能够自动除霜除雾的汽车玻璃系统及除雾、除霜的方法
【专利摘要】本发明涉及玻璃产品的除霜除雾领域，特别是涉及电加热玻璃的温度测量技术，具体地提供一种能够自动除霜除雾的汽车玻璃系统及除雾、除霜的方法。该能够自动除霜除雾的汽车玻璃系统包括汽车玻璃和电源，还包括控制单元和湿度传感器，以及电流测量装置或电阻测量装置，湿度传感器设置在汽车内以测量车内空气的含湿量d，电流测量装置或电阻测量装置能够测量电加热元件在通电后的电流I或电阻R。本发明能够免除玻璃结雾影响驾驶员视线的安全隐患，提高汽车驾驶的安全性能和舒适性，同时达到较好的节能效果；而在除霜操作时，简化了驾驶员的操作，避免不必要的能源浪费，减小除霜过程中驾驶员等待的时间，增强了用户体验。
【专利说明】能够自动除霜除雾的汽车玻璃系统及除雾、除霜的方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及玻璃产品的除霜除雾领域，特别是涉及电加热玻璃的温度测量技术， 具体地提供一种利用电阻温度系数来测量电加热玻璃的温度的系统和方法，同时还提供一 种能够自动除霜除雾的汽车玻璃系统及除雾、除霜的方法。
【背景技术】：
[0002] 在寒冷的天气下，汽车玻璃和建筑玻璃上往往容易结霜；或者当汽车车内和室内 的湿度较高、温度和外界环境相差较大时，汽车玻璃和建筑玻璃上也容易发生结雾；从而影 响车内和室内的观察视线以及它们的外观，特别是给驾驶者提供良好视野的汽车前风挡玻 璃，如果其上面发生结霜结雾现象，将严重影响驾驶者的视线，极易导致安全事故，这样就 必须要求汽车前风挡玻璃具有除霜除雾的功能。随着技术的发展，已知将电流通过设置于 汽车风挡玻璃表面或内部的电加热元件（例如银浆印刷加热线、金属丝或透明导电膜等）， 能够通过电加热元件发热来加热汽车挡风玻璃，从而提高汽车风挡玻璃的温度，以实现除 霜除雾的功能。这些电加热功能都是为了保证玻璃外观和视觉性能不受雾和霜的影响，常 见的具体产品有汽车夹丝前挡玻璃、汽车镀膜前挡玻璃、汽车银浆印刷加热线后档玻璃、建 筑可加热玻璃和橱窗可加热玻璃等。
[0003] 为了提高这类电加热玻璃的使用性能，例如安全性、便利性甚至自动化能力等，以 及玻璃的附加价值，往往需要它们具有自动防/除雾或除霜的功能。而为了实现这些功能， 则需要首先获取玻璃的温度，以作为玻璃的除霜和除雾条件（霜层是否除尽、是否可能发 生结雾或除雾是否完成等）的判断依据。
[0004] 现有技术中，大多采用常见的温度传感器来测量玻璃表面的温度，例如中国专利 CN103200717A通过设置窗内温度传感器和窗外温度传感器来实时监测车窗玻璃的内外表 面温度，中国专利CN103402280A通过在玻璃上贴装两个温度探头来检测玻璃本体和玻璃 外部的温度；中国专利CN103444259A也是通过设置多个温度传感器来检测挡风玻璃的温 度，这些温度传感器设置在玻璃的内、外侧或贴附在玻璃表面上。这些基于温度传感器的测 量方式，都只能一个温度传感器测量一个温度点，当玻璃温度分布不均且需要测量玻璃整 体温度时，则需要在各个温度特征区域布置多个温度传感器，这种通过多点测量整体温度 的方式容易出现数据失真；同时，布置于玻璃的内外侧或表面上的温度传感器，往往会影响 其外观和视觉效果，尤其是应用于安全性要求较高的汽车挡风玻璃中，当温度传感器布置 在汽车挡风玻璃中间（主视区内）时，将显著影响汽车外观及光学性能，从而干扰驾驶员视 线，降低汽车正常行驶的安全性；当布置在汽车挡风玻璃边部（主视区之外）时，则不能真 实、准确地反映玻璃主视区的温度分布情况，降低了除霜除雾效果。若应用于建筑玻璃或橱 窗玻璃中，温度传感器也将显著影响玻璃外观和视觉效果，降低产品市场竞争力。
[0005] 同时，上述利用温度传感器来测量玻璃表面的温度的方式应用到除霜除雾系统中 后，存在以下缺点：玻璃加热不均时，需要布置多个温度传感器，才能准确反映玻璃各个区 域的温度，从而进行有效地除霜除雾；例如当温度传感器设置在玻璃边部时，不能如实地反 应中央区域（主视区）的温度，从而不能有效地对中央区域进行除霜除雾；当温度传感器设 置在中央区域时，又会显著影响玻璃外观和视觉效果，同时对于汽车前挡风玻璃来说还可 能降低汽车行驶的安全性能。
【发明内容】
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[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术在对电加热玻璃进行温度测量时存 在显著影响汽车外观及光学性能或不能真实、准确地反映玻璃主视区的温度等缺点，提供 一种电加热玻璃的温度测量系统和方法，同时还提供一种能够自动除霜除雾的汽车玻璃系 统及除雾、除霜的方法。
[0007] 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：能够自动除霜除雾的汽车玻璃系 统，包括汽车玻璃和电源，汽车玻璃上设置有能够被通电发热从而加热汽车玻璃的电加热 元件，电源能够在电加热元件的两端加载电压U，其特征在于：还包括控制单元和湿度传感 器，以及电流测量装置或电阻测量装置，湿度传感器设置在汽车内以测量车内空气的含湿 量d，电流测量装置或电阻测量装置能够测量电加热元件在通电后的电流I或电阻R;
