CN111629462B - 正温度系数加热器及其辐射应用 - Google Patents

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Abstract

提供一种加热设备。该加热设备包括正温度系数（PTC）加热元件和功率控制器，该功率控制器被配置为生成脉宽调制信号并将其施加到PTC加热元件。功率控制器被配置为相对于正被PTC加热元件加热的空间的温度线性地改变脉宽调制信号的电流。

Description

正温度系数加热器及其辐射应用
相关申请的交叉引用
技术领域
与示例性实施例一致的设备和方法涉及辐射加热装置的配置。更具体地，与示例性实施例一致的设备和方法涉及辐射加热器在车辆中的集成。
背景技术
本申请涉及在2019年2月27日提交的题为“Positive Temperature CoefficientHeaters and Contact Applications（正温度系数加热器和接触应用）”（GM卷号P048557-US-NP）的美国申请号16/286881，其公开内容在此以其全文并入本文。
发明内容
一个或多个示例性实施例提供了一种集成到车辆或部件中的正温度系数加热器。更具体地，一个或多个示例性实施例提供了一种正温度系数设备及其部署和集成方法。
根据示例性实施例的一方面，提供了一种加热设备。该设备包括正温度系数（PTC）加热元件；以及功率控制器，所述功率控制器被配置成生成脉宽调制信号并将脉宽调制信号施加到所述PTC加热元件。所述功率控制器被配置为相对于正由所述PTC加热元件加热的空间的温度线性地改变所述脉宽调制信号的电流。
正温度系数（PTC）加热元件可以集成到头枕的背侧、座椅的上背侧、座椅的下背侧、仪表板下方的区域、车顶、遮阳板和门中的一者或多者中。
所述PTC加热元件可以是单折叠PTC加热元件，并且所述设备还可以包括旋转构件，所述旋转构件布置在所述单折叠PTC加热元件的一侧上，垂直于所述单折叠PTC加热元件的折叠线。所述旋转构件可以围绕所述单折叠的轴线旋转，以便将所述PTC加热元件展开到打开状态以及将所述PTC加热元件闭合到折叠状态。
PTC加热元件可以是双折叠PTC加热元件，并且该设备还可以包括滑动构件，所述滑动构件布置在所述双折叠PTC加热元件的边缘处，垂直于所述双折叠PTC加热元件的折叠线。所述滑动构件可以沿着引导件滑动，以便将所述PTC加热元件展开到张开状态以及将所述双折叠PTC加热元件缩回到折叠状态。
PTC加热元件可以包括多个折叠，并且该装置还可以包括两个双接头臂，所述两个双接头臂垂直于所述PTC加热元件的折叠线布置在所述PTC加热元件的相对边缘处。
所述双接头臂的第一臂可以设置在平行于所述多个折叠的一端处。所述第一臂可以包括在所述第一臂的第一端处的第一接头以及设置在所述第一接头与所述第一臂的第二端之间的第二接头。所述第一接头配置成沿逆时针方向旋转并且所述第二接头配置成沿顺时针方向旋转，以使所述PTC加热元件张开至展开状态；以及所述第一接头配置成沿顺时针方向旋转并且所述第二接头配置成沿逆时针方向旋转，以使所述PTC加热元件缩回至折叠状态。
所述双接头臂的所述第二臂在与所述第一臂相对的一侧上设置在平行于多个所述折叠的所述一端处，所述第二臂包括在所述第二臂的第一端处的第三接头以及设置在所述第三接头与所述第二臂的第二端之间的第四接头。所述第三接头配置成沿顺时针方向旋转并且所述第四接头配置成沿逆时针方向旋转，以使所述PTC加热元件张开至所述展开状态；以及所述第三接头配置成沿逆时针方向旋转并且所述第四接头配置成沿顺时针方向旋转，以使所述PTC加热元件缩回至所述折叠状态。
所述正温度系数（PTC）加热元件包括圆柱形结构，所述圆柱形结构包括围绕周向轴线延伸的多个折叠线，使得所述圆柱形结构沿着所述圆柱形结构的纵向轴线张开和缩回。
所述PTC加热元件可以包括多个区段，并且所述多个区段可以在缩回状态下堆叠在彼此上面，配置成绕轴线旋转，以便从所述缩回状态下的堆叠位置移动到所述展开状态下的相邻位置。
所述设备还可以包括：包括母线的滑动遮光件；以及绝热层，所述绝热层插设在所述滑动遮光件的面向内部的部分与所述PTC加热元件之间。所述PTC加热元件可以设置在所述绝热层上。
所述滑动遮光件可以是集成在车辆车顶中的遮阳天窗遮光件。
