具有集成的温度传感器的电加热装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电加热装置，特别是一种用于汽车的辅助加热器，以及一种用于电加热装置的控制电路，该控制电路允许辅助加热器基本上独立运行。通过集成在辅助加热器上的温度传感器和先前存储在控制电路内的极限值进行加热功率控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电加热装置。特别是一种用于汽车的辅助加热器。
技术介绍
对于汽车中的使用，特别是具有最优化消耗的柴油发动机的汽车和将来具有减少大量热能的燃气发动机的汽车，电辅加热器用来加热乘客室和发动机。当然，这种电加热装置也适于用作其它的目的，例如在建筑设备领域中，特别是房间空调、工厂等。将汽车的标准加热系统连接到发动机的冷却回路，并且利用发动机排出的热量来加热汽车的乘客室。为此，在汽车的加热/空调系统中设置水型热交换器。热交换器利用具有80℃～90℃温度的冷却水加热从外部吸入的空气。然后，将加热的空气提供给汽车的乘客室。在外部温度较低时，例如0℃，冷却水的温度与外部温度相同直到发动机启动。因此，此时乘客室无法通过冷却水来加热，只有在冷却水加热几分钟并且冷却水的温度明显高于外部温度之后，乘客室才能加热。在发动机排出的热还不能用于加热的这段时期，可以通过使用汽车的加热/空调系统的电辅加热器来弥补。电辅加热器在几秒钟之后就已经达到它的工作温度，因此能加热从中穿过的空气流。对于在汽车的加热/空调系统中使用的这种电辅加热器，优选把电能转化为热量的PTC加热元件。PTC加热元件与辐射元件保持热传导连接。由PTC加热元件产生的热量经过辐射元件释放到穿过它们的空气流中。对由PTC加热元件的层状结构、辐射元件和用于提供电源的接触薄片组成的整个组件施加夹紧压力以提高效率。由于该加紧力，改善了PTC加热元件的电接触和热接触。电辅加热器通常具有1,000W～2,000W范围内的功率消耗。以这种功率消耗，汽车的车载电子系统的负载达到了相当大的程度，为了保持车载电子系统的负载尽可能地小，一旦冷却水通过水型热量转换器提供足够的热量，电辅加热器将关闭。可用于关闭电辅加热器开关的判据是冷却水的温度。当冷却水的温度达到大约80℃时，通过冷却水就可以获得足够的热量，因此就可以关闭电辅加热器。或者可以使用时间判据来代替冷却水温度判据。在发动机启动之后，从发动机启动起一个固定的预定时间后，例如五分钟，关闭电辅加热器。为了控制电辅加热器的开/关转换，必须将以电子信号形式的相应信息提供给所述加热器。为此，电加热装置通常通过数据总线，例如通过CAN或LIN总线，连接到汽车的车载电子系统上用于传输控制和信息信号。因为电辅加热器在工作状态时消耗1,000W～2,000W的大量功率，汽车的车载电子系统处于相对大的负荷。为了防止电辅加热器从车载电子系统中获取比电子系统所能为加热器提供的电能更多的电能，将一个相应的信号附加地提供给该电辅加热器。指示可用电能的信号或者通过数据总线提供给加热设备，或者作为一个单独的信号。优选地，用汽车发电机的DF信号来实现。表示发电机激励电流的DF信号指示汽车发电机的利用率。依据所述信号，调节电加热功率，以使加热器从发电机提取的功率比发电机产生的功率更多的现象不会发生。因此，可以成功地防止因为负极电荷平衡，必须从电池提取更多能量情形。常规类型的电辅加热器有一个缺点，它们必须连接到外部信号线，特别是数据总线。因此承受的额外成本非常不成比例，特别是低价格类的汽车，因为在这些类型的汽车中使用各种不同形式的加热/空调系统。一方面，必须可以连接便宜而简单的系统，即“手动”空调系统，但另一方面，也可以连接具有“自动空调”的更加昂贵并且舒适的系统。因此，为了能够对于各种类型的加热/空调系统使用单一的辅助加热器类型，所述加热器类型不必要地复杂，从而导致便宜汽车中不必要的高成本。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的是提供一种用于电加热装置运行的控制电路、一种电加热装置、以及一种电加热装置运行的方法，其中，减少了将加热装置耦合到外部控制信号的努力。这由独立权利要求的特征实现。本专利技术的第一个方面在于，提供了一种电加热装置运行的控制电路，特别是用于汽车的辅助加热器控制电路。