一种电动车暖风加热系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种电动车暖风加热系统，包括：暖风控制组件、PTC控制器、PTC加热器和整车控制器；所述暖风控制组件连接PTC控制器，由用户控制暖风控制组件，所述暖风控制组件控制所述PTC控制器；所述PTC控制器包括PTC高压继电器，所述PTC控制器连接整车控制器，所述PTC控制器发送PTC工作信号到整车控制器，整车控制器控制PTC高压继电器开启或关闭，并将PTC高压继电器的开启信号和闭合信号发送到PTC控制器；所述PTC控制器还连接PTC加热器，所述PTC控制器给PTC加热器发送PWM调温信号，由PTC控制器控制PTC加热器进行工作。
【专利说明】—种电动车暖风加热系统【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动车控制领域，尤其涉及一种电动车暖风加热系统。
【背景技术】
[0002]新能源汽车目前仍属于新兴产业，其具有节能环保的特点，更符合现代汽车发展的趋势，将会有越来越多的消费者购买新能源汽车。由于发动机已取消(纯电动汽车)，传统的发动机水暖加热系统已不能满足乘员舱暖风供给以及除霜除雾的法规要求。
[0003]现有电动车【技术领域】中，中国人民共和国国家知识产权局发布的CN201110108987.5号专利《电动空调装置》，技术原理为:一种电动车空调装置，其包括空调控制器，所述空调控制器包括控制中心、操作面板以及执行机构、水泵以及加热模块，所述空调控制器的控制中心还包括与之配合的对电动压缩机、水泵、加热模块的控制单元。
[0004]现有专利《电动空调装置》缺点:
[0005]1、由于未对高低压上下电顺序进行规范，可能会影响车辆的高压用电安全。
[0006]2、由于系统未受车辆整车控制器的管理，可能会对整车能源分配造成影响。
实用新型内容
[0007]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种电动车暖风加热系统。
[0008]为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种电动车暖风加热系统，其关键在于，包括:暖风控制组件、PTC控制器、PTC加热器和整车控制器；
[0009]所述暖风控制组件连接PTC控制器，由用户控制暖风控制组件，所述暖风控制组件控制所述PTC控制器；
[0010]所述PTC控制器包括PTC高压继电器，所述PTC控制器连接整车控制器，所述PTC控制器发送PTC工作信号到整车控制器，整车控制器控制PTC高压继电器开启或关闭，并将PTC高压继电器的开启信号和闭合信号发送到PTC控制器；
[0011]所述PTC控制器还连接PTC加热器，所述PTC控制器给PTC加热器发送PWM调温信号，由PTC控制器控制PTC加热器进行工作。
[0012]所述的电动车暖风加热系统，优选的，包括:车身电气控制器和直流转换器；所述车身电气控制器连接暖风控制组件，由暖风控制组件控制车身电气控制器，车身电气控制器连接直流转换器，车身电气控制器接收到暖风控制组件发来的后除霜信号后，读取直流转换器是否工作的信号，根据工作信号控制后除霜装置是否工作。
[0013]所述的电动车暖风加热系统，优选的，还包括:空调压缩机，所述空调压缩机连接暖风控制组件，由所述暖风控制组件控制空调压缩机工作。
[0014]所述的电动车暖风加热系统，优选的，所述暖风控制组件包括:PTC开关和鼓风机转速选择器；
[0015]所述暖风控制组件设置PTC开关和鼓风机转速选择器，用于PTC开关和鼓风机转速选择器同时开启，使PTC控制器进行工作。
[0016]所述的电动车暖风加热系统，优选的，所述暖风控制组件还包括:后除霜开关；所述暖风控制组件设置后除霜开关，后除霜开关发送开启信号给车身电气控制器，车身电气控制器根据直流转换器是否工作来判断是否开启后除霜继电器，后除霜开关发送关闭信号给车身电气控制器，车身电气控制器控制后除霜继电器关闭，从而实现后除霜功能。
