CN201405970Y - 车用智能电热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车用智能电热装置，在电热回路中增加一个带过电保护的电源转接器将加热电路独立出来，增加一个智能控制模块，智能检测用电器使用状态，自动切换使用模式，保证电热组合中电流稳定，不会造成电流频繁较大波动，不会影响原车的电气参数和各项性能指标，不会对电池寿命造成影响，同时大大降低功耗，可达到节能50％的效果，电热手套和护膝单只内部电热丝采用独特的双线绕制方式以及端口采用四端子无线磁性接触式或接插件有线接触式，同时加入了防反接防短路防水等人性化设计。发热装置的工作状态互不影响，任一只丢失或意外损坏其他可正常使用。每只使用时温度都控制在50℃左右，手感舒适，不会造成局部冷热不匀。

Description

车用智能电热装置

技术领域

本实用新型涉及电动自行车用电热保暖防寒装置的相关技术领域，尤其涉及一种可以智能检测自动转换工作状态的高节能车用智能电热装置。

背景技术

目前，常见的电动车电热产品是将电热丝固定在手套及护膝内并与手套上的触点相连，车把手上安装有与车载电源相连的触点上，骑车时，握住车把使手套和车把上的触点连通实现供电。现有产品要求用户具备一定的电路知识，使用万用表、烙铁头等非一般家用电器直接将线接在电动车电池上、车前大灯的电路上或电门的开关上，不易安全安装和使用；车把手上的电源触点大面积的暴露在外，容易造成短路而损坏原车电路；没有独立的保护电路，直接影响原车电路的安全性能。

根据两个手套内电热丝的连接方式，可分为串联设计和并联设计两种：串联设计的产品使用时要求用户两手同时紧握车把，任何一个接触不好就导致双手都不能加热，任意一只丢失或意外损坏时另一只无法工作，使用不便，性价比较低；并联设计的产品加热电流大1倍，十分费电，严重影响原车的正常性能。此外，由于现有串联或并联设计的产品都是将电热丝直接连接电源，不通过任何控制装置，电路工作暂态极不稳定，电流波动很大，对车辆正常工作产生很大的不良影响，大大缩短电池寿命。

实用新型内容

克服现有电动车的防寒电热产品中存在的不易安装、不安全、使用不便、功耗大、效率低、电流波动大，影响车辆工作和电池寿命等缺陷，本实用新型提供一种可自动检测用户使用状态、快速切换使用模式的高节能高稳态车用智能电热装置，通过增设电源转接器以便于安装，通过增设智能电热控制电路自动根据电热用品的使用状态来切换工作模式，来达到降低功耗、平稳电流、不影响车辆工作和电池寿命的目的。

为此，本实用新型采用以下技术方案：

一种车用智能电热装置，包括至少两组发热装置，其特征在于它还包括电源转接器和电热控制电路，所述的电源转接器至少包括一个输入端和至少一个输出端，输入端连接电源，该电源可以是电动车的蓄电池，一个输出端连接电热控制电路；所述的电热控制电路设有分别对应各组发热装置的至少两组连接端口，电热控制电路根据发热装置的连接状态控制发热装置的工作状态。本方案采用可直接使用的电源转接器，不需要使用万用表，烙铁等工具对原车进行改造，直接连接在相应的端口上即可，易于安装。每组发热装置的工作状态都根据使用情况的变化而自动调整，不会因为任意一只的接触不良、丢失或意外损坏而影响其他部件的工作；电热控制电路根据发热装置的连接数量自动调整工作状态，维持电路电流基本稳定，不会影响车辆的正常使用和电池的使用寿命。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采取如下技术措施：

所述电源转接器的输出端数量为2个，另一个输出端连接车用驱动电路，输入端和输出端都设有插接连接件，插接方式便于安装连接。

所述的电热控制电路包括相连的两个单通道双向继电器和触发这两个单通道双向继电器的双三极管开关电路，双三极管开关电路中的两个三极管的基极分别连接在一个单通道双向继电器上，所述的每组发热装置内采用两条电热丝双线绕制，同一组的两条电热丝分别有一端对应车载电源的正极和负极，其余两端对应两个单通道双向继电器的其中之一。当两个单通道双向继电器只有一个连接有发热装置时，双三极管开关电路只有对应的一个三极管导通、另一个截止，双向继电器之间无电流，所连接的发热装置内的两条电热丝形成串联回路；当两个单通道双向继电器都连接有发热装置时，两个三极管都导通，两个单通道双向继电器都被触发，电流从继电器之间流过，两组发热装置中各有一条电热丝工作并与继电器形成串联回路。