该加热装置包括PTC加热元件和温度传感器，该温度传感器用来检测流入加热装置的空气温度。该控制电路包括一种用于存储预定温度值的存储装置。比较器对由温度传感器所检测的温度与预先存储的温度阈值进行比较。激励装置用于根据比较器的比较结果，启用或中断提供给PTC加热元件的功率。本专利技术的另一个方面在于，提供一种加热装置，特别是用于汽车的辅助加热器。该加热装置包括PTC加热元件和检测流入加热装置的空气温度的温度传感器。此外，该加热装置包括一种用于启用或禁用提供给PTC加热元件的功率的控制电路。该控制电路包含存储装置、比较器和激励装置。该存储装置存储了预定的温度阈值，该比较器对由温度传感器所检测的温度与预先存储的温度阈值进行比较，并且该激励装置用于根据比较器的比较结果，启用或禁用提供给PTC加热元件的功率。本专利技术的又一个方面在于，提供一种电辅加热装置运行的方法，特别是用于汽车的辅助加热器。该加热设备包含PTC加热元件和用来检测流入加热装置的空气温度的温度传感器。首先，检测流入加热装置的空气的实际温度值。接着，比较所检测的温度值和所存储的固定温度阈值。依据比较结果，启用或禁用提供给PTC加热元件的功率。本专利技术的基本思想是检测流入加热器的空气温度。加热装置的加热功率，特别是开/关转换，是依据所检测的流入的空气温度与所存储的固定温度值之间的差异来控制的。因而，该电辅加热器能“自己”控制，而不需要提供例如指示冷却水的温度的外部信号。因此，本专利技术的提出，使简化汽车的电辅加热器与汽车的车载电子系统的电连接成为可能，并且从而使辅助加热器相对较便宜的设计成为可能。特别地，可以忽略与汽车的车载电子系统的数据总线的连接。依据流入加热装置的空气温度和本专利技术的控制逻辑，可以单独地调节开/关转换信息。优选地，当所检测的温度低于所存储的温度值时，启用提供给PTC加热元件的功率。从而确保以一种简单的方式进行控制加热装置只有确实需要加热时，它才从车载电子系统中提取功率。不需要外部控制信号或由使用者提供信号。优选地，温度阈值在5℃和15℃之间的范围内，特别优选在8℃和10℃之间。具有这些温度阈值时，可以确保电加热装置只有在汽车的乘客室内确实需要加热时打开。根据一个优选实施例，检测汽车启动，并且加热装置只有在汽车接通需要加热时打开。因此，采用这种简单的方法，可以弥补启动期间汽车发动机排出热量少。根据又一个优选实施例，检测从发动机关闭开始所经过的时间。从而可以找到一种简单的方法来判断冷却水的剩余热量是否足够加热乘客室。根据又一个优选实施例，永久地存储预定的时间段。从发动机关闭到发动机启动所经过的时间段与预定的时间段相比较。当所检测的时间段低于预定的时间段时，禁止为PTC加热元件提供功率。用来与检测的时间相比较的预定的时间段优选在1～5小时范围内，特别优选在2～3小时范围内。从而可以确保以一种简单的方式估计发动机的剩余热量，决定是否打开电加热装置。根据一个可选实施例，在与所检测的供给空气的温度比较之前，加权存储的温度阈值。除了空气温度外，以一种简单的方式由此估计其它的影响，决定是否打开加热装置。优选地，依据从发动机关闭开始所经过的时间，升高存储的温度阈值，即，使升高的温度阈值在增加的一段时间内到达存储的温度阈值。因此，能够以一种简单的方式估计仍然存在于发动机中的剩余热量。依据又一个优选的实施例，改变存储的温度阈值，使得所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电加热装置（１００），特别是用于汽车的辅助加热器运行的控制电路，所述加热装置包括ＰＴＣ加热元件（２１０）和检测流入加热装置的空气温度（θ↓［Ｉｎ］）的温度传感器（１７０），包括：用于存储预定的温度阈值（θ↓［ｖ］）的存储装置 ；用于比较由温度传感器（１７０）检测的温度（θ↓［ｉｎ］）和存储的温度阈值（θ↓［ｖ０］）的比较器；用于根据比较器的比较结果启用或中断提供给ＰＴＣ加热元件（２１０）的功率供给的激励装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：京特乌尔，
申请(专利权)人：凯特姆两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]