一种新能源汽车厚膜水暖加热器控制系统的制作方法

本实用新型涉及电路领域，尤其是涉及一种新能源汽车厚膜水暖加热器控制系统。

背景技术：

现有的汽车水暖加热器都是通过ptc热敏电阻来对车辆水箱的水或者部分发动机冷却液。冷却液从发动机流出，带出大量的热，再由控制器控制ptc进行加热，使出风口吹出暖风。但是影响ptc加热器的表面温度因素很多，对控制器的要求也越来越高，所以表面恒温温度的精度不可能很高。在需要控温精度很高的场合，只能采用ptc加热器再外加温度控制器的方法。第一个因素就是当外加温度控制器出现故障时，ptc加热器的加热表面温度不能加热到设定的需要的恒温温度，即使控制器检测到温度不够高也无法提升，造成水暖加热失败，出现阴阳水的情况。第二个因素是ptc加热升温速率在数十℃/sec以内，即使控制器不断调整功率，但受限于ptc温度上升慢，一样会造成加热过慢的问题。ptc的功率密度只有15w/cm²，相比下来，厚膜加热功率密度有60/cm²，是ptc加热的四倍。如果水温尚未上升，就打开暖风机，会降低发动机温度，既然发动机会喷射较浓混合气，浪费电能、不环保、易积碳。第三个因素是ptc加热器体积大，抗震能力差，容易在复杂的路况下损坏。第四个因素是由于各ptc制造厂的质量有差异一些ptc制造厂的厚膜加热电路，一个月的功率在30%左右，一年连续不间断工作的功率衰减在40~50%，实际上已经无法使用，即使控制器调节到最大功率，也无法发挥加热作用。现有技术存在结构复杂，安全稳定性偏低，能耗偏高，衰竭率高，加热时间长的问题，导致ptc控制器的控制逻辑和智能程度都不够先进。

技术实现要素：

本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种新能源汽车厚膜水暖加热器控制系统，包括控制用于加热水箱的厚膜加热电路的单片机电路，还包括igbt温度检测电路，所述igbt温度检测电路与单片机电路连接，用于检测水箱温度并反馈给单片机电路；还包括can通信电路和反激电源电路，所述单片机电路分别与反激电源电路和can通信电路连接；所述反激电源电路还与can通信电路连接，所述反激电源电路通过单片机电路和can通信电路发送电频信号驱动输出5v、12v和15v这三路隔离的、互不影响的电压；还包括5v稳压电路，所述5v稳压电路与反激电源电路的12v输出端口连接，反激电路的12v输出端口通过5v稳压电路转换成输出5v的稳定电压。

进一步的，还包括lin/pwm通讯电路，所述lin/pwm通讯电路分别于控制电路和反激电源电路连接，所述lin/pwm通讯电路通过单片机电路控制驱动lin通讯或pwm通讯。

进一步的，还包括用于检测厚膜加热电路脱落的防脱落检测电路，所述防脱落检测电路通过单片机电路控制、通过反激电源电路的5v输出端供电，防脱落检测电路通过检测与厚膜加热电路与单片机电路之间连接的高电平和低电平来判断厚膜加热电路的脱落。

进一步的，还包括电压检测电路，所述电压检测电路通过反激电源电路的5v输出端供电，并且控制单片机电路在输出电压过低和过高时关闭厚膜加热电路的加热。

进一步的，还包括igbt加热器控制电路，所述igbt加热器控制电路通过反激电源电路的15v输出端供电，检测厚膜加热电路的加热情况，并通过霍尔检测电流给单片机电路进行检测。

进一步的，还包括出水温度检测电路，所述出水温度检测电路与单片机电路连接，所述出水温度检测电路检测水箱出水温度并反馈给单片机电路，通过单片机电路的处理推算出水箱出水的温度。

进一步的，还包括进水温度检测电路，所述进水温度检测电路与单片机电路连接，所述进水温度检测电路检测水箱进水温度并反馈给单片机电路，通过单片机电路的处理推算出水箱进水的温度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

能够很好地控制厚膜材料的电气特性。设计反激电源电路给厚膜材料供电加热，隔离稳定的三路电源使厚膜材料的加热更稳定。加入防脱落检测、电压检测电路，使驾驶员时刻了解加热器的状态，指导维修人员检测方向，降低维修成本；通过igbt加热器控制电路检测电路一旦出现电压过低或过高，单片机电路会自动关断厚膜加热电路的加热，保护加热器的安全。通过内置出水温度检测电路和进水温度检测电路，保证汽能够对温度进行时刻检测，确保控制器运作正常，调控更智能。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的电路模块连接图。

