组合了散热器出口103和104的部件102的出口108本身可以连接到加热器1的入口7。回路的其他部件(未示出)可以在必要时置于散热器的出口108和加热器1的入口7之间。
加热器1构造成加热其在入口7处接收的传热液体并且以受控的方式在被引向其第一出口12a的液体的一部分与被引向其第二出口12b的液体的另一部分之间分配热加热功率。换句话说，该加热器1能够在第一温度下将传热液体传输到第一出口12a，该第一温度不同于加热器1传递到其第二出口12b的传热液体的第二温度。
在图7的示例中，加热器1可以在出口壳体4内部例如通过焦耳效应包括分别与如图6所示的第一和第二散热器103、104相关的至少一个第一和第二加热元件13a和13b。
第一加热元件13a连接到第一出口12a，并且配置为将旨在流过第一出口12a的传热液体的一部分电加热到第一温度。
第二加热元件13b连接到第二出口12b，并且配置为将旨在流过第二出口12b的传热液体的一部分电加热到第二温度。
根据第二实施例，在加热器1的操作期间，经由入口7进入入口壳体3的传热液体进入两个通道(图中未示出)，以便形成两个单独的液体流。这两个液体流分别穿过加热元件13a或13b，以便不同地加热到第一温度和不同于第一温度的第二温度。参考图6和7，由第一加热元件13a加热的液体朝向第一出口12a排出以供应第一散热器103，而由第二加热元件13b加热的液体朝向第二出口12b排出以供应第二散热器104。
该控制模块15根据在线缆6(参见图6)上接收的电功率和控制指令对两个加热元件13a、13b供电。
特别地，再次参考图7，控制模块15可以包括控制电路19，其配置为控制分别专用于相关加热元件13a、13b的两个供电开关17a和17b，以便根据控制电路19接收的控制指令以不同的功率对两个加热元件13a和13b供电。
为此，提供了与加热元件13a、13b一样多的供电开关17a、17b。在该示例中，提供了两个供电开关17a、17b。
此外，还为每个加热元件13a、13b提供第一温度传感器21a、21b，并且还为每个流体出口12a、12b提供第二温度传感器23a、23b。
控制模块15可以根据两个加热设定点Ca、Cb和由第一温度传感器21a和21b测量的温度T21a、T21b以及由第二温度传感器23a和23b测量的温度T23a、T23b来控制两个加热元件13a、13b的供电。
以与第一实施例类似的方式，与加热元件13a、13b相关的每个第一温度传感器21a、21b通过由箭头31a、31b示意性示出的电线连接到配置为接收和使用测量信号的例如控制电路19的至少一个处理装置，该电线允许表示由第一温度传感器21a、21b测量的温度T21a、T21b的电信息被路由。
类似地，与出口12a、12b相关的每个第二温度传感器23a、23b连接到用于接收和使用测量信号的至少一个处理装置。例如，它包括通过由箭头33a、33b示意性示出的电线连接的比较器35a、35b的处理装置，该电线允许表示由在相应比较器35a、35b上的第二温度传感器23a、23b测量的温度T23a、T23b的电信息被路由。
在这种情况下，
-第一加热设定点Ca可以接收在第一比较器35a的第一入口上；并且
-表示与加热器1的第一出口12a相关的第二温度传感器23a的热敏电阻器的电阻且因此测量温度T23a的电信息可以接收在第一比较器35a的第二入口上并与第一加热设定点Ca进行比较。
根据该比较结果，控制电路19的至少一个处理装置可以确定或调整用于对第一加热元件13a进行控制和/或供电的信号。特别地，该信号可以包括与要注入第一加热元件13a的电功率有关的至少一项信息，同时考虑第一加热设定点Ca的值与在加热器1的第一出口12a处测量的传热液体的温度的有效值之间的可能差异。
类似地，
-第二加热设定点Cb可以接收在第二比较器35b的第一入口上；并且
-表示与加热器1的第二出口12b相关的第二温度传感器23b的热敏电阻器的电阻且因此测量温度T23b的电信息可以接收在第二比较器35b的第二入口上并与第二加热设定点Cb进行比较。
根据该比较结果，控制电路19的至少一个处理装置可以确定或调整用于对第二加热元件13b进行控制和/或供电的信号。特别地，该信号可以包括与要注入第二加热元件13b的电功率有关的至少一项信息，同时考虑第二加热设定点Cb的值与在加热器1的第二出口12b处测量的传热液体的温度的有效值之间的可能差异。
因此，控制模块15可以根据每个加热设定点Ca、Cb以及分别由每个第一温度传感器21a、21b和每个第二温度传感器23a、23b测量的温度T21a、T21b和T23a、T23b来控制每个加热元件13a、13b的供电并修改该控制。
方法
现在将参考图2和7描述一种方法，用于管理如前所述的加热器1内的流体比如传热液体的温度。
