一种水加热器的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车ptc水加热器领域，特别是一种水加热器。


背景技术：

2.在电动汽车领域，大功率水加热器的应用越来越广泛，现有产品具有很大的安全隐患，产品性能不可靠、功率不足等等，需要一种新的更加可靠的产品来支持电动汽车领域，需要改进的点如下：
3.1、传统的水加热器控制线路板都会平铺在ptc发热模块上。当加热器在寒冷地区长时间工作时，会在加热器内部产生高温，控制线路板上的电子元器件在加热器高温影响下长期工作，易引起电子元件热击穿或失效；
4.2、传统的ptc水加热器单纯的由igbt进行控制，但是igbt在高温状态下容易热击穿；igbt失效后，ptc高温高压不受控，易引起高温和高压电风险。
5.3、传统水加热器里面没有电流熔断器，当整车电压波动等原因引起的加热器冲击电流过大或ptc击穿导致高压短路时，烧毁加热器外部的整车电流熔断器，引起起火风险；
6.4、传统的ptc水加热器单纯的由继电器进行控制，但是继电器的寿命是其开关次数，当继电器在高温状态下频繁开关时，容易发生触点粘连，丧失切断高压电源能力。
7.5、传统的ptc水加热器安装脚由塑料或铝压铸一体浇筑而成，在实际使用过程中，安装脚容易崩断，造成整机无法继续使用。
8.6、传统的ptc水加热器感温由单独的温度传感器构成，而温度传感器在高温状态下长期工作易发生故障。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种水加热器。
10.本实用新型公开了一种水加热器，包括外箱以及内部组件，所述外箱包括外箱下壳体和外箱上壳体，所述外箱下壳体内安装有水箱、线路板、继电器、熔断器、温控器、温度传感器、ptc发热组件，钣金组件、接插件组件，所述ptc发热组件、温控器、温度传感器、钣金组件固定安装在水箱的外箱下壳体上，形成发热总成，其中钣金组件将水箱与若干ptc发热组件装配在一起，并保证其紧配，所述线路板、继电器、熔断器均固定安装在水箱侧面。
11.作为对本实用新型的进一步说明，所述ptc发热组件组装在水箱的扁管之间，ptc发热组件与扁管紧贴，并与扁管呈平行分布。
12.作为对本实用新型的进一步说明，所述线路板的外围设置有塑料外壳，所述线路板固定安装在所述塑料外壳内，所述线路板的功率控制元件固定安装在所述水箱的散热铝板上，所述塑料外壳的侧面固定安装在所述水箱的侧面。
13.作为对本实用新型的进一步说明，所述水箱上端面上设置有温度传感器和温控器。
14.作为对本实用新型的进一步说明，所述继电器设置于所述水箱的一侧，所述水箱
的一侧设置有电流熔断器，高压电经接插件通过线路连接所述电流熔断器，所述电流熔断器通过线路与所述继电器一端连接，所述继电器通过线路与所述线路板连接，所述线路板通过线路与ptc发热组件连接，形成高压环路。所述温度传感器和所述温控器通过低压线路与线路板相连，形成低压反馈环路。
15.作为对本实用新型的进一步说明，所述外箱下壳体的外部设置有固定角件，所述固定角件设置于所述外箱下壳体外部的上端和下端。
16.作为对本实用新型的进一步说明，所述外箱由外箱上壳体与外箱下壳体组成，所述外箱上壳体组装有若干个透气阀，外箱上壳体与外箱下壳体之间由组合螺丝固定安装。
17.其有益效果在于，1、将水加热器的控制线路板安装位置更改到了侧面，线路板外部增加塑料外壳绝缘及隔热，最大限度降低加热器的高温对线路板的影响；
18.2、增加继电器保护策略，尽量减少不必要的继电器开关，减少开关次数，延长使用寿命；
19.3、增加继电器控制，当线路板的igbt常通时，继电器依然可以断开高压电源，实现对高压电的控制；
20.4、增加电流熔断器，当继电器、线路板都相继失效时，电流熔断器熔断，断开高压电源，最终切除高压风险的来源。
附图说明
21.图1是本实用新型外箱内部的结构示意图；
22.图2是本实用新型外箱上壳体的结构示意图。