图2是本实用新型的单片机电路图。

图3是本实用新型的反激电源电路图。

图4是本实用新型的can通信电路图。

图5是本实用新型的5v稳压电路图。

图6是本实用新型的igbt加热器控制电路图。

图7是本实用新型的电压检测电路图。

图8是本实用新型的防脱落检测电路图。

图9是本实用新型的lin/pwm通讯电路图。

图10是本实用新型的出水温度检测电路图。

图11是本实用新型的进水温度检测电路图。

图12是本实用新型的igbt温度检测电路图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～12，本实用新型实施例中，一种新能源汽车厚膜水暖加热器控制系统，包括控制用于加热水箱的厚膜加热电路的单片机电路1，还包括igbt温度检测电路4，所述igbt温度检测电路4与单片机电路1连接，用于检测水箱温度并反馈给单片机电路1；还包括can通信电路7和反激电源电路2，所述单片机电路1分别与反激电源电路2和can通信电路7连接；所述反激电源电路2还与can通信电路7连接，所述反激电源电路2通过单片机电路1和can通信电路7发送电频信号驱动输出5v、12v和15v这三路隔离的、互不影响的电压；还包括5v稳压电路，所述5v稳压电路与反激电源电路2的12v输出端口连接，反激电路的12v输出端口通过5v稳压电路转换成输出5v的稳定电压。

在本实施例中，所述can通信电路7用于解码和接收汽车上的can总线上的信号，得益于can反馈的数字信号，ecu得以判断车辆的状态从而做出判断；为了得到抗干扰能力更强、安全性更高的电源电压，本实例还采取反激电源电路2；反激电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源；“反激”指的是在开关管接通的情况下，当输入为高电平时输出线路中串联的电感为放电状态；相反，在开关管断开的情况下，当输入为高电平时输出线路中的串联的电感为充电状态；而电源电压进入变压器前，首先经过双二极管，防止反接导致电路受损，再经过由电感和电容组成的lc滤波电路，过滤干扰。借助电源芯片的控制nmos管关断，来控制变压器的初级电压，从而控制变压器的次级感应电压，使其输出三路隔离的，互不影响的三路电压，为三个不同模块提供所需的电源。

进一步的如图9所示，还包括lin/pwm通讯电路8，所述lin/pwm通讯电路8分别于控制电路和反激电源电路2连接，所述lin/pwm通讯电路8通过单片机电路1控制驱动lin通讯或pwm通讯。

所述lin/pwm通讯电路8通过选焊r15和r16，选择r15即选择lin通讯，选择r16即选择pwm通讯。

当需要lin通讯方式的时候，lin芯片右端连接汽车lin线，通过芯片解码后，左端连接单片机电路1，单片机电路1收到信号控制加热器工作。

当需要pwm通讯的时候，这里可以选择高电平和低电平唤醒，选焊r21为高电平唤醒，选焊r24的时候，为低电平唤醒；当选焊r24的时候，npn三极管q2的基极原来被r29上拉电阻拉高，基极电压和发射极电压相等，q2截止，当r24有电流流过，q2的基极电压高于发射极电压，q2导通，c端电位被拉下地，为低电平唤醒。

进一步的如图8所示，还包括用于检测厚膜加热电路脱落的防脱落检测电路6，所述防脱落检测电路6通过单片机电路1控制、通过反激电源电路2的5v输出端供电，防脱落检测电路6通过检测与厚膜加热电路与单片机电路1之间连接的高电平和低电平来判断厚膜加热电路的脱落。

在本实施例中，当单片机电路1开始工作，e端有电流流过，p42负载连接到地，光耦g7中发光器（红外线发光二极管led）与受光器（光敏半导体管）发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，以光为媒介把输入端信号耦合到输出端。

原来被上拉电阻拉在高电平的单片机电路1检测io会变成低电平，检测到厚膜加热电路没有脱落，如果厚膜加热电路脱落了，单片机电路1会检测到高电平。

进一步的如图7所示，还包括电压检测电路5，所述电压检测电路5通过反激电源电路2的5v输出端供电，并且控制单片机电路1在输出电压过低和过高时关闭厚膜加热电路的加热。

进一步的如图6所示，还包括igbt加热器控制电路9，所述igbt加热器控制电路9通过反激电源电路2的15v输出端供电，检测厚膜加热电路的加热情况，并通过霍尔检测电流给单片机电路1进行检测。

本实施例中，所述igbt加热器控制电路9的o1左侧的h端连接单片机电路1io，当单片机电路1io输出高电平，光耦o1就会导通，右侧的j端会输出高电平，j1端输出高电平后，g1导通，j2端输出高电平后，g2导通。

p19和p20接600v高压，经过r72和c42组成的rc滤波电路后，进入电流检测芯片u5，u5会将经过负载的电流转换成电压，通过out引脚输出对应的电压，传送到单片机电路1，这样单片机电路1可以时刻检测到加热器的运行情况，增加安全性。

g1、g2导通的同时，p17和p22的加热器接上电源后，加热器就可以运作了。单片机电路1通过l端的霍尔电流检测加热器运作情况，并通过h端改变占空比来调整加热器的运作，使加热更稳定可靠。

进一步的如图10所示，还包括出水温度检测电路11，所述出水温度检测电路11与单片机电路1连接，所述出水温度检测电路11检测水箱出水温度并反馈给单片机电路1，通过单片机电路1的处理推算出水箱出水的温度。

进一步的如图11所示，还包括进水温度检测电路10，所述进水温度检测电路10与单片机电路1连接，所述进水温度检测电路10检测水箱进水温度并反馈给单片机电路1，通过单片机电路1的处理推算出水箱进水的温度。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。