[0008] 当所述汽车玻璃系统中设置电流测量装置时，所述电加热元件的温度为T，
【权利要求】
1. 能够自动除霜除雾的汽车玻璃系统，包括汽车玻璃和电源，汽车玻璃上设置有能够 被通电发热从而加热汽车玻璃的电加热元件，电源能够在电加热元件的两端加载电压U，其 特征在于；还包括控制单元和湿度传感器，W及电流测量装置或电阻测量装置，湿度传感器 设置在汽车内W测量车内空气的含湿量d，电流测量装置或电阻测量装置能够测量电加热 元件在通电后的电流I或电阻R; 当所述汽车玻璃系统中设置电流测量装置时，所述电加热元件的温度为T， T=T〇+[U/(IR〇)-l]/a； 当所述汽车玻璃系统中设置电阻测量装置时，所述电加热元件的温度为T， T=T〇+[R/R〇-l]/a； 其中，T。为常温温度，R。为常温温度下电加热元件的电阻，a为电加热元件的电阻温度 系数； 当所述电加热元件的温度T小于或等于最低除雾临界温度时，控制单元会控制 电源在电加热元件的两端加载电压W开启除雾加热；其中，=Td+ATfw，mi。，Td为含湿 量d对应的露点温度，A 是根据不同温湿度的除雾实验结果确定的数值； 当所述电加热元件的温度T大于最高除雾临界温度时，控制单元会控制电源不 再在电加热元件的两端加载电压W关闭除雾加热；其中，=Td+ATfw，m",Td为含湿量 d对应的露点温度，A 是根据不同温湿度的除雾实验结果确定的数值； 当所述电加热元件的温度T大于安全除霜温度Tftwt时，控制单元会控制电源不再在电 加热元件的两端加载电压W关闭除霜加热；其中，Tft。日t=(TC+ATf"日t，ATft。日t为设定的除 霜安全阀值。
2. 根据权利要求1所述的能够自动除霜除雾的汽车玻璃系统，其特征在于：A取 2 ?4。ATf" 取 6 ?12〇C。
3. 根据权利要求1所述的能够自动除霜除雾的汽车玻璃系统，其特征在于：除霜安全 阀值ATfr。日t取4?1(TC。
4. 根据权利要求1所述的能够自动除霜除雾的汽车玻璃系统，其特征在于：控制单元 每间隔0. 5?10砂监测一次所述电加热元件的温度T。
5. 应用权利要求1?4任意一项所述的汽车玻璃系统来进行除雾的方法，其特征在于： 包括W下步骤， 步骤1 ;测量汽车内空气的含湿量d，根据含湿量d得出对应的露点温度Td; 步骤2 ;在电加热元件的两端加载电压U，然后测量通入电加热元件的电流I或电加热 元件两端的电阻R; 若测量的是电流I，则利用公式T=V扣/(1咕)-1]/a计算得出所述电加热元件的温 度T; 若测量的是电阻R，则利用公式T=T"+[R/R"-l]/a计算得出所述电加热元件的温度T； 其中，T。为常温温度，a为电加热元件的电阻温度系数； 步骤3 ;将所述电加热元件的温度T与最低除雾临界温度进行比较，当温度T小 于或等于时，在电加热元件的两端加载电压W开启除雾加热； 其中，=Td+ATd为含湿量d对应的露点温度；A取2?4C; 步骤4 ;将所述电加热元件的温度T与最高除雾临界温度进行比较； 其中，=Td+ATfw,m。,，Td为含湿量d对应的露点温度；ATfw,m"取6?12C; 步骤5 ;若所述电加热元件的温度T大于最高除雾临界温度不再在电加热元件 的两端加载电压W关闭除雾加热；否则，重复步骤2?4。
6. 根据权利要求5所述的除雾的方法，其特征在于：步骤5中重复步骤2-4的时间间 隔为0.5?10砂。
7. 应用权利要求1?4任意一项所述的汽车玻璃系统来进行除霜的方法，其特征在 于： 步骤1 :在电加热元件的两端加载电压U，使电加热元件通电发热从而加热汽车玻璃进 行除霜； 步骤2 ;测量通入电加热元件的电流I或电加热元件两端的电阻R; 若测量的是电流I，则利用公式T=Tu+扣/(II〇-l]/a计算得出所述电加热元件的温 度T; 若测量的是电阻R，则利用公式T=Tu+[R/Ru-l]/a计算得出所述电加热元件的温度T； 其中，T。为常温温度，a为电加热元件的电阻温度系数； 步骤3 ;将所述电加热元件的温度T与安全除霜温度Tftwt进行比较； 其中，Tfr。日t= 〇°C+ATfr。日t，ATfr。日t为设定的除霜安全阀值，ATfr。日t取4?1(TC; 步骤4巧所述电加热元件的温度T大于安全除霜温度则不再在电加热元件的两 端加载电压W关闭除霜加热；否则，继续在电加热元件的两端加载电压，并重复步骤2和3。
8. 根据权利要求7所述的除霜的方法，其特征在于：步骤4中重复步骤2和3的时间 间隔为0. 5?10砂。
9. 根据权利要求7所述的除霜的方法，其特征在于：步骤1由手动开启或预约开启。
【文档编号】H05B3/84GK104470010SQ201410582404
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】林传塔, 福原康太, 曾东, 张小荣 申请人:福耀玻璃工业集团股份有限公司