PTC电加热器防干烧保护方法及控制系统与流程

本发明属于ptc电加热器，尤其涉及ptc电加热器防干烧保护方法及控制系统。

背景技术：

1、伴随着储能、新能源汽车等新能源行业的飞速发展，ptc电加热器则充当储能设备、电动汽车电池、电动汽车乘员舱内热源的主要来源，起至关重要作用。

2、传统的电加热器保护只有一个机械式温度开关，只设定了低压侧温度开关保护，温度开关串联在高压继电器低压线圈上，当达到设置保护值时断开，继电器线圈无低压供电，则随之断开，则高压接触器触点在无电磁吸合作用下，高压触点随之断开，起到切断高压电源的作用，这样ptc电加热器就停止工作，但机械式保护开关有使用寿命，一旦达到使用寿命或者异常情况下无法断开，那么ptc电加热器就无法关闭，会有一直干烧的风险，会导致ptc附近的结构件甚至整机出现融化或燃烧的风险。

技术实现思路

1、本发明提供ptc电加热器防干烧保护方法及控制系统，旨在解决背景技术提出的问题。

2、本发明是这样实现的，ptc电加热器防干烧保护方法及控制系统，所述控制系统包括ntc温度传感器模块、机械式温度开关模块和高压熔断器模块；

3、所述防干烧保护方法分为3级保护，第1级保护由ntc温度传感器实现采集温度进行上报切断电源或者降低功率输出；第2级保护由机械式温度开关控制，当达到规定的保护值后上报信号给控制器进行切断电源保护；第3级保护是在前两级均失效的情况下进行不可回复的断开，起到最后的高压防护；保护温度关系：ntc温度传感器≤温度开关≤熔断器，具体工作模式如下：

4、第1级保护：先让1级ntc温度传感器工作，即ntc温度传感器采集到设置的温度保护值时，反馈到控制器，控制器即控制高压输出，关闭ptc电加热器；

5、第2级保护：当ntc温度传感器阻值漂移或者损坏时，温度进一步上升到2级保护温度点时，机械式温度开关断开，ntc温度传感器出现开路时，就无法采集ntc温度传感器阻值，控制器则默认ptc电加热器为干烧状态，反馈到控制器，控制器即控制高压输出，关闭ptc电加热器；

6、第3级保护：当遇到低压测信号受到外部干扰，采集不准、硬件损坏等特殊情况时，温度继续上升，达到3级保护温度时，高压温度熔断器达到温度点就断开，断开高压电负极，无法继续供电，即可停止ptc电加热器工作，起到最终的干烧保护。

7、优选的，所述第2级保护由机械式温度开关控制，当达到规定的保护值后让接触器的低压线圈断开，自动断开连接实现断电。

8、优选的，干烧保护的第1级和第2级同时在低压线束上为串联模式，常闭型温度开关串联在传感器上，温度开关断开后直接检测不到传感器阻值，易于判断，第3级高压熔断器在串联在高压线束负极上，为降低电流的冲击，熔断器连接在ptc电加热器的负极，然后用螺钉固定在ptc加热器侧面。

9、优选的，3级保护的材料要求为，ntc温度传感器外壳材料为不锈钢材质，机械式温度开关外壳为pps塑料材质，高压熔断器外壳材质为陶瓷。

10、优选的，当ntc温度传感器检测到保护温度值时，反馈给控制器，关闭高压接触器，恢复到相应的温度后，控制器检测到恢复温度值后自动开启高压接触器，重新工作。

11、优选的，当ntc温度传感器误差变大，未检测到保护温度值时，机械式温度开关达到温度点后切断高压接触器的线圈，切断接触器高压。

12、优选的，当第1级和第2级保护均失效时，高压温度熔断器达到保护值时，进行熔断，高压线路切断，关闭ptc。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、本发明的一个目的是提供ptc电加热器高压和低压共3级防干烧保护控制系统，解决传统的干烧保护不全面有遗漏的缺点；

15、2、本发明另一个目的是提供多种组合式保护策略，具体如下：

16、高压侧温度熔断器+低压侧ntc温度传感器串联机械式温度开关防干烧形式；

17、3级干烧保护的关系：ntc温度传感器≤温度开关≤熔断器；

18、传感器检测到保护温度值时，反馈给控制器，关闭高压接触器，恢复到相应的温度后，控制器检测到恢复温度值后自动开启高压接触器，重新工作；

19、当ntc温度传感器误差变大，未检测到保护温度值时，机械式温度开关达到温度点后切断高压接触器的线圈，切断接触器高压；

20、当前2级保护均失效时，高压温度熔断器达到保护值时，进行熔断，高压线路切断，关闭ptc。

技术特征：

1.ptc电加热器防干烧保护方法及控制系统，其特征在于：所述控制系统包括ntc温度传感器模块、机械式温度开关模块和高压熔断器模块；

2.根据权利要求1所述的ptc电加热器防干烧保护方法及控制系统，其特征在于：所述第2级保护由机械式温度开关控制，当达到规定的保护值后让接触器的低压线圈断开，自动断开连接实现断电。

3.根据权利要求1所述的ptc电加热器防干烧保护方法及控制系统，其特征在于：干烧保护的第1级和第2级同时在低压线束上为串联模式，常闭型温度开关串联在传感器上，温度开关断开后直接检测不到传感器阻值，易于判断，第3级高压熔断器在串联在高压线束负极上，为降低电流的冲击，熔断器连接在ptc电加热器的负极，然后用螺钉固定在ptc加热器侧面。

4.根据权利要求1所述的ptc电加热器防干烧保护方法及控制系统，其特征在于：3级保护的材料要求为，ntc温度传感器外壳材料为不锈钢材质，机械式温度开关外壳为pps塑料材质，高压熔断器外壳材质为陶瓷。

5.根据权利要求1所述的ptc电加热器防干烧保护方法及控制系统，其特征在于：当ntc温度传感器检测到保护温度值时，反馈给控制器，关闭高压接触器，恢复到相应的温度后，控制器检测到恢复温度值后自动开启高压接触器，重新工作。

6.根据权利要求1所述的ptc电加热器防干烧保护方法及控制系统，其特征在于：当ntc温度传感器误差变大，未检测到保护温度值时，机械式温度开关达到温度点后切断高压接触器的线圈，切断接触器高压。

7.根据权利要求1所述的ptc电加热器防干烧保护方法及控制系统，其特征在于：当第1级和第2级保护均失效时，高压温度熔断器达到保护值时，进行熔断，高压线路切断，关闭ptc。

技术总结
本发明提供了PTC电加热器防干烧保护方法及控制系统，一是提供的防干烧保护控制系统，解决传统的干烧保护不全面缺点；二是提供多种组合式保护，具体如下：高压侧温度熔断器+低压侧NTC温度传感器串联机械式温度开关防干烧形式；3级干烧保护关系为NTC温度传感器≤温度开关≤熔断器；传感器检测到保护温度值时，反馈给控制器关闭高压接触器，恢复到相应的温度后，控制器检测到恢复温度值后自动开启高压接触器重新工作；当NTC温度传感器误差变大未检测到保护温度值时，机械式温度开关达到温度点后切断高压接触器的线圈，切断接触器高压；当前2级保护均失效时，高压温度熔断器达到保护值时，进行熔断高压线路切断，关闭PTC。

技术研发人员：吴学中,肖益云,胡林林
受保护的技术使用者：芜湖惠成电子科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12