基于车辆双温区的空调系统及具有其的车辆的制作方法

本实用新型涉及汽车领域，具体而言，涉及一种基于车辆双温区的空调系统及具有其的车辆。

背景技术：

随着乘员对整车舒适性要求提升，越来越多的车配备了自动双温区空调系统，目前传统燃油车的暖风系统及除霜除雾所需要的热量一般都是由发动机余热来提供，其双温区功能是通过HVAC(Heating,Ventilation and Air Conditioning，空气调节系统)主副温区冷暖风门角度调节混合冷热风来实现。

同时市场上纯电动汽车和混合动力车由于没有发动机余热，所以采暖大多数运用单温区PTC电加热装置，PTC加热单元通过整车电压进行供电，当PTC加热单元两端电极通电后，PTC加热单元产生热量，传导至散热翅片，鼓风机吹出的风通过散热翅片带走热量从而加热空气，达到采暖的目的。此方式发热升温快、无明火，且消耗功率随着环境温度的升高而降低，具有节能安全高效等特点，使车辆的安全性和舒适性得到保证。但在进行双温区控制时，由于仍然需要通过HVAC主副温区冷暖风门角度调节混合冷热风来实现双温区功能，此时PTC一直处于最大功率开启状态，极大地消耗了整车电能，且温度控制精度不高。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种基于车辆双温区的空调系统，在满足双温区取暖的同时节约了整车能耗。

本实用新型还提出了一种具有上述基于车辆双温区的空调系统的车辆。

车辆双温区包括第一温区和第二温区，根据本实用新型实施例的基于车辆双温区的空调系统包括：第一风道，所述第一风道具有第一送风口，所述第一送风口用于向所述第一温区送风；第二风道，所述第二风道具有第二送风口，所述第二送风口用于向所述第二温区送风；PTC电加热装置，所述PTC电加热装置包括：PTC加热单元，所述PTC加热单元包括并联设置的第一PTC加热件和第二PTC加热件，所述第一PTC加热件与所述第二PTC加热件在空间上彼此独立且分隔开，从而使得所述第一PTC加热件与所述第一风道对应设置，所述第二PTC加热件与所述第二风道对应设置。

根据本实用新型实施例的基于车辆双温区的空调系统，第一PTC加热件和第二PTC加热件并联，构成可单独工作的两个加热模块，即构成双温区，主要作用有：实现自动空调系统双温区控制、提升乘员的舒适性、节约整车能耗。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一PTC加热件和所述第二PTC加热件之间间隔开以形成中间间隙，所述中间间隙内设置有中间分隔件。

根据本实用新型的一些实施例，所述PTC加热单元为多个且多个所述PTC加热单元在所述PTC加热单元的厚度方向上布置。

进一步地，多个所述PTC加热单元的中间分隔件排列在一条直线上，且多个所述PTC加热单元中的所有所述第一PTC加热件处在所述中间分隔件所在直线的第一侧，多个所述PTC加热单元中的所有所述第二PTC加热件处在所述中间分隔件所在直线的第二侧。

具体地，所述PTC电加热装置还包括：壳体，多个所述PTC加热单元配置在所述壳体内，所述壳体形成第一腔室和第二腔室，所述中间分隔件所在直线将所述第一腔室和所述第二腔室分隔开，从而使得位于第一侧的所述第一PTC加热件处在所述第一腔室内、位于第二侧的所述第二PTC加热件处在所述第二腔室内。

进一步地，所述第一风道与所述第一腔室密封连接，所述第二风道与所述第二腔室密封连接。

可选地，所述壳体具有中间格挡，所述中间格挡设置在所述中间分隔件所处直线上。

根据本实用新型的一些实施例，所述中间分隔件是绝缘件。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一PTC加热件和所述第二PTC加热件的远离彼此的一端均设置有端部绝缘件。

根据本实用新型的一些实施例，所述PTC电加热装置还包括：

共用极片，所述共用极片从每个所述PTC加热单元的所述第一PTC加热件的外端处延伸至所述第二PTC加热件的外端处并与每个所述PTC加热单元的第一PTC加热件和第二PTC加热件连接；

