JPH08268045A - 電気自動車用ｐｔｃヒータの保護装置 - Google Patents
電気自動車用ｐｔｃヒータの保護装置Info
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- JPH08268045A JPH08268045A JP6983495A JP6983495A JPH08268045A JP H08268045 A JPH08268045 A JP H08268045A JP 6983495 A JP6983495 A JP 6983495A JP 6983495 A JP6983495 A JP 6983495A JP H08268045 A JPH08268045 A JP H08268045A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気自動車等の電圧上昇の大きな電源におい
て、ＰＴＣヒータのサーミスタ素子を過大な電圧から保
護することを目的としている。 【構成】 バッテリー３からの電源を、ＰＴＣヒータ１
１に供給する通電回路に、電圧制限手段９を設けて、バ
ッテリー電圧が、予め設定された許容電圧よりも大きく
なった場合には、バッテリー３の電圧を制限してＰＴＣ
ヒータ１１に通電するようにする。
て、ＰＴＣヒータのサーミスタ素子を過大な電圧から保
護することを目的としている。 【構成】 バッテリー３からの電源を、ＰＴＣヒータ１
１に供給する通電回路に、電圧制限手段９を設けて、バ
ッテリー電圧が、予め設定された許容電圧よりも大きく
なった場合には、バッテリー３の電圧を制限してＰＴＣ
ヒータ１１に通電するようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車用に用いら
れるＰＴＣヒータの保護装置に関するものである。
れるＰＴＣヒータの保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の、この種のＰＴＣヒータの保護装
置としては、図４や図５に示されるようなものがある。
置としては、図４や図５に示されるようなものがある。
【０００３】図４は、ＰＴＣヒータの異常過熱を防止す
るための保護回路で、温度ヒューズ１を用い、異常過熱
した場合には、その温度ヒューズ１を切って通電を遮断
するようにしたものである。
るための保護回路で、温度ヒューズ１を用い、異常過熱
した場合には、その温度ヒューズ１を切って通電を遮断
するようにしたものである。
【０００４】また図５は、過電流を防止するための保護
回路で、電流ヒューズ２を用い、過電流が流れた場合に
は、その電流ヒューズ２を切って通電を遮断するように
したものである。尚、図４、５中の３はバッテリーで、
４は電極、５はフィン、６はＰＴＣサーミスタ素子、７
は当該ＰＴＣヒータをオン、オフするためのスイッチを
示している。
回路で、電流ヒューズ２を用い、過電流が流れた場合に
は、その電流ヒューズ２を切って通電を遮断するように
したものである。尚、図４、５中の３はバッテリーで、
４は電極、５はフィン、６はＰＴＣサーミスタ素子、７
は当該ＰＴＣヒータをオン、オフするためのスイッチを
示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の保護装置だけのＰＴＣヒータを電気自動車に搭載する
には、以下に示すような問題があった。
の保護装置だけのＰＴＣヒータを電気自動車に搭載する
には、以下に示すような問題があった。
【０００６】第一に、ＰＴＣヒータには、バッテリー電
圧が直接印加されるような回路構成となっているので、
バッテリー電圧が上昇した場合には、ＰＴＣサーミスタ
素子の耐電圧を超える過電圧が素子に印加されてしま
い、ＰＴＣサーミスタ素子が破壊するという問題があっ
た。特に電気自動車の主電源であるバッテリーは、定格
電圧が３００（Ｖ）程度と高いものがあるため、充電時
や回生制動時には、４５０（Ｖ）（定格電圧の１．５
倍）程度まで上昇することがあるので深刻な問題となっ
ている。
圧が直接印加されるような回路構成となっているので、
バッテリー電圧が上昇した場合には、ＰＴＣサーミスタ
素子の耐電圧を超える過電圧が素子に印加されてしま
い、ＰＴＣサーミスタ素子が破壊するという問題があっ
た。特に電気自動車の主電源であるバッテリーは、定格
電圧が３００（Ｖ）程度と高いものがあるため、充電時
や回生制動時には、４５０（Ｖ）（定格電圧の１．５
倍）程度まで上昇することがあるので深刻な問題となっ
ている。
【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、電気
自動車等のような電圧上昇の大きな電源において、ＰＴ
Ｃヒータのサーミスタ素子を、効率良く、過電圧から保
