CN219856731U - 一种ptc加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种PTC加热器，包括前壳、后壳、上壳、PTC发热芯体、温控器和继电器，温控器安装在PTC发热芯体侧壁上，PTC发热芯体固定在前壳和后壳之间，上壳安装在前壳顶部，上壳开设有第一安装空腔和第二安装空腔，继电器置于上壳的第一安装空腔里，继电器主电路输入焊脚通过第一高压导线与整车高压电路电连接，继电器主电路输出焊脚通过第二高压导线与PTC发热芯体正极引脚电连接，PTC发热芯体负极引脚通过第三高压导线与整车高压电路电连接；继电器控制电路输入焊脚通过第一低压导线与整车低压电路电连接，温控器通过第二低压导线与继电器控制电路正极引脚电连接，温控器通过第三低压导线与整车低压电路电连接。

Description

一种PTC加热器

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车空调系统领域，尤其涉及一种PTC加热器。

背景技术

新能源汽车在没有发动机提供热量情况下，需要安装发热装置为整车提供必需的热量，PTC是一种正温度系数半导体材料，是汽车加热装置的理想材料，现在的新能源汽车大多搭载了PTC加热系统，并随着新能源汽车的普及和不同的顾客需求，发展出了多种不同类型的PTC加热器。

现有的PTC加热器大体分为带控制PWM类PTC加热器和不带控制PTC加热器，PWM类控制型PTC加热器，可以实现无级控制，虽然控制精度高，但其成本高昂，对芯片依赖程度高，且需要整车处理各种信号，总体结构复杂，目前更多是在高端车型上使用；不带控制PTC加热器，在要求控制通断情况下需要整车额外增加控制模块，大大增加了成本，占用了汽车布置空间。

另外，有些PTC加热器无温度保护功能，自身无法及时切断，有过热风险，安全性不足；部分PTC加热器采用一次性保护，接入熔断器，只要一次感受到过温后熔断器就会断开，且无法再恢复，整个PTC加热器后续就无法继续使用，需要更换报废，维修和使用成本太高。

有些PTC加热器采用继电器控制通断，但继电器的固定效果不好，PTC加热器防护等级较差，无法有效地防尘防水，导致继电器电性连接区域容易发生故障，无法适应在恶劣环境下工作，安全性低且维修麻烦，缩短了PTC加热器的使用寿命。

有些PTC加热器采用温控器用于过温保护，但因为安装位置、安装方式的问题导致温控器的感温不够灵敏，PTC发热芯体温度过高时无法及时断开。

基于现有PTC加热器的缺陷，有必要设计一种通断控制简单、防护等级高、具有过温自动保护功能、过热迅速断开的PTC加热器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种PTC加热器，本实用新型至少解决了现有技术中的部分问题。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种PTC加热器，包括前壳、后壳、上壳、PTC发热芯体、温控器和继电器，温控器安装在PTC发热芯体侧壁上，PTC发热芯体固定在前壳和后壳之间，上壳安装在前壳顶部，上壳开设有第一安装空腔和第二安装空腔，继电器置于上壳的第一安装空腔里，继电器主电路输入焊脚通过第一高压导线与整车高压电路电连接，继电器主电路输出焊脚通过第二高压导线与PTC发热芯体正极引脚电连接，PTC发热芯体负极引脚通过第三高压导线与整车高压电路电连接；继电器控制电路输入焊脚通过第一低压导线与整车低压电路电连接，温控器通过第二低压导线与继电器控制电路正极引脚电连接，温控器通过第三低压导线与整车低压电路电连接，所述第二高压导线、第三高压导线、第二低压导线、第三低压导线均伸入所述第二安装空腔内，所述第一安装空腔和第二安装空腔内均填充高温液体固化胶。

进一步地，温控器通过螺钉安装在PTC发热芯体侧壁上。

进一步地，上壳通过自攻螺钉安装在前壳顶部。

进一步地，前壳和后壳卡扣配合连接。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的PTC加热器，在PTC发热芯体自身温度正常情况下，整车只需用低压电路就可以控制PTC加热器是否加热，不需要整车加装额外的控制模块，节省空间成本；本实用新型提供的PTC加热器具有过温自适应保护功能，当感受到PTC发热温度过高后，能自行切断热风，防止在整车控制滞后或失灵情况下，PTC持续制热，造成过热风险，提高了安全性。

