一种PTC加热器总成的制作方法

一种ptc加热器总成
技术领域
1.本实用新型涉及新能源汽车空调空气加热器领域，尤其涉及一种ptc加热器总成。


背景技术：

2.新能源汽车已经是未来汽车发展的趋势。与传统的燃油车不同，新能源汽车没有发动机，导致车内采暖成为一个问题，ptc作为一种正温度系数半导体材料，在通电状态能自身发热，具有加热效率高、功率大、无明火等优点。正常工作的使用寿命可达10万个小时。ptc加热器的工作原理为ptc芯片自身通电发热，通过鼓风机带走热量，实现整车加热、除霜、除雾功能。
3.目前ptc加热器的结构还存在不足之处，因此有必要设计一种新的ptc加热器总成，以对ptc加热器的结构进行进一步改善。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种ptc加热器总成，本实用新型至少解决了现有技术中的部分问题。
5.本实用新型是这样实现的：
6.本实用新型提供一种ptc加热器总成，包括控制盒、发热芯体、第一发热芯体外壳、第二发热芯体外壳、芯体接地线束、用于接地的搭铁线，所述控制盒内设有控制器，所述发热芯体固定在所述第一发热芯体外壳和所述第二发热芯体外壳之间，所述第一发热芯体外壳和所述第二发热芯体外壳均与控制盒固定连接，所述发热芯体的电极伸入所述控制盒内，所述发热芯体的电极与所述控制器电连接，所述控制盒包括塑料壳以及镶嵌于塑料壳上的金属镶块，芯体接地线束的一端所述发热芯体侧边相连，所述芯体接地线束的另一端、所述控制器、所述搭铁线均与所述金属镶块相连。
7.进一步地，所述芯体接地线束的另一端以及所述控制器均通过第一螺钉安设于所述金属镶块上，所述搭铁线通过第二螺钉安设于所述金属镶块上。
8.进一步地，所述发热芯体侧边还安设有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制器电连接。
9.进一步地，金属镶块上安装有对控制器进行温度检测的第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器电连接。
10.进一步地，所述控制盒内还设有igbt模块，所述igbt模块与所述控制器焊接，控制器通过igbt模块与发热芯体的电极电连接，所述金属镶块上粘贴有绝缘导热膜，所述控制盒内还设有使igbt模块紧贴绝缘导热膜的不锈钢片，所述不锈钢片呈m型，所述不锈钢片的两端与金属镶块固定连接。
11.进一步地，所述金属镶块设于所述控制盒的底部，所述金属镶块向所述控制盒的外侧延伸。
12.进一步地，所述控制器上安设有与控制器电连接的卡爪，所述控制盒内还设有转
接座，所述发热芯体的电极伸入所述控制盒内且与所述转接座上的铜排焊接，所述铜排插入卡爪内且与所述卡爪电连接。
13.进一步地，所述控制盒的腔体内设有灌封硅胶，灌封硅胶用于将控制盒与发热芯体连接处进行密封，发热芯体的加热管底部也通过硅胶密封。
14.进一步地，所述ptc加热器总成还包括低压接插件和高压接插件，所述低压接插件和高压接插件分别采用法兰形式通过螺钉固定在控制盒上。
15.进一步地，所述ptc加热器总成还包括防水透气阀，所述防水透气阀安设于所述控制盒上。
16.本实用新型具有以下有益效果：
17.1、igbt模块被不锈钢片贴紧于金属镶块上，金属镶块向下方延伸至空调箱体内部风道，igbt模块的热量通过导热绝缘膜和金属镶块，被温度较低的空气带走，igbt模块散热效果好。
18.2、发热芯体上的电极与转接座上的铜排焊接，铜排插入控制器的卡爪内，从而实现控制器与发热芯体的连接，转接座增加了发热芯体和控制器的距离，阻隔发热芯体向控制器的热量传递，避免控制区温度过高。
19.3、发热芯体插入控制盒后，在控制盒与发热芯体形成的腔体中灌封硅胶，可实现发热芯体的固定并提高产品的防水防尘等级，发热芯体的加热管底部也通过硅胶密封，加热管的上下端均通过硅胶密封，提升了密封性能。
