一种汽车加热装置的控制系统的制作方法

本发明涉及汽车空调技术领域，特别涉及一种汽车加热装置的控制系统。

背景技术：

随着国家节能减排大政方针实施，新能源车辆成为响应国家节能减排战略的排头兵。车用空调，能有效的提高驾乘舒适性，是新能源车辆能够普及的重要助力。

在新能源车辆，尤其是纯电动车辆，对车用能源的消耗有特别的优化需求。在传统的车用空调控制方面，空调系统制热的元器件ptc(加热器)是简单的通断控制，对能源的消耗存在一定的浪费情况，也会因为ptc(加热器)能力过剩，引起用户的不适感。一般采用继电器控制，但是受限于ptc的继电器控制模式，无法对ptc的加热量进行调节，存在能源的浪费合用户使用感受不佳的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽车加热装置的控制系统，通过该系统控制ptc的工作，可以实现快速的关闭，调节更为灵活。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车加热装置的控制系统，包括ptc控制器，ptc控制器的高压输入端与高压正极连接，ptc控制器的高压输出端与ptc高压正极接口连接，ptc控制器的电源低压端与ptc的高压负极接口连接，ptc高压负极接口连接高压负极；所述ptc控制器具有低压控制端，ptc控制器的低压控制端输入pwm信号以通过ptc控制器控制ptc的通电工作。

所述ptc控制器包括高压输入端、低压控制端，高压输入端连接电源高压正极，高压输入端连接mos管q1的集电极，mos管q1的发射极通过电源控制芯片后连接变压器的原边，低压控制端输入pwm控制信号，低压控制端与mos管q2的基极连接，mos管q2的发射极与mos管q1的基极连接，通过pwm控制信号为mos管q2提供导通电压，由mos管q2为mos管q1提供导通电压；变压器的副边与晶体管q3的基极连接，晶体管q3的发射极、集电极分别连接高压输出端、电源低压端，晶体管q3的基极分别连接q4、q5的基极，晶体管q3、q4、q5的集电极相互连接，晶体管q3、q4、q5的发射极相互连接。

高压输入端通过防浪涌tvs接地。

高压输入端和二极管q1之间串接防反二极管。

在二极管q1与电源控制芯片之间串接有三端稳压器。

变压器副边通过整流电路后与mos管q3的基极连接，整流电路包括二极管d2、d3，二极管d2、d3的正极分别连接变压器副边的两端，二极管d2、d3的负极相互连接后与mos管q3的基极连接。

在低压控制端输入pwm控制信号为高电平时，mos管q2、q1导通，高压输入端的输入电压接到三端稳压器的输入端，三端稳压器的输出端输出+5v电压至电源控制芯片，电源控制芯片工作，通过隔离变压器后经d1、d2整流输出电压信号至q3、q4、q5的基极，mos管q3、q4、q5到导通，ptc通电工作。

本发明的优点在于：通过p调节ptc控制器的pwm信号占空比，灵活调节制热量，方便用户的灵活调节，以及可以快速切换，控制ptc开启关闭更快，且适用于频繁开启关闭而不会具有继电器频繁开启的易坏的缺陷。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本现有技术采用继电器控制方式原理图；

图2为本发明采用ptc控制器方式控制原理图；

图3为本发明ptc控制器原理图。

上述图中的标记均为：1、高压正极；2、高压负极；3、ptc高压正极接口；4、ptc高压负极接口；5、低压控制端；6、低压电源线；7、ptc控制器；8、ptc控制器高压输入端；9、ptc控制器高压输出端；10、防浪涌tvs；11、防反二极管；12、三段稳压器；13、隔离变压器。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

目前用于控制ptc的开启关闭的器件为继电器，由于继电器无法快速的切换关闭状态及继电器主要起开关作用，在使用继电器时，控制继电器吸合使ptc开始工作。如驾乘人员有制热的需求，自然风及室内风通过鼓风机进入hvac内部。ac空调压缩机系统不启动，风通过冷凝器后未进行制冷处理，同时通过ptc的开启，对流过的风量进行加热处理，使用户感受到热风；如图1所示，为现有技术的继电器控制原理，高压正极通过继电器与ptc高压正极接口连接，ptc高压负极接口连接高压负极，继电器的控制端lv-control用于输入控制信号，通过控制信号使得继电器控制端lv-control与lv-power通电，进而使得继电器吸合，高压回路导通。由于继电器的开关频率不能过高(吸合断开的频率约为秒级)，且继电器动作时，声音较大，不适合频繁通断，且继电器通断频繁时，容易损坏；基于此功能优化设计，设计一种对ptc加热量进行精确控制的装置，节约了整车能耗，提升了用户体验。

