用于机动车的加热器的制作方法

本发明涉及一种用于机动车的加热器，尤其是ptc加热器。

背景技术

ptc加热器用于机动车中，例如用于在机动车的冷启动时流入乘客室的冷空气的加热，或用于机动车窗户的除冰。为此目的，ptc加热器通过供电导体经由控制板与电流源—通常是起动器电池—连接。

为了调节流向ptc加热器的电流并且因此能够调节ptc加热器的加热能力，ptc加热器将电流测量装置与电流测量传感器结合。在传统ptc加热器中，电流测量分流器被用作电流测量传感器，并且以导电布置的方式与ptc加热器的供电导体连接。因此，电流测量分流器与ptc加热器串联连接。然后，流向ptc加热器的电流通过电流测量分流器测量，并且被传送到评估电路或评估装置。之后，可以调节流向ptc加热器的电流，以便获得最佳加热能力。这种类型的电流测量装置例如由印刷出版物de102004046275a1已知。

电流测量分流器在加热器电源电路中串联连接，使得在使用电流测量分流器测量电流时，在加热器电源电路中出现压降。压降对ptc加热器的加热能力具有负面影响，尤其是在要测量高电流的情况下，可能导致在电流测量分流器上并且最终在控制器板上产生大量热量。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是公开一种具有电流测量装置的加热器，其消除了上述问题。

根据本发明，该目的是通过独立权利要求1的主题来实现的。有利的实施方案是从属权利要求的主题。

本发明基于电流测量装置中的电流测量传感器是霍尔效应传感器的总体考虑。使用霍尔效应传感器，可以测量流向加热器的电流，而在供电导体中没有中断，使得电流测量对加热器的加热能力没有负面影响，而且降低了在控制器板上产生的热量。自然地，使用霍尔效应传感器的电流测量可以以相同的方式在加热器的负极端子和正极端子二者上执行。霍尔效应传感器检测供电导体的区域中的磁场，该磁场与其中流动的电流相关，使得最终霍尔效应传感器上的测量值也与电流流动相关。

根据本发明的解决方案的有利的进一步发展，霍尔效应传感器被配置在布置在控制器板上的供电导体的板安装部分上。在控制器板上，供电导体的板安装部分将电流源与端子衬套结合，加热器可以与该端子衬套连接。

为了测量电流，霍尔效应传感器可以在由在供电导体的板安装部分中流动的电流产生的磁场中布置在供电导体的板安装部分上方或与其横向。为了减少霍尔效应传感器在控制器板上的空间需求，霍尔效应传感器可以例如集成在控制器板上，并且在横向或竖直方向上定向。然后通过霍尔效应传感器确定的所测量的电流值可以传送至评估电路。

替代地，有利地提出，霍尔效应传感器被配置在供电导体的从控制器板延伸到加热器的馈电部分上。因此，供电导体的馈电部分从控制器板路由到加热器，并且除了其它元件外，还包括控制器板上的端子衬套和加热器本体上的加热器衬套。端子衬套和加热器衬套可以通过加热器电缆连接，使得电流可以经由馈电部分从控制器板流向加热器。

为了电流测量的目的，霍尔效应传感器可以布置在馈电部分。由于流向加热器的电流沿整个馈电部分产生磁场，所以霍尔效应传感器可以布置在端子衬套上、加热器衬套上或加热器电缆上。例如，可以通过粘合连接、夹紧连接或插入连接来实现霍尔效应传感器在馈电部分上的配置。

为了消除霍尔效应传感器与控制器板之间的不必要的布线，霍尔效应传感器可以有利地直接布置在控制器板上。例如，霍尔效应传感器可以布置在端子衬套上，使得霍尔效应传感器被配置在控制器板上，但是仍然位于馈电部分周围的磁场内。

为了增加待由霍尔效应传感器测量的电流测量值，在根据本发明的加热器的进一步发展中，有利地提出，电流测量装置包括铁芯。铁芯可以增加供电导体的馈电部分周围的磁场，从而即使在低能力范围内也允许通过霍尔效应传感器测量更小的电流并优化加热器的加热能力。为了电流测量的目的，霍尔效应传感器这时可以布置在由铁芯放大的磁场中。

铁芯有利地构造成基本上环形的形式，并且包围供电导体的馈电部分。然后，霍尔效应传感器可以与环形铁芯相邻地布置。环形铁芯可以以特别有效的方式增加供电导体的馈电部分周围的磁场，从而允许增加待测量的电流值，并且还允许通过霍尔效应传感器测量更小的电流。

在铁芯的有利的进一步发展中提出，铁芯具有尤其是径向的凹部，并且霍尔效应传感器插入到铁芯的凹部中并且在其中固定。以这种方式，可以增加流过霍尔效应传感器的磁场，使得可以测量更小的电流，并且即使在较低的能力范围内也允许优化加热能力。

