EP1113706A2 - Verfahren zur stufenlosen Verstellbarkeit der Temperatur eines Elektroheizers für ein Fahrzeug - Google Patents

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EP1113706A2
EP1113706A2 EP00126901A EP00126901A EP1113706A2 EP 1113706 A2 EP1113706 A2 EP 1113706A2 EP 00126901 A EP00126901 A EP 00126901A EP 00126901 A EP00126901 A EP 00126901A EP 1113706 A2 EP1113706 A2 EP 1113706A2
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control loop
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Marvin Dr. Hamann
Ferdinand Dr. Kallmeyer
Otto Dipl.-Ing. Knittel
Ralph Dr. Trapp
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Behr Hella Thermocontrol GmbH
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/0288—Applications for non specified applications

Definitions

  • the invention relates to a device for the infinitely adjustable Temperature of an electric heater for a vehicle, which is Electric heaters in particular around one or more transistor-controlled PTC elements acts.
  • the invention has for its object a device for adjusting the To create temperature of an electric heater in a vehicle with which the temperature is infinitely variable without any significant circuitry effort or can be adjusted almost continuously.
  • each transistor is controlled in such a way that the transistors are kept at predetermined temperatures.
  • the The operating point of the transistors is therefore determined by their temperatures.
  • the chip temperature control loop according to the invention is advantageously as subordinate control loop in a main control loop for controlling the middle one Radiator temperature integrated.
  • the main control loop is designed such that it is connected to the underlying temperature control loops setpoints for the temperature of the transistor, of its housing or its substrate, which are identical to each other, are the same or different in groups to determine the average temperature of the Electric heater and / or a temperature gradient to be applied to the electric heater to regulate.
  • This allows the electric heater to be any Adjust adjustable temperature gradients.
  • Another advantage of the invention is that the regulation of the Chip temperatures enables parallel operation of several transistors, at which automatically dissipates the power loss evenly on the transistors distributed.
  • the elements of the inner control loop or the inner control loops can lie in the transistor housing and / or outside of the transistor housing.

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  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
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Abstract

