PTCR-xthm电热芯片为热源的电动汽车智能暖气机系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电动汽车智能空调制热技术领域，更具体的是涉及一种具体涉及 PTCR-xthm电热芯片为热源的电动汽车暖气机系统工程领域。
【背景技术】
[0002] 近期，由于新能源电热领域创新技术、知识产权维护被提到重要地位，稀土厚膜电 路电热技术、控制技术、应用技术得以迅猛发展。随着智能电热领域科技的不断创新，以 PTCR-xthm电热芯片为热源的大容量、多功能智能供水供暖供热（气）集热器系统，舰船、战 车、工程车、电动汽车暖气机系统工程将呈现迅猛发展的势头。相对传统汽车，电动汽车的 暖气机系统设计要求更科学，更严谨，更人性化。
[0003] 进入二十一世纪，汽车尾气排放产生的污染危害越发严重，弊端是公知的。呼唤绿 色交通是全人类的呐喊，在雾霾《穹顶之下》的今天，尤其是在被称为"史上最严"的新环保 法今年开始正式实施的今天，呼唤绿色出行，唤醒科技界对环境的关注，推动环保科技事业 的发展，从根本上治理改造污染源，来面对"我们今天恐怕是人类历史上从来没有的环境的 挑战"。才是每一个科技工作者的第一职责，第一要务。
[0004] 目前，电动汽车暖气机系统国内、外引用的汽车空调热泵循环系统（逆卡诺循环） 摄取的是环境空气中热量，热泵系统标况冷凝温度：54°C。制冷尚可，热源明显不足。无法 满足电动汽车全天候功能要求。加之功耗大（EV)电动汽车电池容量所限，造成续航里程 短，几乎无法采用。注：EV-电动汽车即纯电动汽车。
[0005] 日本三菱等厂商仍在使用钛酸钡（PTC)块，即PTC(正温度系数=Positive Temperature Coefficient)块加热器，日本康奈可开发出用于（EV)电动汽车的低价位镍 铬线电阻丝加热方式。由于钛酸钡（PTC)块技术先天不足，其致命的弱点是功率衰竭严重、 功耗大根本无解。镍铬线虽然价格便宜，却没有抑制发热的功能。由于EV电动汽车中用于 加热的防冻液具有可燃性，镍铬线加热器具有热惰性，加载350V电压时为5kW，电压范围为 240~420V。很显然，镍铬线加热丝有明火，不安全、功耗大、效率低。
[0006] 美国特斯拉电动车、悍马战车现时均无更好的技术解决EV电动汽车续航里程问 题、悍马战车全天候驾驶问题。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种可以做到全天候驾驶， 为EV和HEV及其他汽车、工程车提供有效的制暖方式的PTCR-xthm电热芯片为热源的电动 汽车智能暖气机系统。
[0008] 本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种PTCR-Xthm电热芯片为热 源的电动汽车智能暖气机系统，其特征在于，它包括PTCR-xthm电热芯片热源主机、E⑶（微 电脑控制系统）、蓄热用安全恒温恒压器、冷却液箱、变量泵及换热器，PTCR-xthm电热芯片 热源主机的出口端与蓄热用安全恒温恒压器进口端连接，蓄热用安全恒温恒压器的出口端 与换热器的进口端连接，换热器的出口端与冷却液箱进口端连接，冷却液箱出口端连接变 量泵的进口端，变量泵的出口端连接PTCR-xthm电热芯片热源主机的进口端；E⑶连接控 制PTCR-xthm电热芯片热源主机，换热器设有温度传感器，温度传感器的信号输出端连接 ECU。