20.4、控制盒上安设有防水透气阀，防水透气阀用于平衡控制盒内外气压平衡，作为加热器件，控制盒内的气压平衡能有效保证密封的可靠性和寿命。
21.5、在本实用新型中，控制器、igbt模块、发热芯体及控制盒的安装结构均采用可拆卸结构。极大降低了拆解难度和售后成本，售后方便维修。
22.6、在本实用新型中，ptc加热器总成的控制盒未使用全金属材质，仍然满足了产品外漏金属部分全部接地的安全要求，并减轻了产品重量，本实用新型对ptc加热器的结构进行了有效改善。
附图说明
23.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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的ptc加热器总成爆炸图；
25.图2为本实用新型实施例提供的控制盒与配合零件安装剖面图；
26.图3为本实用新型实施例提供的ptc加热器总成装配外形图。
27.图中：1、第一发热芯体外壳；2、第二发热芯体外壳；3、发热芯体；4、第一温度传感器；5、芯体接地线束；6、控制盒；7、转接座；8、控制器；9、控制盒盖板；10、搭铁线；11、低压接插件；12、高压接插件；13、第一螺钉；14、igbt模块；15、防水透气阀；16、卡爪；17、金属镶块；18、第二温度传感器；19、不锈钢片；20、第二螺钉。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.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。
31.如图1-图3，本实用新型实施例提供一种ptc加热器总成，包括控制盒6、发热芯体3、第一发热芯体外壳1、第二发热芯体外壳2、芯体接地线束5、与车辆连接用于接地的搭铁线10，所述控制盒6内设有控制器8，所述发热芯体3固定在所述第一发热芯体外壳1和所述第二发热芯体外壳2之间，所述第一发热芯体外壳1和所述第二发热芯体外壳2均与控制盒6固定连接，所述发热芯体3的电极伸入所述控制盒6内，所述发热芯体3的电极与所述控制器8电连接，所述控制盒6包括塑料壳以及镶嵌于塑料壳上的金属镶块17，芯体接地线束5的一端所述发热芯体3侧边相连，所述芯体接地线束5的另一端、所述控制器8、所述搭铁线10均与所述金属镶块17相连。
32.所述控制盒6的主体结构为塑料，注塑时镶嵌金属镶块17，金属镶块17在与塑料结合位置通过筋槽结构保证控制盒整体的密封性。所述控制盒6的金属镶块17与芯体接地线束6、控制器8、搭铁线10连接，实现接地功能。
33.所述芯体接地线束5的另一端以及所述控制器8均通过第一螺钉13安设于所述金属镶块17上，所述搭铁线10通过第二螺钉20安设于所述金属镶块17上。芯体接地线束5、控制器8、搭铁线10均安装于控制盒6的金属镶块17上，芯体接地线束5安装于发热芯体3的侧面。加热器各金属部分相互连接，最终通过搭铁线10与车辆连接接地。搭铁线10通过第二螺钉20安装在控制盒6的金属镶块17上，搭铁线10为整车接地，从而产品所有外漏金属件均接地。
34.所述发热芯体3侧边还安设有第一温度传感器4，第一温度传感器4用于检测发热芯体3的温度，所述第一温度传感器4与所述控制器8电连接。发热芯体3侧边装有第一温度传感器4和芯体接地线束5，第一温度传感器4和芯体接地线束5通过控制盒6底部预留孔插入后，第一温度传感器4与控制器8电连接，芯体接地线束5和控制器8均通过第一螺钉13安装在金属镶块17上。
35.金属镶块17上安装有对控制器8进行温度检测的第二温度传感器18，所述第二温度传感器18与所述控制器8电连接，确保控制区域在正常的温度下才工作，提升产品的可靠性。
36.所述控制盒6内还设有igbt模块14(igbt即绝缘栅双极型晶体管)，所述igbt模块
14与所述控制器8焊接(电连接)，控制器8通过igbt模块14与发热芯体3的电极电连接，所述金属镶块17顶部粘贴有绝缘导热膜，所述控制盒6内还设有使igbt模块14底部紧贴绝缘导热膜的不锈钢片19，不锈钢片19呈m型，不锈钢片19的中部顶紧igbt模块14，不锈钢片19的两端采用螺钉固定在金属镶块17上。
