CN204392593U - 一种ptc加热器、ptc加热控制装置、空调及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆工程技术领域，提供一种PTC加热器、PTC加热控制装置、空调及车辆，所述PTC加热器包括PTC芯片，用于产生热量；至少两片散热片，分别对应空调的不同区域设置，且各所述散热片上均设置有所述PTC芯片，用于散出所述PTC芯片产生的热量；框体，各所述散热片固定设置在所述框体中；以及连接器，设置于所述框体的底部，所述连接器与所述PTC芯片连接。本实用新型所述的PTC加热器通过至少两片散热片的设置，可实现对空调的分区控制。

Description

一种PTC加热器、PTC加热控制装置、空调及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种PTC加热器、PTC加热控制装置、空调及车辆。

背景技术

在冬季，燃油车辆内的采暖一般是利用发动机冷却水式的采暖系统，这种取暖方式依赖于汽车发动机的工作状态。但是在汽车刚开始启动的一段时间内，车内的温度上升比较慢。随着顾客对舒适性要求的提高，冬季暖风升温慢已成为一个亟需解决的问题。

目前解决此问题的方案就是在汽车空调上增加PTC(PositiveTemperature Coefficient，正温度系数)加热器。随着分区空调的发展，人们对分区控制温度的要求也越来越高。但是，现有的PTC加热器中的散热片都是采用一整片设计，无法实现对空调不同区域的分区控制，当左右两侧不需要同时开启时，系统也只能全部开启，造成能源的浪费；由于PTC芯片粘接在散热片中，整体强度较低，如果散热片面积过大，将可能导致受应力变形，造成接触不良的问题，同时在较差的路况中可能会使发热元件PTC在散热片中脱落。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种PTC加热器，可实现对空调的分区控制。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种PTC加热器，设置于空调上，所述PTC加热器包括：PTC芯片，用于产生热量；至少两片散热片，分别对应空调的不同区域设置，且各所述散热片上均设置有所述PTC芯片，用于散出所述PTC芯片产生的热量；框体，各所述散热片固定设置在所述框体中；以及连接器，设置于所述框体的底部，所述连接器与所述PTC芯片连接。

进一步的，所述连接器包括凹槽，所述凹槽中容置有控制电路，所述控制电路用于通过控制PTC芯片产生的热量，以控制各所述散热片开闭或调节散热功率。

进一步的，所述PTC加热器还包括：绝缘胶体，设置于所述凹槽内，用于将控制电路固定在所述凹槽中。

进一步的，所述PTC加热器还包括：散热装置，设置于所述控制电路的上部，用于散出所述控制电路产生的热量。

进一步的，所述框体包括：外框和外框盖板，所述外框与所述外框盖板盖合，以固定各所述散热片。

进一步的，所述框体还包括：中挡板，设置于任意两片散热片之间，分隔散热；以及中盖板，设置于所述中挡板顶端，用于与所述中挡板配合固定各所述散热片。

相对于现有技术，本实用新型所述的PTC加热器具有以下优势：

本实用新型所述的PTC加热器中设置有至少两片散热片，且每片散热片上均设置有PTC芯片，可分别控制各所述散热片的开闭，从而实现对空调的分区控制，避免浪费能源。

本实用新型的另一目的在于提出一种PTC加热控制装置，可实现对空调的分区控制。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种PTC加热控制装置，所述PTC加热控制装置包括：信号采集电路，用于采集当前车辆的相关参数；以及控制器，用于在满足以下条件的任意一者或多者时，控制所述PTC加热器中的对应散热片开启：空调不同区域的温度设定值≥最大制热温度值；鼓风机档位开关开启；发动机转速>设定转速且车辆的当前电压值在设定电压范围内；以及车辆内部温度<第一设定温度、车辆外部温度<第二设定温度且发动机冷却液的当前水温<第三设定温度。

所述PTC加热控制装置与上述PTC加热器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的又一目的在于提出一种空调，可实现对空调的分区控制。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种空调，设置所述PTC加热器以及所述PTC加热控制装置。

进一步的，所述PTC加热器通过分区隔板固定在所述空调的暖风芯体的一侧，且所述分区隔板设置在所述PTC加热器中任意两片散热片之间。

所述空调与上述PTC加热器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的再一目的在于提出一种车辆，可实现对空调的分区控制。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆，设置有上述空调。

