新能源汽车用水暖式电加热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源汽车用水暖式电加热系统，其包括散热器，散热器底部设置有加热元件，加热元件包括沿远离散热器的方向顺次设置的第一绝缘层、电阻加热层、电极层和第二绝缘层，散热器侧壁设置有进液管、出液管和高/低压插接件，内部设置有循环液体流道。加热系统采用180‑450V的直流高电压车载电力系统替代传统低电压车载电力系统(如24V)，电力来源于动力电池，加热元件设置于散热器底部，可对循环冷却液直接加热，由电能转换到热能几乎零损耗，转换速度快、效率高，为空调供暖系统、除雾除霜系统和动力电池保温系统提供了反应快、启动时间短、持续、可靠的热源，有效降低了电流强度，使得电加热系统具有更高、更稳定的功率和热输出。

A warm water heating system for new energy vehicles

The invention discloses a new energy heating system for a new energy vehicle, which includes a radiator and a heating element at the bottom of the radiator. The heating element includes a first insulating layer, a resistance heating layer, an electrode layer and a second insulating layer along the direction of the radiator. The side wall of the radiator is provided with a liquid inlet pipe and a liquid outlet. There is a circulating liquid passage inside the tube and high / low pressure connector. The heating system uses 180 450V DC high voltage vehicular power system instead of traditional low voltage vehicle power system (such as 24V). The electric power is derived from the power battery, and the heating element is set at the bottom of the radiator. The heating element can be heated directly from the circulating coolant. The electric energy is converted to almost zero loss from the electric energy, and the conversion speed is fast and the efficiency is high. The heat transfer system, demogging defrosting system and power cell thermal insulation system provide fast reaction, short start time, continuous and reliable heat source, effectively reducing the current intensity, making the electric heating system have higher and more stable power and heat output.