2、本实用新型提供的PTC结构可靠，上壳内填充高温液体固化胶，经90度高温处理后液体胶固化，将继电器固定在上壳内，固定效果好，高温液体固化胶对各种接线处形成密封，对电路进行了有效保护；高温液体固化胶填充了各种缝隙，形成整个PTC总成的密封状态，防护性能达到IP67(防水防尘)，绝缘与适应性强，能在各种恶劣环境下工作。

3、温控器通过不锈钢螺钉锁在PTC加热器铝散热条上，温控器与PTC发热芯体贴合紧密，再加上不锈钢螺钉也起到导热作用，温控器感温更快更灵敏，可以及时感受PTC发热芯体发热温度并断开。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的PTC加热器分解图；

图2为本实用新型实施例提供的PTC加热器头部接线图；

图3为本实用新型实施例提供的PTC加热器控制原理图；

图4为本实用新型实施例提供的加热器总成高温液体固化胶密封剖切图；

图5为本实用新型实施例提供的温控器与PTC发热芯体连接图；

图6为本实用新型实施例提供的PTC加热器整体图。

图中：PTC发热芯体1、继电器2、温控器3、前壳4、后壳5、上壳6、高温液体固化胶7、螺钉8、第一高压导线9、第二高压导线10、第三高压导线11、第一低压导线12、第二低压导线13、第三低压导线14。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

如图1-图6，本实用新型实施例提供一种PTC加热器，包括前壳4、后壳5、上壳6、PTC发热芯体1、温控器3和继电器2，温控器3通过螺钉8安装在PTC发热芯体1侧壁上，PTC发热芯体1固定在前壳4和后壳5之间，前壳4和后壳5卡扣配合连接，上壳6通过自攻螺钉安装在前壳4顶部，上壳6开设有第一安装空腔和第二安装空腔，继电器2置于上壳6的第一安装空腔里，继电器2主电路输入焊脚通过第一高压导线9与整车高压电路电连接，继电器2主电路输出焊脚通过第二高压导线10与PTC发热芯体1正极引脚电连接，PTC发热芯体1负极引脚通过第三高压导线11与整车高压电路电连接；继电器控制电路输入焊脚通过第一低压导线12与整车低压电路电连接，温控器3通过第二低压导线13与继电器2控制电路正极引脚电连接，温控器3通过第三低压导线14与整车低压电路电连接，所述第二高压导线10、第三高压导线11、第二低压导线13、第三低压导线14均伸入所述第二安装空腔内，PTC发热芯体1的电极头伸入第二安装空腔内，所述第一安装空腔和第二安装空腔内均填充高温液体固化胶7。

如图1，PTC发热芯体1与继电器2通过高压正负极线串联相接，继电器2控制部分与温控器3电路线路串联相接，温控器3通过螺钉8安装在PTC发热芯体1侧壁，温控器3感受芯体温度，过高则断开，PTC发热芯体1同温控器3一起装入前壳4中，再扣上后壳5，通过卡扣配合将其扣紧，将PTC发热芯体1固定保护起来，上壳6通过自攻螺钉安装在前壳4上面，将继电器2置于上壳6的安装空腔里。

如图2，继电器2主电路输入焊脚上焊上第一高压导线9接入整车高压电路(汽车整车高压电路)，再将第二高压导线10一端焊在PTC发热芯体1正极引脚上，另一端焊接在继电器2主电路输出焊脚上，第三高压导线11焊接在PTC发热芯体1负极引脚上直接引出接入汽车整车高压电路，实现将PTC发热芯体高压电路与继电器开关串联。继电器控制电路输入焊脚上焊上第一低压导线12接入整车低压电路(汽车整车低压电路)，将温控器3正极引出的第二低压导线13一端焊接在继电器控制电路正极引脚上，温控器3负极引出的第三低压导线14直接引出接入到汽车整车低压电路，实现将温控器保护电路与继电器低压控制电路串联。焊接可靠牢固，方便操作。

如图3，PTC发热芯体1控制逻辑有两路，必须同时满足条件时PTC发热芯体1才能发热工作，整车控制继电器通断和PTC自身温控器一起控制PTC发热芯体1是否制热。当整车输入低压电后，PTC发热芯体1自身温度正常，温控器开关未保护断开时，继电器才能闭合，接通整车高压电，PTC发热芯体1才会通电开启；当整车断开低压电或温控器开关感受到PTC发热芯体1温度过高时，继电器就会断开，PTC发热芯体1就会断电不再制热。