所述车辆与上述PTC加热器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的PTC加热器的主视图；

图2为本实用新型实施例所述的PTC加热器的后视图；

图3为本实用新型实施例所述的PTC加热器的爆炸图；

图4为本实用新型实施例所述的PTC加热控制装置的模块结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的PTC加热控制装置的工作流程图；

图6为本实用新型的空调的部分结构示意图。

附图标记说明：

1-散热片，11-导电片，12-翅片，13-插脚，2-连接器，21-凹槽，22-控制电路，23-插针，3-框体，31-外框，32-外框盖板，33-中挡板，341-第一上挡板，342-第二上挡板，343-左挡板，344-右挡板，345-下挡板，35-中盖板，361-左盖板，362-右盖板，4-散热装置，5-信号采集电路，6-控制器，71-暖风芯体，72-分区隔板，73-空调壳体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型PTC加热器，设置于空调上，所述PTC加热器包括：PTC芯片(图中未示出)，用于产生热量；至少两片散热片1，分别对应空调的不同区域设置，且各所述散热片1上均设置有所述PTC芯片，用于散出所述PTC芯片产生的热量；框体3，各所述散热片1固定设置在所述框体3中；以及连接器2，设置于所述框体3的底部，所述连接器2与所述PTC芯片连接。

本实用新型所述的PTC加热器中设置有至少两片散热片，且每片散热片上均设置有PTC芯片，可分别控制各所述散热片的开闭从而实现对空调的分区控制，避免能源的浪费；同时由于分区控制，散热面积减小，可提高在装配过程中粘接的强度以及抗应力能力。

图3所示，所述连接器2包括凹槽21，所述凹槽21中容置有控制电路22，所述控制电路22用于通过控制PTC芯片产生的热量，以控制各所述散热片1开闭或调节散热功率的。此外，本实用新型PTC加热器还包括绝缘胶体，设置于所述凹槽21内，用于将所述控制电路22固定在所述凹槽21中，可防止所述控制电路22的移动。在本实施例中，所述绝缘胶体的材质为透明绝缘的硅胶，但并不以此为限。

本实用新型PTC加热器还包括散热装置4，设置于所述控制电路22的上部，用于散出所述控制电路22产生的热量。所述散热装置4可与连接器3注塑成一体，其中所述散热装置4的一面为平面(如图3所示)，另一面设置有凸起部(如图2所示)，通过所述凸起部的设置，便于可快速及时的将所述控制电路22产生的热量散发出来，保证所述控制电路22的安全性。

如图3所示，所述框体3包括外框31和外框盖板32，且所述外框31和外框盖板32均由一种尼龙和玻璃纤维的塑料一体注塑成型；所述框体3内设有多个挡板(以所述散热片1的数量为两片为例)，其中：上部的第一上挡板341、第二上挡板342；左右中各一个挡板(即左挡板343、中挡板33、右挡板344)，左右中三个挡板与下部的下挡板345连接在一起，可托住各所述散热片1，使所述散热片1稳定的固定在所述框体3内。由于各所述挡板的设置，有利于所述散热片1的散热，同时可防止所述散热片1与空调壳体73(如图6所示)的直接接触，避免造成空调壳体因温度过高产生变形甚至燃烧。其中，中挡板33设置于任意两片散热片1之间，在横向上分隔两片所述散热片1，使各所述散热片1之间的散热不受影响；在纵向上加强稳固，与中盖板35(所述中盖板35设置在所述中挡板33的顶端)共同作用防止散热片1向上窜动。此外，通过左盖板361、右盖板362和中盖板35的设置，可将两片所述散热片1的四个角固定。所述外框31和外框盖板32扣合在一起，实现对各所述散热片1上下左右的固定。通过框体3中各部件的设置，可使所述散热片1的固定更加牢固，同时确保所述散热片1的散热性能。

各所述散热片1均包括：导电片11，连接所述PTC芯片以及控制电路22，用于将所述控制电路22发送的信号传输至所述PTC芯片；以及翅片12，任意两片导电片11之间均匀设置有多片翅片12；用于散出所述PTC芯片产生的热量。在本实施例中，所述导电片为铝片，但并不以此为限。