[0017]所述的电动车暖风加热系统，优选的，所述PTC控制器包括:恒流源控制器、单片机、温度传感器和电源管理器；
[0018]所述单片机分别连接恒流源控制器和温度传感器，温度传感器的检测信号传输到单片机进行相应运算并向PTC加热器输出PWM调温信号；
[0019]所述PTC控制器设置电源管理器，电源管理器外部接入电池电源，对单片机进行供电。
[0020]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0021]1、能够保留原汽油车HVAC，只取代由于取消发动机而失去的水暖加热系统。由于改动更小，能够减少成本；
[0022]2、加热系统的上下电由HCU控制，车辆高压用电更安全，并且可以有效的保护加热装置； [0023]3、加热系统的工作受HCU控制，可以保证车辆的能源分配效率，保证车辆的行驶?生倉泛;
[0024]4、PTC控制器对加热装置功率进行控制，最终有效的控制加热水温，使水温稳定在80-90°C，提高加热的舒适性；
[0025]5、后除霜受BCM (车身电器控制器)控制，保证进行后除霜时车辆有足够的电能，避免整车低压亏电，造成车辆不能正常行驶的情况发生。
[0026]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0028]图1是本实用新型电动车暖风加热系统的信号输入输出框图；
[0029]图2是本实用新型电动车暖风加热系统的系统原理图；
[0030]图3是本实用新型电动车暖风加热方法逻辑图；
[0031]图4是本实用新型电动车暖风加热系统的上下电原理图；
[0032]图5是本实用新型电动车暖风加热系统的PTC控制器输入输出框图；
[0033]图6是本实用新型电动车暖风加热系统的PTC控制器接线图。
【具体实施方式】
[0034]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0035]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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。
[0036]在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0037]HCU:整车控制器
[0038]BCM:车身电气控制器
[0039]HVAC:暖风机
[0040]PTC:(正温度系数)电热元件
[0041]本实用新型要解决的技术问题是由于纯电动车取消了汽油车中的发动机，传统的汽油车的水暖加热系统不能满足电动汽车的加热系统的需要，所以需要开发一个适用于纯电动车的加热系统。
[0042]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电动车暖风加热系统，主要部件为:如图1、2所示，PTC控制器，PTC加热器，整车控制器HCU，暖风控制组件，车身电气控制器BCM，PTC水泵及管路。其工作原理为:驾驶员按下暖风控制组件上的PTC开关后，PTC控制器接收到PTC开关信号，再将PTC工作信号发送给HCU，HCU再控制PTC高压继电器闭合，并将此信号发送给PTC控制器，PTC控制器接收到该信号后，给PTC加热器发送PWM调温信号，控制器工作，其中，当驾驶员在暖风控制组件上按下后除霜按钮时，BCM接收到该信号，通过判断车辆的动力电池是否进行电能输出，来决定是否实现后除霜功能，PTC控制器连接PTC高压继电器，PTC高压继电器另一端连接电池。
