专利名称：一种汽车空调的加热器保护装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及汽车空调领域，特别涉及一种汽车空调的加热器保护装置及其控制方法。
背景技术：
随着全球范围可再生能源的开发和应用，进入二i^一世纪以来电动汽车发展很快，在电动汽车上使用车载电源为动力，电动车空调普遍使用的PTC电加热器作为热源，供汽车除霜及采暖之用。另外在部分汽油车、柴油汽车上采用PTC加热器作为辅助加热，以解决在冬季车辆发动机刚启动时发动机水温低除霜及采暖的需求。PTC是Positive Temperature Coefficient的缩写，泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件，通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻。使 用PTC芯片作为加热元件制成的PTC加热器广泛的应用于电动汽车空调系统中及汽、柴油车的 HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning)总成系统中。汽车空调的HVAC中PTC电加热器，它在无风通过时，PTC通电后，PTC芯体的温度能达到它的居里点温度，虽然此时加热器的电阻随温度升高而显著增大，PTC的电流显著减小，PTC发热功率减小，但还有一定的功率消耗(实际的功率消耗随PTC材料特性而定)这时PTC散热器的铝片温度也能达到较高温度。如170度PTC居里点温度，无风状态运行时，PTC翅片温度在I分钟的时间内，PTC的表面温度(散热器的铝片温度)能达到130度以上。故此时HVAC中PTC安装部分结构设计时塑料件需要选用的耐温度特性的材料，要达到130°C以上的耐温水平，PTC加热器与HVAC的周边间隙要作为关键参数控制，避免PTC加热器在无风状态通电时不会使周边结构件受热变形，而导致PTC与结构件接触，引起质量或安全事故。电气控制系统设计时要考虑PTC无风状态下及时断开PTC供电电源，从而保证空调系统的安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种PTC加热器在无风或风量很小状态下防止PTC加热器表面温度过高的汽车空调的加热器保护装置及其控制方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种汽车空调的加热器保护装置，包括空调控制器、PTC加热器、供电电源、控制PTC加热器电源通断的PTC继电器，所述的PTC加热器的散热器翅片中设有热保护器，所述的热保护器与空调控制器相连接；所述的空调控制器，用于根据热保护器采集的PTC加热器表面温度，通过所述PTC继电器控制PTC加热器电源的通断。所述的热保护器采用可恢复式双金属片热保护器。所述的热保护器的触点与PTC继电器的线圈相串联。所述的空调控制器的输入端连接有传感器。
所述的传感器包括外气温度传感器、车内温度传感器、发动机水温传感器、蒸发器温度传感器、阳光传感器。所述的空调控制器分别与按键输入模块、显示模块、伺服电机、调速模块、压缩机控制单元相连接。所述的调速模块与鼓风机连接。所述的压缩机控制单元与压缩机连接。一种汽车空调的加热器保护装置的控制方法，所述的方法包括以下步骤a)PTC加热器表面温度升至设定值Tl时，PTC继电器断开PTC加热器的供电电源；b)当PTC加热器表面温度降至设定值T2时，PTC继电器恢复接通PTC加热器的供电电源。本发明采用上述结构和方法，具有以下优点1、当PTC加热器表面温度过高时，PTC继电器断开PTC加热器的供电电源，对PTC加热器起到保护作用，避免引起质量或安全事故，当PTC加热器表面温度降至合适温度时，PTC继电器恢复接通PTC加热器的供电电源，使其继续工作；2、保护效果好。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明；图1为本发明的逻辑结构框图；在图1中，1、空调控制器；2、传感器；3、按键输入模块；4、显示模块；5、伺服电机；6、调速模块；7、鼓风机；8、压缩机控制单元；9、压缩机；10、热保护器；11、PTC加热器；12、PTC继电器。
