CN112996150A - 电加热装置和电加热装置的工作方法 - Google Patents
电加热装置和电加热装置的工作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112996150A CN112996150A CN202011485052.4A CN202011485052A CN112996150A CN 112996150 A CN112996150 A CN 112996150A CN 202011485052 A CN202011485052 A CN 202011485052A CN 112996150 A CN112996150 A CN 112996150A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- elements
- electric heating
- switching
- contact
- electric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 title claims abstract description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 171
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/023—Industrial applications
- H05B1/0236—Industrial applications for vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0202—Switches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
- B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
- B60H1/2218—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters controlling the operation of electric heaters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
- B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
- B60H1/2225—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H3/00—Air heaters
- F24H3/02—Air heaters with forced circulation
- F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
- F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
- F24H3/0429—For vehicles
- F24H3/0435—Structures comprising heat spreading elements in the form of fins
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
- F24H9/1854—Arrangement or mounting of grates or heating means for air heaters
- F24H9/1863—Arrangement or mounting of electric heating means
- F24H9/1872—PTC
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/0019—Circuit arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/03—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
- H05B2203/007—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using multiple electrically connected resistive elements or resistive zones
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/011—Heaters using laterally extending conductive material as connecting means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/035—Electrical circuits used in resistive heating apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
本发明涉及一种电加热装置,包括多个电加热元件,相应的电加热元件具有第一和第二电接触元件以及至少一个加热部件,所述第一和第二电接触元件产生与所述至少一个加热部件形成电接触;所述电加热装置还包括第一电压连接元件和第二电压连接元件;所述电加热装置还包括多个第一开关元件以及多个第二开关元件,其中,包括两个电加热元件的二元组分别被接线成,使得所述两个电加热元件的两个第一电接触元件均通过一个所述第一开关元件与所述第一电压连接元件可通断地连接,以及所述二元组的一个所述第二接触元件均通过一个第二开关元件并且所述二元组的另一个所述第二接触元件均通过另一个第二开关元件与所述第二电压连接元件可通断地连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种电加热装置以及电加热装置的一种工作方法,所述电加热装置特别是作为用于机动车辆的电加热装置,所述电加热装置特别是作为电加热器或者辅助电加热器(Zuheizer)。