[0009] 作为上述方案的进一步说明，所述PTCR-Xthm电热芯片热源主机包括上盖板、若 干块电热芯片热源模块、进水端盖、出水端盖，上盖板覆盖在若干块电热芯片热源模块的上 方，进水端盖、出水端盖分设于若干块电热芯片热源模块的端侧，并在进水端盖、出水端盖 和电热芯片热源模块内设置进出水通道。
[0010] 所述若干块电热芯片热源模块自上而下依次叠加设置，上盖板其下方的电热芯片 热源模块，以及相邻的上、下两电热芯片热源模块之间设置有绝缘导热膜。
[0011] 所述进水端盖、出水端盖和电热芯片热源模块的连接位置设置有密封件加以密 封。
[0012] 所述进水端盖、出水端盖为金属基板或非金属基板，金属基板材料为稀土铝合金、 不锈钢、钛合金或是铜材，复合材料是铝铜Cu+、铝钢、钛铜Cu+、铝钛中的一种；非金属基板 材料是功能陶瓷、微晶玻璃、石英玻璃、硅树脂中的一种。
[0013] 所述电热芯片热源模块包括PTCR-xthm电热芯片热源基板及其上设置的稀土厚 膜电路，稀土厚膜电路以厚膜电路的形式和厚膜电阻电路垂直叠加或横向分布，集成若干 层于一个平面或多个曲面内，平面部分的稀土厚膜电路，经丝网印刷、烧结制备而成；曲面 上的稀土厚膜电路，经流延、贴膜/HIP工艺制备而成。
[0014] 所述蓄热用安全恒温恒压器设有温度、压力传感装置和安全排气阀，蓄热用安全 恒温恒压器的饱和蒸汽温度为180摄氏度。
[0015] 所述E⑶设置有电源插座、插头，电源插座、插头连接PTCR-xthm电热芯片热源主 机，并与高能蓄电池电源正负极连接，高能蓄电池电源的电压为110-410V，功率3-30千瓦 根据用户要求设计。
[0016] 所述PTCR-xthm电热芯片热源主机应用于大容量、多功能工程车、公交车上，蓄热 用安全恒温恒压器的出口端连接并联设置的两个或两个以上的换热器的进口端，两个或两 个以上的换热器的出口端与冷却液箱进口端连接。
[0017] 本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
[0018] 1、本发明采用一种创新型的PTCR-xthm电热芯片为热源的电动汽车智能暖气机 系统，热响应快、热性能优良，高效节能，安全可靠、性价比高、体积小巧、智能操控；模块化 组合式热源不受车辆运行工况影响，容量大、应用范围广，既适用于电动汽车、工程仪器车、 各类舰船、战车暖气机系统，也可用于工业、农业、工程车、军工等野外设施装备及供水供暖 供热（气）系统以及家用、商用电器的水系列产品系统。
[0019] 2、本发明的PTCR-xthm电热芯片它可以厚膜电路的形式和厚膜电阻电路垂直叠 加或横向分布，集成若干层于一个平面或多个曲面内，控制厚膜电路电热芯片的梯度温度， 使控制精度和灵敏度得以大幅度提高，实现多温区梯度设置，高效运作智能操控。
[0020] 3、本发明的PTCR-xthm电热芯片热源主机由η个PTCR-xthm电热芯片热源模块组 成，热源模块可根据车型和设计容量组合；相对传统汽车，电动汽车的暖气机系统设计要求 更科学，更严谨，更人性化。
[0021] 4、本发明的PTCR-xthm电热芯片的表面热响应250°C/秒及以上，表面热负荷可达 230w/cm2;远红外波高温发射率达：95% (法向）；不仅制造成本低、易成型，热效率高、温度 场均匀、热性能优良，而且适用于新能源，高低压、交直流电源均能启动。高强度、大规格、集 成度高、还具有高温远红外功能。
【附图说明】
[0022] 图1为电动汽车暖气机结构视图；
[0023] 图2为PTCR-xthm电热芯片热源模块结构视图；
[0024] 图3为工程车暖气机结构示意图。
