一种电加热器的制作方法

本实用新型涉及车辆领域。

背景技术：

电加热器能够使用在车辆等技术领域，用于供热，微控制单元(MCU) 能够控制电加热器的加热部分通电而产生热量，那么在电加热器使用过程中，如何较好地通电是其中一个技术研究目的。

技术实现要素：

本技术方案的目的在于提供一种能够实现较好地通电的电加热器。

为实现上述目的，采用如下技术方案：一种电加热器，所述电加热器包括电路板组件、信号端口部、供电端口部，所述电路板组件包括正导电部、负导电部以及印刷电路，该正导电部、负导电部与所述印刷电路电性连接，所述供电端口部与所述正导电部电性连接，所述供电端口部与所述负导电部电性连接；所述信号端口部能够接收来自主控制器的控制信号，所述电路板组件包括第一芯片与第二芯片，所述第一芯片与所述第二芯片相对独立设置于所述电路板组件的电路基板，所述信号端口部与所述第一芯片通讯连接，所述第一芯片的信号收发模块与所述第二芯片的信号收发模块通讯连接，所述电路板组件包括电源电路组成，所述第一芯片、所述第二芯片与该电源电路组成电性连接，所述电加热器包括加热功率元件，所述加热功率元件与所述第一芯片的开关控制模块或所述第二芯片的开关控制模块电性连接，该第一芯片或第二芯片能够提供控制信号给所述加热功率元件，所述正、负导电部与所述加热功率元件的强电控制部分电性连接。

上述电加热器通过第一、第二芯片相对独立设置于所述电路板组件的电路基板，信号端口部能够接收来自主控制器的控制信号，而第一芯片的信号收发模块与第二芯片的信号收发模块通讯连接，能够实现第一、第二芯片之间的控制信号传输，加热功率元件与第一芯片的开关控制模块或第二芯片的开关控制模块电性连接，该第一芯片或第二芯片能够提供控制信号给加热功率元件；电路板组件包括电源电路组成，且第二芯片与该电源电路组成电性连接，实现对第二芯片电源供应；并且供电端口部通过正导电部、负导电部与加热功率元件的强电控制部分电性连接，以通电给加热功率元件，使得上述电加热器能够实现较好地通电。

【附图说明】

图1是电加热器电路板组件与相关结构的示意图；

图2是电加热器电路板组件各模块之间连接关系的示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

请参考图1-图2，本技术方案提供的电加热器能够用于车辆热管理系统，比如空调系统或电池系统，当用于空调系统时，电加热器通电，电加热器能够将电能转化为热能，热能传递给工作介质从而对后者进行加热，所提供的热量对空气或待加热设备供热或升温，工作介质可为液态或者汽液混合物状态；当然，电加热器也可以用于电池回路系统时给电池预热或者环境温度较低时给电池加热。

电加热器包括信号端口部100、供电端口部200、电路板组件3，该电路板组件包括第一芯片31与第二芯片31，电路板组件包括正导电部301、负导电部302以及印刷电路303，该正导电部、负导电部与印刷电路电性连接，供电端口部与正导电部电性连接，供电端口部与负导电部电性连接，从而供电端口部能够供电给电加热器，尤其可以供电给电加热器的加热功率元件；电性连接信号端口部100能够接收来自主控制器的控制信号，电路板组件包括第一芯片31与第二芯片32，第一芯片与第二芯片相对独立设置于电路板组件3，相对独立包括物理形态分开的两个芯片，或者物理形态未分开但是实际上作为两个芯片单元进行布置的一个芯片组；信号端口部100与第一芯片31通讯连接，第一芯片的信号收发模块与第二芯片的信号收发模块通讯连接，电路板组件包括电源电路组成，第一芯片与该电源电路组成电性连接，电加热器包括加热功率元件，加热功率元件与第一芯片的开关控制模块或第二芯片的开关控制模块电性连接，该第一芯片能够提供控制信号给加热功率元件，正、负导电部与加热功率元件的强电控制部分电性连接，上述电加热器通过第一、第二芯片相对独立设置于电路板组件的电路基板，信号端口部能够接收来自主控制器的控制信号，而第一芯片的信号收发模块与第二芯片的信号收发模块通讯连接，能够实现第一、第二芯片控制信号传输，电路板组件包括电源电路组成，且第二芯片与该电源电路组成电性连接，实现对第二芯片电源供应，并且供电端口部通过正导电部、负导电部与加热功率元件的强电控制部分电性连接，以通电给加热功率元件，使得上述电加热器能够实现较好地通电。