背景技术
在机动车辆中,各种各样的电加热装置是广为人知的。因此,已经公开了例如是作为空气加热器或者辅助空气加热器的电加热装置,通过空气加热器或者辅助空气加热器来对用于客舱供暖的空气进行加热。此外还已知这样的水加热器,它们对在水循环中的水进行加热,其中,水又被用于对用于客舱的空气进行空气加热。此外还已知燃料加热器、油加热器等等。
在电加热装置中已知设有多个加热元件,其中,加热元件具有至少一个加热部件和多个接触部件以及在必要时具有电绝缘件,从而所述至少一个加热部件设置在接触部件之间,以便接触部件能够与所述至少一个加热部件电接触并且将所述至少一个加热部件连接到电位差。
为此,功率开关装置被设置,通过该功率开关装置,加热元件能够与电位差接通或切断,一方面是为了产生电流并且对加热元件进行加热,或者另一方面是为了阻止产生电流,以便阻止对加热元件进行加热。
就此而言,在现有技术中已知,每两个加热元件在电力方面并联以形成加热元件的二元组,且加热元件的二元组在它们的一个接触部件上与第一电位连接并且在它们的另一接触部件上通过功率开关与第二电位连接。如果现在将一个加热元件二元组的功率开关闭合,那么该加热元件二元组的两个加热元件中有电流流过并且发热。
在现有技术中,设有多个这样的加热元件二元组,它们分别通过一个功率开关可控制。也就是说,在这里,总共设有数量是加热元件的一半的功率开关,因为加热元件均成对地接线并且分别由一个功率开关来控制。
为了对加热装置的期望加热功率进行控制,功率开关通过脉宽调制(PWM)控制方式进行控制。同样也已知的是,在时间上错开地对加热元件二元组的各个功率开关进行激活,以便在时间上使经过所有加热元件的电流稳定并且避免出现电流尖峰。
但是,这还是一直有这样的缺点:由于将加热元件成对地接线,相应流过的最大电流比较大。
如果为了避免前面提到的缺点而将功率开关的数量翻倍,来为每个加热元件提供一个功率开关,以便细化控制,那么将大大提高成本。
发明内容
本发明的目的是提供电加热装置的一种工作方法,通过该方法可以在减少电流尖峰的条件下实现控制的简化,其中,加热装置的成本仍然没有显著增加。本发明的目的还在于在低成本下提供一种合适的加热装置。
关于电加热装置的目的通过权利要求1的特征得以实现。
本发明的一种实施例涉及一种电加热装置,该电加热装置具有多个电加热元件,其中,相应的电加热元件具有第一电接触元件和第二电接触元件以及至少一个加热部件,其中,第一和第二电接触元件与所述至少一个电加热部件的电接触;该电加热装置还包括第一电压连接元件和第二电压连接元件;该电加热装置还包括多个第一开关元件和多个第二开关元件,其中,包括两个电加热元件的二元组分别被接线成,使得两个电加热元件的两个第一电接触元件均通过一个第一开关元件与第一电压连接元件可通断地连接,以及二元组的一个第二电接触元件均通过一个第二开关元件并且二元组的另一个第二电接触元件均通过另一个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接。因此可实现,所有加热元件可通过对第一开关元件和第二开关元件的操纵来单独控制,例如用于PWM控制,而不是对于每个电加热元件来说都需要一个独立的开关元件。
同样有利的是,对于二元组的两个加热元件的每个第一加热元件,其第二接触元件通过所述的一个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接,并且对于二元组的两个加热元件的每个第二加热元件,其第二接触元件通过所述的另一个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接。因此同样可有利地实现,所有加热元件可以通过对第一开关元件和第二开关元件的控制来单独控制,例如用于PWM控制,而不是对于每个电加热元件来说都需要一个独立的开关元件。
根据另一种实施例,也有利的是,给包括两个电加热元件的二元组分配第三加热元件,从而形成加热元件的三元组,其中,包括三个电加热元件的三元组分别被接线成,使得三个电加热元件的三个第一电接触元件均通过一个第一开关元件与第一电压连接元件可通断地连接,以及三元组的一个第二接触元件均通过第一个第二开关元件、三元组的第二个第二接触元件均通过第二个第二开关元件并且三元组的第三个第二接触元件通过第三个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接。因此可以提供一种电加热装置,该电加热装置被设计成具有包括三个电加热元件的三元组,其中,每个三元组分别是可单独控制的并且开关元件的数量仍然保持在较低水平。
在这里也有利的是,对于三元组的三个加热元件的每个第一加热元件,其第二接触元件通过所述一个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接;对于三元组的三个加热元件的每个第二加热元件,其第二接触元件通过所述第二个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接;并且对于三元组的三个加热元件的每个第三加热元件,其第二接触元件通过所述第三个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接。
在另一种实施例中,也适宜的是,给包括两个电加热元件的二元组分配N-2个加热元件,从而形成加热元件的N元组,其中,包括N个电加热元件的N元组分别被接线成,使得N个电加热元件的N个第一电接触元件均通过一个第二开关元件与第一电压连接元件可通断地连接,以及N元组的第一个第二接触元件均通过第一个第二开关元件、N元组的第二个第二接触元件均通过第二个第二开关元件并且N元组的第三个第二接触元件均通过第三个第二开关元件、N元组的第n个第二接触元件均通过第n个第二开关元件、N元组的第N-1个第二接触元件均通过第N-1第二开关元件并且N元组的第N个第二接触元件均通过第N个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接,其中,N为2或者更大的自然数并且n为4到N-2的自然数。