具体实施例方式如图1所示一种汽车空调的加热器保护装置，包括空调控制器1、PTC加热器11、供电电源、控制PTC加热器11电源通断的PTC继电器12，PTC加热器11的散热器翅片中设有热保护器10，所述的热保护器10与空调控制器I相连接；空调控制器I，用于根据热保护器10采集的PTC加热器11表面温度，通过所述PTC继电器12控制PTC加热器11电源的通断。热保护器10采用可恢复式双金属片热保护器。热保护器10的触点与PTC继电器12的线圈相串联。空调控制器I的输入端连接有传感器2。传感器2包括外气温度传感器、车内温度传感器、发动机水温传感器、蒸发器温度传感器、阳光传感器。空调控制器I分别与按键输入模块3、显示模块4、伺服电机5、调速模块6、压缩机控制单元8相连接。调速模块6与鼓风机7连接。压缩机控制单元8与压缩机9连接。传感器信号2为外气温度传感器、车内温度传感器、发动机水温传感器、蒸发器温度传感器、阳光传感器。按键输入模块3为AUTO按键、内外循环按键、模式按键、温度调节按键、风速调节按键、AC按键、PTC按键。伺服电机5为内/外循环伺服电机、模式伺服电机、冷暖伺服电机。一种汽车空调的加热器保护装置的控制方法，方法包括以下步骤a)PTC加热器表面温度升至设定值Tl时，PTC继电器断开PTC加热器的供电电源；
b)当PTC加热器表面温度降至设定值T2时，PTC继电器恢复接通PTC加热器的供电电源。当空调系统PTC加热器工作时，为了防止PTC加热器表面无风或风量过小导致PTC表面温度过高而引起可能的安全问题。这种无风或风量过小可能由于鼓风机失效或故障引起或由于混合风门微电机在错误的位置引起。在PTC加热器11的散热器翅片中插入可恢复式的双金属片热保护器10，感知PTC加热器的表面温度，当PTC加热器11表面由于无风等原因引起PTC表面温度升至Tl (°C)时及时断开供电电源，而在温度降至T2 (0C)时又可恢复接通。Tl温度点可通过PTC的居里点、PTC表面温度与时间的关系、及在可允许工作环境温度时，PTC表面通过较小的风量(空调系统的最小档风量)的表面最高温度确定。上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种汽车空调的加热器保护装置，包括空调控制器(1)、PTC加热器(11)、供电电源、 控制PTC加热器(11)电源通断的PTC继电器(12 )，其特征在于所述的PTC加热器(11)的散热器翅片中设有热保护器(10)，所述的热保护器(10)与空调控制器(I)相连接；所述的空调控制器(1)，用于根据热保护器(10)采集的PTC加热器(11)表面温度，通过所述PTC继电器(12 )控制PTC加热器(11)电源的通断。
2.根据权利要求1所述的一种汽车空调的加热器保护装置，其特征在于所述的热保护器(10)采用可恢复式双金属片热保护器。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车空调的加热器保护装置，其特征在于所述的热保护器(10)的触点与PTC继电器(12)的线圈相串联。
4.根据权利要求1所述的一种汽车空调的加热器保护装置，其特征在于所述的空调控制器(I)的输入端连接有传感器(2 )。
5.根据权利要求4所述的一种汽车空调的加热器保护装置，其特征在于所述的传感器(2)包括外气温度传感器、车内温度传感器、发动机水温传感器、蒸发器温度传感器、阳光传感器。
6.根据权利要求1所述的一种汽车空调的加热器保护装置，其特征在于所述的空调控制器(I)分别与按键输入模块(3)、显示模块(4)、伺服电机(5)、调速模块(6)、压缩机控制单元(8)相连接。
7.根据权利要求6所述的一种汽车空调的加热器保护装置，其特征在于所述的调速模块(6 )与鼓风机(7 )连接。
8.根据权利要求6所述的一种汽车空调的加热器保护装置，其特征在于所述的压缩机控制单元(8)与压缩机(9)连接。
9.一种根据权利要求f 8任一项所述的汽车空调的加热器保护装置的控制方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤a)PTC加热器表面温度升至设定值Tl时，PTC继电器断开PTC加热器的供电电源；b)当PTC加热器表面温度降至设定值T2时，PTC继电器恢复接通PTC加热器的供电电源。
全文摘要
本发明公开了一种汽车空调的加热器保护装置，包括空调控制器、PTC加热器、供电电源、控制PTC加热器电源通断的PTC继电器，所述的PTC加热器的散热器翅片中设有热保护器，所述的热保护器与空调控制器相连接；采用上述结构，本发明具有以下优点1、当PTC加热器表面温度过高时，PTC继电器断开PTC加热器的供电电源，对PTC加热器起到保护作用，避免引起质量或安全事故，当PTC加热器表面温度降至合适温度时，PTC继电器恢复接通PTC加热器的供电电源，使其继续工作；2、保护效果好。
文档编号B60H1/22GK102991304SQ20121049107
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者盛云峰 申请人:芜湖博耐尔汽车电气系统有限公司