所述设备还可以包括：滑动遮光件，其包括多个所述PTC加热元件；绝热层，所述绝热层插设在所述滑动遮光件的面向内部的部分与多个所述PTC加热元件之间。多个所述PTC加热元件设置在所述绝热层上，并且多个所述PTC加热元件中的第一PTC加热元件可以设置在所述遮光件的前左座椅上方的区段上，并且多个所述PTC加热元件中的第二PTC加热元件可以设置在所述遮光件的前右座椅上方的区段上。
多个所述PTC加热元件中的第三PTC加热元件可以设置在所述遮光件的后左座椅上方的区段上，并且多个所述PTC加热元件中的第四PTC加热元件可以设置在所述遮光件的后右座椅上方的区段上。
所述设备可以包括：包括母线的滚动遮光件；以及绝热层，其插设在所述滚动遮光件的面向内部的部分与该PTC加热元件之间。所述PTC加热元件可以设置在所述母线之间以及在所述绝热层上。所述滚动遮光件可以是集成在车辆车顶中的遮阳天窗遮光件，并且所述母线可以被布置成平行于所述滚动遮光件的杆。
所述功率控制器可以被配置成：如果所述正被加热的空间的温度小于第一预定值，则将所述脉宽调制信号的电流设置为100%；并且如果所述正被加热的空间的温度大于第二预定值，则将所述脉宽调制信号的电流设置为0%，所述第二预定值大于所述第一预定值。
所述功率控制器可以被配置成：如果正被加热的空间的温度在所述第一预定值和所述第二预定值之间，则线性地改变所述脉宽调制信号的电流。
所述PTC加热元件可以包括柔性印刷电路。此外，所述PTC加热元件可以包括陶瓷、硅橡胶和碳中的一者或多者。
正被所述PTC加热元件加热的所述空间可以是车辆内部，并且所述温度可以是所述车辆内部的温度。
本文还包括以下技术方案。
技术方案1. 一种加热设备，所述设备包括：
正温度系数（PTC）加热元件；以及
功率控制器，所述功率控制器被配置成生成脉宽调制信号并将脉宽调制信号施加到所述PTC加热元件，
其中，所述功率控制器被配置为相对于正由所述PTC加热元件加热的空间的温度线性地改变所述脉宽调制信号的电流。
技术方案2. 根据技术方案1所述的设备，其中，所述正温度系数（PTC）加热元件集成到头枕的背侧、座椅的上背侧、座椅的下背侧、仪表板下方的区域、车顶、遮阳板和门中的一者或多者中。
技术方案3. 根据技术方案1所述的设备，其中，所述PTC加热元件是单折叠PTC加热元件，所述设备还包括旋转构件，所述旋转构件布置在所述单折叠PTC加热元件的一侧上，垂直于所述单折叠PTC加热元件的折叠线，
其中，所述旋转构件围绕所述单折叠的轴线旋转，以便将所述PTC加热元件展开到打开状态以及将所述PTC加热元件闭合到折叠状态。
技术方案4. 根据技术方案1所述的设备，其中，所述PTC加热元件是双折叠PTC加热元件，所述设备还包括滑动构件，所述滑动构件布置在所述双折叠PTC加热元件的边缘处，垂直于所述双折叠PTC加热元件的折叠线，
其中，所述滑动构件沿着引导件滑动，以便将所述PTC加热元件展开到张开状态以及将所述双折叠PTC加热元件缩回到折叠状态。
技术方案5. 根据技术方案1所述的设备，其中，所述PTC加热元件包括多个折叠，所述设备还包括两个双接头臂，所述两个双接头臂垂直于所述PTC加热元件的折叠线布置在所述PTC加热元件的相对边缘处，
其中，所述双接头臂的第一臂设置在平行于所述多个折叠的一端处，所述第一臂包括在所述第一臂的第一端处的第一接头以及设置在所述第一接头与所述第一臂的第二端之间的第二接头，其中，所述第一接头配置成沿逆时针方向旋转并且所述第二接头配置成沿顺时针方向旋转，以使所述PTC加热元件张开至展开状态；以及所述第一接头配置成沿顺时针方向旋转并且所述第二接头配置成沿逆时针方向旋转，以使所述PTC加热元件缩回至折叠状态，以及
其中，所述双接头臂的第二臂在与所述第一臂相对的一侧上设置在平行于所述多个折叠的所述一端处，所述第二臂包括在所述第二臂的第一端处的第三接头以及设置在所述第三接头与所述第二臂的第二端之间的第四接头，其中，所述第三接头配置成沿顺时针方向旋转并且所述第四接头配置成沿逆时针方向旋转，以使所述PTC加热元件张开至所述展开状态；以及所述第三接头配置成沿逆时针方向旋转并且所述第四接头配置成沿顺时针方向旋转，以使所述PTC加热元件缩回至所述折叠状态。
技术方案6. 根据技术方案1所述的设备，其中，所述正温度系数（PTC）加热元件包括圆柱形结构，所述圆柱形结构包括围绕周向轴线延伸的多个折叠线，使得所述圆柱形结构沿着所述圆柱形结构的纵向轴线张开和缩回。
技术方案7. 根据技术方案1所述的设备，其中，所述PTC加热元件包括多个区段，并且
其中，所述多个区段在缩回状态下堆叠在彼此上面，所述多个区段配置成绕轴线旋转，以便从所述缩回状态下的堆叠位置移动到所述展开状态下的相邻位置。