也有利的是,对于N元组的N个加热元件的每个第一加热元件,其第二接触元件通过所述第一个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接;对于N元组的N个加热元件的每个第二加热元件,其第二接触元件通过所述第二个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接;对于N元组的N个加热元件的每个第三加热元件,其第二接触元件通过所述第三个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接;对于N元组的N个加热元件的每个第n加热元件,其第二接触元件通过所述第n个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接;对于N元组的N个加热元件的每个第N-1加热元件,其第二接触元件通过第N-1个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接;并且对于N元组的N个加热元件的每个第N加热元件,其第二接触元件通过所述第N个第二开关元件与第二电压连接元件可通断地连接,其中,N为2或更大的自然数,并且n为4到N-2的自然数。
根据一种有利的实施例,电开关元件是可电子控制的开关元件。因此可以实现比如可应用于机动车辆的一种合适的电子控制。
特别有利的是,电开关元件是可电子控制的功率开关元件。因此有利地使得提供一种紧凑的电子控制单元成为可能,通过该电子控制单元,很大的电流也是可适当控制的,特别是也可用于低压或高压应用。在这里,高压应用将在大于60V的电压下进行工作。
在另一种实施例中适宜的是,电开关元件是电子控制单元的一部分,该电子控制单元是电加热装置的组成部分。在这里,将电子控制单元集成到电加热装置中是特别节省空间的并且也使安装变得容易。
还有利的是,设有散热器元件,并且散热器元件被设置成与电加热元件热接触,用于将热量从电加热元件释放到在散热器元件处绕流和/或在散热器元件中流过的介质中。因此可实现,进行良好的传递到待加热介质上的热传递。散热器元件在这里可以优选为波纹翅片或叠置翅片等等。
特别有利的是,散热器元件被设置成,使得每一个电加热元件分别设有至少一个与其相邻的散热器元件。因此可以有利地实现从所有电加热元件到待加热介质的热传递。
关于方法的目的通过权利要求12的特征得以实现。
本发明的一种实施例涉及根据本发明的电加热装置的一种工作方法,其中,对第一开关元件和第二开关元件进行有针对性的控制,以便受控地对电加热元件进行加热。
在这里也有利的是,对第一开关元件和/或第二开关元件进行控制,以便单独受控地对每个加热元件进行加热。
其他有利的设计方案是通过下面的附图描述以及通过从属权利要求进行描述。
附图说明
下面基于多个实施例根据附图中的各图对本发明进行详细说明。
在附图中:
图1示出了一种根据本发明的电加热装置的示意图,
图2示出了用于说明本发明的图表,以及
图3示出了另一种根据本发明的电加热装置的示意图。
附图标记
1电加热装置
2电加热元件
3第一电接触元件
4第二电接触元件
5加热部件
6第一电压连接元件
7第二电压连接元件
8散热器元件
S11第一开关元件
S12第一开关元件
S13第一开关元件
S14第一开关元件
S21第二开关元件
S22第二开关元件
S23第二开关元件
具体实施方式
图1示出了电加热装置1的示意图。电加热装置1优选被用作一个加热器或者辅助加热器,所述加热器或者辅助加热器用于机动车辆,特别是也可用于电动汽车。电加热装置1可以被规定用于对空气进行加热,该空气例如是用于机动车辆内室的。
电加热装置1具有多个电加热元件2。这些加热元件2可以例如被设置在加热网的平面内或者按照其他方式设置。
每个电加热元件2在这里具有第一电接触元件3、第二电接触元件4以及至少一个加热部件5。在这里,也可以设有多个这样的加热部件5。这个加热部件5或者这些加热部件5在这里并联地与第一接触元件3和第二接触元件4接触,是这个加热部件5还是这些加热部件5视设有的加热部件5的数量而定。加热部件5例如可以被设计成正温度系数热敏电阻(PTC)元件。替代地,它们也可以被设计成具有负温度系数热敏电阻(NTC)特性的电阻元件。
第一和第二电接触元件3、4在这里与加热元件2的至少一个电加热部件5或者是多个电加热部件5形成电接触。
此外,电加热装置1还具有第一电压连接元件6和第二电压连接元件7,它们用于将电加热元件2连接到外部电源上。在这里,第一电压连接元件6与第一电位连接并且第二电压连接元件7与第二电位连接,使得电加热装置1被连接到电位差上。
此外,电加热装置1还具有多个第一开关元件S11、S12、S13和S14以及多个第二开关元件S21和S22。第一开关元件S11到S14将加热元件2电连接到第一电压连接元件6并且第二开关元件S21和S22将加热元件2电连接到第二电压连接元件7。下面对这种电连接方式进行说明。
图1示出了包括两个电加热元件2的二元组分别被接线成,使得相应的二元组的两个电加热元件2的两个第一接触元件3均通过一个第一开关元件S11、S12、S13、S14与第一电压连接元件6可通断地连接,此外,二元组的一个第二接触元件4均通过一个第二开关元件S21并且二元组的另一个第二接触元件4均通过另一个第二开关元件S22与第二电压连接元件7可通断地连接。
因此实现了,通过适当地操纵以及断开或者是闭合各个开关元件S11到S22,可以单独地给所有各个加热元件2供电,例如在PWM控制中。
为此,例如,对于二元组的两个加热元件2的每个第一加热元件2,其第二接触元件4通过所述的一个第二开关元件S21与第二电压连接元件7可通断地连接,并且对于二元组的两个加热元件2的每个第二加热元件2,其第二接触元件4通过所述的另一个第二开关元件S22与第二电压连接元件7可通断地连接。
根据一种有利的实施例,电开关元件S11到S22是可电子控制的开关元件,例如是可电子控制的功率开关元件。
根据一种有利的实施例,电开关元件S11到S22是电子控制单元的一部分,该电子控制单元是电加热装置1的组成部分。
在电加热装置1中还有利的是,设有多个散热器元件8,这些散热器元件被设置成与电加热元件2热接触,以便促进热量从电加热元件2释放到在散热器元件8处绕流和/或在散热器元件8中流过的介质。