所述导电片11上连接有插脚13，所述插脚13与所述连接器2上的插针23配合设置，使所述导电片11与控制电路22能够形成通路。

如图4所示，本实用新型PTC加热控制装置包括信号采集电路5，用于采集当前车辆的相关参数；控制器6用于在满足以下条件的任意一者或多者时，控制所述PTC加热器中的对应散热片1开启：空调不同区域的温度设定值≥最大制热温度值；鼓风机档位开关开启；发动机转速>设定转速且车辆的当前电压值在设定电压范围内；以及车辆内部温度<第一设定温度、车辆外部温度<第二设定温度且发动机冷却液的当前水温<第三设定温度。

其中，所述控制器6接收控制不同区域的温度设定值，并判断各所述温度设定值与最大制热温度值的大小。所述控制器6连接所述鼓风机档位开关，由所述控制器6判断所述鼓风机档位开关是否开启。在所述鼓风机档位开关开启后，进一步确定是否开启对应的散热片1，首先要考虑整车的负荷情况，在保证车辆能够正常行驶的情况下，才开启对应的散热片1。所述负荷参数为发动机转速以及车辆的当前电压，在发动机转速>设定转速且车辆的当前电压值在设定电压范围内时，才能够开启对应的散热片1。其中，所述设定转速为800r/min，所述电压设定范围为11V-15V。所述控制器6还需要根据当前环境参数，确定是否开启对应的散热片1。所述当前环境参数包括由车内温度传感器采集的车辆内部温度、车外温度传感器采集的车辆内部温度以及水温传感器采集的发动机冷却液的当前水温。综合判断三个温度，当所述车辆内部温度<第一设定温度、所述车辆外部温度<第二设定温度且所述发动机冷却液的当前水温<第三设定温度时，才开启对应的散热片1；同时可根据三个温度值确定输出的功率值，进而调整对应的散热片1的散热功率。确认输出功率的方法为：当所述车辆内部温度≤0℃且所述车辆外部温度≤-10℃且所述发动机冷却液的当前水温≤40℃时，PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)功率值为100％；随三个温度值的上升PWM功率值下降，当所述车辆内部温度≥第一设定温度、所述车辆外部温度≥第二设定温度且所述发动机冷却液的当前水温≥第三设定温度时，PWM功率值为0％，也就是关闭对应的散热片1。

其中，所述第一设定温度≥5°、第二设定温度≥10°以及第三设定温度≥70°，但并不以此为限。

所述控制器6通过双区控制信号线传输控制信号至所述控制电路22以控制各所述散热片1的开启或关闭；通过PWM信号线传输数据信号至所述控制电路22以调节各所述散热片1的散热功率。

下面以一具体实施对本实用新型PTC加热控制装置作详细介绍(如图5所示)，其中，所述散热片的数量为两片。

控制器接收对空调不同区域的温度设定值，判断各所述温度设定值是否≥最大制热温度值，如果是，则对应区域的散热片进入逻辑判断阶段；否则，关闭对应区域的散热片。

所述逻辑判断为：

所述控制器判断鼓风机档位开关是否开启，如果鼓风机档位开关为关闭，则关闭对应的散热片；如果开启，则根据转速传感器采集的发动机转速以及电压传感器采集的车辆当前电压U，进一步判断是否满足：所述转速>800r/min且11V<U<15V，如果不满足，则关闭对应的散热片；如果满足，则根据车内温度传感器采集的车辆内部温度、车外传感器采集的车辆外部温度以及水温传感器采集的发动机冷却液的当前水温，进一步判断是否满足：内部温度<10°、外部温度<5°且当前水温<70°，如果不满足，则关闭对应的散热片；如果满足，所述控制器根据所述车辆内部温度、外部温度以及当前水温确定输出功率，从而调节对应散热片的散热功率。

其中，在控制器判断空调不同区域的温度设定值≥最大制热温度值，且鼓风机档位开关为开启后，所述控制器才需要根据信号采集电路采集的相关参数对对应的散热片(即PTC芯片)进行逻辑判断。由于PTC芯片耗电量大，首先要考虑整车的负荷情况，保证车辆能够在正常行驶的情况下，才能开启对应的散热片。其中，所述负荷参数为车辆的当前电压值和发动机转速，当转速>800r/min，且电压U为11V<U<15V时，才能够开启对应的散热片。

