一种电动汽车采暖装置的制作方法

本发明属于电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车采暖装置。

背景技术：

普通汽车取暖大多是利用发动机的冷却液的热量通过热交换的方式来实现的，而电动汽车取暖用发热管代替汽油车的暖风水箱，同样能够起到加热作用，但是加热管耗电较高。这无疑给电动车的电池系统增加了压力，对电动汽车的续航里程也是有影响的。

现有新能源电动汽车采暖一般采用两种方式：1、采用空气加热，用ptc加热器通过供热通风与空气调节(hvac)系统直接给室内空气加热；2、采用水加热，用ptc加热器加热通往hvac系统中暖风芯体的循环水，然后通过暖风芯体间接给室内空气加热。

这两种采暖方式存在的问题主要是：1、这两种供暖方式都需要通过安装在仪表台下的hvac系统进行送风来实现，车室温度分布均匀性较差，人体舒适感不佳；2、采暖时hvac系统中的风机必须打开，消耗电量，车内噪声也会增加，不利于节能和人体舒适性；3、没能考虑与整车热管理系统联系起来利用其电机及电控器件工作所发出的热量，不利于节能。

目前电动汽车采用的ptc元件一般功率为2-3kw，连续工作一个小时就要消耗掉2-3kwh的电能，造成电动汽车续航里程的降低。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述现有技术中存在的不足和问题，提出了一种能够完全替代现有的ptc供暖装置的电动汽车采暖装置，其供暖均匀的同时耗电量较小，且温度可调。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电动汽车采暖装置，包括：

一或多个发热膜装置，其用于设置在电动汽车的内饰和/或车体内壁上为车内的多个区域供暖，并连接于所述电动汽车的车载电气系统；及

一或多个温度控制器，用于对所述发热膜装置的温度分别进行调节；

其中，每个所述发热膜装置和所述车载电气系统之间分别连接有所述温度控制器。

在一优选的实施例中，所述发热膜装置包括耐热保护膜、碳基油墨层及蓄热保温层，所述耐热保护膜至少为两层，所述碳基油墨层及所述蓄热保温层位于所述耐热保护膜之间，所述碳基油墨层通过印刷或涂覆形成在所述耐热保护膜或所述蓄热保温层上，所述蓄热保温层涂覆形成于所述碳基油墨层或所述耐热保护膜上。更优选地，耐热膜上设有孔。耐热保护膜将碳基油墨层封装，避免其与空气接触导致的氧化，也防止遇水短路等；碳基油墨层的两侧设置有耐热保护膜，提高了发热膜的安全性能，避免短路，并且具有可弯曲性。选用蓄热保温层，一方面，减缓了热传导；另一方面，使温度均匀，提高舒适度。

具体地，所述发热膜装置包括发热体，所述发热体的材料为碳基油墨、金属、碳纤维、高分子材料中的一种或多种的组合。

优选地，所述发热体为由碳基油墨形成的一或多层碳基油墨层。

更优选地，所述碳基油墨层包括多个相互串联、并联或串并联的碳基油墨条。

优选地，所述碳基油墨层通过两个导电金属箔与所述电气系统相电连。

更优选地，所述导电金属箔包括与所述碳基油墨层相接的银浆层及与所述银浆层相接的铜箔，所述铜箔与所述电气系统相电连。银导电性优良，设置银浆层可以分散电流密度，也可以确保铜箔和碳基油墨条之间的良好接触。

优选地，所述耐热保护膜包括pet膜、pe膜、pvc膜、eva膜、pi膜、fep膜中的一种或者多种的组合。更优选地，所述耐热保护膜中进一步添加有云母片，即所述耐热保护膜包括云母片以及选自pet膜、pe膜、pvc膜、eva膜、pi膜、fep膜中的一种或者多种的组合，提高耐热保护膜的绝缘性能。

优选地，所述发热膜装置还包括蓄热保温层。更优选地，所述蓄热保温层为陶瓷材料层。由于碳基油墨层导热散热较快且发热不均匀，选用陶瓷材料层作为蓄热保温层，一方面，减缓了热传导；另一方面，使温度均匀，提高舒适度。

优选地，所述发热膜装置还包括与其中一层耐热保护膜相接的反射层。更优选地，反射层为铝箔层。通过发射层将热量向特定方向反射。

优选地，所述电动汽车采暖装置还包括设置于所述发热膜装置上的温度传感器，所述温度传感器与所述温度控制器相电连。

本发明采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

在电动汽车的内饰和/或车体内壁上（例如：汽车座椅、地毯、顶棚、门板、副驾驶前方手套箱等）设置多个红外发热膜装置，耗电量较小，而且车内温度较均匀，人体感受体验较好；由电动汽车的车载电气系统供电，且红外发热膜装置集成在电动汽车内成为电动汽车的组成部分，结构简单，安装方便，尤其是对电动汽车的续航里程影响较小；通过多个温度控制器分别对各红外发热膜装置进行独立控制，分别调节对应车内多个区域的红外发热膜装置的发热温度，使用灵活，个性化体验较好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明的一种电动汽车采暖装置的示意图；