護することを目的としたものである。
自動車等のような電圧上昇の大きな電源において、ＰＴ
Ｃヒータのサーミスタ素子を、効率良く、過電圧から保
護することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の電気自動車用ＰＴＣヒータの保護装置は、 （１）自動車走行用の主電源となるバッテリーと、前記
バッテリーを電源とし、自己の温度に対して抵抗値が正
特性にて変化するＰＴＣサーミスタ素子と、このＰＴＣ
サーミスタ素子と熱的に接続されたフィンとからなり、
空調装置の車室内通風回路に配されたＰＴＣヒータと、
前記バッテリーからの電源を、前記ＰＴＣヒータに通電
する通電回路を具備し、前記通電回路には、前記バッテ
リーの電圧が、予め設定された許容電圧よりも大きくな
った場合には、バッテリーの電圧を制限してＰＴＣヒー
タに通電する電圧制限手段を設けたものである。
に本発明の電気自動車用ＰＴＣヒータの保護装置は、 （１）自動車走行用の主電源となるバッテリーと、前記
バッテリーを電源とし、自己の温度に対して抵抗値が正
特性にて変化するＰＴＣサーミスタ素子と、このＰＴＣ
サーミスタ素子と熱的に接続されたフィンとからなり、
空調装置の車室内通風回路に配されたＰＴＣヒータと、
前記バッテリーからの電源を、前記ＰＴＣヒータに通電
する通電回路を具備し、前記通電回路には、前記バッテ
リーの電圧が、予め設定された許容電圧よりも大きくな
った場合には、バッテリーの電圧を制限してＰＴＣヒー
タに通電する電圧制限手段を設けたものである。
【０００９】（２）前述課題を解決するための手段
（１）記載の電圧制限手段を、ＰＴＣヒータと同一の車
室内通風回路に配して、その通風回路を流れる風を当て
て冷却するようにしたものである。
（１）記載の電圧制限手段を、ＰＴＣヒータと同一の車
室内通風回路に配して、その通風回路を流れる風を当て
て冷却するようにしたものである。
【００１０】
【作用】本発明は、前記した構成により、 （１）バッテリーからの電圧を、直接ＰＴＣヒータに印
加するのではなく、通電回路内の電圧制限手段を介して
印加しているので、バッテリー電圧が上昇してＰＴＣヒ
ータの許容電圧を超えた場合にも、ＰＴＣサーミスタ素
子には、許容電圧以下の電圧が印加されることになり、
ＰＴＣサーミスタ素子には過大な電圧がかからないよう
になる。
加するのではなく、通電回路内の電圧制限手段を介して
印加しているので、バッテリー電圧が上昇してＰＴＣヒ
ータの許容電圧を超えた場合にも、ＰＴＣサーミスタ素
子には、許容電圧以下の電圧が印加されることになり、
ＰＴＣサーミスタ素子には過大な電圧がかからないよう
になる。
【００１１】（２）電圧制限手段を、ＰＴＣヒータと同
一の車室内通風回路に配して、その通風回路を流れる風
を当てて冷却しているので、電圧制限手段の電圧制限に
よって発生する熱エネルギーも、車室内の暖房エネルギ
ーに使うことができるようになる。
一の車室内通風回路に配して、その通風回路を流れる風
を当てて冷却しているので、電圧制限手段の電圧制限に
よって発生する熱エネルギーも、車室内の暖房エネルギ
ーに使うことができるようになる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながらの説明をする。
照しながらの説明をする。
【００１３】図１（ａ）は、本発明の一実施例の電気自
動車用ＰＴＣモータの保護装置の全体回路図を示したも
のであり、先ずこの図について説明する。
動車用ＰＴＣモータの保護装置の全体回路図を示したも
のであり、先ずこの図について説明する。
【００１４】１１はＰＴＣヒータ部分であり、ＰＴＣサ
ーミスタ素子６と、それに熱的、かつ電気的にも接続さ
れたフィン５と、さらにフィン５からは、ＰＴＣサーミ
スタ素子６に通電するための電極４が接続されている。
ここで、ＰＴＣサーミスタ素子６には、チタン酸バリウ
ムを主成分とする半導体セラミックス、フィン５及び電
極４には、アルミニウム等の材料が用いられている。
ーミスタ素子６と、それに熱的、かつ電気的にも接続さ
れたフィン５と、さらにフィン５からは、ＰＴＣサーミ
スタ素子６に通電するための電極４が接続されている。
ここで、ＰＴＣサーミスタ素子６には、チタン酸バリウ
ムを主成分とする半導体セラミックス、フィン５及び電
極４には、アルミニウム等の材料が用いられている。
【００１５】そしてこのＰＴＣヒータ１１には、電気自
動車の主電源であるバッテリー３から、通電回路８を介
して電源が供給されている。この通電回路８は、スイッ
チ７と、電圧制限手段９とで構成されており、スイッチ
７は、ＰＴＣヒータ１１の電源を開閉して作動の有無を
選択するものであり、電圧制限手段９は、ＰＴＣサーミ
スタ素子６の耐電圧によって決まる許容電圧値以上の電
