CN209274318U - 电动汽车加热器的控制系统和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电动汽车加热器的控制系统和电动汽车。该系统包括：电源、继电器、加热器和整车控制器，其中所述继电器内置通断保护开关和线圈，所述通断保护开关的一端与所述电源的正极相连接；所述加热器的一端与所述通断保护开关的另一端相连接，所述加热器的另一端与所述电源的负极相连接，所述整车控制器的输入端与暖风请求开关相连接，所述整车控制器的输出端与所述线圈的一端相连接，所述线圈的另一端接一低电源电压。该控制系统提高了电动汽车使用的可靠性，降低了整车故障的风险和成本。

Description

电动汽车加热器的控制系统和电动汽车

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车加热器的控制系统和电动汽车。

背景技术

随着新能源汽车行业的不断发展，技术标准的不断提升，新能源汽车凭借其独特的魅力已经在市场上站稳了脚跟，受到用户的青睐。而汽车空调系统也成为车辆的基本配置。从行业的现有情况分析，电动汽车主要采取清洁无污染的正温度系数特性(PositiveTemperature Coefficient；以下简称：PTC) 加热器来采暖，然后利用PTC控制器对PTC加热器的工作进行控制，该技术虽然能有效的对PTC加热器工作模式进行控制，但是PTC控制器本身在电动车系统里容易受电压扰动，通过PTC控制器的绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGate Bipolar Transistor；以下简称：IGBT)内部G-G端的寄生米勒电容耦合到IGBT的G极，造成IGBT的G极扰动，冲击过程中导致米勒电容击穿损坏，形成短路，进而在整车上电时空调预充电阻回路上形成大电流，继而烧毁空调系统的预充电阻，引发整车绝缘故障的问题。该风险问题不仅会给用户带来不好的使用体验，而且还会增加我们车辆的维修成本。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电动汽车加热器的控制系统和电动汽车，可以有效地提高电动汽车加热器使用的可靠性，并在一定程度上降低了成本。

第一方面，本申请实施例提供一种电动汽车加热器的控制系统，包括：

电源；

继电器，所述继电器内置通断保护开关和线圈，所述通断保护开关的一端与所述电源的正极相连接；

加热器，所述加热器的一端与所述通断保护开关的另一端相连接，所述加热器的另一端与所述电源的负极相连接；

整车控制器，所述整车控制器的输入端与暖风请求开关相连接，所述整车控制器的输出端与所述线圈的一端相连接，所述线圈的另一端接一低电源电压。

其中在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：热电阻温度传感器；所述整车控制器还包括检测端；

所述热电阻温度传感器的一端与所述整车控制器的检测端相连接，所述热电阻温度传感器的另一端接地。

其中在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：温度保护开关；

所述温度保护开关的一端与所述线圈的另一端相连接，所述温度保护开关的另一端接所述低电源电压。

其中在一种可能的实现方式中，所述加热器包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的一端与所述通断保护开关的另一端相连接，所述第一电阻的另一端与所述电源的负极相连接，所述第二电阻和所述第一电阻相并联。

其中在一种可能的实现方式中，所述的系统还包括：保险丝；

所述保险丝的一端与所述电源的正极相连接，所述保险丝的另一端与所述通断保护开关的一端相连接。

其中在一种可能的实现方式中，所述热电阻温度传感器包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述检测端相连接，所述第三电阻的另一端接地。

第二方面，本申请实施例提供一种电动汽车，包括如上所述的电动汽车加热器的控制系统。

以上技术方案中，通过相互连接的电源、继电器和加热器，以及与继电器相连接的整车控制器，实现对继电器工作状态的控制，同时该继电器又可对加热器的工作状态进行控制，提高了电动汽车加热控制系统使用的可靠性，降低了整车故障的风险和整车成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请电动汽车加热器的控制系统的一实施例的结构示意图；

图2为本申请电动汽车加热器的控制系统的另一实施例的结构示意图。

附图标号

11 电源

12 继电器

13 加热器

14 整车控制器

15 热电阻温度传感器

S1 通断保护开关

S2 温度保护开关

SF 保险丝

L 线圈

IN 输入端

OUT 输出端

dec 检测端

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

图1为本申请电动汽车加热器的控制系统的一实施例的结构示意图，如图1所示，上述系统可以包括：

电源11。

该电源11的规格可根据实际需要进行选择，一般来说，由于电动汽车需要较大的功率，因此该电源11一般都是100V以上，优选地，本实施例中电源11的额定电压为320V。

继电器12，所述继电器12内置通断保护开关S1和线圈L，所述通断保护开关S1的一端与所述电源11的正极相连接。

具体地，上述通断保护开关S1选择性地和常开触点和常闭触点相连接，且上述常开触点和常闭触点两者之间有一个公共端，在线圈L没有带电情况下，常闭触点和公共端是短接的，常开触点和公共端是开路的；线圈L带电以后，常开触点和公共端是短接的，常闭触点和公共端是开路的。在实际应用中，上述继电器12的型号可为HFE80V-20B。

加热器13，所述加热器13的一端与所述通断保护开关S1的另一端相连接，所述加热器13的另一端与所述电源11负极相连接。

进一步而言，本申请中的加热器13用于提供暖气给电动汽车，由于加热器13与电动汽车的通断保护开关S1相连接，故该加热器13是否进行加热受到继电器12的控制。

在实际应用中，可利用电流流过导体的焦耳效应产生的热能对物料进行电阻加热，故上述加热器13可由两个相互并联的电阻组成，即第一电阻R1 和第二电阻R2，第一电阻R1的一端与通断保护开关S1的另一端相连接，第一电阻R1的另一端与所述电源的负极相连接，上述R1的功率为1.1kw，上述R2的功率为1.4kw。