[0043]如图3所示，本实用新型的控制原理为:当驾驶员首次发出加热需求信息后，PTC控制器以一个大的占空比给PTC加热器输出PWM信号，当PTC循环水路中水温传感器检测到的温度达到90°C时，PTC控制器断电，PTC加热器停止工作，当PTC循环水路中的水温传感器检测到水温降低到80°C以下时，PTC控制器重新上电，以一个小的占空比给PTC加热器输出PWM信号，使其开始工作，调节温度，当水温升高至90°C时，PTC控制器又断电，以此循环工作，保证PTC循环水路在驾驶员发出加热需求信号后，水路温度恒定在80°C到90°C之间，增加加热舒适性，在温度低于80°C时，使用小的占空比，对应小的功率，能够节约整车电倉泛。
[0044]如图4所示，其上下电顺序为:当驾驶员有加热需求时，按下暖风控制组件上的PTC开关，PTC控制器接收到开关信号后，输出工作信号给整车控制器HCU，HCU给PTC控制器发送工作信号，所述PTC控制器给PTC加热器高压上电，并给与PTC控制器PTC高压继电器闭合的信号，从而PTC控制器给PTC加热器低压上电，从而PTC加热器开始工作。
[0045]首次发出加热需求信息后，PTC控制器以一个大的占空比给PTC加热器输出PWM信号，当PTC循环水路中温度传感器检测到的温度达到90°C时，PTC控制器断电，PTC加热器停止工作，当PTC循环水路中的水温传感器检测到水温降低到80°C以下时，PTC控制器重新上电，以一个小的占空比给PTC加热器输出PWM信号，使其开始工作，调节温度，当水温升高至90°C时，PTC控制器又断电。保持循环水路中的温度为80°C到90°C，从而保证驾驶舱内温度恒定，增加加热舒适性。在温度低于80°C时，使用小的占空比，对应小的功率，能够节约整车电能。在本实施方式中，PWM信号的大占空比的数值为a，小占空比的数值为b，其中0〈a〈l、0〈b〈l，且a>b，在本实用新型的一个更加优选的实施方式中，大占空比为80%，小占空比为46%，在本实用新型另外的优选实施方式中，也可以根据市井情况取其他数值。
[0046]在后除霜控制方面，车身电气控制器BCM接收到暖风控制组件发来的后除霜开关信号后，读取DC/DC (直流转换器)的工作信号，当DC/DC (直流转换器)工作时，BCM才允许开启后除霜功能，如果DC/DC (直流转换器)不工作，则BCM不允许开启后除霜功能。这样能够避免当DC/DC (直流转换器)不工作时，动力电池无输出，后除霜将要消耗原车蓄电池的电能，而除后除霜是较大的负载，若直接使用原车蓄电池的电量进行后除霜，会导致整车亏电，影响车辆正常启动。
[0047]所述的电动车暖风加热系统，还包括:车身电气控制器和直流转换器；所述车身电气控制器连接暖风控制组件，由暖风控制组件控制车身电气控制器，车身电气控制器连接直流转换器，车身电气控制器接收到暖风控制组件发来的后除霜信号后，读取直流转换器是否工作的信号，根据工作信号控制后除霜装置是否工作。
[0048]所述的电动车暖风加热系统，优选的，还包括:空调压缩机，所述空调压缩机连接暖风控制组件，由所述暖风控制组件控制空调压缩机工作。
[0049]所述的电动车暖风加热系统，优选的，所述暖风控制组件包括:PTC开关和鼓风机转速选择器；
[0050]所述暖风控制组件设置PTC开关和鼓风机转速选择器，用于PTC开关和鼓风机转速选择器同时开启，使PTC控制器进行工作；由所述鼓风机转速选择器控制鼓风机电机转速。其中所述鼓风机转速选择器为本领域技术人员都能知晓的电路连接关系，无需赘述。
[0051]所述的电动车暖风加热系统，优选的，所述暖风控制组件还包括:后除霜开关；所述暖风控制组件设置后除霜开关，所述暖风控制组件设置后除霜开关，后除霜开关发送开启信号给车身电气控制器，车身电气控制器根据直流转换器是否工作来判断是否开启后除霜继电器，后除霜开关发送关闭信号给车身电气控制器，车身电气控制器控制后除霜继电器关闭，从而实现后除霜功能。
[0052]所述的电动车暖风加热系统，优选的，所述PTC控制器包括:恒流源控制器、单片机、温度传感器和电源管理器；
[0053]所述单片机分别连接恒流源控制器和温度传感器，温度传感器的信号传输到单片机进行相应运算，单片机接收到温度传感器的信号之后，由单片机对温度进行计算，在本实施方式中，单片机根据温度传感器的信号计算得到温度值可以采用现有的计算方法，经过PWM换算之后，发出功率控制PWM信号；