第一极片、第二极片，第一极片从每个所述第一PTC加热件的外端处延伸至所述第一PTC加热件的内端处并与所述第一PTC加热件连接，第二极片从每个所述第二PTC加热件的外端处延伸至所述第二PTC加热件的内端处并与所述第二PTC加热件连接。

进一步地，所述第一极片的内端和所述第二极片的内端间隔开，且所述第一极片和所述第二极片间隔的间隙与所述中间分隔件匹配。

可选地，所述共用极片为共用正极极片而所述第一极片和所述第二极片均为负极极片；或者所述共用极片为共用负极极片而所述第一极片和所述第二极片均为正极极片。

根据本实用新型的一些实施例，所述共用极片具有共用引出片，所述第一极片具有第一引出片，所述第二极片具有第二引出片，所述共用引出片与所述第二引出片位于所述PTC加热单元的同一端且所述共用引出片与所述第二引出片交错设置。

根据本实用新型另一方面实施例的车辆，包括上述的基于车辆双温区的空调系统。

附图说明

图1是PTC电加热装置与第一暖风风道、第二暖风风道的装配示意图；

图2是PTC电加热装置的示意图；

图3是PTC加热单元、共用极片、第一极片、第二极片的分解示意图。

附图标记：

PTC电加热装置10、壳体1、中间格挡11、PTC加热单元2、第一PTC加热件21、第二PTC加热件22、共用极片23、共用引出片231、第一极片24、第一引出片241、第二极片25、第二引出片251、中间分隔件261、端部绝缘件262、散热管3、第一风道20、第一送风口201、第二风道30、第二送风口301。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图1-图3详细描述根据本实用新型实施例的基于车辆双温区的空调系统。

车辆双温区包括第一温区和第二温区，第一温区和第二温区的温度可以相同也可以不同，在一些实施例中，第一温区为正对主驾驶员的区域，第二温区为正对副驾驶员的区域，为了描述方便，下面以第一温区正对主驾驶员、第二温区正对副驾驶员为例描述本实用新型的基于车辆双温区的空调系统。

参照图1所示，根据本实用新型实施例的基于车辆双温区的空调系统可以包括：第一风道20、第二风道30以及PTC电加热装置10。

其中，第一风道20具有第一送风口201，第一送风口201用于向第一温区送风，以维持或改变第一温区的温度；第二风道30具有第二送风口301，第二送风口301用于向第二温区送风，以维持或改变第二温区的温度。

PTC电加热装置10包括：至少一个PTC加热单元2，结合图1-图3所示，每个PTC加热单元2包括并联设置的第一PTC加热件21和第二PTC加热件22，第一PTC加热件21与第二PTC加热件22在空间上彼此独立且分隔开，从而使得第一PTC加热件21与第一风道20对应设置，第二PTC加热件22与第二风道30对应设置。由此，流经第一PTC加热件21的风经过第一风道20后从第一送风口201吹出，使第一温区的温度保持在特定温度；流经第二PTC加热件22的风经过第二风道30后从第二送风口301吹出，使第二温区的温度保持在特定温度。

换言之，PTC加热单元2通电时发热，这样，当鼓风机吹出的风经过第一PTC加热件21和第二PTC加热件22时，会将第一PTC加热件21的热量送到第一温区，将第二PTC加热件22的热量送到第二温区。

第一PTC加热件21和第二PTC加热件22并联设置，可以保证第一PTC加热件21和第二PTC加热件22可以单独工作，这样，整个空调系统具有三种工作模式：(1)仅第一PTC加热件21工作，而第二PTC加热件22不工作；(2)仅第二PTC加热件22工作，而第一PTC加热件21不工作；(3)第一PTC加热件21和第二PTC加热件22同时工作。

空调系统可按照主驾驶员和副驾驶员的采暖需求使第一PTC加热件21单独工作，或使第二PTC加热件22单独工作，或使第一PTC加热件21和第二PTC加热件22同时工作。PTC电加热装置10通过PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制，可实现PTC加热单元2一半工作，一半不工作，使空调系统在满足整车采暖需求的同时节约了整车能耗。