图2为根据本发明的一种远红外发热膜装置的截面示意图；

图3a为图2中的碳基油墨层在耐热保护膜上的分布示意图；

图3b为另一种碳基油墨层的分布示意图；

图4为根据本发明的另一种远红外发热膜装置的截面示意图；

图5为根据本发明的又一种远红外发热膜装置的截面示意图。

其中：1-车载电气系统；2-温度控制器；3-远红外发热膜装置；4-温度传感器；

31-蓄热保温层；32-耐热保护膜；33-碳基油墨层；330-碳基油墨条；34-导电金属箔；341-银浆层；342-铜箔；35、反射层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。本发明对方位的定义是根据本领域人员的惯常观察视角和为了叙述方便而定义的，不限定具体的方向。

本发明涉及一种电动汽车采暖装置，其集成在电动汽车内。参照图1所示，该电动汽车采暖装置，包括一或多个发热膜装置3及一或多个温度控制器2。所述发热膜装置3具体为远红外发热膜装置，本发明述及的“远红外发热膜装置”通电后能够快速升温，具有远红外功能，加热过程中可以实现对环境温度的远红外加热，图2-5则列举了本实施例的一种优选的远红外发热膜装置。

远红外发热膜装置3，其数量优选为多个，且分别设置在电动汽车的内饰和/或车体内壁上，从为车内的多个区域供暖。例如，汽车座椅、地毯、顶棚、门板、副驾驶前方手套箱等中分别设有一或多个远红外发热膜装置3。发热膜装置2连接于电动汽车的车载电气系统1，由所述电动汽车的车载电气系统供电，不仅具有结构简单、安装方便的优点，而且能够统筹电动汽车本身的续航用电量和采暖用电量，对电动汽车的续航里程影响较小。

温度控制器2，其数量优选为多个，并和上述的远红外发热膜装置3一一对应地设置，用于对多个远红外发热膜装置3的发热温度分别进行独立调节，独立控制。每个所述远红外发热膜装置3分别与所述车载电气系统1相对应电连以由所述车载电气系统1驱动发热，而每个所述远红外发热膜装置3和所述车载电气系统1之间分别连接有一个所述温度控制器2。温度控制器2还具有过热保护功能。

所述远红外发热膜装置3包括发热体，所述发热体的材料为碳基油墨、金属、碳纤维、高分子材料中的一种或多种的组合。本实施例中，所述发热体为由碳基油墨形成的一或多层碳基油墨层。碳基油墨层可以为连续的一层，也可以为由间隔的多个碳基油墨条组成。

图2示出了根据本发明的一种远红外发热膜装置。参照图2所示，所述发热膜装置3由自下至上依次层叠的耐热保护膜32、碳基油墨层33、蓄热保温层31及耐热保护膜32。其中，碳基油墨层33通过印刷或涂覆形成在最下层的耐热保护膜32的上表面，再在碳基油墨层33的上表面涂覆一层蓄热保温层31，再在蓄热保温层31上通过热压和或胶接的方式覆另一层耐热保护膜32。参照图3所示，碳基油墨层33包括多个碳基油墨条，将碳基油墨呈条形地印刷在耐热保护膜32上形成所述的碳基油墨条。

图4示出了根据本发明的另一种远红外发热膜装置。参照图4所示，该发热膜装置与图1所示的发热膜装置的区别在于：碳基油墨层33为两层。具体地，发热膜装置3包括自下至上依次层叠的耐热保护膜32、碳基油墨层33、蓄热保温层31、碳基油墨层33、耐热保护膜32。当在碳基油墨层33上涂覆形成蓄热保温层31后，再在蓄热保温层31上印刷一层碳基油墨层33，然后再覆一层耐热保护膜32。蓄热保温层31为陶瓷材料层。

图5示出了根据本发明的又一种远红外发热膜装置。参照图5所示，该发热膜装置与图1所示的发热膜装置的区别仅在于：在下层的耐热保护膜32的下表面覆一层反射层35。具体地，发热膜装置3包括自下至上依次层的反射层35、耐热保护膜32、碳基油墨层33、蓄热保温层31及耐热保护膜32。反射层35为铝箔层。反射层35用于将热量向特定方向反射，例如该发热膜装置3安装于汽车的顶棚上时，反射层35位于距顶棚较近的一侧（即位于碳基油墨层33的上方），以便于将碳基油墨层33的热量向下反射。