[0025] 附图标记说明：1、PTCR-xthm电热芯片热源主机11、上盖板12、电热芯片热源模 块13、进水端盖14、出水端盖15、进出水通道16、绝缘导热膜17、密封件
[0026] 2、E⑶3、蓄热用安全恒温恒压器4、冷却液箱5、变量泵
[0027] 6、换热器 6-1、6-2、6_3、换热器。
【具体实施方式】
[0028] 本发明是一种PTCR-xthm电热芯片为热源的电动汽车智能暖气机系统，它包括 PTCR-xthm电热芯片热源主机1、E⑶（微电脑控制系统）2、蓄热用安全恒温恒压器3、冷却 液箱4、变量泵5及换热器6, PTCR-xthm电热芯片热源主机1的出口端与蓄热用安全恒温恒 压器3进口端连接，蓄热用安全恒温恒压器3的出口端与换热器6的进口端连接，换热器6 的出口端与冷却液箱进口端4连接，冷却液箱4出口端连接变量泵5的进口端，变量泵5的 出口端连接PTCR-xthm电热芯片热源主机1的进口端；ECU连接控制PTCR-xthm电热芯片 热源主机，换热器设有温度传感器，温度传感器的信号输出端连接E⑶。PTCR-xthm电热芯 片热源主机1包括上盖板11、若干块电热芯片热源模块12、进水端盖13、出水端盖14,上盖 板覆盖在若干块电热芯片热源模块的上方，进水端盖、出水端盖分设于若干块电热芯片热 源模块的端侧，并在进水端盖、出水端盖和电热芯片热源模块内设置进出水通道15。电热 芯片热源模块的进出水道由特殊工艺加工而成，如稀土铝合金基板水道通过专用模具拉制 而成，复合陶瓷材料基板用模压法制备而成；其稀土厚膜电路平面部分，经丝网印刷、烧结 制备而成；曲面上的稀土厚膜电路，经流延、贴膜\HIP工艺制备而成。注：HIP工艺即热等 静压（hot isostatic pressing，简称HIP)是一种集高温、高压于一体的工艺生产技术。
[0029] 若干块电热芯片热源模块12自上而下依次叠加设置，上盖板11其下方的电热芯 片热源模块以及相邻的上、下两电热芯片热源模块之间设置有绝缘导热膜16。进水端盖、 出水端盖和电热芯片热源模块的连接位置设置有密封件17加以密封。进水端盖、出水端盖 为金属基板或非金属基板，金属基板材料为稀土铝合金、不锈钢、钛合金或是铜材，复合材 料是铝铜Cu+、铝钢、钛铜Cu+、铝钛中的一种；非金属基板材料是功能陶瓷、微晶玻璃、石英 玻璃、硅树脂中的一种。电热芯片热源模块包括PTCR-xthm电热芯片热源基板及其上设置 的稀土厚膜电路，稀土厚膜电路以厚膜电路的形式和厚膜电阻电路垂直叠加或横向分布， 集成若干层于一个平面或多个曲面内，平面部分的稀土厚膜电路，经丝网印刷、烧结制备而 成；曲面上的稀土厚膜电路，经流延、贴膜/HIP工艺制备而成。蓄热用安全恒温恒压器设有 温度、压力传感装置和安全排气阀，蓄热用安全恒温恒压器的饱和蒸汽温度为180摄氏度。 E⑶设置有电源插座、插头，电源插座、插头连接PTCR-xthm电热芯片热源主机，并与高能蓄 电池电源正负极连接，高能蓄电池电源的电压为110-410V，功率3-30千瓦根据用户要求设 计。
[0030] 以下结合具体实施例对本发明的技术方案作详细的描述。
[0031] 实施例1
[0032] 本实施例是一种EV-电动汽车的暖气机系统。
[0033] 其系统含PTCR-xthm芯片热源主机1、E⑶（微电脑控制系统）2、蓄热用安全恒温 恒压器3、冷却液箱4、变量泵5及换热器6及热媒循环智能管理系统。
[0034] 流程结构为：PTCR-xthm电热芯片热源主机1的出口端与蓄热用安全恒温恒压器3 的进口端连接，恒温恒压器3的出口端与换热器6的