技术方案8. 根据技术方案1所述的设备，还包括：
包括母线的滑动遮光件；以及
绝热层，所述绝热层插设在所述滑动遮光件的面向内部的部分与所述PTC加热元件之间，
其中，所述PTC加热元件设置在所述绝热层上。
技术方案9. 根据技术方案8所述的设备，其中，所述滑动遮光件包括集成在车辆车顶中的遮阳天窗遮光件。
技术方案10. 根据技术方案1所述的设备，还包括：
遮光件，其包括多个所述PTC加热元件；
绝热层，所述绝热层插设在所述遮光件的面向内部的部分与多个所述PTC加热元件之间，
其中，多个所述PTC加热元件设置在所述绝热层上，以及
其中，多个所述PTC加热元件中的第一PTC加热元件设置在所述遮光件的前左座椅上方的区段上，并且多个所述PTC加热元件中的第二PTC加热元件设置在所述遮光件的前右座椅上方的区段上。
技术方案11. 根据技术方案10所述的设备，其中，多个所述PTC加热元件中的第三PTC加热元件设置在所述遮光件的后左座椅上方的区段上，并且多个所述PTC加热元件中的第四PTC加热元件设置在所述遮光件的后右座椅上方的区段上。
技术方案12. 根据技术方案1所述的设备，还包括：
包括母线的滚动遮光件；以及
绝热层，其插设在所述滚动遮光件的面向内部的部分与所述PTC加热元件之间，
其中，所述PTC加热元件设置在所述母线之间以及在所述绝热层上。
技术方案13. 根据技术方案12所述的设备，其中，所述滚动遮光件包括集成在车辆车顶中的遮阳天窗遮光件。
技术方案14. 根据技术方案13所述的设备，其中，所述母线被布置成平行于所述滚动遮光件的杆。
技术方案15. 根据技术方案1所述的设备，其中，所述功率控制器被配置成：如果正被加热的空间的温度小于第一预定值，则将所述脉宽调制信号的电流设置为100%；并且如果正被加热的所述空间的温度大于第二预定值，则将所述脉宽调制信号的电流设置为0%，所述第二预定值大于所述第一预定值。
技术方案16. 根据技术方案15所述的设备，其中，所述功率控制器被配置成：如果正被加热的空间的所述温度在所述第一预定值和第二预定值之间，则线性地改变所述脉宽调制信号的电流。
技术方案17. 根据技术方案1所述的设备，其中，所述PTC加热元件包括柔性印刷电路。
技术方案18. 根据技术方案1所述的设备，其中，所述PTC加热元件包括陶瓷、硅橡胶和碳中的一者或多者。
技术方案19. 根据技术方案1所述的设备，其中，正被所述PTC加热元件加热的所述空间包括车辆内部。
技术方案20. 根据技术方案19所述的设备，其中，所述温度包括所述车辆内部的温度。
示例性实施例的其它目的、优点和新颖特征从示例性实施例的下述具体实施方式以及附图将变得更加明显。
附图说明
下文将结合以下附图描述所公开的示例，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
图1示出了根据示例性实施例的加热设备的框图；
图2A和图2B示出了根据示例性实施例的方面的正温度系数加热元件的图示以及示出对应于舱室空气温度的功率设置的曲线图；
图3A和图3B示出了根据多个示例性实施例的正温度系数加热元件的各种集成；
图4A-图4C示出了根据多个示例性实施例的可展开的正温度系数加热元件的各种图示；
图5A-图5D示出了根据多个示例性实施例的可展开的正温度系数加热元件的附加图示；以及
图6A-图6C示出了根据示例性实施例的集成在遮光件中的正温度系数加热元件的图示。
具体实施方式
现在将参照附图的图1-图6C详细地描述加热设备，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。
下面的公开内容将使本领域技术人员能够实施本发明的构思。然而，本文所公开的示例性实施例仅仅是示例性的，并且不将本发明的构思限制于本文所描述的示例性实施例。此外，每个示例性实施例的特征或方面的描述通常应当被认为可用于其他示例性实施例的方面。
还应理解的是，除非陈述第一元件“直接”连接到第二元件、附接到第二元件、形成在或设置在第二元件上，否则当在本文中陈述第一元件“连接到”第二元件、“附接到”第二元件、“形成在”或“设置在”第二元件上时，第一元件可以直接连接到第二元件、直接形成在或直接设置在第二元件上，或者在第一元件和第二元件之间可以存在中间元件。此外，如果第一元件被配置成从第二元件“发送”或“接收”信息，则第一元件可以直接向第二元件发送信息或从第二元件接收信息，经由总线发送或接收信息，经由网络发送或接收信息，或者经由中间元件发送或接收信息，除非第一元件被指示向第二元件“直接”发送信息或从第二元件“直接”接收信息。