根据一种实施例,这些散热器元件8被设置成,使得每一个电加热元件2分别设有至少一个与其相邻的散热器元件8,如在图1中示例性地所示。
这些散热器元件8可以可替代地按照其他方式设置和/或其他用于空气流控制的元件也可以被设置。
在图1中所示的电加热装置1允许一种使电加热装置1工作的方法,使得对第一开关元件S11到S14和第二开关元件S21和S22进行有针对性的控制,以便受控地对电加热元件2进行加热。在这里,可以共同地或者交替地或者单独地对相应的开关元件S11到S22进行控制,使得例如通过对流经加热部件5的电流进行PWM控制来对各个加热元件2进行有针对性的加热。因此,例如可以通过PWM控制相继地对加热元件2进行加热。
相应地,对第一开关元件S11到S14和/或第二开关元件S21和S22进行控制,以便单独受控地对每个加热元件进行加热。
图2示出了用于说明控制方法的图表。在这里,电流I被表示为时间t的函数。
从时刻t0到t1,开关S11是闭合的并且开关S12到S14是断开的。此外,开关S21是闭合的并且开关S22是断开的。也就是说,有电流流过第一加热元件2,这可从图1的左边看出。从t1到t2,开关S11和/或开关S21也是断开的,从而没有电流流过。
从时刻t2到t3,开关S11是闭合的并且开关S12到S14是断开的。此外,开关S22是闭合的并且开关S21是断开的。也就是说,有电流流过第二加热元件2,这可从图1的左边看出。从t3到t4,开关S11和/或开关S22也是断开的,从而没有电流流过。
从时刻t4到t5,开关S12是闭合的并且开关S11、S13和S14是断开的。此外,开关S21是闭合的并且开关S22是断开的。也就是说,有电流流过第三加热元件2,这可从图1的左边看出。从t5到t6,开关S12和/或开关S21也是断开的,从而没有电流流过。
从时刻t6到t7,开关S12是闭合的并且开关S11、S13和S14是断开的。此外,开关S22是闭合的并且开关S21是断开的。也就是说,有电流流过第四加热元件2,这可从图1的左边看出。从t7到t8,开关S12和/或开关S22也是断开的,从而没有电流流过。
从时刻t8到t9,开关S13是闭合的并且开关S11、S12和S14是断开的。此外,开关S21是闭合的并且开关S22是断开的。也就是说,有电流流过第五加热元件2,这可从图1的左边看出。从t9到t10,开关S13和/或开关S21也是断开的,从而没有电流流过。
从时刻t10到t11,开关S13是闭合的并且开关S11、S12和S14是断开的。此外,开关S22是闭合的并且开关S21是断开的。也就是说,有电流流过第六加热元件2,这可从图1的左边看出。从t11到t12,开关S13和/或S22也是断开的,从而没有电流流过。
从时刻t12到t13,开关S14是闭合的并且开关S11、S12和S13是断开的。此外,开关S21是闭合的并且开关S22是断开的。也就是说,有电流流过第七加热元件2,这可从图1的左边看出。从t13到t14,开关S14和/或开关S21也是断开的,从而没有电流流过。
从时刻t14到t15,开关S14是闭合的并且开关S11、S12和S13是断开的。此外,开关S22是闭合的并且开关S21是断开的。也就是说,有电流流过第八加热元件2,这可从图1的左边看出。从t15到t16,开关S14和/或开关S22也是断开的,从而没有电流流过。
因此,可以对所有加热元件2进行控制。于是,通过受控电流的时间,例如可以实现PWM控制。
图3示出了另一根据本发明的电加热装置1的示意图。电加热装置1优选被用作加热器或者辅助加热器,所述加热器或者辅助加热器用于机动车辆,特别是也可用于电动汽车。电加热装置1可以被规定用于对空气进行加热,该空气例如是用于机动车辆内室的。
电加热装置1具有多个电加热元件2。这些加热元件2同样例如可以设置在加热网的平面内或者按照其他方式设置。
在这里,每个电加热元件2在这里具有第一电接触元件3、第二电接触元件4以及至少一个加热部件5。在这里,也可以设置多个这样的加热部件5。这个加热部件5或者这些加热部件5在这里并联地与第一接触元件3和第二接触元件4接触,是这个加热部件5还是这些加热部件5视所设置的加热部件5的数量而定。加热部件5例如可以被设计成PTC元件。替代地,它们也可以被设计成具有NTC特性的电阻元件。
第一和第二电接触元件3、4在这里与加热元件2的所述至少一个电加热部件5或者是多个电加热部件5形成电接触。
此外,电加热装置1还具有第一电压连接元件6和第二电压连接元件7,它们用于将相应的电加热元件2连接到外部电源上。在这里,第一电压连接元件6与第一电位连接并且第二电压连接元件7与第二电位连接,使得电加热装置1被连接到电位差上,例如被连接到电池上。
此外,电加热装置1还具有多个第一开关元件S11、S12和S13以及多个第二开关元件S21、S22和S23。第一开关元件S11到S13将加热元件2电连接到第一电压连接元件6并且第二开关元件S21、S22和S23将加热元件2电连接到第二电压连接元件7。下面对电连接方式进行说明。
为此,第一三元组的电加热元件2的第一电接触元件3分别通过第一开关元件S11与第一电压连接元件6连接。此外,第二三元组的电加热元件2的第一电接触元件3分别通过第一开关元件S12与第一电压连接元件6连接。此外,第三三元组的电加热元件2的第一电接触元件3分别通过第一开关元件S13与第一电压连接元件6连接。对电加热装置1进行控制,使得通过适当地控制以及断开或者是闭合各个开关元件S11到S23,能够给所有各个加热元件2单独供电,例如在PWM控制中。
为此,例如,对于1区、2区和3区的三元组的三个加热元件2的每个第一加热元件2,其第二接触元件4通过第一个第二开关元件S21与第二电压连接元件7可通断地连接,并且对于三元组的三个加热元件2的每个第二加热元件2,其第二接触元件4通过第二个第二开关元件S22与第二电压连接元件7可通断地连接。同样,对于三元组的三个加热元件2的每个第三加热元件2,其第二接触元件4通过第三个第二开关元件S23与第二电压连接元件7可通断地连接。
根据一种有利的实施例,电开关元件S11至S23是可电子控制的开关元件,例如是可电子控制的功率开关元件。
根据一种有利的实施例,电开关元件S11至S23是电子控制单元的一部分,该电子控制单元是电加热装置1的组成部分。