此外，第一PTC加热件21和第二PTC加热件22的占空比可在0-100％范围内调节，提升了双温区控制精度和乘员舒适性。

在一些可选的实施例中，第一PTC加热件21和第二PTC加热件22可以是陶瓷片，两块独立的PTC加热件并联，利用PTC陶瓷正温度系数的特性，可保证PTC加热单元2发热升温快。

PTC电加热装置10可以包括：多个PTC加热单元2，每个PTC加热单元2的两侧设置有散热管3，散热管3具有空隙，流经散热管3空隙的风可将PTC加热单元2发出的热量带到对应的送风口，以给车内制热，提升乘员的舒适感。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

根据本实用新型实施例的基于车辆双温区的空调系统，第一PTC加热件21和第二PTC加热件22并联，构成可单独工作的两个加热模块，即构成双温区，主要作用有：(1)实现自动空调系统双温区控制；(2)提升乘员的舒适性；(3)节约整车能耗。

参照图3所示，第一PTC加热件21和第二PTC加热件22之间间隔开以形成中间间隙，中间间隙内设置有中间分隔件261，中间分隔件261可起到物理隔离作用，将第一PTC加热件21和第二PTC加热件22分隔开，将PTC加热单元2一分为二，构成第一PTC加热件21和第二PTC加热件22，避免第一PTC加热件21和第二PTC加热件22接触，从而构成双温区；中间分隔件261还可起到绝缘作用，避免第一PTC加热件21和第二PTC加热件22电连接而导致PTC电加热装置10工作失效。

参照图1-图2所示，PTC加热单元2为多个，且多个PTC加热单元2在PTC加热单元2的厚度方向(即图2中的竖直方向)上布置，由此有利于增加加热效率，使第一温区和/或第二温区的温度快速达到目标温度值。

进一步地，多个PTC加热单元2的中间分隔件261排列在一条直线上，且多个PTC加热单元2中的所有第一PTC加热件21处在中间分隔件261所在直线的第一侧(例如图2中的左侧)，多个PTC加热单元2中的所有第二PTC加热件22处在中间分隔件261所在直线的第二侧(例如图2中的右侧)，由此可使所有第一PTC加热件21与所有第二PTC加热件22之间具有明显的分割界限，避免第一PTC加热件21与第二PTC加热件22工作时相互干扰。

具体地，参照图1-图2所示，PTC电加热装置10还包括：壳体1，多个PTC加热单元2配置在壳体1内，壳体1可对PTC加热单元2起到支撑、保护作用。壳体1形成第一腔室和第二腔室，中间分隔件261所在直线将第一腔室和第二腔室分隔开，从而使得位于第一侧的第一PTC加热件21处在第一腔室内、位于第二侧的第二PTC加热件22处在第二腔室内，所有第一PTC加热件21与所有第二PTC加热件22在空间上整体分离开。

进一步地，第一风道20与第一腔室密封连接，第二风道30与第二腔室密封连接，由此保证流经第一腔室内第一PTC加热件21的风完全进入第一风道20，流经第二腔室内第二PTC加热件22的风完全进入第二风道30，避免第一温区与第二温区之间相互干扰。

参照图1-图2所示，壳体1具有中间格挡11，中间格挡11设置在中间分隔件261所处直线上，中间格挡11可以提升壳体1的整体强度，并可对中间分隔件261进行支撑，提升PTC加热单元2在壳体1内的安装牢固度。

中间分隔件261是绝缘件，由此实现第一PTC加热件21和第二PTC加热件22的相互独立，避免第一PTC加热件21和第二PTC加热件22相互电干扰而影响二者的并联效果。

第一PTC加热件21和第二PTC加热件22的远离彼此的一端均设置有端部绝缘件262，即第一PTC加热件21和第二PTC加热件22的外端均设置有端部绝缘件262。端部绝缘件262为陶瓷片，可对第一PTC加热件21和第二PTC加热件22起到固定、限位作用，也就是说，在将第一PTC加热件21放入第一腔室、将第二PTC加热件22放入第二腔室时，第一PTC加热件21外端的端部绝缘件262与中间分隔件261配合可限制第一PTC加热件21的移动，第二PTC加热件22外端的端部绝缘件262与中间分隔件261配合可限制第二PTC加热件22的移动，也就限制了第一PTC加热件21和第二PTC加热件22的相对移动，使得第一PTC加热件21和第二PTC加热件22可以固定在壳体1内。