有利地提出，电流测量装置包括评估单元。评估单元可以例如将由霍尔效应传感器产生的测量信号分配给电流值，并因此产生电流测量值。此外，评估单元可以评估和评价所测量或所计算的电流测量值，并且在适用的情况下以例如反馈控制装置或控制电路的方式调节加热器的加热能力。评估单元可以例如包括微控制器，该微控制器有利地布置在控制器板上，并且可以以信号传输布置的方式与其它电气部件结合。

评估单元可以有利地以导电布置的方式与供电导体的板安装部分或供电导体的馈电部分结合。在评估单元的进一步发展中提出，霍尔效应传感器布置在评估单元上。以这种方式，评估单元被结合到加热器电源电路中，使得霍尔效应传感器可以测量流过评估单元的电流。以这种方式，也可以有利地降低评估单元和霍尔效应传感器在控制器板上的空间要求。

在根据本发明的解决方案的有利的进一步发展中提出，霍尔效应传感器由传感器电源电路供应电流，其中传感器电源电路与用于为加热器供电的加热器电源电路分开。例如，如果加热器由24v系统供电，则霍尔效应传感器可以由12v系统供电。为了执行电流测量，那么霍尔效应传感器可以布置在为加热器供电的24v系统的供电导体上，但霍尔效应传感器本身不是由24v系统供电的。

在该有利的实施方案中，传感器电源电路和加热器电源电路可以相互电隔离，使得由霍尔效应传感器进行的电流测量不影响加热器电源电路，并且可以以非常准确的方式执行。评估单元也可以由传感器电源电路供电，使得评估单元也与加热器电源电路电隔离。

本发明的其它重要特征和优点从从属权利要求、附图以及参照附图提供的相关联的附图描述得出。

应该理解，前述特征以及下文中将要描述的那些特征不仅适用于所指出的各个组合，而且适用于其它组合或单独适用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

本发明的优选示例性实施方案在附图中示出，并且在下文的描述中更详细地描述，其中相同的附图标记适用于相同的、相似的或功能上等同的组件。

在此，在每种情况下示意性地，

图1示出了加热器的侧视图，其中霍尔效应传感器布置在供电导体的板安装部分上；

图2示出了图1中所示的加热器的俯视图；

图3示出了加热器的侧视图，其中霍尔效应传感器布置在供电导体的馈电部分上；

图4示出了图3中所示的加热器的下侧视图；

图5示出了加热器的侧视图，其中霍尔效应传感器布置在铁芯中；

图6示出了图5中所示的加热器的下侧视图；

图7示出了具有评估单元的加热器的俯视图。

具体实施方式

图1示出了侧视图，并且图2示出了具有加热器本体2的加热器1的俯视图。加热器1包括供电导体3和控制器板4，其中供电导体3可以经由控制器板4将加热器1与电流源连接。供电导体3包括板安装部分5和馈电部分6。板安装部分5位于控制器板4上，并且供电导体3的馈电部分5将板安装部分5与加热器本体2连接，并且包括端子衬套7、加热器电缆8和加热器衬套9。

加热器1将电流测量装置10与霍尔效应传感器11结合。霍尔效应传感器11布置在供电导体3的板安装部分5上，并且可以测量由在板安装部分5中流动的电流产生的磁场12。通过霍尔效应传感器11进行电流测量，而不中断板安装部分5，使得防止了电流测量对加热器1的加热能力以及对控制器板4上产生的热量的任何负面影响。

图3示出了侧视图，并且图4示出了加热器1的下侧视图，其中霍尔效应传感器11布置在馈电部分6的端子衬套7上。在供电导体3中流动的电流产生磁场12，该磁场可以通过霍尔效应传感器11测量。为了消除霍尔效应传感器11与控制器板4之间的不必要的布线，霍尔效应传感器11直接布置在控制器板4上，其中霍尔效应传感器11仍然布置在端子衬套7周围的磁场12内。

图5示出了侧视图，并且图6示出了加热器1的下侧视图，其中霍尔效应传感器11布置在铁芯13中。铁芯13增加了供电导体3的馈电部分6周围的磁场12，从而即使在低能力范围内也允许霍尔效应传感器11测量较小的电流并有效地调节加热器1的加热能力。

铁芯13以基本上环形的形式构造并且围绕馈电部分6的端子衬套7布置。霍尔效应传感器11在此布置在铁芯13中的凹部14中。环形铁芯13可以以特别有效的方式增加端子衬套7周围的磁场12。

图7示出了具有评估单元15的加热器1的俯视图。评估单元15可以包括例如微控制器，并且可以通过传输电缆16与霍尔效应传感器11连接。霍尔效应传感器11布置在供电导体3上，并且在传感器电源电路17中通过供电电缆18供应电流，其中传感器电源电路17与用于为加热器1供电的加热器电源电路19分离。例如，加热器1可以由24v系统供电，而霍尔效应传感器11由12v系统供电。在该实施方案中，传感器电源电路17和加热器电源电路19彼此电隔离，使得霍尔效应传感器11的电流测量不影响加热器电源电路19，并且可以以非常准确的方式执行。