本发明的发热膜装置主要包括碳基油墨层33和耐热保护膜32，在此基础上进一步设置蓄热保温层31、反射层35、罩体，且碳基油墨层33可以为一或多层，蓄热保温层31可以为一或多层，蓄热保温层31可以位于碳基油墨层33的上和/或下侧，图2、4、5仅列举了其中的三种具体结构。耐热保护膜32用于将碳基油墨层33及蓄热保温层31等封装，避免其与空气接触导致的氧化，也防止遇水短路等。所述耐热保护膜32包括pet膜、pe膜、pvc膜、eva膜、pi膜、fep膜中的一种或者多种的组合，且耐热保护膜32进一步包括云母片，提高耐热保护膜的绝缘性能。碳基油墨层33的上下两侧均设置有耐热保护膜32，提高了发热膜装置的安全性能，避免短路，并且具有可弯曲性。所述蓄热保温层31为陶瓷材料层，由于碳基油墨层33导热散热较快且发热不均匀，因此选用陶瓷材料层作为蓄热保温层31，一方面，减缓了热传导；另一方面，使温度均匀，提高舒适度。反射层35为铝箔层，用于将热量向特定方向反射。罩体位于最外层，将层叠的多层结构包裹，罩体为织物（如布）或橡胶等。进一步地，耐热保护膜32为整体可弯曲或弯折的柔性膜，并可进一步设置有多个通孔，确保远红外发热膜装置3的柔软性，可铺设在汽车内饰或汽车内壁的任何位置，提高电动汽车内的取暖效果。

如图3a和3b所示，所述碳基油墨层33包括多个相互串联、并联或串并联的碳基油墨条330，所述碳基油墨层33通过导电金属箔34与所述车载电气系统1相电连。图3a中，多个碳基油墨条330相互串联。具体地，多个碳基油墨条330相互电连接为一个两端口结构。两端口通过两个导电金属箔34分别与车载电气系统1相电连。所述碳基油墨条330可以为图3a所示的长方形条状，还可以为其他的不规则形状的条，如弧形等。所述导电金属箔34包括与所述碳基油墨层33相接的银浆层341及与所述银浆层341相接的铜箔342，所述铜箔342与所述车载电气系统相电连，银导电性优良，设置银浆层341可以分散电流密度，也可以确保铜箔342和碳基油墨条330之间的良好接触。其中，通过在耐热保护膜32等层状体上印刷碳基油墨、银浆形成碳基油墨条330和银浆层341，在印刷时使碳基油墨和银浆相接则使得成型后的碳基油墨条330和银浆层341能够接触导通，实现二者的电连接。通电后，导电金属箔34作为电极延长线，将正负电压施加在碳基油墨条330上，碳基油墨条330通电后快速升温，具有一定的远红外功能，加热过程中可以实现对环境温度的远红外加热，进而达到很好的加热目的。图3b中则示出了包括多个相互并联的碳基油墨条330的碳基油墨层33，通过银浆层341分别和多个并联的碳基油墨条330接触导通，然后通过两侧的两个铜箔342分别和两侧的银浆层341连接。

如图1所示，所述电动汽车采暖装置还包括多个分别设置于所述多个远红外发热膜装置3上的温度传感器4，所述温度传感器4与所述温度控制器2相电连，温度控制器2根据温度传感器4检测到的温度对远红外发热膜装置3的温度进行闭环控制。进一步地，电动汽车的仪表盘中具有用于显示各温度传感器4检测到的温度的温度显示区域。温度传感器4对应设置于每个远红外发热膜装置3的表面。

对本发明的电动汽车采暖装置的耗电量进行了如下测试：在一采用上述的电动汽车采暖装置的电动汽车中，发热膜装置的总铺设面积为7平方米，每平方米发热膜装置的功率为0.04-0.08kw，控制发热温度为30-60摄氏度，连续工作一个小时的耗电量为0.28-0.56kwh，耗电量远低于现有技术中采用的ptc发热元件。

可以看出，上述电动汽车采暖装置采用远红外发热膜装置，温度分布均匀，尤其是耗电量小；结构简单，设计与安装方便，且材料轻量化，减轻整车重量；由汽车电气系统供电，不影响汽车的续航里程。此外，远红外发热膜装置铺设在汽车座椅、地毯、顶棚、门板、副驾驶前方手套箱以及内饰中，分块铺设，独立供电并独立进行块温度调节与控制，根据位置区分加热空间，根据加热空间的需求，自主控制开关与调节温度。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限定本发明的保护范围。凡根据本发所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。