整车控制器14，所述整车控制器14的输入端IN与暖风请求开关相连接，所述整车控制器14的输出端OUT与所述线圈L的一端相连接，所述线圈L 的另一端接一低电源电压。

具体地，上述整车控制器14(Vehicle Control Unit；以下简称：VCU)是整个电动汽车的核心控制部件，用于控制下层的各部件控制器的动作，下文将对本申请中VCU的控制逻辑进行详细描述。

上述VCU具有输入端IN、检测端dec和输出端OUT，正如上文所述，上述输入端IN与暖风请求开关相连接，而检测端dec与一热电阻温度传感器 15的一端相连接，该热电阻温度传感器15的另一端接地，用于检测加热器 13的实时温度，同时输出端OUT与继电器12中线圈L的一端相连接。这样，在开启暖风请求开关之后，并在检测到加热器13的温度小于第一设定阈值时，整车控制器14的输出端OUT可输出一定的电能，通过电转磁可吸引继电器12中的线圈L带电，从而控制加热器13进行加热。在实际应用中，上述线圈L两端的额定电压为12V，额定功率为3W，其阻值为48欧姆。

具体地，上述热电阻温度传感器15包括第三电阻R3，上述第三电阻R3 的一端与上述检测端dec相连接，上述第三电阻R3的另一端接地。

在实际应用中，当开启暖风开关时，一般需要鼓风机处于非零档位，同时需要进一步判断压缩机是否开启，也就是说，当开启暖风请求开关同时鼓风机处于非零档位时，再判断是否开启了压缩机，若已经开启了压缩机，则需关闭压缩机，并使得VCU的输出端OUT输出一定的电能，使继电器12 的公共端和常开触点相短接，加热器13进行加热；若未开启压缩机，则需通过上述热电阻温度传感器15继续判断加热器13的当前温度是否小于上述第一设定阈值，如判断结果是当前温度大于或等于上述第一设定阈值时，则 VCU的输出端OUT不输出电能，如判断结果是当前温度小于上述第一设定阈值时，则使得VCU的输出端OUT输出一定的电能，使继电器12的公共端和常开触点相短接，加热器13进行加热。

在一具体实施方式中，上述热电阻温度传感器15的型号为KST17-19。

其中，上述第一设定阈值可以在具体实现时，根据实现需求进行自行设定，本申请对上述第一设定阈值的大小不作限定，举例来说，上述第一设定阈值可为100℃。

上述电动汽车加热器的控制系统中，通过相互连接的电源11、继电器12 和加热器13，以及与继电器12相连接的整车控制器14，实现对继电器12工作状态的控制，同时该继电器12又可对加热器13的工作状态进行控制，提高了电动汽车加热控制系统使用的可靠性，降低了整车故障的风险和整车成本。

图2为本申请电动汽车加热器的控制系统的另一实施例的结构示意图，如图2所示，上述系统还可包括温度保护开关S2和保险丝(Safety Fuse；以下简称：SF)，上述温度保护开关S2的一端与上述线圈L的另一端相连接，上述温度保护开关S2的另一端接所述低电源电压。上述SF的一端与上述电源11的正极相连接，上述SF的另一端与上述通断保护开关S1的一端相连接，上述SF的取值可为15A，500V。

具体地，上述温度保护开关S2在加热器13的温度升高到第二设定阈值时断开，以及在加热器13的温度降低至第三设定阈值时，自动闭合，以实现对加热器13的保护。而上述SF也基于同样原理实现对整个控制系统的保护，本申请采用温度保护开关S2以及SF的双重保护，增加了该控制系统的可靠性和安全性。

同样地，本实施例对上述第二设定阈值和第三设定阈值的大小不作限定，优选地，上述第二设定阈值的范围为124℃～136℃，上述第三设定阈值的范围为85℃～115℃。

本申请实施例还提供一种电动汽车，上述电动汽车可以包括本申请图1 和图2所示实施例提供的电动汽车加热器的控制系统。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种电动汽车加热器的控制系统，其特征在于，所述的系统包括：

电源；

继电器，所述继电器内置通断保护开关和线圈，所述通断保护开关的一端与所述电源的正极相连接；

加热器，所述加热器的一端与所述通断保护开关的另一端相连接，所述加热器的另一端与所述电源的负极相连接；

整车控制器，所述整车控制器的输入端与暖风请求开关相连接，所述整车控制器的输出端与所述线圈的一端相连接，所述线圈的另一端接一低电源电压。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：热电阻温度传感器；所述整车控制器还包括检测端；

所述热电阻温度传感器的一端与所述整车控制器的检测端相连接，所述热电阻温度传感器的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：温度保护开关；

所述温度保护开关的一端与所述线圈的另一端相连接，所述温度保护开关的另一端接所述低电源电压。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加热器包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的一端与所述通断保护开关的另一端相连接，所述第一电阻的另一端与所述电源的负极相连接，所述第二电阻和所述第一电阻相并联。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括：保险丝；

所述保险丝的一端与所述电源的正极相连接，所述保险丝的另一端与所述通断保护开关的一端相连接。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述热电阻温度传感器包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述检测端相连接，所述第三电阻的另一端接地。

7.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1～6任一项所述的电动汽车加热器的控制系统。