所述的电热控制电路包括一双通道双向继电器和连于双通道双向继电器触发端上的双三极管开关电路，双三极管开关电路中的两个三极管的基极分别连接在双通道的一个通道上，所述的每组发热装置内采用两条电热丝双线绕制，同一组的两条电热丝分别有一端对应车载电源的正极和负极，其余两端对应双通道双向继电器的一个通道。当双通道双向继电器只连接有一组发热装置时，双三极管开关电路只有对应的一个三极管导通、另一个截止，双通道之间不连通，所连接的发热装置内的两条电热丝形成串联回路；当双通道双向继电器的两个通道都连接有发热装置时，两个三极管都导通，双通道双向继电器被触发，双通道互相连通，两组发热装置中各有一条电热丝工作并与继电器形成串联回路。

所述的电热控制电路包括一双通道双向继电器和连于双通道双向继电器触发端上的三极管开关电路，该三极管开关电路中三极管的通断由一与门芯片触发，与门芯片具有两个信号检测端，这两个信号检测端分别连接在双通道的一个通道上，所述的每组发热装置内采用两条电热丝双线绕制，同一组的两条电热丝分别有一端对应车载电源的正极和负极，其余两端对应双通道双向继电器的一个通道。当双通道双向继电器的两个通道都连接有发热装置时，与门芯片输出高电平，使三极管导通而触发双通道双向继电器，两组发热装置中各有一条电热丝工作并与继电器形成串联回路。上述的三种情况中，电热控制电路都会根据发热装置的连接情况自动改变串联回路的构成情况，没有用到并联，避免的电流过大情况，节省电源。又因其自适应功能，一组发热装置的接触不良、丢失或意外损坏时其他发热装置仍可正常工作，每只使用时温度都控制在50℃左右，手感舒适，不会造成局部冷热不匀。

所述电热控制电路包括相连的两个单通道双向继电器和连于单通道双向继电器触发端上的三极管开关电路，该三极管开关电路中三极管的通断由一与门芯片触发，与门芯片具有两个信号检测端，这两个信号检测端分别连接在一个单通道双向继电器上，所述的每组发热装置包括双线绕制的两条电热丝，同一组的两条电热丝分别有一端对应车载电源的正极和负极，其余两端对应两个单通道双向继电器的其中之一。实现方案与上述双通道双向继电器基本相同。

所述的电热控制电路通过若干组接触式连接组件与各组发热装置相连，每组接触式连接组件包括与电热控制电路相连并固定于车上的母口连接器、与各组发热装置相连的公口连接器，母口连接器上设有若干凹槽，凹槽底部设有触片，公口连接器上设有对应的凸起，凸起上设有触头。现有的设于车把上的触点往往是一块简单的触片，直接暴露在外，安全性差。本方案采用的公母口连接器设计是车上的接触点位于凹槽中，不会轻易触碰到，安全性好。

所述电源转接器与电热控制电路相连的输出端和输入端之间设有保险丝，防止了装置因短路等现象而造成的安全隐患。

所述电源转接器的输入端为一母插座头，连接电动车驱动电路的输出端为一公插座头，连接电热控制电路的输出端为一插接件，电热控制电路设有与插接件对应的插接口。电源转接器的输入端和连接电动车驱动电路的输出端这样设计，能更好地与现有电动车的相关接口相配套，插接件-插接口方式装卸方便，连接可靠。

所述的发热装置为两组，分别设于一对手套的左右手套内或一对护膝的左右护膝内。

此外所述的发热装置也可以是两两串联的四组发热装置，分别设于一对手套的左右手套内和一对护膝的左右护膝内，手套内的发热装置和护膝内的发热装置上分别设有相对应的连接件。用户可以根据需要选择。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：带过电保护的插接式电源转接器便于安装，连接可靠，使用安全；电热控制电路能智能地检测使用状态，自动切换使用模式，保证电热组合中电流稳定，不会造成电流频繁较大波动，不会影响原车的电气参数和各项性能指标，不会对电池寿命造成影响，同时大大降低功耗；各发热点的工作状态互不影响，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的电路结构示意图。

