CN216943000U - 除霜系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种除霜系统及具有其的车辆，除霜系统包括：控制器；除霜器，除霜器包括发热部、散热风机和温控开关组件，其中，发热部与除霜器的外部电源连接，温控开关组件与控制器电性连接，控制器用于采集温控开关组件的温度信号；仪表总线系统，仪表总线系统与发热部电性连接，仪表总线系统与控制器通信，控制器根据温控开关组件的温度信号和散热风机的工况中的至少一个控制散热风机通电工作，以及控制器根据温控开关组件的温度信号控制发热部是否与外部电源导通。这样设置能够控制散热风机通电工作，使除霜器内的余热能够散出，并能够起到防止发热部过热的作用，解决了除霜器易引起火灾的问题，提高了除霜系统的安全性能。

Description

除霜系统及具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种除霜系统及具有其的车辆。

背景技术

除霜器，汽车上定义为给前风挡玻璃除雾、除霜的装置。传统客车通过发动机驱动，发动机在工作过程中会产生大量热量，一般车辆会通过水循环对发动机进行散热，因为水介质散热的便利性，传统客车除霜器均为水冷式。最近几年，随着新能源汽车的兴起，客车动力由发动机逐步转向电机驱动，电机散热介质也是水，但因电机效率高，产生的热量少，其冷却水温度较低，无法继续沿用传统的水冷式除霜器。高压除霜器应运而生，其直接连通动力电池高压直流电即可发热工作，不需要接水管，简化了车上的管路系统。高压除霜器内部的发热元件为PTC。作为一种新型热敏电阻材料，PTC具有性能稳定、升温迅速、受电源电压波动影响小等特性，由其制成的各种加热器产品，已成为金属电阻丝类发热材料最理想的替代产品。目前已大量应用于汽车空调、除霜器、暖风机上。由于水冷式除霜器的工作温度不高，其内部的散热风机即使不工作也不会发生热量聚集导致火灾问题。而高压电除霜因为是电加热，温度较高，当散热不好时，热量聚集容易产生火灾风险。因此，高压除霜器的控制相较水冷式除霜器提出了新的要求。

目前客车上的高压除霜器控制，常规做法是用一个专门的控制器控制除霜器内部的散热风机还有高压供电继电器的吸合，其缺点是风机电源控制为有触点控制，触点容易烧蚀，另外控制面板故障率高，且成本也较高。另一种方法是只用一个翘板开关直接控制，可实现散热风机的高、低速控制，但只能让除霜器工作在一个状态，即只要一工作就是发热的，不能直接吹自然冷风。且翘板开关的触点直接过大电流，也存在触点烧蚀的问题。另外，当开关关闭后，以上两种控制方法不易实现风机的延时供电，此时除霜器内部的余热无法散出，影响了其使用寿命。另外，一般高压除霜器内部只设置一个温控器，其实际上就是一个常闭的温控开关，当温度大于90℃时断开，同时切断高压继电器控制线圈，断开高压供电回路，达到给内部PTC降温的目的。但当高压继电器出现触点粘连故障或散热风机故障不能及时散热时，除霜器内部温度较高可能引发火灾风险。而温控开关的温度点低且极易达到，用此温控开关报警并不可靠。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种除霜系统及具有其的车辆，以解决现有技术中除霜器易引发火灾的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种除霜系统，包括：控制器；除霜器，除霜器包括发热部、散热风机和温控开关组件，其中，发热部与除霜器的外部电源连接，温控开关组件与控制器电性连接，控制器用于采集温控开关组件的温度信号；仪表总线系统，仪表总线系统与发热部电性连接，仪表总线系统与控制器通信，控制器根据温控开关组件的温度信号和散热风机的工况中的至少一个控制散热风机通电工作，以及控制器根据温控开关组件的温度信号控制发热部是否与外部电源导通。

进一步地，除霜系统包括继电器，发热部通过继电器与外部电源连接，控制器与继电器通信，以控制发热部与外部电源是否导通。

进一步地，继电器设置于除霜器的内部。

进一步地，继电器设置于除霜器的外部。

进一步地，温控开关组件包括：第一温控开关，第一温控开关与控制器电性连接；第二温控开关，第二温控开关与控制器电性连接，第一温控开关与第二温控开关并联地设置；其中，第一温控开关检测到除霜器的温度值达到第一预设值时，第一温控开关断开，第二温控开关检测到除霜器的温度值达到第二预设值时，第二温控开关断开，第一预设值与第二预设值不同地设置。

进一步地，第一预设值为90℃，和/或，第二预设值为150℃。

进一步地，除霜系统还包括：风机高低速开关，风机高低速开关与仪表总线系统电性连接，风机高低速开关用于切换散热风机的转速档位。

进一步地，除霜系统还包括：加热开关，加热开关与控制器电性连接，加热开关用于控制发热部打开或关闭。

进一步地，发热部为PTC散热元件。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，车辆包括除霜系统，除霜系统为上述的除霜系统。