电源电路组成包括输入电源电路，该输入电源电路与信号端口部电性连接，且该输入电源电路与第一芯片电性连接，为第一芯片提供电源信号；电源电路组成还包括继电器，该继电器的第一引脚部与第一芯片或信号端口部电性连接，且该继电器的第二引脚部与第二芯片电性连接，为第二芯片提供电源信号；或者，电源电路组成包括降压电路，该降压电路与供电端口部电性连接，且该降压电路与第二芯片和/或第一芯片电性连接，为第一、第二芯片提供电源信号。

具体地本实施方式中，电路板组件还包括继电器300，该继电器的第一引脚部与第一芯片31电性连接，且该继电器300的第二引脚部与第二芯片电性连接，第一芯片、第二芯片通过该继电器实现通电，或者该继电器的第一引脚部与信号端口部100电性连接，该继电器300的第二引脚部与第二芯片电性连接，也可以实现对第二芯片的通电；从而本方案电加热器通过第一、第二芯片相对独立设置于电路板组件的电路基板，信号端口部 100能够接收来自主控制器的控制信号，而第一芯片的信号收发模块与第二芯片的信号收发模块通讯连接，能够实现第一、第二芯片之间的控制信号传输另外继电器300的第一引脚部与第一芯片31电性连接，且该继电器 300的第二引脚部与第二芯片32电性连接，实现第一、第二芯片之间电性连接以电源信号传输，并且供电端口部200通过正导电部301、负导电部 302与电路板组件的印刷电路303电连接，与加热功率元件的强电控制部分电性连接，以通电给加热功率元件，使得本方案提供的电加热器能够较好地通电，具体地信号端口部可以通电且传输控制信号给电路板组件的弱电部分，至少有第一、第二芯片、继电器，具体地第一、第二芯片之间通过继电器实现电源信号传输，或者其他实施方式中供电端口部可以通过电路设置通电给弱电部分，上述供电端口部至少供电给电加热器的强电部分，本实施方式中强电控制部分包括开关模块的强电部分。

需要说明的是，本文中通讯连接包括电性连接或者无线通讯连接等情况，其中电性连接包括通过电路板设置的电路连接或者导电线实现的连接，电性连接的元件之间可能包括其他电器元件，无线通讯连接指的是不主要通过电路或导电线进行信号通讯或直接电性连接。

通过上述电加热器设置的第一、第二芯片，第一、第二芯片均可用于控制电加热器工作，其中第一芯片的信号收发模块与第二芯片的信号收发模块通讯连接，能够实现第一、第二芯片通讯连接，可以接收到的主控制器的控制信号发送给第二芯片，再通过继电器对第一、第二芯片实现弱电供电，且供电端口部通过正导电部、负导电部供电给电路板组件，该正、负导电部与加热功率元件的强电控制部分电性连接，能够较好地通电给电加热器的强电部分。其中，供电端口部包括第一接线、第二接线，该第一接线与正导电部电性连接，第二接线与负导电部电性连接，电加热器包括第一螺钉、第二螺钉，其中第一螺钉固定连接第一接线与正导电部，第二螺钉固定连接第二接线与负导电部，减少在振动环境中电性连接不稳固的可能，有利于稳定地供电给电路板组件，进一步电路板组件包括开关控制电路，该正导电部与开关控制电路电性连接，该开关控制电路与电加热器的开关模块电性连接，且开关控制电路与负导电部电性连接，实现强电接入电路板组件的开关控制电路，为电加热器实现功率控制提供电路基础。

具体地，电路板组件包括插接组件，该插接组件的插头部分通过导线连接到供电端口部，插接组件的插座部分焊接于电路板组件的电路基板，实现上电检测，电路板组件与供电端口部是否通电，比如可以实现强电检测，如果导电状态，该信息可以通过电路板传输给主控制器。