37.在本实施例中，所述金属镶块17设于所述控制盒6的底部，所述金属镶块17向所述控制盒6的外侧延伸。金属镶块17与塑料壳的结合位置通过筋槽结构相连，保证控制盒整体的密封性。金属镶块17向下即向发热芯体3方向延伸，发热芯体3的主体部分位于空调箱体内部风道内。
38.igbt模块14被不锈钢片19贴紧于金属镶块17上，金属镶块17向下方延伸至空调箱体内部风道，igbt模块14的热量通过导热绝缘膜和金属镶块17，被温度较低的空气带走，在本实施例中，金属镶块17采用铝镶块。
39.所有控制部分，即控制器8与igbt模块14均通过可拆卸部分与其他结构安装在一起，极大降低了拆解难度和售后成本。
40.所述控制器8上安设有与控制器8电连接的卡爪16，所述控制盒6内还设有转接座7，所述发热芯体3的电极伸入所述控制盒6内且与所述转接座7上的铜排焊接(电连接)，所述铜排插入卡爪16内且与所述卡爪16电连接。发热芯体3电极焊接于转接座7的铜排上，所述铜排插入控制器8的卡爪16内，从而实现控制器8与发热芯体3的连接，转接座7可起到阻隔热量作用，防止热量传递至控制区而导致控制区温度过高。
41.所述发热芯体3上的电极与转接座7上的铜排焊接，转接座7将发热芯体3上所有电极汇流成正负两极，相较于发热芯体3直接与控制器8连接，减小了控制器面积，转接座7增加了发热芯体3和控制器8的距离，阻隔发热芯体3向控制器8的热量传递。
42.所述控制盒6的腔体内设有灌封硅胶，灌封硅胶用于将控制盒6与发热芯体3连接处进行密封，保证了控制区域的防水性能，发热芯体3的加热管底部也通过硅胶密封。
43.第一发热芯体外壳1和第二发热芯体外壳2通过卡扣和螺钉相互连接，发热芯体3固定在第一发热芯体外壳1和第二发热芯体外壳2之间，第一发热芯体外壳1和第二发热芯体外壳2均通过螺钉与控制盒6固定连接，发热芯体3插入控制盒6后，在控制盒6与发热芯体3形成的腔体中灌封硅胶，可实现发热芯体3的固定并提高产品的防水防尘等级，发热芯体3的加热管底部(图中加热管的下端)也通过硅胶密封，加热管的上下端均通过硅胶密封，提升了密封性能。
44.所述ptc加热器总成还包括低压接插件11和高压接插件12，高压接插件12与低压接插件11均为板端方式安装，所述低压接插件11和高压接插件12分别采用法兰形式通过螺钉固定在控制盒6上。所述低压接插件11和高压接插件12均与所述控制器8电连接。
45.所述ptc加热器总成还包括防水透气阀15，所述防水透气阀15安设于所述控制盒6上。防水透气阀15用于平衡控制盒6内外气压平衡，作为加热器件，控制盒6内的气压平衡能有效保证密封的可靠性和寿命。
46.所述ptc加热器总成还包括控制盒盖板9，所述控制盒盖板9与控制盒6间采用硅胶密封。具体地，控制盒盖板9与控制盒6间使用筋槽配合并灌胶密封。
47.低压接插件11、第一温度传感器4和第二温度传感器18均与控制器8电连接。控制器8通过igbt模块14与发热芯体3的电极电连接，高压接插件12与发热芯体3电连接为发热
芯体3提供高压电，控制器8调整控制igbt模块14的pwm脉冲信号的占空比，以控制发热芯体3的发热功率，控制占空比的增大或者减小以实现无极调节ptc加热器的加热功率。
48.ptc加热器总成通过低压接插件11接受整车端信号，高压接插件12接受高压电，由控制器8通过判断整车端信号和第一温度传感器4和第二温度传感器18的信息，调整发热芯体3收到高压电的占空比，从而达到控制发热功率的功能。
49.本实用新型提供的pwm控制ptc加热器总成，控制器调整控制igbt模块的pwm脉冲信号的占空比，以控制发热芯体的发热功率，具有档位无极调节功能，低压接插件及温度传感器均与控制器电连接，可根据环境温度调整自身功率，不仅节能，还能提高整车舒适性。