在整个公开内容中，所公开的元件中的一个或多个可以被组合到单个装置中或者一个或多个装置中。此外，可以在分开的装置上设置单独的元件。
大多数车辆配备有加热器芯和鼓风机，鼓风机迫使空气通过加热器芯以将热量从加热器芯中的冷却剂传递到舱室空气系统。加热器芯和鼓风机加热器系统需要占据车辆中的空间的通风口和风扇。此外，随着电动车辆的发展，在车辆中将不再需要发动机和发动机冷却剂。因此，将需要用于加热车辆空间或舱室的替代设备。
辐射加热器提供了车辆空间或舱室加热应用中的加热器芯的一种替代方案。一种类型的辐射加热器是正温度系数（PTC）加热元件。PTC加热元件将电能转化为热量，并且可以是柔性的，从而允许多种类型的集成。然而，PTC加热元件必须以有效地加热车辆同时保持车辆内部的美学吸引力的方式集成。此外，内部空间的有效加热可能需要具有比可用表面面积更大的表面面积的PTC加热元件。因此，该设备还可以根据需要张开和收缩，或者展开和缩回PTC加热元件。
图1示出了根据示例性实施例的加热设备的框图。如图1中所示，根据示例性实施例，加热设备100包括控制器101、电源102、存储器103、输出104、传感器105、用户输入106、功率控制器107、通信装置108和PTC加热元件109。然而，加热设备100不限于上述配置，并且可以被配置成包括附加元件和/或省略上述元件中的一个或多个。加热设备100可以被实现为车辆的一部分、实现为独立的部件、或实现为车辆上和车辆外装置之间的混合。
控制器101控制加热设备100的整体操作和功能。控制器101可以直接或间接地控制加热设备100的电源102、存储器103、输出104、传感器105、用户输入106、功率控制器107、通信装置108和PTC加热元件109中的一个或多个。控制器101可以包括以下中的一个或多个：处理器、微处理器、中央处理单元（CPU）、图形处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、状态机、电路、以及硬件、软件和固件部件的组合。
控制器101被配置成向加热设备100的电源102、存储器103、输出104、传感器105、用户输入106、功率控制器107、通信装置108和PTC加热元件109中的一个或多个发送信息和/或从其接收信息。信息可以经由总线或网络发送和接收，或者可以直接从加热设备100的电源102、存储器103、输出104、传感器105、用户输入106、功率控制器107、通信装置108和PTC加热元件109中的一个或多个读取或写入到加热设备100的电源102、存储器103、输出104、传感器105、用户输入106、功率控制器107、通信装置108和PTC加热元件109中的一个或多个中。合适的网络连接的示例包括控制器局域网（CAN）、面向媒体的系统传输（MOST）、本地互连网络（LIN）、局域网（LAN）、诸如蓝牙和802.11的无线网络、以及诸如以太网的其它适当连接。
电源102向加热设备100的存储器103、输出104、传感器105、用户输入106、功率控制器107、通信装置108和PTC加热元件109中的一个或多个提供功率。电源102可以包括电池、插座、电容器、太阳能电池、发电机、风能装置、交流发电机中的一个或多个。
存储器103被配置用于存储信息和检索加热设备100所使用的信息。该信息可以包括由传感器105、温度计或其他合适的温度传感器提供的关于内部舱室温度或外部环境温度的信息。存储器103可以由控制器101控制，以存储和检索从一个或多个传感器105接收的信息以及用于控制PTC加热元件109的计算机或机器可执行指令。存储器103可以包括软盘、光盘、CD-ROM（光盘只读存储器）、磁光盘、ROM（只读存储器）、RAM（随机存取存储器）、EPROM（可擦除可编程只读存储器）、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、磁卡或光卡、闪存、高速缓冲存储器和适于存储机器可执行指令的其它类型的介质/机器可读介质中的一个或多个。
输出104以一种或多种形式输出信息，所述形式包括：视觉、听觉和/或触觉形式。输出104可以由控制器101控制以向加热设备100的用户提供输出。输出104可以包括扬声器、音频、显示器、位于中央的显示器、平视显示器、挡风玻璃显示器、触觉反馈装置、振动装置、触感反馈装置、轻敲击反馈装置、全息显示器、仪表灯、指示灯中的一个或多个。