第二芯片的信号收发模块接收来自第一芯片的信号收发模块所发出的控制信息，该第一芯片将来自主控制器的信息传输给所述第二芯片，电路板组件包括电容元件，该电容元件与开关控制模块电性连接，电加热器包括加热功率元件，该加热功率元件的弱电控制部分与第一芯片的开关控制模块电性连接，该第一芯片能够提供控制信号给加热功率元件，或者，该加热功率元件的弱电控制部分与第二芯片的开关控制模块电性连接，该第二芯片能够提供控制信号给加热功率元件，目的或效果均在于实现以控制信号要求的功率进行工作，如上设置请参考如图2所示弱电控制部分与第一芯片的开关控制模块电性连接，在其他实施方式中，弱电控制部分与第二芯片的开关控制模块电性连接也可以，均可以使得对应芯片能够提供控制信号给弱电控制部分，比如弱电输入端，也就是说能够驱动电加热器的加热功率元件的开关控制模块设置在第一芯片或第二芯片均可以。

进一步，第一芯片与第二芯片之间直接信号传输，第一芯片与第二芯片之间设置隔离部件，进行信号隔离，信号端口部的导电插针与电路板组件的电路基板焊接且导电性连接，具体地第一、第二芯片之间通过隔离部件实现控制信号传输；电加热器包括至少一个加热功率元件，比如一个到六个中的任意数量，供电端口部与加热功率元件的强电控制部分电性连接，使得供电端口能够给强电控制部分供电，以便电加热器的加热功率元件通强电进行工作而发热。

为了说明电加热器以上各模块之间连接关系，以图2所示为例，电加热器可应用于一种系统，该系统包括主控制器1、传输总线2以及上述电加热器，主控制器1与该电加热器的电路板组件3通讯连接，电路板组件3包括第一芯片31、第二芯片32以及开关模块33，第一芯片31包括第一信号收发模块311、中心处理模块312，主控制器1与第一芯片的第一信号收发模块311通讯连接；第二芯片32包括第二信号收发模块321、数据采集处理模块322，第二信号收发模块321与第一芯片的信号收发模块信号 311连接，第二信号收发模块能够直接接收或间接接收来自第一芯片的信息，并能够提供给数据采集模块，数据采集处理模块能够根据第一芯片的信息得到所述电加热器工作数据信息，从而能够较好地控制电加热器工作，具体地，第一芯片、第二芯片协同工作，使得第二芯片部分至少承担部分的数据采集及运算分析工作或者其中部分的工作，相对于一个芯片，可以相对提升电路板组件的整体信息处理速度，另一方面，电路板组件3中同时设置第一芯片31和第二芯片32，分别承担各自功能模块，也就是说对电加热器控制部分的数据处理的功能至少进行了区分，如果其中一个芯片发生损坏时，电路板组件3还可进行短时间的工作，进行紧急处理，比如必要的数据保存或电力保护措施，相对增加电路板组件3的控制可靠性。

主控制器1能够控制电加热器，从而控制电加热器运行，主控制器可以是车辆主控制器、或者车辆空调系统的主控制器、或者车辆电池系统的主控制器或者其它系统/回路的控制器。具体地应用于车辆的热管理系统时，主控制器1可为车辆主控制器，其中主控制器1与CAN总线2通讯连接， CAN总线2与电路板组件3通讯连接，从而可以在主控制器1与CAN总线2、电路板组件3之间建立信号传输，具体地信号传输包括主控制器1 发送信号给CAN总线2、主控制器1接收来自CAN总线2的信号、CAN 总线2发送信号给电路板组件3、CAN总线2接收来自电路板组件3的信号。此处需要定义的是，本文中提到的信号收发的含义包括接收以及发送，接收功能与发送功能可以集成也可以分开设置。

如图1所示实施方式，第一芯片31与第二芯片32之间直接信号传输，第一芯片31与第二芯片32之间设置隔离部件，比如光耦隔离部件或者其他隔离部件减少两个芯片之间可能的干扰。进一步第一芯片31、第二芯片32以及开关模块33分别与电路板组件3的电路基板集成设置，比如第一芯片、第二芯片焊接或插针式连接于电路基板，第一芯片、第二芯片之间通过印刷电路和/或其他元器件电性连接；本实施方式第一芯片31与第二芯片32之间具有直接信号传输或者间接信号传输，第一芯片31能够控制开关模块33的导通或不导通，第二芯片32的数据采集处理模块322能够采集电加热器的电路板组件3的数据信息，经过处理并反馈给第一芯片31，从而第一芯片31、第二芯片之间建立信号传输，当第一芯片31进行信号接收的同时，第二芯片32可以进行数据的采集，相对能够加快电加热器的电路板组件3的信息处理速度。