控制器根据当前环境参数，包括内部温度、外部温度以及冷却液的当前水温，综合判断：当内部温度<10°、外部温度<5°且当前水温<70°时才开启对应的散热片。控制器根据内部温度、外部温度以及当前水温可确定输出的功率值，通过PWM信号线(如图4所示)将数据信号传输至控制电路，以调节对应散热片的散热功率，从而准确控制各区域的散热片的散热效率，避免资源的浪费。

本实用新型空调设置有所述PTC加热器及所述PTC加热控制装置，图6所示仅为所述空调的部分结构示意图(以两片散热片1为例)。其中，所述PTC加热器通过分区隔板72固定在所述空调的暖风芯体71的一侧，且所述分区隔板72设置在所述PTC加热器中两片散热片1之间，将两片散热片分隔开，避免各散热片之间的相互影响，在气流流过所述暖风芯体71时，由于分区隔板72的分隔密封作用，使得气流分成两个方向，在空调壳体73内形成分区加热；同时所述分区隔板72可加强对所述PTC加热器固定，避免在车辆行驶时，所述PTC加热器从空调上脱落。

本实用新型车辆设置有所述空调，其中，所述车辆与上述的空调、PTC加热控制装置以及PTC加热器相对于现有技术具有的优势相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PTC加热器，设置于空调上，其特征在于，所述PTC加热器包括：

PTC芯片，用于产生热量；

至少两片散热片(1)，分别对应空调的不同区域设置，且各所述散热片(1)上均设置有所述PTC芯片，用于散出所述PTC芯片产生的热量；

框体(3)，各所述散热片(1)固定设置在所述框体(3)中；以及

连接器(2)，设置于所述框体(3)的底部，所述连接器(2)与所述PTC芯片连接。

2.根据权利要求1所述的一种PTC加热器，其特征在于，所述连接器(2)包括凹槽(21)，所述凹槽(21)中容置有控制电路(22)，所述控制电路(22)用于通过控制PTC芯片产生的热量，以控制各所述散热片(1)开闭或调节散热功率。

3.根据权利要求2所述的一种PTC加热器，其特征在于，所述PTC加热器还包括：

绝缘胶体，设置于所述凹槽(21)内，用于将控制电路(22)固定在所述凹槽(21)中。

4.根据权利要求2或3所述的一种PTC加热器，其特征在于，所述PTC加热器还包括：

散热装置(4)，设置于所述控制电路(22)的上部，用于散出所述控制电路(22)产生的热量。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种PTC加热器，其特征在于，所述框体(3)包括：

外框(31)和外框盖板(32)，所述外框(31)与所述外框盖板(32)盖合，以固定各所述散热片(1)。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种PTC加热器，其特征在于，所述框体(3)还包括：

中挡板(33)，设置于任意两片散热片(1)之间，分隔散热；以及

中盖板(35)，设置于所述中挡板(33)的顶端，用于与所述中挡板(33)配合固定各所述散热片(1)。

7.一种PTC加热控制装置，其特征在于，所述PTC加热控制装置包括：

信号采集电路(5)，用于采集当前车辆的相关参数；以及

控制器(6)，用于在满足以下条件的任意一者或多者时，控制根据权利要求1-6中任一项所述的PTC加热器中的对应散热片(1)开启：

空调不同区域的温度设定值≥最大制热温度值；

鼓风机档位开关开启；

发动机转速>设定转速且车辆的当前电压值在设定电压范围内；以及

车辆内部温度<第一设定温度、车辆外部温度<第二设定温度且发动机冷却液的当前水温<第三设定温度。

8.一种空调，其特征在于，设置有根据权利要求1-6中任一项所述的一种PTC加热器以及根据权利要求7所述的一种PTC加热控制装置。

9.根据权利要求8所述的一种空调，其特征在于，所述PTC加热器通过分区隔板(72)固定在所述空调的暖风芯体(71)的一侧，且所述分区隔板(72)设置在所述PTC加热器中任意两片散热片(1)之间。

10.一种车辆，其特征在于，设置有根据权利要求8或9所述的一种空调。