[0054]所述恒流源控制器用于控制电源管理器，使单片机产生稳定的电流；
[0055]所述PTC控制器设置电源管理器，电源管理器外部接入电池电源，对单片机进行供电。
[0056]如图6所示，所述的电动车暖风加热系统的PTC控制器由下述电路组成:第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻和第一电容；
[0057]所述第一二极管正极连接电池电源，负极连接单片机，用于对PTC控制器的电源控制；所述第一电阻和第二电阻分别连接第二二极管正极，所述第二二极管负极连接PTC电路，所述第二二极管正极还连接第一电容，第一电容另一端接地，第二电阻另一端接单片机，用于控制PTC电路的反馈信号。
[0058]所述的电动车暖风加热系统，优选的，所述PTC控制器还包括:第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三二极管，第二电容、第三电容、第四电容和电感；
[0059]所述第三电阻和第四电阻分别连接第三二极管正极，所述第三二极管负极连接PTC开关，所述第三二极管正极还连接第二电容，所述第二电容另一端接地，所述第四电阻另一端连接单片机，用于控制PTC电路开关；
[0060]所述第三电容和电感分别连接温度传感器正极，所述第三电容另一端接地，所述电感另一端接单片机，所述第四电容和第六电阻并联之后连接第五电阻一端，第五电阻另一端连接单片机，所述第五电阻一端还连接温度传感器负极，所述第四电容和第六电阻并联之后的另一端接地。
[0061]所述的电动车暖风加热系统，优选的，所述PTC控制器还包括:第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第五电容和第六电容；
[0062]所述第七电阻一端连接单片机，另一端连接第一晶体管发射极，第一晶体管集电极连接第五电容一端，所述第五电容另一端接地，所述第五电容一端还连接PTC电路，所述第八电阻一端连接第七电阻一端，所述第八电阻另一端连接第二晶体管发射极，所述第二晶体管集电极连接第六电容，所述第六电容另一端接地，所述第六电容一端还连接PTC电路的指不电路；
[0063]所述第九电阻一端连接PTC电路，用于输出PWM调温信号，所述第九电阻另一端连接第三晶体管集电极，所述第三晶体管发射极接地，所述第三晶体管基极连接单片机。
[0064]本实用新型还公开一种电动车暖风加热方法，其关键在于，包括如下步骤:
[0065]步骤1，当驾驶员有加热需求时，按下暖风控制组件上的PTC开关，PTC控制器接收到开关信号后，输出工作信号给整车控制器，整车控制器给PTC控制器发送工作信号，所述PTC控制器给PTC加热器高压上电，并给予PTC控制器PTC高压继电器闭合的信号，从而PTC控制器给PTC加热器低压上电，从而PTC加热器开始工作；
[0066]步骤2，首次发出加热需求信号后，PTC控制器以一个大的占空比给PTC加热器输出PWM信号，当PTC循环水路中温度传感器检测到的温度达到90°C时，PTC控制器断电，PTC加热器停止工作；
[0067]步骤3，当PTC循环水路中的温度传感器检测到水温温度降低到80°C以下时，PTC控制器重新上电，以一个小的占空比给PTC加热器输出PWM信号，对应小的功率，使其开始工作，调节温度，当水温升高至90°C时，PTC控制器又断电；保持循环水路中的温度为80°C到90°C，从而保证驾驶舱内温度恒定，增加加热舒适性。
[0068]所述的电动车暖风加热方法，优选的，所述步骤I包括:
[0069]步骤1-1，所述暖风控制组件设置PTC开关和鼓风机转速选择器，当PTC开关和鼓风机转速选择器同时开启时，使PTC控制器进行工作。
[0070]所述的电动车暖风加热方法，优选的，还包括:[0071]步骤4，所述暖风控制组件设置后除霜开关，后除霜开关发送开关信号给车身电气控制器，车身电气控制器的直流转换器是否工作来判断开启或关闭后除霜继电器，从而实现后除霜功能。