Die Vorrichtung zur kontinuierlichen Verstellbarkeit einer Temperatur eines Elektroheizers im KFZ ist mit mindestens einem Heizelement und mindestens einem Transistor zum Versorgen von mindestens einem Heizelement mit elektrischer Energie versehen. Jedem Transistor ist ein Temperatursensor zur Ermittlung der Temperatur des Transistors, seines Gehäuses oder seines Substrats zugeordnet. Jeder Transistor ist mit dem ihm zugeordneten Temperatursensor und einem Regler zu einem Temperaturregelkreis verschaltet. Die vom Temperatursensor ermittelte Temperatur ist auf einen vorgebbaren Wert regelbar. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur stufenlosen Verstellbarkeit der Temperatur eines Elektroheizers für ein Fahrzeug, wobei es sich bei dem Elektroheizer insbesondere um ein oder mehrere transistorgesteuerte PTC-Elemente handelt.
Bekannt sind Vorrichtungen zur Verstellbarkeit einer Temperatur eines Elektroheizers im KFZ, entsprechend der DE 19733045 C1, die durch Erfassen und Regeln der Transistorströme eine Arbeitspunktstabilisierung erreichen. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, dass der Strom noch keine Aussage über die tatsächliche Transistortemperatur liefert und ferner die zur Messung notwendigen Shunts toleranzbehaftet und kostenintensiv sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verstellen der Temperatur eines Elektroheizers in einem Fahrzeug zu schaffen, mit dem sich die Temperatur ohne nennenswerten schaltungstechnischen Aufwand stufenlos bzw. quasi stufenlos verstellen läßt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Verstellbarkeit der Temperatur eines Elektroheizers in einem Fahrzeug vorgeschlagen, bei der ein oder mehrere Heizelemente über ein oder mehrere Transistoren insbesondere stufenlos mit elektrischer Energie versorgt werden, wobei jedem Transistor ein Temperatursensor zur Ermittlung der Temperatur des Transistors, seines Gehäuses oder seines Substrats zugeordnet ist. Bei dieser Vorrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen,
  • dass jeder Transistor mit dem ihm zugeordneten Temperatursensor und einem Regler zu einem Temperaturregelkreis verschaltet ist und
  • dass die vom Temperatursensor ermittelte Temperatur auf einen vorgebbaren Wert regelbar ist.
Nach der Erfindung erfolgt also die Ansteuerung jedes Transistors dergestalt, dass die Transistoren auf vorgebbaren Temperaturen gehalten werden. Der Arbeitspunkt der Transistoren bestimmt sich also nach ihren Temperaturen.
Vorteilhafterweise ist der erfindungsgemäße Chiptemperaturregelkreis als unterlagerter Regelkreis in einem Hauptregelkreis zur Regelung der mittleren Heizkörpertemperatur eingebunden.
Vorteilhaft ist es, wenn der Hauptregelkreis derart ausgelegt ist, dass er an die unterlagerten Temperaturregelkreise Sollwerte für die Temperatur des Transistors, seines Gehäuses oder seines Substrats vorgibt, die miteinander gleich, gruppenweise gleich oder unterschiedlich sind, um die mittlere Temperatur des Elektroheizers und/oder einen dem Elektroheizer aufzuprägenden Temperaturgradienten zu regeln. Hierdurch lässt sich der Elektroheizer auf einen beliebig einstellbaren Temperaturgradienten ausregeln. Bei Einsatz eines derart geregelten Elektroheizers in die Klimaanlage eines Fahrzeuges mit z.B. fahrer- und beifahrerseitig getrennt vorgebbaren Temperaturen kann somit das aufgrund der Fahrer-/Beifahrerwünsche erforderliche Temperaturgefälle des Luftstromes durch den Elektroheizer aufgebaut werden, so dass die bei diesen Klimaanlagen erforderliche zweite Mischklappe mit Stellmotor (luftseitige Temperaturregelung) oder das zweite Heizmedienfluss-Steuerventil mit Stellglied (wasserseitige Temperaturregelung) nebst der Verkabelung entfallen kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Regelung der Chiptemperaturen einen Parallelbetrieb mehrerer Transistoren ermöglicht, bei dem sich automatisch die Verlustleistung gleichmäßig auf die Transistoren verteilt.
Die Elemente des inneren Regelkreises bzw. der inneren Regelkreise können im Transistorgehäuse und/oder auch außerhalb des Transistorgehäuses liegen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus dem Schaltkreis gemäß der Zeichnung, dessen einzelne Komponenten entsprechend bezeichnet sind. Hierbei ist zu bedenken, dass nur ein unterlagerter Transistortemperatur-Regelkreis dargestellt ist. Im Falle des Aufbaus des Elektroheizers mit mehreren Heizelementen und mehreren Transistoren sind die Einzel-Regelkreise untereinander parallel geschaltet und dem übergeordneten Hauptregelkreis unterlagert.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Verstellbarkeit einer Temperatur eines Elektroheizers im KFZ, mit
    mindestens einem Heizelement und
    mindestens einem Transistor zum Versorgen von mindestens einem Heizelement mit elektrischer Energie,
    wobei jedem Transistor ein Temperatursensor zur Ermittlung der Temperatur des Transistors, seines Gehäuses und/oder seines Substrats zugeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass jeder Transistor mit dem ihm zugeordneten Temperatursensor und einem Regler zu einem Temperaturregelkreis verschaltet ist und
    dass die vom Temperatursensor ermittelte Temperatur auf einen vorgebbaren Wert regelbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturregelkreise als unterlagerte Regelkreise in einem Hauptregelkreis eingebunden sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptregelkreis derart ausgelegt ist, dass er an die unterlagerten Temperaturregelkreise Sollwerte für die Temperatur des Transistors, seines Gehäuses und/oder seines Substrats vorgibt, die miteinander gleich, gruppenweise gleich oder unterschiedlich sind, um die mittlere Temperatur des Elektroheizers und/oder einen dem Elektroheizer aufzuprägenden Temperaturgradienten zu regeln.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Chiptemperaturen einen Parallelbetrieb mehrerer Transistoren ermöglicht, bei dem sich automatisch die gewünschte Temperaturverteilung gleichmäßig auf die Transistoren verteilt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten eines Temperaturregelkreises im Transistorgehäuse oder auch außerhalb liegen können.
EP20000126901 1999-12-29 2000-12-08 Verfahren zur stufenlosen Verstellbarkeit der Temperatur eines Elektroheizers für ein Fahrzeug Expired - Lifetime EP1113706B9 (de)

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DE10010622A DE10010622C2 (de) 1999-12-29 2000-03-03 Vorrichtung zur stufenlosen Verstellbarkeit der Temperatur eines Elektroheizers für ein Fahrzeug

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EP1113706A3 EP1113706A3 (de) 2002-05-02
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