数据采集处理模块322包括数据采集模块3221、数据分析部分3222，数据分析部分负责反馈数据给第二信号收发模块321，第二信号收发模块的数据信息可以提供给第一信号收发模块311或者通过CAN总线再传输给第一信号收发模块311，进一步地数据采集处理模块322还可以设置数据转化部分3223，能够转换数据类型，便于数据采集处理模块322的采集处理等运算；第一信号收发模块311可以与开关模块33通讯连接，以便于发送控制信息给开关模块33，或者，第一芯片31还包括开关控制模块313，该开关控制模块313与开关模块33通讯连接，能够将开关控制信息发送或传递给开关模块，从而根据得到的控制信息对电加热器进行较好地控制，比如开关模块33中的哪些开关选择导通，哪些开关选择不导通，开关模块 33执行由第一芯片31发出的命令和/或由第一芯片31传递的命令。具体地，开关控制模块313能够根据第一芯片31控制信息，控制开关模块33 的至少部分为导通状态，开关模块33驱动电加热器的对应加热元件4通电工作；或者，开关控制模块313能够根据第一芯片的控制信息，控制开关模块至少部分为不导通状态，控制电加热器的对应部分加热元件4不通电。进一步，采集部分能够采集电加热器的工作数据信息，该工作数据信息包括当前工作数据信息和历史工作数据信息，数据分析部分能够将采集到的数据进行分析至少得到电气信息、物理信息，数据分析部分判断分析得到的电气信息、物理信息判断电加热器是否故障。

数据采集模块322负责采集电加热器的电路板组件3的数据，包括物理数据、历史工作数据信息以及当前工作数据信息等，数据采集模块322 采集数据后，由数据转化部分3223对第二芯片32采集的数据进行转化，该转化包括数值信息的转化等，如将来自5v电压转化等；数据分析部分 324对第二芯片32的数据信息进行判断，得出判断结论；数据发送部分325 可以将第二芯片32的数据信息、信号信息传递给第一芯片31，如此，第一芯片31与第二芯片32之间有信息传递，如此设置，有利于提高电加热器的电路板组件3的控制性能，比如，在电加热器的电路板组件3的第一芯片31进行信号接收的同时，第二芯片32可以进行所需数据的采集以及分析应用，相对提高电路板组件3的信息处理速度；进一步地第一芯片31 与第二芯片32之间设置光耦隔离，如此可相对提高电加热器的电路板组件 3的安全性能。第二芯片32能够采集并分析第一芯片31的信息的工作，并运算得到电加热器是否故障的判断结果，电加热器没有发生故障时，判断电加热器是否达到开启条件，如果第二芯片32判断电加热器达到开启条件，判断电加热器的工作参数是否达到阈值，若第二芯片32判断电加热器的工作参数达到阈值，第一芯片控制部分开关模块不导通，若所述第二芯片判断电加热器未达到阈值，所述开关模块执行控制命令。需要说明的是，数据采集处理模块322的数据采集模块3221、数据分析部分3222、数据转化部分3223中的一个或两个也可以设置第一芯片中；另外，关于所设定的阈值范围或者设定阈值，参数可以包括工作介质温度、和/或电流、和/或电压、和/或传感器故障，其中电压包括低压和高压；关于降低工作功率一种办法是减少加热元件的开启等。

需要说明的是当第一芯片31和第二芯片32中的一个芯片发生故障时，另一个芯片能够检测出，并发出故障信号，比如，当第一芯片31在设定时间内未接收到第二芯片32的数据传输，第一芯片31根据此情况向CAN 总线发送该异常信息，比如未在设定时间内接收到第二芯片32的数据信息，CAN总线2反馈给车辆主控制器1，车辆主控制器1根据该反馈过来的信号或信息判断是否关闭电加热器的电路板组件3。