该方法包括测量每个加热元件13或13a、13b的温度T21或T21a、T21b的步骤。该步骤由与加热元件13或13a、13b相关的每个第一温度传感器21或21a、21b执行。
一旦测量完成，该方法包括将表示相关加热元件13或13a、13b的温度的至少一项电信息发送或传输到控制模块15的步骤。
该方法还包括测量根据第一实施例(图2)的加热器1的出口11处的液体温度T23或根据第二实施例(图7)的每个出口12a、12b处的液体温度T23a、T23b的步骤。该测量可以由第二温度传感器23或每个第二温度传感器23a、23b执行。
该测量步骤之后是发送或传输表示出口11处的流体温度T23或每个出口12a、12b处的流体温度T23a、T23b的至少一项电信息的步骤。
在接收到该信息时，控制模块15为每个加热元件13或13a、13b确定用于对加热元件13或每个加热元件13a、13b进行控制和/或供电的信号。根据第一实施例，根据第一和第二温度传感器21和23的温度信息来确定这种信号。或者，根据第二实施例，一方面对于第一加热元件13a而言，根据第一和第二温度传感器21a和23a的温度信息来确定这种信号，另一方面对于第二加热元件13b而言，根据第一和第二温度传感器21b和23b的温度信息来确定这种信号。因此调节同一加热器1内的液体温度。
有利地，该方法包括将由第一传感器21或21a、21b测量的温度T21或T21a、T21b与阈值温度进行比较的步骤。所选择的阈值温度表示对应于过热或导致相关加热元件13、13a、13b过热的风险的过高温度。
优选地，该方法包括将根据第一实施例的由第二传感器23测量的温度T23与加热设定点C进行比较的步骤。在根据第二实施例的加热器1中，该方法包括分别将分别由第二传感器23a、23b测量的温度T23a、T23b与分别相关的加热设定点Ca和Cb进行比较的步骤。
此外，该方法可以包括根据任一实施例的加热器1的控制模块15根据第一和第二温度传感器21、23或21a、23a和21b、23b的温度信息来确定哪个加热元件13；13a、13b被激活的步骤。最后，控制模块15的微控制器可以控制每个供电开关17；17a、17b以激活或停用相关的加热元件13；13a、13b。
当然，可以颠倒该方法的至少一些步骤的顺序。
因此，利用在加热器1的出口11处或每个出口12a、12b处的一个或多个第二温度传感器23；23a、23b，设定点C；Ca、Cb将是要达到的目标，并且根据在加热器1的一个或每个出口11；12a、12b处测量的液体温度，每个加热元件13；13a、13b的控制将由加热器1的控制模块15直接调整和控制。
这简化了机动车辆制造商的传热液体的加热管理。
此外，该信息与由一个或多个第一温度传感器21；21a、21b测量的温度信息相关以限制过热的风险。
在本文件中，已经描述了电加热装置1的实施例，其旨在连接到用于加热传热液体比如水的回路，用于加热电动或混合动力车辆的内部。当然，根据本发明的电加热装置1可以连接到机动车辆的任何其他环路或任何其他供暖和/或空调单元。
Claims (15)
1.一种用于机动车辆的电流体加热装置(1)，包括：
-至少一个流体入口(7)；
-至少一个流体出口(11；12a、12b)；
-用于电加热流体的至少一个加热元件(13；13a、13b)；
-至少一个第一温度传感器(21；21a、21b)，其布置成测量所述至少一个加热元件(13；13a、13b)的温度；以及
-用于所述至少一个加热元件(13；13a、13b)的控制模块(15)，
其特征在于：
-所述装置(1)还包括至少一个第二温度传感器(23；23a、23b)，所述至少一个第二温度传感器(23；23a、23b)布置成测量在所述装置(1)的所述至少一个出口(11；12a、12b)处的流体温度，并且
-所述控制模块(15)包括至少一个处理装置(17；17a、17b、19；35a、35b)，用于：
·使用所述第一温度传感器(21；21a、21b)和第二温度传感器(23；23a、23b)的温度信息(T21；T21a、T21b、T23；T23a、T23b)；以及
·根据所述第一温度传感器(21；21a、21b)和第二温度传感器(23；23a、23b)的温度信息(T21；T21a、T21b、T23；T23a、T23b)产生用于所述至少一个加热元件(13；13a、13b)的命令，以调节加热装置(1)内的流体温度。
2.如权利要求1所述的装置(1)，其中，所述至少一个第二温度传感器(23；23a、23b)模制在所述装置(1)上。
3.如前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，至少一个温度传感器(21；21a、21b；23；23a、23b)包括温度敏感元件(231)。