参照图3所示，基于车辆双温区的空调系统还包括：共用极片23、第一极片24、第二极片25。其中，共用极片23从每个PTC加热单元2的第一PTC加热件21的外端处延伸至第二PTC加热件22的外端处，并且共用极片23与每个PTC加热单元2的第一PTC加热件21和第二PTC加热件22连接。第一极片24从每个第一PTC加热件21的外端处延伸至第一PTC加热件21的内端处，并且第一极片24与第一PTC加热件21连接，第二极片25从每个第二PTC加热件22的外端处延伸至第二PTC加热件22的内端处，并且第二极片25与第二PTC加热件22连接。

需要指出的是，PTC加热件的“内端”指的是靠近中间分隔件261的一端，“外端”指的是远离中间分隔件261的一端。

第一极片24、第二极片25同时通电时，第一PTC加热件21与第二PTC加热件22形成两条电流回路，第一PTC加热件21与第二PTC加热件22散发热量，传导至散热管3，鼓风机吹出的风通过散热管3时带走热量从而加热空气，达到采暖的目的。

进一步地，第一极片24的内端和第二极片25的内端间隔开，且第一极片24和第二极片25间隔的间隙与中间分隔件261匹配。换言之，第一极片24与第二极片25的内端被中间分隔件261分隔开，防止第一极片24、第二极片25互相接触而导致第一PTC加热件21和第二PTC加热件22无法并联。

第一PTC加热件21和第二PTC加热件22同时与共用极片23电连接，当空调系统进行双温区控制时，可根据主驾驶员和副驾驶员的采暖需求设定第一温区的第一温度和第二温区的第二温度，通过PTC控制器来判定PTC加热单元2的开启定义，可实现PTC电加热装置两边100％功率全开、单独一边100％功率开、或者任一边0-100％功率调节，由此，有利于节省能耗且控制精准。

当有采暖需求时，共用极片23一直通电，第一极片24和第二极片25的通电状况由空调控制盒判断，来实现双温区功能，且当只有一边PTC加热件工作时，能极大降低整车能耗。

可选地，共用极片23为共用正极极片而第一极片24和第二极片25均为负极极片；或者共用极片23为共用负极极片而第一极片24和第二极片25均为正极极片。PTC电加热装置10的内部共有三个电极端，共用极片23、第一PTC加热件21与第一极片24之间构成第一个加热模块，共用极片23、第二PTC加热件22与第二极片25之间构成第二个加热模块，再将两个加热模块并联，构成可单独工作的两个加热模块。

以共用极片23为共用正极极片而第一极片24和第二极片25均为负极极片为例来讲，多个PTC加热单元2的共用极片23均与负极汇流排相连，多个PTC加热单元2的第一极片24均与第一正极汇流排相连，多个PTC加热单元2的第二极片25均与第二正极汇流排相连。各汇流排连接到PTC驱动器，通过PWM控制，来实现相互独立的第一PTC加热件21和第二PTC加热件22的0-100％占空比功率输出，控制精度较高。

参照图3所示，共用极片23具有共用引出片231，第一极片24具有第一引出片241，第二极片25具有第二引出片251，共用引出片231与第二引出片251位于PTC加热单元2的同一端(即图3中的右端)且共用引出片231与第二引出片251交错设置，如图3所示，共用引出片231从共用极片23的前端引出，第二引出片251从第二极片25的后端引出。第一引出片241位于PTC加热单元2的另一端(即图3中的左端)，且第一引出片241与第二引出片251交错设置，如图3所示，第一引出片241从第一极片24的前端引出。这里的“前端”是指垂直纸面向外的一端，“后端”是指垂直纸面向里的一端。

根据本实用新型另一方面实施例的车辆，包括上述实施例的基于车辆双温区的空调系统。可选地，车辆为纯电动汽车和混合动力汽车。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。