应用本实用新型的技术方案，除霜器包括发热部、散热风机和温控开关组件，通过温控开关组件与控制器电性连接，用控制器采集温控开关组件的温度信号，通过仪表总线系统与发热部电性连接，仪表总线系统与控制器通信，控制器根据温控开关组件的温度信号和散热风机的工况中的至少一个控制散热风机通电工作，以及控制器根据温控开关组件的温度信号控制发热部是否与外部电源导通。这样设置能够控制散热风机通电工作，使除霜器内的余热能够散出，通过温控开关组件监控除霜器内的温度，控制器根据温度信号控制发热部是否与外部电源导通，能够起到防止发热部过热的作用，解决了除霜器易引起火灾的问题，提高了除霜系统的安全性能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本实用新型的除霜系统的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、控制器；

20、除霜器；21、发热部；22、散热风机；23、温控开关组件；231、第一温控开关；232、第二温控开关；

30、仪表总线系统；

40、继电器；

50、风机高低速开关；

60、加热开关。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种除霜系统。

具体地，如图1所示，除霜系统包括：控制器10；除霜器20，除霜器20包括发热部21、散热风机22和温控开关组件23，其中，发热部21与除霜器20的外部电源连接，温控开关组件23与控制器10电性连接，控制器10用于采集温控开关组件23的温度信号；仪表总线系统30，仪表总线系统30与发热部21电性连接，仪表总线系统30与控制器10通信，控制器 10根据温控开关组件23的温度信号和散热风机22的工况中的至少一个控制散热风机22通电工作，以及控制器10根据温控开关组件23的温度信号控制发热部21是否与外部电源导通。

应用本实施例的技术方案，除霜器20包括发热部21、散热风机22和温控开关组件23，通过温控开关组件23与控制器10电性连接，用控制器10采集温控开关组件23的温度信号，通过仪表总线系统30与发热部21电性连接，仪表总线系统30与控制器10通信，控制器10根据温控开关组件23的温度信号和散热风机22的工况中的至少一个控制散热风机22通电工作，以及控制器10根据温控开关组件23的温度信号控制发热部21是否与外部电源导通。这样设置能够控制散热风机22通电工作，使除霜器20内的余热能够散出，通过温控开关组件 23监控除霜器20内的温度，控制器10根据温度信号控制发热部21是否与外部电源导通，能够起到防止发热部21过热的作用，解决了除霜器易引起火灾的问题，提高了除霜系统的安全性能。

除霜系统包括继电器40，发热部21通过继电器40与外部电源连接，控制器10与继电器 40通信，以控制发热部21与外部电源是否导通。具体地，继电器40吸合后直接给除霜器20 供高压直流电，除霜器20内部的发热部21开始发热工作。这样设置能够避免除霜器20内发热部21过热，提高了发热部21的可靠性，能够有效延长发热部21的使用寿命。

根据本申请的其中一个具体实施例，继电器40设置于除霜器20的内部，控制器10为整车控制器(VCU)，继电器40的控制由整车控制器(VCU)通过CAN总线发送报文指令给别的控制器实现。

根据本申请的另一个具体实施例，继电器40设置于除霜器20的外部，安装在整车高压配电箱内，由控制器10控制。

温控开关组件23包括：第一温控开关231、第二温控开关232，第一温控开关231与控制器10电性连接，第二温控开关232与控制器10电性连接，第一温控开关231与第二温控开关232并联地设置。其中，第一温控开关231检测到除霜器20的温度值达到第一预设值时，第一温控开关231断开，第二温控开关232检测到除霜器20的温度值达到第二预设值时，第二温控开关232断开，第一预设值与第二预设值不同地设置。优选地，第一预设值为90℃，第二预设值为150℃。第一温控开关231、第二温控开关232用于监测发热部21的表面温度，第一温控开关231和第二温控开关232均为常闭开关。将第一温控开关231设置为温度大于 90℃时断开，低于80℃闭合，第二温控开关232设置为大于150℃时断开，低于130℃闭合，第一温控开关231和第二温控开关232的信号均由整车控制器采集，逻辑上设置为断开有效。在除霜器20正常工作时，若温度大于90℃，第一温控开关231断开，此时控制器10断开继电器40，发热部21停止加热，待温度低于80℃时再将继电器40闭合，继续加热，避免发热部21一直处于高温加热状态，起到过热保护作用，提高发热部21的使用寿命。当发生继电器40粘连故障或散热风机22故障，导致除霜器20过热、温度大于150℃时，第二温控开关 232断开，控制器10将第二温控开关232状态通过CAN总线发给仪表总线系统30，仪表开始声光报警，提醒司机除霜器20有故障发生，避免发生火灾事故。150℃的温度点设置较为科学合理，只要除霜器20正常工作不可能超过此温度值，可有效避免误报问题的发生。这样设置提高了温控开关组件23的可靠性。