23.图中，1、外箱下壳体；2、ptc发热组件；3、水箱；4、温度传感器；5、散热铝板；6、接插件；7、线路板；8、继电器；9、温控器；10、熔断器；11、钣金组件；12、外箱上壳体；13、透气阀；14、组合螺丝。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1和图2所示，一种水加热器，先来简单说明具体的结构布置，包括外箱以及内部组件，所述外箱下壳体1内安装有水箱3、线路板7、继电器8、熔断器10、温控器9、温度传感器4、ptc发热组件2，钣金组件11、接插件6组件，所述ptc发热组件2、温控器9、温度传感器4、钣金组件11固定在水箱3内，形成发热总成，其中钣金组件11将水箱3与若干ptc发热组件2装配在一起，并保证其紧配，所述线路板7、继电器8、熔断器10均固定安装在水箱3侧面，防止高温对电子元器件的影响。
25.所述线路板7的外围设置有塑料外壳，所述线路板7固定安装在所述塑料外壳内，所述线路板7的功率控制元件固定安装在所述水箱3的散热铝板5上，所述塑料外壳的侧面固定安装在所述水箱3的侧面，最大限度降低加热器的高温对线路板7的影响。
26.所述继电器8设置于所述水箱3的一侧，所述水箱3的一侧设置有电流熔断器10，高压电经接插件6通过线路连接所述电流熔断器10，所述电流熔断器10通过线路与所述继电器8一端连接，所述继电器8通过线路与所述线路板7连接，所述线路板7通过线路与ptc发热组件2连接，形成高压环路。所述温度传感器4和所述温控器9通过低压线路与线路板7相连，形成低压反馈环路。
27.其中，增加继电器8保护策略：尽量减少不必要的继电器8开关，减少开关次数，延长使用寿命；增加线路板7控制，当继电器8黏连时，线路板7依然可以断开高压电源，实现对高压电的控制；增加电流熔断器10，当继电器8、线路板7都相继失效时，电流熔断器10熔断，断开高压电源，最终切除高压风险的来源。
28.所述水箱3上端面上设置有温度传感器4和温控器9，当温度传感器4失效时，加热器就失去了温度检测的功能，故增加温控器9进行辅助温度控制，当温度传感器4失效时，温控器9继续感温，当超温时切断高压电源，从而实现在温度传感器4失效状态下对高压电源的控制；
29.对温度传感器4的保护策略，在软件上增加对高温或长时间工作的应对策略，避免长期在高温状态下工作对温度传感器4本身的损害。比如当高温运行超过一定时间时，关闭或降低加热器的运行功率，达到降温目的。
30.增加继电器8保护策略，尽量减少不必要的继电器8开关，减少开关次数，延长使用寿命。
31.增加继电器8控制，当线路板7的igbt常通时，继电器8依然可以断开高压电源，实现对高压电的控制。
32.增加电流熔断器10，当继电器8、线路板7、都相继失效时，电流熔断器10熔断，断开高压电源，最终切除高压风险的来源。
33.水箱3的外部设置有固定角件，固定角件设置于水箱3外部的上端和下端，用于将水箱3固定安装在不同的面板上。
34.工作原理：ptc发热组件2与水箱3的扁管平行分布，并受钣金组件11的夹持，两者紧贴在一起，传热效率更高。当给ptc发热组件2通电时，ptc发热组件2发热，将水箱3扁管里面的水加热到指定温度。其中对加热的控制原理是：通过温度传感控制器反馈水温信息给线路板7，线路板7通过其自身的igbt和控制继电器8的输出电压，进而控制ptc电热片的发热功率，且当温度传感器4失效时，加热器就失去了温度检测的功能，故增加的温控器9进行辅助温度控制，当温度传感器4失效时，温控器9断开，从而断开继电器8，切断高压电源，从而实现在温度传感器4失效状态下对高压电源的控制，在继电器8和线路板7前端增加电流熔断器10，当继电器8、线路板7、相继失效时，电流熔断器10熔断，断开高压电源，最终切除高压风险的来源。多线路保护继电器8的电压输入和输出，多方案温控系统使得水加热器在加热工作中更安全可靠，极大的降低了新能源汽车在使用过程中的危险程度。
35.上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。