输出104可以输出通知，该通知包括音频通知、光通知和显示器通知中的一个或多个。该通知可以包括通知PTC加热元件109或加热设备100的激活或停用的信息。输出104还可以显示由一个或多个传感器105提供的图像和信息。输出104可以显示PTC加热元件109的图示位置并指示它们的状态，例如，开、关、功率设置等。
传感器105可以包括温度计、功率传感器和温度传感器中的一个或多个。功率传感器可以是电流传感器、电压传感器或检测被输出到PTC加热元件109的信号的电流或其它功率值的其它传感器。
用户输入106被配置成向加热设备100提供信息和命令。用户输入106可以用于向控制器101提供用户输入等。用户输入106可以包括触摸屏、键盘、软键盘、按钮、运动检测器、语音输入检测器、麦克风、摄像机、轨迹板、鼠标、触摸板等中的一个或多个。用户输入106可以被配置成接收用户输入以确收或者消除由输出104输出的通知。用户输入106还可以被配置为接收用户输入以激活或停用加热设备100。
功率控制器107可以包括被配置成控制或调节被施加到PTC加热元件的功率信号的电压和频率的电路。功率控制器107可以包括诸如脉冲发生器（例如，固态脉冲发生器）的信号发生器和/或放大器。另外，功率控制器107可以包括直流至直流转换器以及诸如固态脉冲发生器的脉冲发生器。根据一个示例，功率控制器可以包括变压器，其被配置为将由电源供应的AC功率转换为AC电压和频率，以对PTC加热元件109供电。根据另一示例，功率控制器可以包括直流（DC）至DC转换器，其配置成将由电源供应的功率转换成适当的电压和频率，以对PTC加热元件109供电。
通信装置108可以由加热设备100使用，以根据各种通信方法与多个类型的外部设备通信。通信装置108可以用于向/从控制器101发送/接收各种信息，诸如关于车辆的操作模式的信息和用于操作加热设备100的控制信息。
通信装置108可以包括各种通信模块，诸如远程信息处理单元、广播接收模块、近场通信（NFC）模块、GPS接收器、有线通信模块或无线通信模块中的一个或多个。广播接收模块可以包括地面广播接收模块，该地面广播接收模块包括用于接收地面广播信号的天线、解调器和均衡器等。NFC模块是根据NFC方法与位于近距离处的外部设备通信的模块。GPS接收器是从GPS卫星接收GPS信号并检测当前位置的模块。有线通信模块可以是通过有线网络接收信息的模块，所述有线网络是诸如局域网、控制器局域网（CAN）或外部网络。无线通信模块是通过使用诸如IEEE 802.11协议、WiMAX、Wi-Fi或IEEE通信协议的无线通信协议连接到外部网络并与外部网络通信的模块。无线通信模块还可以包括移动通信模块，该移动通信模块接入移动通信网络，并且根据各种移动通信标准（诸如第3代（3G）、第3代合作伙伴项目（3GPP）、长期演进（LTE）、蓝牙、EVDO、CDMA、GPRS、EDGE或ZigBee）来执行通信。
PTC加热元件109是当电流通过该元件时产生热量的电气装置。加热元件是自调节和自限制的，因为元件的电阻随着元件温度的升高而增加。特别地，PTC加热元件109可以是柔性基板，并且具有印刷墨或橡胶。PTC加热元件109可以包括施加到塑料膜的陶瓷、硅橡胶或碳基墨。
图2A和2B示出了根据示例性实施例的多个方面的正温度系数加热元件的图示以及示出对应于舱室空气温度的功率设置的曲线图。
参照图2A，示出了柔性PTC加热元件201。PTC加热元件201包括印刷在基板上的图案，该基板连接到两个电极，这两个电极被配置成向印刷墨施加功率。功率的施加使得印刷墨图案辐射热量。
参照图2B，示例性曲线图示出了施加到PTC加热元件的脉宽调制信号的功率值和对应于功率值212的舱室空气温度211。所述曲线图中所示的示例示出了当温度小于第一预定值时将脉宽调制信号设置为全功率，而当温度大于第二预定值时将脉宽调制信号关闭。此外，如果温度在第一预定值和第二预定值之间，则脉宽调制信号线性地变化。在该实施例中，在0和25摄氏度之间。
图3示出了根据多个示例性实施例的正温度系数加热元件的各种集成。
参照图3，PTC加热元件109可以集成到车顶内衬301、车门装饰件302和仪表板303下方的区域中的一个或多个中。PTC加热元件109集成的其它示例可以包括仪表板、方向盘、中央控制台等。此外，PTC加热元件109也可以集成到头枕304的后侧、座椅305的上后侧和座椅306的下后侧中的一个或多个中。