根据本申请的另一个具体实施例，第一温控开关231和第二温控开关232的信号也可改由仪表总线系统30或别的控制器采集后通过CAN线发给整车控制器。其中，第一温控开关 231用于控制继电器40的通断，避免发热部21一直加热，第二温控开关232用于表征除霜器 20内温度超标、有故障发生，并提醒司机，从而有效避免除霜器20发生起火事故。

除霜系统还包括：风机高低速开关50，风机高低速开关50与仪表总线系统30电性连接，风机高低速开关50用于切换散热风机22的转速档位。在本实施例中，风机高低速开关50采用双档翘板开关，逻辑上定义为低电平有效，通过仪表总线系统30采集风机高低速开关50 信号，当采集到的信号有效时，仪表总线系统30通过控制仪表总线系统30内部的智能高边开关给散热风机22供电。智能高边开关，属于汽车电子中的一种智能功率芯片，可简单认为是一种固态继电器，但它没有传统继电器的触点开关，可实现几十万次通断，目前在汽车控制器上大量使用，可取代保险及继电器直接给用电器供电，同时具有过流保护、温度保护功能，且能够实现供电回路的短路、开路等诊断功能。用智能高边开关给风机供电，当供电回路中有短路、开路、过流故障发生时可通过仪表直接显示故障原因，方便对故障进行检修。当风机高低速开关50关闭时，仪表总线系统30通过软件设置，实现散热风机22电源的延时输出，延时时间可自定义，比如20S，从而能够将除霜器20内的余热吹出，避免除霜器20内的发热部21过热，延时时间可根据需要人为设定，并通过CAN线将散热风机22的电源输出情况发给控制器10。这样设置实现了散热风机22的高低档控制，实现了散热风机22的无触点控制，以及对散热风机22供电的延时控制，当散热风机22故障时，还能实现散热风机22 供电回路的故障诊断功能，比如开路诊断，有效地延长了散热风机22的使用寿命，散热风机22工作时可将自然风或热风吹到前风挡玻璃上，达到除霜除雾的效果，提高了除霜器20的可靠性，节约了成本。

根据本申请的另一个具体实施例，风机高低速开关50信号也可以由整车控制器或别的控制器采集后通过CAN线发给仪表总线系统30。

除霜系统还包括：加热开关60，加热开关60与控制器10电性连接，加热开关60用于控制发热部21打开或关闭。加热开关60采用常规单档翘板开关，逻辑上定义为低电平有效。控制器10通过CAN总线获取散热风机22电源的输出状态，对控制器10进行逻辑设定：散热风机22电源输出有效且加热开关60信号有效时，闭合继电器40，发热部21开始通电加热工作，防止当散热风机22回路开路或故障原因不转时，导致热量无法散发，进而损坏除霜器 20内的发热部21。当散热风机22的风机高低速开关50按下，加热开关60未按下时，除霜器20吹自然冷风。控制器10闭合继电器40后，将此状态通过CAN总线发给仪表总线系统 30，仪表点亮除霜器20加热工作图标，提示司机除霜器20正在进行加热工作。这样设置能够进一步防止发热部21过热，提高了除霜器20的工作可靠性。

发热部21为PTC散热元件。PTC散热元件具有性能稳定、升温迅速、受电源电压波动影响小等特性，采用PTC散热元件作为发热部21，进一步提高了除霜器20的工作可靠性。

根据本申请的另一个具体实施例，提供了一种车辆，车辆包括除霜系统，除霜系统为上述实施例中的除霜系统。这样设置能够提高车辆的安全性，防止火灾的发生。

根据本申请的另一个具体实施例，提供了一种车辆除霜的控制方法，方法用于上述的车辆进行除霜作业，包括以下步骤：控制器10控制发热部21的加热开关60位于关闭位置，控制器10控制散热风机22处于通电状态时，发热部21进行加热作业。其中，当加热开关60 位于打开位置、散热风机22处于通电状态时，控制器10控制继电器40位于闭合位置，发热部21进行加热作业，且仪表总线系统30的报警器发出除霜器20正在进行除霜的提示信息。这样设置能够对发热部21的加热作业进行控制，提高了发热部21进行加热作业的可靠性，从而能够有效地除霜。在本实施例中，报警器为仪表。