[0072]所述的电动车暖风加热方法，优选的，所述步骤4包括:
[0073]步骤4-1，读取直流转换器的工作信号，当直流转换器工作时，车身电气控制器允许开启后除霜继电器，如果直流转换器不工作，则车身电气控制器不开启后除霜继电器，这样能够避免当DC/DC (直流转换器)不工作时，动力电池无输出，后除霜将要消耗原车蓄电池的电能，而除后除霜是较大的负载，若直接使用原车蓄电池的电量进行后除霜，会导致整车亏电，影响车辆正常启动。
[0074]综上所述，本实用新型的有益效果是:
[0075]1、能够保留原汽油车HVAC，只取代由于取消发动机而失去的水暖加热系统。由于改动更小，能够减少成本；[0076]2、加热系统的上下电由HCU控制，车辆高压用电更安全，并且可以有效的保护加热装置；
[0077]3、加热系统的工作受HCU控制，可以保证车辆的能源分配效率，保证车辆的行驶?生倉泛;
[0078]4、PTC控制器对加热装置功率进行控制，最终有效的控制加热水温，使水温稳定在80_90°C，提高加热的舒适性；
[0079]5、后除霜受BCM (车身电器控制器)控制，保证进行后除霜时车辆有足够的电能，避免整车低压亏电，造成车辆不能正常行驶的情况发生。
[0080]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0081]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种电动车暖风加热系统，其特征在于，包括:暖风控制组件、PTC控制器、PTC加热器和整车控制器； 所述暖风控制组件连接PTC控制器，所述暖风控制组件控制所述PTC控制器； 所述PTC控制器包括PTC高压继电器，所述PTC控制器连接整车控制器，所述PTC控制器发送PTC工作信号到整车控制器，整车控制器控制PTC高压继电器开启或关闭，并将PTC高压继电器的开启信号和闭合信号发送到PTC控制器； 所述PTC控制器还连接PTC加热器，所述PTC控制器给PTC加热器发送PWM调温信号，由PTC控制器控制PTC加热器进行工作。
2.根据权利要求1所述的电动车暖风加热系统，其特征在于，包括:车身电气控制器和直流转换器；所述车身电气控制器连接暖风控制组件，由暖风控制组件控制车身电气控制器，车身电气控制器连接直流转换器，车身电气控制器接收到暖风控制组件发来的后除霜信号后，读取直流转换器是否工作的信号，根据工作信号控制后除霜装置是否工作。
3.根据权利要求1所述的电动车暖风加热系统，其特征在于，还包括:空调压缩机，所述空调压缩机连接暖风控制组件，由所述暖风控制组件控制空调压缩机工作。
4.根据权利要求1所述的电动车暖风加热系统，其特征在于，所述暖风控制组件包括:PTC开关和鼓风机转速选择器； 所述暖风控制组件设置PTC开关和鼓风机转速选择器，用于PTC开关和鼓风机转速选择器同时开启，使PTC控制器进行工作。
5.根据权利要求2所述的电动车暖风加热系统，其特征在于，所述暖风控制组件还包括:后除霜开关；所述暖风控制组件设置后除霜开关，后除霜开关发送开启信号给车身电气控制器，车身电气控制器根据直流转换器是否工作来判断是否开启后除霜继电器，后除霜开关发送关闭信号给车身电气控制器，车身电气控制器控制后除霜继电器关闭。
6.根据权利要求1所述的电动车暖风加热系统，其特征在于，所述PTC控制器包括:恒流源控制器、单片机、温度传感器和电源管理器； 所述单片机分别连接恒流源控制器和温度传感器，温度传感器的检测信号传输到单片机进行相应运算并向PTC加热器输出PWM调温信号； 所述PTC控制器设置电源管理器，电源管理器外部接入电池电源，对单片机进行供电。
【文档编号】B60H1/22GK203739580SQ201320864925
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】汤皓茗, 罗艳婷, 罗守荣 申请人:重庆长安铃木汽车有限公司