图4示出了根据多个示例性实施例的可展开的正温度系数加热元件的各种图示。
参照图4，PTC加热元件201是双折叠PTC加热元件410。该双折叠可以是Z-折叠。滑动构件411布置在双折叠PTC加热元件410的一个或两个纵向边缘处，垂直于双折叠PTC加热元件410的折叠线。滑动构件411可以沿引导件滑动，以便将双折叠PTC加热元件410展开到张开状态415以及将双折叠PTC加热元件410缩回到折叠状态。滑动构件411可以由马达、致动器、形状记忆合金或其它机电装置致动，或者可以被手动地移动。
PTC加热元件201可以被配置为单折叠PTC加热元件420。该单折叠可以是半折叠。单折叠PTC加热元件420可以包括旋转构件421，该旋转构件布置在单折叠PTC加热元件420的一侧，垂直于单折叠PTC加热元件420的折叠线。旋转构件421围绕单折叠的轴线旋转，以便将单折叠PTC加热元件420展开到打开状态425以及将PTC加热元件闭合到折叠状态。旋转构件421可以位于单折叠PTC加热元件420的不辐射热量的一侧上，或者位于单折叠PTC加热元件420的边缘处。旋转构件421可以由马达、致动器、形状记忆合金或其它机电装置致动，或者可以被手动地移动。
PTC加热元件201可以被配置为包括多个折叠的手风琴式折叠PTC加热元件430。手风琴式折叠PTC加热元件430可以包括两个双接头臂431和432，所述两个双接头臂布置在PTC加热元件201的相对边缘处，垂直于PTC加热元件的折叠线。
双接头臂的第一臂431设置在平行于多个折叠的一端处。第一臂431可以包括在第一臂的第一端处的第一接头434以及设置在第一接头与第一臂的第二端之间的第二接头433。第一接头被配置成使第一臂431的第一部分或下部部分沿逆时针方向旋转，并且第二接头433被配置成使第一臂431的第二部分或上部部分沿顺时针方向旋转，以使PTC加热元件张开至展开状态435；以及第一接头434被配置成沿顺时针方向旋转，并且第二接头433被配置成沿逆时针方向旋转，以使PTC加热元件缩回到折叠状态。第一臂431可以由马达、致动器、形状记忆合金或其它机电装置致动，或可以被手动地移动。
双接头臂的第二臂432设置在平行于多个折叠的一端处，位于与第一臂相对的一侧上。第二臂432可以包括在第二臂的第一端处的第一接头434以及设置在第一接头与第二臂432的第二端之间的第二接头433。第二臂432的第一接头434可以被配置成沿顺时针方向旋转，并且第二臂432的第二接头433可以被配置成沿逆时针方向旋转，以使PTC加热元件张开至展开状态435；以及第二臂432的第一接头434可以被配置成沿逆时针方向旋转，并且第二臂432的第二接头433可以被配置成沿顺时针方向旋转，以使PTC加热元件缩回到折叠状态。第二臂432可以由马达、致动器、形状记忆合金或其它机电装置致动，或者可以被手动地移动。
图5示出了根据多个示例性实施例的可展开的正温度系数加热元件的附加图示。
参照图5，在一个示例中，PTC加热元件可以包括多个区段501-506。在缩回状态510下，多个区段501-506可以彼此堆叠。多个区段501-506可以被配置成围绕轴线或杆512旋转，以便从缩回状态510下的堆叠位置511移动到展开状态515下的相邻位置。杆512可以由马达、致动器、形状记忆合金或其它机电装置致动，或者可以被手动移动。
在另一示例中，PTC加热元件可以包括圆柱形结构532。圆柱形结构532可以包括围绕周向轴线延伸的多个折叠线521，使得圆柱形结构沿着圆柱形结构532的纵向轴线张开530和缩回520。替代性地，圆柱形结构532可以沿图示531中所示的弧张开和缩回。元件的圆柱形结构532可以由马达、致动器、形状记忆合金或其它机电装置张开或收缩，或者可以被手动地移动。
在又另一示例中，需要受控温度环境的供给品、食品或医疗供给品的箱543可以放置在容器或空间540中。容器或空间可以集成到车辆中。容器540的内壁中的一个或多个（例如，上、下、左、右）可以衬有PTC加热元件542。
图6A-6C示出了根据示例性实施例的多个方面的集成在遮光件中的正温度系数加热元件的图示。
参照图6A，示出了滑动遮光件606。滑动遮光件606可以覆盖车辆的天窗、遮阳天窗或另一窗户。在图6A所示的示例中，滑动遮光件606在车辆的车顶601上滑动。滑动遮光件606可以包括母线602以及插设在滑动遮光件606的面向内部的部分603与PTC加热元件605之间的绝热层604。PTC加热元件605可以设置在绝热层604上。滑动遮光件606可以通过沿着引导件、轨道或其他机构滑动或滚动而从闭合位置610转变到打开位置620。滑动遮光件606可以由马达、致动器、形状记忆合金或其他机电装置致动，或者可以被手动移动。