方法包括：当第一温控开关231处于断开状态、第二温控开关232处于闭合状态时，控制器10控制继电器40断开，以使发热部21停止加热，经预设时间后，检测到第一温控开关231和第二温控开关232处于闭合状态时，控制器10控制继电器40闭合，以使发热部21进行加热作业，当第一温控开关231和第二温控开关232均处于断开状态时，控制器10向仪表总线系统30发出除霜器20故障报警信息。这样设置进一步对发热部21的加热作业进行控制，并实现了高温报警功能，提高了车辆的安全性。

控制器10控制继电器40断开，且控制器10向仪表总线系统30发送控制指令，其中，控制指令用于控制散热风机22停止工作，仪表总线系统30基于控制指令，生成延时指令，延时指令用于控制散热风机22继续作业预设时间后，散热风机22停止作业。这样设置能够将除霜器20内的余热吹出，进一步避免除霜器20内的发热部21过热，提高了除霜系统的可靠性。

根据本申请的另一个具体实施例，通过设置两个翘板开关(风机高低速开关50和加热开关60)，分别实现散热风机22的高低档控制、加热控制，实现散热风机22既可以吹冷风又可以吹热风。且两个翘板开关为标准化的开关，可以跟其余翘板开关联排组合使用，不占用仪表台的安装空间，解决了现有除霜器专用的控制器体积较大，会占用较大的仪表台空间的问题。在本实施例中，用普通翘板开关代替除霜器控制器进行控制，不仅节约了成本，而且提高了除霜器20的可靠性。

根据本申请的另一个具体实施例，仪表总线系统30采集风机高低速开关50信号，且通过控制系统内部的智能高边开关给散热风机22供电，通过CAN线将散热风机22电源输出情况发给VCU(整车控制器)，同时通过CAN线接收第二温控开关232信号，当温度超标时在仪表上显示告警，VCU(整车控制器)采集加热开关60信号、第二温控开关232信号，并将加热工作状态、第二温控开关232状态通过CAN线发给仪表总线系统30。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种除霜系统，其特征在于，包括：

控制器(10)；

除霜器(20)，所述除霜器(20)包括发热部(21)、散热风机(22)和温控开关组件(23)，其中，所述发热部(21)与所述除霜器(20)的外部电源连接，所述温控开关组件(23)与所述控制器(10)电性连接，所述控制器(10)用于采集所述温控开关组件(23)的温度信号；

仪表总线系统(30)，所述仪表总线系统(30)与所述发热部(21)电性连接，所述仪表总线系统(30)与所述控制器(10)通信，所述控制器(10)根据所述温控开关组件(23)的温度信号和所述散热风机(22)的工况中的至少一个控制所述散热风机(22)通电工作，以及所述控制器(10)根据所述温控开关组件(23)的温度信号控制所述发热部(21)是否与所述外部电源导通。

2.根据权利要求1所述的除霜系统，其特征在于，所述除霜系统包括继电器(40)，所述发热部(21)通过所述继电器(40)与所述外部电源连接，所述控制器(10)与所述继电器(40)通信，以控制所述发热部(21)与所述外部电源是否导通。

3.根据权利要求2所述的除霜系统，其特征在于，所述继电器(40)设置于所述除霜器(20)的内部。

4.根据权利要求2所述的除霜系统，其特征在于，所述继电器(40)设置于所述除霜器(20)的外部。

5.根据权利要求1所述的除霜系统，其特征在于，所述温控开关组件(23)包括：

第一温控开关(231)，所述第一温控开关(231)与所述控制器(10)电性连接；

第二温控开关(232)，所述第二温控开关(232)与所述控制器(10)电性连接，所述第一温控开关(231)与所述第二温控开关(232)并联地设置；

其中，所述第一温控开关(231)检测到所述除霜器(20)的温度值达到第一预设值时，所述第一温控开关(231)断开，所述第二温控开关(232)检测到所述除霜器(20)的温度值达到第二预设值时，所述第二温控开关(232)断开，所述第一预设值与所述第二预设值不同地设置。

6.根据权利要求5所述的除霜系统，其特征在于，所述第一预设值为90℃，和/或，所述第二预设值为150℃。

7.根据权利要求1所述的除霜系统，其特征在于，所述除霜系统还包括：

风机高低速开关(50)，所述风机高低速开关(50)与所述仪表总线系统(30)电性连接，所述风机高低速开关(50)用于切换所述散热风机(22)的转速档位。

8.根据权利要求1所述的除霜系统，其特征在于，所述除霜系统还包括：

加热开关(60)，所述加热开关(60)与所述控制器(10)电性连接，所述加热开关(60)用于控制所述发热部(21)打开或关闭。

9.根据权利要求1所述的除霜系统，其特征在于，所述发热部(21)为PTC散热元件。

10.一种车辆，所述车辆包括除霜系统，其特征在于，所述除霜系统为权利要求1至9中任一项所述的除霜系统。

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