图2为本实用新型实施例2的电路结构示意图。

图3为本实用新型实施例3的电路结构示意图。

图4为本实用新型实施例4的电路结构示意图。

图5为固定在电动车把手上的接触端子(四芯连接器母口)结构示意图。

图6为固定在手套上的接触端子(四芯连接器公口)结构示意图。

图7为发热装置绕线方法示意图。

图8为护膝片发热装置设置在雨披或其他外套中的构造示意图。

图9为电动车整体电路框图。

图10为电源转接器结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示的一种车用智能电热装置的电路结构中，左手套发热装置LE1、右手套发热装置RI1各包括两条电热丝支路，每条电热丝支路的两端分别连接有接触端子L_in+、L+、L-、L_out-和R_in+、R+、R-、R_out-。电热控制电路采用一个双通道双向继电器，电路设有与所述发热装置的接触端子相对应的接触端子L+、L-、R+、R-，所述接触端子安装于电动车把手上，并分别与继电器触点以及电源正负端连接(与电源正负端连接的接触端子图中未示出)。

电热控制电路采用一个双通道双向继电器LY2，其触发端由两个串联的三极管Q1、Q2组成的开关电路控制，所述三极管Q1、Q2触发端分别和电热控制电路中与左右两组发热装置对应的继电器触点L+、R+连接，当左右两组发热装置的接触端子同时与电热控制电路上的接触端子接通时，两个三极管Q1、Q2均导通，以触发所述双通道双向继电器LY2。

控制过程如下：

①当仅使用左手套时，Q1导通、Q2截止，LY2不动作，电流方向：L_in+——＞L+——＞L-——＞L_out-，左手内两根电热丝均发热。

②当仅使用右手时，Q2导通、Q1截止，LY2不动作，电流方向：R_in+——＞R+——＞R-——＞R_out-，右手内两根电热丝均发热。

③当两手同时使用时，Q1导通、Q2导通，LY2动作，电流方向：L_in+——＞L+——＞R-——＞R_out-，左右手内部都只有一根电热丝发热。

设计制作一个电源转接器，如图10所示，母插座头1接蓄电池，公插座头3接原电动车接入蓄电池插头，接插件5与母插座头1间串接一个2A的保险丝4，接插件5另一端接入连接到智能控制电路盒，控制盒放在车龙头空盒中，也可挂在车把等其他方便位置，控制盒内部有开关、LED指示灯、智能控制电路、两组(每组含4根分线)电热手套输出总线，每组总线接入一个四芯连接器母口，如图5所示。图5中6为四芯连接器母口载体，7为凹槽及底端的4个凸型金属弹力触片，8则是4根引线。将两母口分别固定在两个车把手上，调整角度，使它们可以很好的接触到固定在手套上的四芯连接器公口，如图6所示。图6中9为四芯连接器公口载体，10为4个凸起公触头，11为手套内两根电热丝的四端。如图7所示的单只手套内部的两根电热丝盘绕方式以及与公口的四个公触点的连接方式，细线12为左手中L_in+至L+间的电热丝或右手中R-至R_out-间的电热丝，粗线13为左手中L-至L_out-间的电热丝或右手中R_in+至R+间的电热丝，端口14为固定在右手套上的用于连接护膝的接插件一端。相应接插件另一端15固定在右袖口内侧，如图8所示。通过两根固定在雨披的内部的导线连接到雨披内部的两个电热护膝片16与17上，电热护膝片16与17采用串联的方式连接。电热护膝片16、17用纽扣或拉链固定在雨披内部，在不使用时，可以自由取下。闭合开关，LED指示灯亮，电流从电车的电源正极经转接器、保险丝流入智能控制模块，再经两组输出总线流经手套中电热丝后回到负极。骑车时右手一般是要握住车把的，右手套使用时电流通过14流经16和17，护膝发热，右手套不用则护膝不会发热。电动车整体电路框图可参见图9。

实施例2：

与实施例1实现方案基本相同，区别在于电热控制电路不同，如图2所示，采用两个单通道双向继电器RY1、RY2，其控制原理与实施例1中的单继电器控制思想基本相同。

实施例3

与实施例1结构基本相同，区别在于电热控制电路不同，如图3所示，采用与门控制，具体选用COMS型。采用一个双通道双向继电器RY1，其触发端由一个三极管Q1开关电路控制，所述三极管Q1由输出信号触发，与门U1A的两个输入端分别和电热控制电路中与左右两组发热装置对应的继电器触点L+、R+连接。