在电加热装置1中还有利的是,设有散热器元件8,这些散热器元件被设置成与电加热元件2热接触,以便促进热量从电加热元件2释放到在散热器元件8处绕流和/或在散热器元件8中流过的介质。
根据一种实施例,散热器元件8被设置成,使得每一个电加热元件2分别设有至少一个与其相邻的散热器元件8,如在图3中示例性所示。这些散热器元件8可以可替代地按照其他方式设置和/或其他用于空气流控制的元件也可以被设置。
在图3中所示的电加热装置1允许一种使电加热装置1工作的方法,使得对第一开关元件S11到S13和第二开关元件S21、S22和S23进行有针对性的控制,以便受控地对电加热元件2进行加热。在这里,可以共同地或者交替地或者单独地对相应的开关元件S11到S23进行控制,使得例如通过对流经加热部件5的电流的PWM控制来对各个加热元件2进行有针对性的加热。因此,例如可以通过PWM控制来相继地对加热元件2进行加热。
相应地,对第一开关元件S11到S13和/或第二开关元件S21、S22和S23进行控制,以便单独受控地每个加热元件进行加热。
图3的电加热装置1也可以这样理解:给包括两个电加热元件2的二元组分别分配第三加热元件2,从而形成电加热元件2的三元组,其中,包括三个电加热元件2的三元组分别被接线成,使得三个电加热元件2的三个第一电接触元件3均通过一个第一开关元件S11、S12、S13与第一电压连接元件6可通断地连接,以及三元组的一个第二接触元件4均通过第一个第二开关元件S21、三元组的第二个第二接触元件4均通过第二个第二开关元件S22并且三元组的第三个第二接触元件4均通过第三个第二开关元件S23与第二电压连接元件7可通断地连接。
相应地,对于三元组的三个加热元件2的每个第一加热元件2,其第二接触元件4通过所述第一个第二开关元件S21与第二电压连接元件7可通断地连接;对于三元组的三个加热元件2的每个第二加热元件2,其第二接触元件4通过所述第二个第二开关元件S22与第二电压连接元件7可通断地连接;并且对于三元组的三个加热元件2的每个第三加热元件2,其第二接触元件4通过所述第三个第二开关元件S23与第二电压连接元件7可通断地连接。
一般而言,这也可以被表达成,给包括两个电加热元件的二元组分配N-2个加热元件,从而形成加热元件的N元组,其中,包括N个电加热元件2的N元组分别被接线成,使得N个电加热元件2的N个第一电接触元件3均通过一个第一开关元件S11、S12、S13、S14、……与第一电压连接元件6可通断地连接,以及N元组的每个第一个第二接触元件4均通过第一个第二开关元件S21、S22、S23、……S2N-1、S2N、N元组的每个第二个第二接触元件4均通过第二个第二开关元件S21、S22、S23、……S2N-1、S2N并且N元组的每个第三个第二接触元件4均通过第三个开关元件S21、S22、S23、……S2N-1、S2N、N元组的每个第N-1个第二接触元件4均通过第N-1个第二开关元件S21、S22、S23、……S2N-1、S2N并且N元组的每个第N个第二接触元件4均通过第N个第二开关元件S21、S22、S23、……S2N-1、S2N与第二电压连接元件7可通断地连接,其中,N为2或者更大的自然数。
相应地,对于N元组的N个加热元件2的每个第一加热元件,其第二接触元件4通过所述第一个第二开关元件S21、S22、S23、……S2N-1、S2N与第二电压连接元件7可通断地连接;对于N元组的N个加热元件2的每个第二加热元件2,其第二接触元件4通过所述第二个第二开关元件S21、S22、S23、……S2N-1、S2N与第二电压连接元件7可通断地连接;对于N元组的每个第三加热元件2,其第二接触元件4通过所述第三个第二开关元件S21、S22、S23、……S2N-1、S2N与第二电压连接元件7可通断地连接,等等;对于N元组的N个加热元件的每个第N-1加热元件2,其第二接触元件4通过所述第N-1个第二开关元件S21、S22、S23、……S2N-1、S2N与第二电压连接元件7可通断地连接;并且对于N元组的N个加热元件2的每个第N加热元件2,其第二接触元件4通过所述第N个第二开关元件S21、S22、S23、……S2N-1、S2N与第二电压连接元件7可通断地连接,其中,N为2或更大的自然数。
Claims (13)
1.电加热装置(1),所述电加热装置包括多个电加热元件(2),其中,相应的电加热元件(2)具有第一电接触元件(3)和第二电接触元件(4)以及至少一个加热部件(5),其中,所述第一电接触元件和第二电接触元件(3、4)与所述至少一个加热部件(5)形成电接触;
所述电加热装置还包括第一电压连接元件(6)和第二电压连接元件(7);
所述电加热装置还包括多个第一开关元件(S11、S12、S13、S14)以及多个第二开关元件(S21、S22),
其中,包括两个电加热元件(2)的二元组分别被接线成,使得所述两个电加热元件(2)的两个第一电接触元件(3)均通过一个所述第一开关元件(S11、S12、S13、S14)与所述第一电压连接元件(6)可通断地连接,以及
所述二元组的一个所述第二电接触元件(4)均通过一个第二开关元件(S21、S22)并且所述二元组的另一个所述第二电接触元件(4)均通过另一个第二开关元件(S21、S22)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接。
2.如权利要求1所述的电加热装置(1),其特征在于,对于所述二元组的两个电加热元件(2)的每个第一加热元件(2),其第二接触元件(4)通过所述的一个第二开关元件(S21、S22)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接;并且对于所述二元组的两个电加热元件(2)的每个第二加热元件(2),其第二接触元件(4)通过所述的另一个第二开关元件(S21、S22)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接。