50.本实用新型提供了一种pwm控制型ptc加热器总成，主要用于新能源汽车空调系统加热器，控制区和发热区合为一体式，便于装配。在内部，发热芯体3电极焊接于转接座7的铜排上，铜排再插入控制器8的卡爪，转接座7用于阻隔热量，防止热量传递至控制区而导致控制区温度过高。igbt模块14的散热方式为，在控制盒6中镶嵌铝块(金属镶块17)，铝镶块延伸到空调箱体内部风道，igbt模块14的热量通过导热绝缘膜和铝镶块，被温度较低的空气带走。高压接插件12与低压接插件11均为板端方式安装。发热芯体3电极焊接于转接座7的铜排上，铜排插入控制器8上的卡爪，从而实现控制器8与发热芯体3的连接。
51.所述控制盒6与发热芯体3组合形成空腔，并在空腔内灌胶密封。芯体接地线束5、控制器8、搭铁线10均安装于控制盒6的金属镶块17上，芯体接地线束5安装于发热芯体3的侧面。加热器各金属部分相互连接，最终通过搭铁线10与车辆连接接地。控制器8通过第一螺钉13安装在控制盒6内部，转接座7铜排插入控制器8的卡爪上。
52.在发热芯体3和控制盒6装配完成后形成一处空腔，在空腔位置灌胶从而固定二者相对位置并提升密封性能。所述igbt模块4底部紧贴于金属镶块上粘贴的绝缘导热膜上，igbt模块4通过不锈钢片19固定。
53.产品通过低压接插件11接受整车端信号，高压接插件12接受高压电，由控制器8通过判断整车端信号和第一温度传感器4和第二温度传感器18的信息，调整发热芯体3收到高压电的占空比，从而达到控制发热功率的功能。
54.发热芯体3固定于第一发热芯体外壳1和第二发热芯体外壳2之间，发热芯体3侧边装有第一温度传感器4和芯体接地线束5，发热芯体3、第一温度传感器4和芯体接地线束5通过控制盒6底部预留孔插入，第一发热芯体外壳1和第二发热芯体外壳2均通过螺钉与控制盒6固定连接，在发热芯体3和控制盒6装配完成后形成的空腔内灌胶密封。发热芯体3上的电极与转接座7上的铜排焊接，铜排插入控制器8的卡爪16上。控制器8通过第一螺钉13安装在控制盒6内部。芯体接地线束5通过第一螺钉13安装于控制盒6的金属镶块17上，低压接插件11和高压接插件12分别采用法兰形式通过螺钉固定在控制盒6上，搭铁线10通过第二螺钉20安装在控制盒6的金属镶块17上，控制盒盖板9与控制盒6间使用筋槽配合并灌胶密封。
55.具体的，所述第一发热芯体外壳1和第二发热芯体外壳2通过卡扣和螺钉相互连接，将发热芯体3固定于第一发热芯体外壳1和第二发热芯体外壳2之间。第一发热芯体外壳1和第二发热芯体外壳2再通过螺钉与控制盒6连接。发热芯体3的加热管底部通过硅胶密封。在第一发热芯体外壳1、第二发热芯体外壳2、发热芯体3与控制盒6连接后，几个部件相互装配形成一处空腔，从上往下灌入硅胶，进一步加强装配关系，并提高防水性能。
56.如图2所示，发热芯体3通过芯体接地线束5连接到金属镶块17，控制器8连接到金
属镶块17，搭铁线10通过第二螺栓20连接到金属镶块17上，搭铁线10为整车接地，从而产品所有外漏金属件均接地。
57.如图2所示，igbt模块14被不锈钢片19贴紧于金属镶块17上，金属镶块17向下方延伸至空调箱通风位置，将igbt模块14工作中产生的热量带走。金属镶块17上安装第二温度传感器18，确保控制区域在正常的温度下才工作，提升产品的可靠性。
58.如图2所示，控制器8与igbt模块14焊接在一起，igbt模块14被不锈钢片19贴紧于金属镶块17上，控制器8通过第一螺钉13安装在控制盒6内部，控制器8通过卡爪16与转接座7连接。所有控制部分，即控制器8与igbt模块14均通过可拆卸部分与其他结构安装在一起，极大降低了拆解难度和售后成本。
59.控制盒6与发热芯体3连接处有硅胶密封。保证了控制区域的防水性能。
60.本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
61.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。