4.如权利要求3所述的装置(1)，其中，所述至少一个第二温度传感器(23；23a、23b)的温度敏感元件(231)布置成在所述装置(1)的操作期间浸入在流体中。
5.如权利要求3或4中任一项所述的装置(1)，其中，所述温度敏感元件(231)是负温度系数热敏电阻器。
6.如权利要求3至5中任一项所述的装置(1)，其中，所述至少一个温度传感器(21；21a、21b；23；23a、23b)的温度敏感元件电连接到所述控制模块(15)。
7.如权利要求6所述的装置(1)，其中，所述控制模块(15)包括至少一个比较器(35；35a、35b)，其配置为：
-在第一入口处接收加热设定点(C；Ca、Cb)；并且
-在第二入口处接收表示由所述至少一个第二温度传感器(23；23a、23b)测量的所述至少一个出口(11；12a、12b)处的流体温度(T23；T23a、T23b)的电信息。
8.如权利要求7所述的装置(1)，其中，所述比较器(35；35a、35b)配置为将表示流体温度(T23；T23a、T23b)的电信息与所述加热设定点(C；Ca、Cb)进行比较。
9.如权利要求8所述的装置(1)，其中，所述控制模块(15)的至少一个处理装置(19)配置为根据表示流体温度(T23；T23a、T23b)的电信息与加热设定点(C；Ca、Cb)之间的比较结果来确定对所述至少一个加热元件(13；13a、13b)进行控制和/或供电的信号。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，包括：
-第一流体出口(12a)；
-第二流体出口(12b)；
-连接到第一流体出口(12a)的第一加热元件(13a)，其配置为将旨在流过第一出口(12a)的传热液体的一部分电加热到第一温度；
-连接到第二流体出口(12b)的第二加热元件(13b)，其配置为将旨在流过第二出口(12b)的传热液体的另一部分电加热到不同于第一温度的第二温度；
-用于每个加热元件的第一相关温度传感器，其布置成测量相关加热元件的温度；以及
-用于每个流体出口(12a、12b)的第二相关温度传感器(23a、23b)，其布置成测量相关出口(12a、12b)处的流体温度。
11.一种用于车辆内部的加热回路(100)，其特征在于，它包括至少一个如前述权利要求中任一项所述的电加热装置(1)。
12.如权利要求11所述的加热回路(100)，其中，所述加热装置(1)是根据权利要求11所述的加热装置，所述回路(100)还包括配置成将热量扩散到车辆内部的两个不同区域的至少一个第一热交换器(103)和至少一个第二热交换器(104)，并且其中，所述装置(1)的第一流体出口(12a)连接到所述第一热交换器(103)，所述装置(1)的第二流体出口(12b)连接到所述第二热交换器(104)。
13.一种用于管理如权利要求1至10中任一项所述的电加热装置(1)内的流体温度的温度管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-每个第一温度传感器(21；21a、21b)测量相关加热元件(13；13a、13b)的温度(T21；T21a、T21b)；
-每个第一温度传感器(21；21a、21b)将表示相关加热元件(13；13a、13b)的温度(T21；T21a、T21b)的至少一项电信息传输到控制模块(15)；
-每个第二温度传感器(23；23a、23b)测量在所述装置(1)的至少一个相关出口(11；12a、12b)上的流体温度(T23；T23a、T23b)；
-每个第二温度传感器(23；23a、23b)将表示所述装置(1)的所述至少一个出口(11；12a、12b)处的流体温度(T23；T23a、T23b)的至少一项电信息传输到控制模块(15)；
-对于每个加热元件(13；13a、13b)，所述控制模块(15)根据第一温度传感器(21；21a、21b)和第二温度传感器(23；23a、23b)的温度信息(T21；T21a、T21b、T23；T23a、T23b)来确定对加热元件(13；13a、13b)进行控制和/或供电的信号，以调节加热装置(1)内的流体温度。
14.如权利要求13所述的温度管理方法，包括所述控制模块(15)根据所述第一温度传感器(21；21a、21b)和第二温度传感器(23；23a、23b)的温度信息(T21；T21a、T21b、T23；T23a、T23b)来确定须激活哪个加热元件(13；13a、13b)的步骤。
15.如权利要求14所述的温度管理方法，其中，所述控制模块(15)包括至少一个微控制器和用于每个加热元件(13；13a、13b)的至少一个供电开关，并且其中，所述微控制器控制每个供电开关(17；17a、17b)，以便激活或停用相关的加热元件(13；13a、13b)。
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