3.如权利要求1或2所述的电加热装置(1),其特征在于,给包括两个电加热元件(2)的二元组分配第三加热元件(2),从而形成电加热元件(2)的三元组,其中,包括三个电加热元件(2)的三元组分别被接线成,使得三个电加热元件(2)的三个第一电接触元件(3)均通过一个所述第一开关元件(S11、S12、S13、S14)与所述第一电压连接元件(6)可通断地连接,以及所述三元组的第一个所述第二接触元件(4)均通过第一个第二开关元件(S21、S22、S23)、所述三元组的第二个所述第二接触元件(4)均通过第二个第二开关元件(S21、S22、S23)并且所述三元组的第三个所述第二接触元件(4)均通过第三个第二开关元件(S21、S22、S23)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接。
4.如权利要求3所述的电加热装置(1),其特征在于,对于所述三元组的三个电加热元件(2)的每个第一加热元件(2),其第二接触元件(4)通过所述第一个第二开关元件(S21、S22、S23)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接;对于所述三元组的三个电加热元件(2)的每个第二加热元件(2),其第二接触元件(4)通过所述第二个第二开关元件(S21、S22、S23)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接;并且对于所述三元组的三个电加热元件(2)的每个第三加热元件(2),其第二接触元件(4)通过所述第三个第二开关元件(S21、S22、S23)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接。
5.如权利要求1、2、3或4所述的电加热装置(1),其特征在于,给包括两个电加热元件(2)的二元组分配N-2个电加热元件(2),从而形成电加热元件的N元组,其中,包括N个电加热元件(2)的N元组分别被接线成,使得N个电加热元件(2)的N个第一电接触元件(3)均通过一个所述第一开关元件(S11、S12、S13、S14、……)与所述第一电压连接元件(6)可通断地连接,以及N元组的第一个第二接触元件(4)均通过第一个第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)、N元组的第二个第二接触元件(4)均通过第二个第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)、N元组的第三个第二接触元件(4)均通过第三个第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)、N元组的第n个第二接触元件(4)均通过第n个第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)、N元组的第N-1个第二接触元件(4)均通过第N-1个第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)并且N元组的第N个第二接触元件(4)均通过第N个第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接,其中,N为2或更大的自然数,并且n为4到N-2的自然数。
6.如权利要求5所述的电加热装置(1),其特征在于,对于所述N元组的N个电加热元件(2)的每个第一加热元件(2),其第二接触元件(4)通过所述第一个第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接;对于所述N元组的N个电加热元件(2)的每个第二加热元件(2),其第二接触元件(4)通过所述第二个第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接;对于所述N元组的N个电加热元件(2)的每个第三加热元件(2),其第二接触元件(4)通过所述第三个第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接;对于所述N元组的N个电加热元件(2)的每个第N-1加热元件(2),其第二接触元件(4)通过所述第N-1个第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接;并且对于所述N元组的N个电加热元件(2)的每个第N加热元件(2),其第二接触元件(4)通过所述第N个第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)与所述第二电压连接元件(7)可通断地连接,其中,N为2或者更大的自然数。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的电加热装置(1),其特征在于,所述第一开关元件(S11、S12、S13、S14)和第二开关元件(S21、S22)为电开关元件(S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23),所述电开关元件(S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23)是可电子控制的开关元件。
8.如权利要求7所述的电加热装置(1),其特征在于,所述电开关元件(S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23)是可电子控制的功率开关元件。
9.如权利要求7或8所述的电加热装置(1),其特征在于,所述电开关元件(S11、S12、S13、S14、S21、S22、S23)是电子控制单元的一部分,该电子控制单元是电加热装置(1)的组成部分。
10.如前述权利要求中任一项所述的电加热装置(1),其特征在于,设有多个散热器元件(8),并且所述散热器元件被设置成与所述电加热元件(2)热接触,用于将热量从所述电加热元件(2)释放到在所述散热器元件(8)处绕流和/或在所述散热器元件中流过的介质中。
11.如前述权利要求中任一项所述的电加热装置(1),其特征在于,所述散热器元件(8)被设置成,使得每一个所述电加热元件(2)分别设有至少一个与其相邻的散热器元件(8)。
12.如前述权利要求中任一项所述的电加热装置(1)的工作方法,其特征在于,对所述第一开关元件(S11、S12、S13、S14、……)和所述第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)进行有针对性的控制,以便受控地对所述电加热元件(2)进行加热。