如图4，在PTC发热芯体和继电器的壳体空腔里注入高温液体固化胶7，经90度高温处理后液体胶固化，将导线和继电器固定在壳体里(可适应多种尺寸继电器)，固化胶填充了各种缝隙，形成整个PTC总成的密封状态，高温液体固化胶7对各种接线处形成密封，对电路进行保护，整个PTC加热器满足IP67的防护等级。

如图5，温控器通过不锈钢螺钉8锁在PTC加热器铝散热条上，温控器与PTC贴合紧密，再加上不锈钢螺钉8也起到导热作用，温控器感温更快更灵敏，可以及时感受PTC发热芯体1发热温度并断开。

完整的控制型PTC加热器产品如图6所示。

本实用新型提供的PTC加热器，根据整车需要灵活加热，其既能受整车低压控制，又能实现温度自适应断开控制，并可循换使用。

本实用新型提供的PTC加热器控制逻辑简单，只有断开和接通两种信号，不需要整车处理信号，自带继电器控制，相对市面上已有的PWM控制，成本大大降低，且不需使用控制芯片，降低了对芯片的依赖。

在本实用新型中，发热芯体与继电器集成一体，整车只需通断低压电便可实现控制继电器通断控制发热芯体工作，能根据实际需求控制是否制热。本实用新型使用的温控器是一种双金属弹片开关，感受到保护温度90℃(±5℃)，其感温金属弹片达到断开行程，连接断开，当温度到60℃(±15℃)连接恢复，可循环使用。温控器与继电器控制电路串联，温控器断开后，继电器断开，PTC发热芯体断电不工作，实现PTC自身过温保护功能。PTC发热芯体，继电器，温控器之间的高低压线路连接都使用焊接的方式，方便可靠，焊接后接触点电阻小，焊接牢固，高压线能承受400N不脱落，低压线能承受80N力不脱落。PTC发热芯体和继电器，温控器的电路裸露部分等，通过高温液体固化胶密封定型，使用的高温固化胶70-90度环境下，半小时便可完全固化，密封防护能达到IP67标准，安全可靠，且工艺简单。

高温液体固化胶7固化前为液态流动性好，能填充各种细小缝隙，待其承受70-90摄氏度高温固化半小时后，完全变为固体不再流动且有很强的粘性，将PTC芯体，外壳，继电器固定为一体，既能实现各部分安装固定，又能保证绝缘防护，防止各种水汽或者杂质进入PTC，防护效果能满足IP67。

温控器温度保护点为90℃(±5℃)，复位温度60℃(±15℃)，契合PTC正常使用状态，当PTC温度超过90℃(±5℃)，视为过热，此时温控器断开，PTC不再制热。当PTC温度恢复为60℃(±15℃)以下时，表明过热已解除，温控器恢复，PTC才能再次开启。

本实用新型提供了一种简单可靠的控制型PTC加热器，具有加热速度快，效率高、安全性高，成本低，易批量制造等优点。本实用新型提供的PTC加热器，能通过整车控制加热，PTC加热器将空气加热后通过空调系统吹向车内各个位置，实现如汽车玻璃除霜除雾等功能，对舱内加热让乘客和驾驶员感到温暖舒适。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

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 (4)

1.一种PTC加热器，其特征在于：包括前壳、后壳、上壳、PTC发热芯体、温控器和继电器，温控器安装在PTC发热芯体侧壁上，PTC发热芯体固定在前壳和后壳之间，上壳安装在前壳顶部，上壳开设有第一安装空腔和第二安装空腔，继电器置于上壳的第一安装空腔里，继电器主电路输入焊脚通过第一高压导线与整车高压电路电连接，继电器主电路输出焊脚通过第二高压导线与PTC发热芯体正极引脚电连接，PTC发热芯体负极引脚通过第三高压导线与整车高压电路电连接；继电器控制电路输入焊脚通过第一低压导线与整车低压电路电连接，温控器通过第二低压导线与继电器控制电路正极引脚电连接，温控器通过第三低压导线与整车低压电路电连接，所述第二高压导线、第三高压导线、第二低压导线、第三低压导线均伸入所述第二安装空腔内，所述第一安装空腔和第二安装空腔内均填充高温液体固化胶。

2.如权利要求1所述的PTC加热器，其特征在于：温控器通过螺钉安装在PTC发热芯体侧壁上。

3.如权利要求1所述的PTC加热器，其特征在于：上壳通过自攻螺钉安装在前壳顶部。

4.如权利要求1所述的PTC加热器，其特征在于：前壳和后壳卡扣配合连接。