圧がかからないようにトランジスタ１０等を用いて電圧
を制限するためのものである。尚図１（ａ）中の矢印
は、通風方向を示している。
動車の主電源であるバッテリー３から、通電回路８を介
して電源が供給されている。この通電回路８は、スイッ
チ７と、電圧制限手段９とで構成されており、スイッチ
７は、ＰＴＣヒータ１１の電源を開閉して作動の有無を
選択するものであり、電圧制限手段９は、ＰＴＣサーミ
スタ素子６の耐電圧によって決まる許容電圧値以上の電
圧がかからないようにトランジスタ１０等を用いて電圧
を制限するためのものである。尚図１（ａ）中の矢印
は、通風方向を示している。
【００１６】図１（ｂ）は、図１（ａ）における電圧制
限手段９の詳細電気回路図である。この図１（ｂ）にお
いて、３は電気自動車の主電源であるバッテリーで、こ
のバッテリー３は、ＰＴＣヒータ１１だけでなく、自動
車走行用のモータへも電源を供給しているので、電源変
動が非常に大きなものとなっている。例えば、車の制動
時には、バッテリー３へ電気を回収する回生制動を用い
るので、電源電圧が上昇し、またバッテリー３の充電時
にも電源電圧が上昇する。そしてこの電源電圧の上昇
は、定格電圧３００（Ｖ）程度のバッテリーでは、４５
０（Ｖ）程度まで上昇する。しかし、一般のＰＴＣヒー
タに用いられている、ＰＴＣサーミスタ素子の耐電圧
は、３５０（Ｖ）程度までであり、それ以上の電圧が加
わらないように電圧制限手段９にて電圧を制限してい
る。
限手段９の詳細電気回路図である。この図１（ｂ）にお
いて、３は電気自動車の主電源であるバッテリーで、こ
のバッテリー３は、ＰＴＣヒータ１１だけでなく、自動
車走行用のモータへも電源を供給しているので、電源変
動が非常に大きなものとなっている。例えば、車の制動
時には、バッテリー３へ電気を回収する回生制動を用い
るので、電源電圧が上昇し、またバッテリー３の充電時
にも電源電圧が上昇する。そしてこの電源電圧の上昇
は、定格電圧３００（Ｖ）程度のバッテリーでは、４５
０（Ｖ）程度まで上昇する。しかし、一般のＰＴＣヒー
タに用いられている、ＰＴＣサーミスタ素子の耐電圧
は、３５０（Ｖ）程度までであり、それ以上の電圧が加
わらないように電圧制限手段９にて電圧を制限してい
る。
【００１７】この電圧制限手段９は、バッテリー３の電
圧が許容値より小さい場合には、トランジスタ１０がオ
ンすることにより、ＰＴＣヒータ１１にほぼそのままの
電圧を印加する。次にバッテリー３の電圧が上昇してＰ
ＴＣヒータ１１の電圧が許容値より大きくなった場合に
は、トランジスタ１２が導通し始めるので、トランジス
タ１０のベース電流が制限され、許容電圧とバッテリー
電圧の差分の電圧がトランジスタ１０にて消費されるこ
とになり、ＰＴＣヒータ１１には、許容電圧以上の電圧
は印加されないことになる。
圧が許容値より小さい場合には、トランジスタ１０がオ
ンすることにより、ＰＴＣヒータ１１にほぼそのままの
電圧を印加する。次にバッテリー３の電圧が上昇してＰ
ＴＣヒータ１１の電圧が許容値より大きくなった場合に
は、トランジスタ１２が導通し始めるので、トランジス
タ１０のベース電流が制限され、許容電圧とバッテリー
電圧の差分の電圧がトランジスタ１０にて消費されるこ
とになり、ＰＴＣヒータ１１には、許容電圧以上の電圧
は印加されないことになる。
【００１８】従って、ＰＴＣヒータのＰＴＣサーミスタ
素子を過電圧から保護することができる。
素子を過電圧から保護することができる。
【００１９】しかし、前述したようにバッテリー電圧が
許容電圧より大きい場合には、その許容電圧とバッテリ
ー電圧の差分の電圧がトランジスタ１０にて消費される
ので、トランジスタ１０の損失（ロス）が大きくなり、
それに伴い発熱も大きくなってくる。そこで、このトラ
ンジスタ１０の損失（ロス）を、ヒータとして利用した
ものが図２に示したものである。この図２の構成、配置
においては、電圧制限用のトランジスタ１０にヒートシ
ンク６’を設けて、これをＰＴＣヒータ１１と同一の通
風回路におくことで、トランジスタ１０から発生する熱
もヒータとして利用できるようになり、総合的に効率よ
く、電圧を制限することができる。尚図２中の矢印は、
通風方向を表している。
許容電圧より大きい場合には、その許容電圧とバッテリ
ー電圧の差分の電圧がトランジスタ１０にて消費される
ので、トランジスタ１０の損失（ロス）が大きくなり、
それに伴い発熱も大きくなってくる。そこで、このトラ
ンジスタ１０の損失（ロス）を、ヒータとして利用した
ものが図２に示したものである。この図２の構成、配置
においては、電圧制限用のトランジスタ１０にヒートシ
ンク６’を設けて、これをＰＴＣヒータ１１と同一の通
風回路におくことで、トランジスタ１０から発生する熱
もヒータとして利用できるようになり、総合的に効率よ