13.如权利要求8所述的方法,其特征在于,对所述第一开关元件(S11、S12、S13、S14、……)和/或所述第二开关元件(S21、S22、S23、……、S2N-1、S2N)进行控制,以便单独受控地对每个电加热元件(2)进行加热。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019219915.1 | 2019-12-17 | ||
DE102019219915 | 2019-12-17 | ||
DE102020000642.6A DE102020000642A1 (de) | 2019-12-17 | 2020-01-31 | Elektrische Heizeinrichtung und Verfahren zum Betreiben der elektrischen Heizeinrichtung |
DE102020000642.6 | 2020-01-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112996150A true CN112996150A (zh) | 2021-06-18 |
Family
ID=76085152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011485052.4A Pending CN112996150A (zh) | 2019-12-17 | 2020-12-16 | 电加热装置和电加热装置的工作方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210185764A1 (zh) |
CN (1) | CN112996150A (zh) |
DE (1) | DE102020000642A1 (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2878316A1 (fr) * | 2004-11-25 | 2006-05-26 | Valeo Climatisation Sa | Dispositif de chauffage electrique, notamment pour appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation de vehicule |
CN101334213A (zh) * | 2007-04-27 | 2008-12-31 | 法雷奥热系统公司 | 机动车通风、加热和/或空调设备的附加电加热气流装置 |
CN103918347A (zh) * | 2011-08-30 | 2014-07-09 | 沃特洛电气制造公司 | 热阵列系统 |
CN108738177A (zh) * | 2017-04-25 | 2018-11-02 | 马勒国际公司 | 电加热装置 |
CN108882403A (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-23 | 马勒国际公司 | 电加热装置 |
CN109693514A (zh) * | 2017-10-23 | 2019-04-30 | 埃贝赫卡腾有限两合公司 | 用于机动车辆的电加热器 |
CN110050507A (zh) * | 2016-12-19 | 2019-07-23 | Bsh家用电器有限公司 | 家用器具装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5650694A (en) * | 1995-03-31 | 1997-07-22 | Philips Electronics North America Corporation | Lamp controller with lamp status detection and safety circuitry |
US6137502A (en) * | 1999-08-27 | 2000-10-24 | Lexmark International, Inc. | Dual droplet size printhead |
ES2201937B1 (es) * | 2003-11-03 | 2005-02-01 | Bsh Electrodomesticos España, S.A. | Procedimiento para el funcionamiento de un circuito convertidor. |
US7332692B2 (en) * | 2005-05-06 | 2008-02-19 | Illinois Tool Works Inc. | Redundant control circuit for hot melt adhesive assembly heater circuits and temperature sensors |
US8027572B2 (en) * | 2008-02-22 | 2011-09-27 | Baxter International Inc. | Dialysis machine having multiple line voltage heater |
US8689860B2 (en) * | 2009-07-10 | 2014-04-08 | Keihin Corporation | Vehicular air conditioning apparatus |
JP5677109B2 (ja) * | 2010-03-01 | 2015-02-25 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド用基板、インクジェット記録ヘッド及び記録装置 |
US8324813B1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-12-04 | Universal Lighting Technologies, Inc. | Electronic ballast with frequency independent filament voltage control |