参照图6B，示出了滚动遮光件606。滚动遮光件606可以覆盖车辆的天窗、遮阳天窗或另一窗户。滚动遮光件606可以包括母线602以及插设在滚动遮光件606的面向内部的部分603与PTC加热元件605之间的绝热层。PTC加热元件605可以设置在母线602之间。绝热层是可选的，并且根据示例，绝热层可以被省略。滚动遮光件606可以通过被卷到滚动杆607上而从闭合位置630转变到打开位置640。杆607可以由马达、致动器、形状记忆合金或其它机电装置致动，或者可以被手动移动。
参照图6C，示出了分区PTC加热系统650。示出了包括多个PTC加热元件（651-654）的遮光件603。示出了插设在滑动遮光件的面向内部的部分和多个PTC加热元件（651-654）之间的绝热层604。多个PTC加热元件（651-654）设置在绝热层604上。所述遮光件可以是设置在车辆车顶601中的遮阳天窗、天窗或全景天窗。
多个PTC加热元件（651-654）中的第一PTC加热元件651设置在遮光件的前左座椅上方的区段上，并且多个PTC加热元件（651-654）中的第二PTC加热元件652设置在遮光件的前右座椅上方的区段上。此外，多个PTC加热元件（651-654）中的第三PTC加热元件653设置在遮光件的后左座椅上方的区段上，并且多个PTC加热元件（651-654）中的第四PTC加热元件654设置在遮光件的后右座椅上方的区段上。
本文所公开的过程、方法或算法可以可递送至处理装置、控制器或计算机/由处理装置、控制器或计算机实现，处理装置、控制器或计算机可以包括任何现有的可编程电子控制装置或专用电子控制装置。类似地，过程、方法或算法可以以许多形式存储为可由控制器或计算机执行的数据和指令，包括但不限于永久存储在诸如ROM装置的非可写存储介质上的信息以及可更改地存储在诸如软盘、磁带、CD、RAM设备和其它磁介质和光介质的可写存储介质上的信息。过程、方法或算法也可以在软件可执行对象中实现。替代性地，可以使用合适的硬件部件，诸如专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、状态机、控制器或其它硬件部件或装置，或者硬件、软件和固件部件的组合，来整体或部分地实施所述过程、方法或算法。
上文已经参照附图描述了一个或多个示例性实施例。上述示例性实施例应当仅被认为是描述意义的，而不是为了限制的目的。此外，在不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可以修改示例性实施例。

Claims (18)

1.一种加热设备，所述加热设备包括：
正温度系数（PTC）加热元件；以及
功率控制器，所述功率控制器被配置成生成脉宽调制信号并将脉宽调制信号施加到所述正温度系数（PTC）加热元件，
其中，所述功率控制器被配置为相对于正由所述正温度系数（PTC）加热元件加热的空间的温度线性地改变所述脉宽调制信号的电流；
其中，所述加热设备还包括：
包括母线的滚动遮光件，所述滚动遮光件包括集成在车辆车顶中的遮阳天窗遮光件；以及
绝热层，其插设在所述滚动遮光件的面向内部的部分与所述正温度系数（PTC）加热元件之间，
其中，所述正温度系数（PTC）加热元件设置在所述母线之间以及在所述绝热层上。
2.根据权利要求1所述的加热设备，其中，所述正温度系数（PTC）加热元件集成到头枕的背侧、座椅的上背侧、座椅的下背侧、仪表板下方的区域、车顶、遮阳板和门中的一者或多者中。
3.根据权利要求1所述的加热设备，其中，所述正温度系数（PTC）加热元件是单折叠正温度系数（PTC）加热元件，所述加热设备还包括旋转构件，所述旋转构件布置在所述单折叠正温度系数（PTC）加热元件的一侧上，垂直于所述单折叠正温度系数（PTC）加热元件的折叠线，
其中，所述旋转构件围绕单折叠的轴线旋转，以便将所述单折叠正温度系数（PTC）加热元件展开到打开状态以及将所述单折叠正温度系数（PTC）加热元件闭合到折叠状态。
4.根据权利要求1所述的加热设备，其中，所述正温度系数（PTC）加热元件是双折叠正温度系数（PTC）加热元件，所述加热设备还包括滑动构件，所述滑动构件布置在所述双折叠正温度系数（PTC）加热元件的边缘处，垂直于所述双折叠正温度系数（PTC）加热元件的折叠线，