く、電圧を制限することができる。尚図２中の矢印は、
通風方向を表している。
【００２０】また図１（ａ）、（ｂ）における電圧制限
手段は、トランジスタを用いて構成したが、これはＩＧ
ＢＴでも、ＭＯＳＦＥＴでも、抵抗器でも良い。
手段は、トランジスタを用いて構成したが、これはＩＧ
ＢＴでも、ＭＯＳＦＥＴでも、抵抗器でも良い。
【００２１】また、図１（ｂ）のトランジスタ１０は、
活性領域で動作させているが、これは、スイッチング動
作をさせても良い。
活性領域で動作させているが、これは、スイッチング動
作をさせても良い。
【００２２】以上のように、本発明の電気自動車用ＰＴ
Ｃヒータの保護装置は、効率良く、ＰＴＣヒータを過電
圧から保護することができるようになる。
Ｃヒータの保護装置は、効率良く、ＰＴＣヒータを過電
圧から保護することができるようになる。
【００２３】尚、図３は、ＰＴＣサーミスタ素子の抵抗
温度特性で、Ａはヒータ動作時の動作点を示している。
温度特性で、Ａはヒータ動作時の動作点を示している。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明の電気自動車用Ｐ
ＴＣヒータの保護装置は、 （１）自動車走行用の主電源となるバッテリーと、前記
バッテリーを電源とし、自己の温度に対して抵抗値が正
特性にて変化するＰＴＣサーミスタ素子と、このＰＴＣ
サーミスタ素子と熱的に接続されたフィンとからなり、
空調装置の車室内通風回路に配されたＰＴＣヒータと、
前記バッテリーからの電源を、前記ＰＴＣヒータに通電
する通電回路を具備し、 前記通電回路には、前記バッ
テリーの電圧が、予め設定された許容電圧よりも大きく
なった場合には、バッテリーの電圧を制限してＰＴＣヒ
ータに通電する電圧制限手段を設けているので、電気自
動車等のように電圧上昇の大きな電源においても、ＰＴ
Ｃヒータのサーミスタ素子を、過電圧から保護して、素
子が破壊するのを防止することができる。
ＴＣヒータの保護装置は、 （１）自動車走行用の主電源となるバッテリーと、前記
バッテリーを電源とし、自己の温度に対して抵抗値が正
特性にて変化するＰＴＣサーミスタ素子と、このＰＴＣ
サーミスタ素子と熱的に接続されたフィンとからなり、
空調装置の車室内通風回路に配されたＰＴＣヒータと、
前記バッテリーからの電源を、前記ＰＴＣヒータに通電
する通電回路を具備し、 前記通電回路には、前記バッ
テリーの電圧が、予め設定された許容電圧よりも大きく
なった場合には、バッテリーの電圧を制限してＰＴＣヒ
ータに通電する電圧制限手段を設けているので、電気自
動車等のように電圧上昇の大きな電源においても、ＰＴ
Ｃヒータのサーミスタ素子を、過電圧から保護して、素
子が破壊するのを防止することができる。
【００２５】（２）電圧制限手段を、ＰＴＣヒータと同
一の車室内通風回路に配して、その通風回路を流れる風
を当てて冷却するようにしているので、電気自動車等の
ように電圧上昇の大きな電源においても、ＰＴＣヒータ
のサーミスタ素子を、効率良く過電圧から保護して、素
子が破壊するのを防止することができる。
一の車室内通風回路に配して、その通風回路を流れる風
を当てて冷却するようにしているので、電気自動車等の
ように電圧上昇の大きな電源においても、ＰＴＣヒータ
のサーミスタ素子を、効率良く過電圧から保護して、素
子が破壊するのを防止することができる。
【図１】（ａ）は本発明の一実施例の電気自動車用ＰＴ
Ｃヒータの保護装置の全体回路図 （ｂ）は本発明の一実施例の電圧制限手段の詳細電気回
路図
Ｃヒータの保護装置の全体回路図 （ｂ）は本発明の一実施例の電圧制限手段の詳細電気回
路図
【図２】本発明の一実施例の電気自動車用ＰＴＣヒータ
の保護装置の構成図
の保護装置の構成図
【図３】ＰＴＣサーミスタ素子の抵抗温度特性図
【図４】従来のＰＴＣヒータの保護装置の説明図
【図５】従来のＰＴＣヒータの保護装置の説明図
３ バッテリー ５ フィン ６ ＰＴＣサーミスタ素子 ８ 通電回路 ９ 電圧制限手段 １１ ＰＴＣヒータ
Claims (2)
- 【請求項１】自動車走行用の主電源となるバッテリー
と、前記バッテリーを電源とし、自己の温度に対して抵
抗値が正特性にて変化するＰＴＣサーミスタ素子と、こ
のＰＴＣサーミスタ素子と熱的に接続されたフィンとか
らなり、空調装置の車室内通風回路に配されたＰＴＣヒ
ータと、前記バッテリーからの電源を、前記ＰＴＣヒー
タに通電する通電回路を具備し、前記通電回路には、前
記バッテリーの電圧が、予め設定された許容電圧よりも
大きくなった場合には、バッテリーの電圧を制限してＰ
ＴＣヒータに通電する電圧制限手段を設けた電気自動車
用ＰＴＣヒータの保護装置。 - 【請求項２】電圧制限手段を、ＰＴＣヒータと同一の車
室内通風回路に配して、その通風回路を流れる風を当て
て冷却するようにした請求項１記載の電気自動車用ＰＴ