CN112972857A (zh) * | 2015-09-09 | 2021-06-18 | 费雪派克医疗保健有限公司 | 对呼吸回路的分区加热 |
-
2020
- 2020-01-31 DE DE102020000642.6A patent/DE102020000642A1/de active Pending
- 2020-12-16 US US17/123,940 patent/US20210185764A1/en not_active Abandoned
- 2020-12-16 CN CN202011485052.4A patent/CN112996150A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2878316A1 (fr) * | 2004-11-25 | 2006-05-26 | Valeo Climatisation Sa | Dispositif de chauffage electrique, notamment pour appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation de vehicule |
CN101334213A (zh) * | 2007-04-27 | 2008-12-31 | 法雷奥热系统公司 | 机动车通风、加热和/或空调设备的附加电加热气流装置 |
CN103918347A (zh) * | 2011-08-30 | 2014-07-09 | 沃特洛电气制造公司 | 热阵列系统 |
CN110050507A (zh) * | 2016-12-19 | 2019-07-23 | Bsh家用电器有限公司 | 家用器具装置 |
CN108738177A (zh) * | 2017-04-25 | 2018-11-02 | 马勒国际公司 | 电加热装置 |
CN108882403A (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-23 | 马勒国际公司 | 电加热装置 |
CN109693514A (zh) * | 2017-10-23 | 2019-04-30 | 埃贝赫卡腾有限两合公司 | 用于机动车辆的电加热器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102020000642A1 (de) | 2021-06-17 |
US20210185764A1 (en) | 2021-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6720536B2 (en) | Electric heating device | |
CN109693514B (zh) | 用于机动车辆的电加热器 | |
US6940050B2 (en) | Electric heating device comprising a plurality of heating elements | |
DE102011011366B4 (de) | Elektrische Heizung und Baueinheit hierfür | |
US10957952B2 (en) | Heatable battery | |
US10616959B2 (en) | Electric heating device | |
US20110091190A1 (en) | Heater particularly for a motor vehicle hvac system | |
CN111356251B (zh) | 电热器的操作方法 | |
EP3584808B1 (en) | Ptc heating module for heating a fluid | |
US11309719B2 (en) | Battery for a motor vehicle and method for operating a battery | |
US20100315048A1 (en) | Voltage step-up circuit | |
WO2012143193A1 (de) | Elektrische heizung, fahrzeug mit elektrischer heizung sowie verfahren zum steuern einer elektrischen heizung | |
US20140145651A1 (en) | Battery Balancing with Reduced Circuit Complexity | |
US20100222937A1 (en) | Heater control system | |
CN112996150A (zh) | 电加热装置和电加热装置的工作方法 | |
KR102102742B1 (ko) | 전력 변환기 | |
JP3999672B2 (ja) | 駆動装置 | |
CN112822808B (zh) | 加热模块 | |
CN106131978A (zh) | 用于控制发热元件的机械继电器和固态继电器 | |
US20160087317A1 (en) | Traction battery heater control | |
CN112672443A (zh) | 用于hv部件的pwm操控的方法 | |
JP2024529512A (ja) | バッテリを加熱するための方法及びバッテリ | |
CN211684580U (zh) | 一种空调ptc加热总成 | |
EP3490335B1 (en) | Positive temperature coefficient (ptc) heater | |
CN116762251A (zh) | 开关箱 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20240927 |