其中，所述滑动构件沿着引导件滑动，以便将所述双折叠正温度系数（PTC）加热元件展开到张开状态以及将所述双折叠正温度系数（PTC）加热元件缩回到折叠状态。
5.根据权利要求1所述的加热设备，其中，所述正温度系数（PTC）加热元件包括多个折叠，所述加热设备还包括两个双接头臂，所述两个双接头臂垂直于所述正温度系数（PTC）加热元件的折叠线布置在所述正温度系数（PTC）加热元件的相对边缘处，
其中，所述双接头臂的第一臂设置在平行于所述多个折叠的一端处，所述第一臂包括在所述第一臂的第一端处的第一接头以及设置在所述第一接头与所述第一臂的第二端之间的第二接头，其中，所述第一接头配置成沿逆时针方向旋转并且所述第二接头配置成沿顺时针方向旋转，以使所述正温度系数（PTC）加热元件张开至展开状态；以及所述第一接头配置成沿顺时针方向旋转并且所述第二接头配置成沿逆时针方向旋转，以使所述正温度系数（PTC）加热元件缩回至折叠状态，以及
其中，所述双接头臂的第二臂在与所述第一臂相对的一侧上设置在平行于所述多个折叠的所述一端处，所述第二臂包括在所述第二臂的第一端处的第三接头以及设置在所述第三接头与所述第二臂的第二端之间的第四接头，其中，所述第三接头配置成沿顺时针方向旋转并且所述第四接头配置成沿逆时针方向旋转，以使所述正温度系数（PTC）加热元件张开至所述展开状态；以及所述第三接头配置成沿逆时针方向旋转并且所述第四接头配置成沿顺时针方向旋转，以使所述正温度系数（PTC）加热元件缩回至所述折叠状态。
6.根据权利要求1所述的加热设备，其中，所述正温度系数（PTC）加热元件包括圆柱形结构，所述圆柱形结构包括围绕周向轴线延伸的多个折叠线，使得所述圆柱形结构沿着所述圆柱形结构的纵向轴线张开和缩回。
7.根据权利要求1所述的加热设备，其中，所述正温度系数（PTC）加热元件包括多个区段，并且
其中，所述多个区段在缩回状态下堆叠在彼此上面，所述多个区段配置成绕轴线旋转，以便从所述缩回状态下的堆叠位置移动到展开状态下的相邻位置。
8.根据权利要求1所述的加热设备，还包括：
包括母线的滑动遮光件；以及
绝热层，所述绝热层插设在所述滑动遮光件的面向内部的部分与所述正温度系数（PTC）加热元件之间，
其中，所述正温度系数（PTC）加热元件设置在所述绝热层上。
9.根据权利要求8所述的加热设备，其中，所述滑动遮光件包括集成在车辆车顶中的遮阳天窗遮光件。
10.根据权利要求1所述的加热设备，还包括：
遮光件，其包括多个所述正温度系数（PTC）加热元件；
绝热层，所述绝热层插设在所述遮光件的面向内部的部分与多个所述正温度系数（PTC）加热元件之间，
其中，多个所述正温度系数（PTC）加热元件设置在所述绝热层上，以及
其中，多个所述正温度系数（PTC）加热元件中的第一正温度系数（PTC）加热元件设置在所述遮光件的前左座椅上方的区段上，并且多个所述正温度系数（PTC）加热元件中的第二正温度系数（PTC）加热元件设置在所述遮光件的前右座椅上方的区段上。
11.根据权利要求10所述的加热设备，其中，多个所述正温度系数（PTC）加热元件中的第三正温度系数（PTC）加热元件设置在所述遮光件的后左座椅上方的区段上，并且多个所述正温度系数（PTC）加热元件中的第四正温度系数（PTC）加热元件设置在所述遮光件的后右座椅上方的区段上。
12.根据权利要求1所述的加热设备，其中，所述母线被布置成平行于所述滚动遮光件的杆。
13.根据权利要求1所述的加热设备，其中，所述功率控制器被配置成：如果正被加热的空间的温度小于第一预定值，则将所述脉宽调制信号的电流设置为100%；并且如果正被加热的所述空间的温度大于第二预定值，则将所述脉宽调制信号的电流设置为0%，所述第二预定值大于所述第一预定值。
14.根据权利要求13所述的加热设备，其中，所述功率控制器被配置成：如果正被加热的空间的所述温度在所述第一预定值和第二预定值之间，则线性地改变所述脉宽调制信号的电流。
15.根据权利要求1所述的加热设备，其中，所述正温度系数（PTC）加热元件包括柔性印刷电路。
16.根据权利要求1所述的加热设备，其中，所述正温度系数（PTC）加热元件包括陶瓷、硅橡胶和碳中的一者或多者。
17.根据权利要求1所述的加热设备，其中，正被所述正温度系数（PTC）加热元件加热的所述空间包括车辆内部。
18.根据权利要求17所述的加热设备，其中，所述温度包括所述车辆内部的温度。
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