如图2所示，一种汽车加热装置的控制系统，包括ptc控制器，ptc控制器的高压输入端与高压正极连接，ptc控制器的高压输出端与ptc高压正极接口连接，ptc控制器的电源低压端与ptc的高压负极接口连接，ptc高压负极接口连接高压负极；所述ptc控制器具有低压控制端，ptc控制器的低压控制端输入pwm信号以通过ptc控制器控制ptc的通电工作。通过ptc控制器控制ptc通电工作，采用pwm占空比调节输入不同的占空比，快速控制ptc控制器的工作进而控制ptc的工作，可以快速实现的可调节，满足用户的调节需求。

ptc控制的一种实现方式为包括高压输入端、低压控制端，高压输入端连接电源高压正极，高压输入端通过防浪涌tvs接地，高压输入端经防反二极管d1后连接mos管q1的集电极，二极管d1的正极朝向高压输入端。在二极管负极与mos管q1的集电极之间设置滤波电路，mos管q1的发射极与三段稳压器的输入端连接，mos管q1的基极与mos管q2的发射极连接，mos管q2的集电极接地，mos管q2的基极为ptc控制的低压控制端，用于输入pwm控制信号。通过pwm控制信号来控制q1的导通，进而控制q2的导通；三端稳压器的输出端与电源控制芯片的vcc端口连接，vcc端口输入+5v电压，电源控制芯片的d1、d2引脚分别连接隔离变压器的两个输入端，隔离变压器的输出端经过由二极管d2、d3整流后输入到三极管q3的基极，mos管q3的集电极连接ptc的高压正极接口，mos管q3的发射极接ptc高压负极接口。mos管q3的基极与mos管q4、q5的基极相互连接，mos管q3的发射极与mos管q4、q5的发射极相互连接，mos管q3的集电极与mos管q4、q5的集电极相互连接，

其工作原理为：在车辆高压系统就绪后，高压正极和高压负极供电准备就绪；ptc高压负极接口和高压负极接通；在空调系统准备就绪后，低压电源线(ptc控制器)准备就绪；在用户有加热需求时在用户有加热需求时，低压控制线(ptc控制器)给出一定占空比的低电平控制信号；此控制信号可以由设置在车内的控制开关经空调控制器发出；当低压控制线(ptc控制器)5给出高电平控制信号时，ptc控制器8接通；ptc控制器8接通时，ptc高压正极接口3和高压正极1接通；ptc高压正极接口3和ptc高压负极接口4分别和高压正极1和高压负极2接通后，ptc开始工作发热；

ptc控制器off档(即高压输入端未通电)，ext_pwm信号为低电平，q2截止，所以q1截止，kl30电压不能连接到三端稳压器u1(13)输入端，电源控制芯片u2不工作，+5v_iso为0，即mos管q3、q4、q5栅极驱动电压为0，所以处于截止状态，hv+在mos管q3、q4、q5漏极截止，ptc不通高压，控制器静态电流小于1ma；

ptc控制器on档(即高压输入端通电)，如不启动ptc加热功能，状态与off档相同；ptc控制器on档，启动ptc加热功能，当ext_pwm信号(5)为高电平，q2导通，所以q1导通，kl30电压连接到三端稳压器u1(13)输入端，u1(13)输出+5v电压，电源控制芯片u2工作，t1为隔离变压器，次级通过d2、d3整流后输出隔离+5v_iso，驱动mos管q3、q4、q5开通，hv+电压加到ptc，ptc工作加热；当ext_pwm为低电平，ptc不进行加热工作；

ptc控制器可以控制ptc间歇性工作，控制ptc的工作温度；在用户需要制热时，通过ptc的间隙性工作占空比，灵活的调节ptc的制热量；不同的输入pwm信号来控制ptc的工作切换不同。通过占空比调节的pwm信号来控制ptc制热量，可以做到灵活调节，可以产生节能的效果并是用户灵活调节温度；ptc的控制器的使用，能有效增加电动车冬季使用时的续航里程，并提升用户的舒适性。

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非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。