Ｃヒータの保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06983495A JP3246260B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 電気自動車用ｐｔｃヒータの保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06983495A JP3246260B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 電気自動車用ｐｔｃヒータの保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08268045A true JPH08268045A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3246260B2 JP3246260B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=13414223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06983495A Expired - Fee Related JP3246260B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 電気自動車用ｐｔｃヒータの保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3246260B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014054935A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Ngk Insulators Ltd | ヒーター |
| CN103738142A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-23 | 柳州正菱集团有限公司 | 一种汽车取暖器 |
| JP2014510667A (ja) * | 2011-03-28 | 2014-05-01 | ヴァレオ システム テルミク | 電気加熱素子を有する熱交換器 |
| WO2020129497A1 (ja) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | 凝縮器、車両用空気調和装置 |
| WO2020129496A1 (ja) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | 凝縮器、車両用空気調和装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101638523B1 (ko) * | 2010-02-01 | 2016-07-11 | 한온시스템 주식회사 | 차량용 공조장치 |
-
1995
- 1995-03-28 JP JP06983495A patent/JP3246260B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014510667A (ja) * | 2011-03-28 | 2014-05-01 | ヴァレオ システム テルミク | 電気加熱素子を有する熱交換器 |
| JP2014054935A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Ngk Insulators Ltd | ヒーター |
| CN103738142A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-23 | 柳州正菱集团有限公司 | 一种汽车取暖器 |
| WO2020129497A1 (ja) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | 凝縮器、車両用空気調和装置 |
| WO2020129496A1 (ja) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | 凝縮器、車両用空気調和装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3246260B2 (ja) | 2002-01-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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