【技术实现步骤摘要】
新能源汽车用水暖式电加热系统
本专利技术属于新能源汽车
，涉及一种新能源汽车用水暖式电加热系统，具体地说涉及一种为新能源汽车空调供暖和为动力电池保温的水暖式高压电加热系统。
技术介绍
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源、技术原理先进、具有新技术新结构的汽车，通常包括纯动力、混合动力、燃料电池驱动几种类型，以电池为动力源或辅助动力源，新能源汽车由于没有燃油发动机或采用的发动机功率较小，在采暖时需要设置独立的热源，用电能来加热空气，将加热后的空气送入汽车轿厢以达到采暖的目的。目前，新能源电动汽车的加热供暖方式主要有两种，一是采用PTC(PositiveTemperatureCoefficient正温度系数)液体电散热器，这种电散热器的能源也来自于动力电池，通过加热循环流动的冷却液来提升车厢内的空气温度、维持电池温度或者为其它用途提供热源。但是上述PTC液体电散热器存在以下缺点：PTC材料的阻值会随着加热区域温度升高而增加，这样就会出现在等同电压条件下，不能恒功率加热的问题，而且PTC散热器存在易衰减老化的问题，在散热器长时间运行后，PTC加热元件的功率输出会出现很大程度上的衰减现象，这对其工作效率极其不利，此外，控温在120℃左右的PTC电热元件都含有重金属铅，其无法满足对环保和健康方面的要求。新能源电动汽车的另一种供暖方式是热泵加热，所谓热泵加热是指在电动压缩机制冷回路的基础上，增加电磁阀机构控制制冷剂流向，并通过蒸发冷凝器从周围环境中吸收热量，然后由内部冷凝器向车厢内释放热量，使车厢内温度升高，满足除雾除霜的需求并为驾驶者和乘客提供舒适的环境，但是这种供暖方式中，电动压缩机、内部冷凝器、蒸发冷凝器、制冷管路用电磁阀等核心零部件技术尚不成熟，热泵系统结构比较复杂，零部件数量多，发动机舱布置困难，成本增加很多，开发周期长，而且，随着环境温度的降低，热泵系统的能效比COP值(制冷效率)会有所下降，因此，热泵加热方式受温度范围限制较大。
技术实现思路
为此，本专利技术正是要解决上述技术问题，从而提出一种可恒功率加热、电热转化效率高、安全性能好，电热转化效率、功率密度高、占用空间小、质量轻、成本低廉、环境友好的新能源汽车用水暖式电加热系统。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：本专利技术提供一种新能源汽车用水暖式电加热系统，包括散热器，所述散热器底部设置有加热元件，用于对散热器内部的循环冷却液进行加热，所述加热元件包括沿远离所述散热器的方向顺次设置的第一绝缘层、电阻加热层、电极层和第二绝缘层，所述散热器侧壁设置有进液管、出液管和高/低压插接件，所述散热器内部设置有循环液体流道。作为优选，所述散热器顶部设置有PCBA控制板，所述PCBA控制板与所述散热器之间还设置有密封层。作为优选，所述散热器底部具有相互分隔的加热区和控制区，所述控制区内设置有温度控制器和限流电阻，所述温度控制器、限流电阻分别与所述PCBA控制板连接。作为优选，所述PCBA控制板顶部设置有散热器顶盖，所述第二绝缘层底部设置有散热器底盖，所述第二绝缘层与所述散热器底盖之间设置有绝缘隔热层。作为优选，所述第一绝缘层为陶瓷绝缘层，所述第二绝缘层为无铅绝缘层。作为优选，所述电阻加热层由银钯、银钌或金银电阻浆料制成；所述电极层由银、银钯或银铂导电浆料制成。作为优选，所述第一绝缘层由介质浆料经120-180℃下烘干、300-450℃下排胶和500-600℃下烧结制得；所述电阻加热层由银钯、银钌或金银电阻浆料经120-180℃下烘干、300-450℃下排胶和450-600℃下烧结制得；所述电极层由银、银钯或银铂导电浆料经120-180℃下烘干、300-450℃下排胶和450-600℃下烧结制得；所述第二绝缘层由包封浆料经120-180℃下烘干、300-450℃下排胶和450-600℃下烧结制得。作为优选，所述散热器的材质为铸造合金，所述散热器顶盖、散热器底盖的材质为防锈铝合金，所述密封层和绝缘隔热层材质为硅胶。作为优选，所述PCBA控制板的控制电路中包括具有脉冲宽度调制模块的单片机和大功率驱动电路，所述单片机通过总线与新能源汽车空调控制系统、除雾除霜系统和动力电池保温系统连接。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：(1)本专利技术所述的新能源汽车用水暖式电加热系统，包括散热器，所述散热器底部设置有加热元件，用于对散热器内部的循环冷却液进行加热，所述加热元件包括沿远离所述散热器的方向顺次设置的第一绝缘层、电阻加热层、电极层和第二绝缘层，所述散热器侧壁设置有进液管、出液管和高/低压插接件，所述散热器内部设置有循环液体流道。该加热系统采用180-450V的直流高电压车载电力系统替代传统低电压车载电力系统(如24V)，电力来源于动力电池，加热元件设置于散热器底部，其可对散热器内的循环冷却液直接加热，由电能转换到热能几乎零损耗，且转换速度快、效率高，为空调供暖系统、除雾除霜系统和动力电池保温系统提供了反应更快、启动时间更短、更持续、更可靠的热源，有效降低了电流强度，使得电加热系统具有更高、更稳定的功率和热输出。(2)本专利技术所述的新能源汽车用水暖式电加热系统，散热器顶部设置有PCBA控制板，底部设置有加热元件，实现了加热介质与电的分离，该电加热系统还具有高的击穿电压可达2500V，不小于300MΩ的高绝缘电阻，具有极高的安全性能。(3)本专利技术所述的新能源汽车用水暖式电加热系统，所述第一绝缘层为陶瓷绝缘层；所述电阻加热层由银钯、银钌或金银电阻浆料制成；所述电极层由银、银钯或银铂导电浆料制成；所述第二绝缘层为无铅绝缘层，上述功能层层叠印刷与散热器底部，采用的材料为无铅、软化点低、热膨胀系数高的物质，避免了铅在研发、使用及废弃后对环境、人体造成伤害，复合环保要求。(4)本专利技术所述的新能源汽车用水暖式电加热系统，具有安全性能高、恒功率加热、电热转化效率高、热传导效率高、占用体积小、质量轻，环境友好等优点，可以直接集成到新能源车辆的冷却液循环系统中，为空调供暖系统、除雾除霜系统和动力电池保温系统提供热源，不但可以提高车厢的舒适度，同时确保除雾除霜功能、以及动力电池在极低温度下的充放电，提高新能源汽车的巡航里程和续航能力。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1是本专利技术实施例所述的新能源汽车用水暖式电加热系统的结构示意图；图中附图标记表示为：1-散热器；2-第一绝缘层；3-电阻加热层；4-电极层；5-第二绝缘层；6-进液管；7-出液管；8-PCBA控制板；9-密封层；10-散热器顶盖；11-散热器底盖；12-绝缘隔热层；13-高低压插接件。本专利技术可以以多种不同的形式实施，不应该理解为限于在此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开是彻底和完整的，并将本专利技术的构思充分传达给本领域技术人员，本专利技术将由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大各装置的尺寸和相对尺寸。本专利技术说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车用水暖式电加热系统，其特征在于，包括散热器，所述散热器底部设置有加热元件，用于对散热器内部的循环冷却液进行加热，所述加热元件包括沿远离所述散热器的方向顺次设置的第一绝缘层、电阻加热层、电极层和第二绝缘层，所述散热器侧壁设置有进液管、出液管和高/低压插接件，所述散热器内部设置有循环液体流道。

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车用水暖式电加热系统，其特征在于，包括散热器，所述散热器底部设置有加热元件，用于对散热器内部的循环冷却液进行加热，所述加热元件包括沿远离所述散热器的方向顺次设置的第一绝缘层、电阻加热层、电极层和第二绝缘层，所述散热器侧壁设置有进液管、出液管和高/低压插接件，所述散热器内部设置有循环液体流道。2.根据权利要求1所述的新能源汽车用水暖式电加热系统，其特征在于，所述散热器顶部设置有PCBA控制板，所述PCBA控制板与所述散热器之间还设置有密封层。3.根据权利要求2所述的新能源汽车用水暖式电加热系统，其特征在于，所述散热器底部具有相互分隔的加热区和控制区，所述控制区内设置有温度控制器和限流电阻，所述温度控制器、限流电阻分别与所述PCBA控制板连接。4.根据权利要求3所述的新能源汽车用水暖式电加热系统，其特征在于，所述PCBA控制板顶部设置有散热器顶盖，所述第二绝缘层底部设置有散热器底盖，所述第二绝缘层与所述散热器底盖之间设置有绝缘隔热层。5.根据权利要求4所述的新能源汽车用水暖式电加热系统，其特征在于，所述第一绝缘层为陶瓷绝缘层，所述第二绝缘层为无铅绝缘层。6.根据权利要求5所述的新能源汽车用...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏冠贤，
申请(专利权)人：东莞佐佑电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44