控制过程如下：

①单独使用左手时，与门U1A的Pin1采集到高电位，Pin2采集到低电位，此时Pin3输低电位，Q1截止，RY1不动作，电流方向：L_in+——＞L+——＞L-——＞L_out-，左手内两根电热丝均发热。

②当仅使用右手时，与门U1A的Pin1采集到低电位，Pin2采集到高电位，此时Pin3输低电位，Q1截止，RY1不动作，电流方向：R_in+——＞R+——＞R-——＞R_out-，右手内两根电热丝均发热。

③当两手同时使用时，与门U1A的Pin1采集到高电位，Pin2采集到高电位，此时Pin3输高电位，Q1导通，RY1动作，电流方向：L_in+——＞L+——＞R-——＞R_out-，左右手内部都只有一根电热丝发热。

实施例4：

与实施例3实现方案基本相同，区别在于电热控制电路不同，如图4所示，采用两个单通道双向继电器RY1、RY2，其控制原理与实施例3中的一个双通道双向继电器控制思想基本相同。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种车用智能电热装置，包括至少两组发热装置，其特征在于它还包括电源转接器和电热控制电路，所述的电源转接器至少包括一个输入端和至少一个输出端，输入端连接电源，输出端连接电热控制电路；所述的电热控制电路设有分别对应各组发热装置的至少两组连接端口，电热控制电路根据发热装置的连接状态控制发热装置的工作状态。

2.根据权利要求1所述的车用智能电热装置，其特征在于所述电源转接器的输出端为2个，另一个输出端连接车用驱动电路。

3.根据权利要求2所述的车用智能电热装置，其特征在于所述的电热控制电路包括相连的两个单通道双向继电器和触发这两个单通道双向继电器的双三极管开关电路，双三极管开关电路中的两个三极管的基极分别连接在一个单通道双向继电器上，所述的每组发热装置包括双线绕制的两条电热丝，同一组的两条电热丝分别有一端对应车载电源的正极和负极，其余两端对应两个单通道双向继电器的其中之一。

4.根据权利要求2所述的车用智能电热装置，其特征在于所述的电热控制电路包括一双通道双向继电器和连于双通道双向继电器触发端上的双三极管开关电路，双三极管开关电路中的两个三极管的基极分别连接在双通道的一个通道上，所述的每组发热装置包括双线绕制的两条电热丝，同一组的两条电热丝分别有一端对应车载电源的正极和负极，其余两端对应双通道双向继电器的一个通道。

5.根据权利要求2所述的车用智能电热装置，其特征在于所述的电热控制电路包括相连的两个单通道双向继电器和连于单通道双向继电器触发端上的三极管开关电路，该三极管开关电路中三极管的通断由一与门芯片触发，与门芯片具有两个信号检测端，这两个信号检测端分别连接在一个单通道双向继电器上，所述的每组发热装置包括双线绕制的两条电热丝，同一组的两条电热丝分别有一端对应车载电源的正极和负极，其余两端对应两个单通道双向继电器的其中之一。

6.根据权利要求2所述的车用智能电热装置，其特征在于所述的电热控制电路包括一双通道双向继电器和连于双通道双向继电器触发端上的三极管开关电路，该三极管开关电路中三极管的通断由一与门芯片触发，与门芯片具有两个信号检测端，这两个信号检测端分别连接在双通道的一个通道上，所述的每组发热装置包括双线绕制的两条电热丝，同一组的两条电热丝分别有一端对应车载电源的正极和负极，其余两端对应双通道双向继电器的一个通道。

7.根据权利要求3或4或5或6所述的车用智能电热装置，其特征在于所述的电热控制电路通过若干组接触式连接组件与各组发热装置相连，每组接触式连接组件包括与电热控制电路相连并固定于车上的母口连接器、与各组发热装置相连的公口连接器，母口连接器上设有若干凹槽，凹槽底部设有触片，公口连接器上设有对应的凸起，凸起上设有触头。

8.根据权利要求3或4或5或6所述的车用智能电热装置，其特征在于所述电源转接器与电热控制电路相连的输出端和输入端之间设有保险丝。

9.根据权利要求7所述的车用智能电热装置，其特征在于所述电源转接器的输入端为一母插座头，连接车用驱动电路的输出端为一公插座头，连接电热控制电路的输出端为一插接件，电热控制电路设有与插接件对应的插接口。

10.根据权利要求3或4或5或6所述的车用智能电热装置，其特征在于所述的发热装置为两组，分别设于一对手套的左右手套内或一对护膝的左右护膝内。

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