CN106985633A - 新能源汽车电加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新能源汽车电加热装置，包括：上盖、下盖、加热腔体以及加热腔盖；所述加热腔体和所述加热腔盖形成密闭腔室，并固定于所述上盖与所述下盖形成的密闭腔室内；所述加热腔体内成水道结构，外侧底部设有加热层，四周设有进水管、出水管、高压接插件以及低压接插件；所述水道结构分别与进水管以及出水管连接；所述加热腔盖上部设有控制驱动装置；所述加热腔盖与控制驱动装置之间设有绝缘板；所述控制驱动装置分别与所述高压接插件以及所述低压接插件连接；所述加热层与所述控制驱动装置电路连接，本方案获得了通过控制驱动装置对加热层进行加热，对加热腔体中的流质进行加热的技术效果。

Description

新能源汽车电加热装置

技术领域

本发明涉及汽车加热装置，尤其涉及新能源汽车电加热装置，属于汽车配件技术领域。

背景技术

由于环保意识的增加，新能源汽车也得到的飞速发展。传统燃油汽车可以利用发动机产生的余热来实现低温环境下对车体除霜或车内取暖，而对于没有内燃机的新能源汽车，如果采用传统燃油取暖，则会增加燃油消耗和环境污染，不符合新能源的理念；如果采用传统PTC加热器加热，则随着加热温度的上升，电阻值会急剧增加，在同样电压大小下，加热功率会变小，加热效果降低。新能源汽车采用上述两种传统方式都不能很好的满足新能源的理念。

发明内容

针对上述传统燃油加热增加燃油消耗及污染；传统PTC加热器加热功率减小的问题，本发明提供了一种新能源汽车电加热装置。

本发明提供的技术方案如下：

一种新能源汽车电加热装置，包括：上盖、下盖、加热腔体以及加热腔盖；

所述上盖与所述下盖形成封闭空间；

所述加热腔体与所述加热腔盖形成密闭腔室，并固定于所述上盖与所述下盖形成的封闭空间内；

所述加热腔体内成水道结构，外侧底部设有加热层，四周设有进水管、出水管、高压接插件以及低压接插件；所述水道结构分别与所述进水管以及所述出水管连接；

所述加热腔盖一侧设有控制驱动装置以及绝缘板；所述绝缘板在所述加热腔盖与所述控制驱动装置之间；所述控制驱动装置以及所述绝缘板固定安装于所述加热腔盖一侧；

所述控制驱动装置分别与所述高压接插件以及所述低压接插件电路连接；

所述加热层与所述控制驱动装置电路连接。

进一步地，所述加热腔体内设有进水稳压腔以及出水稳压腔，所述进水稳压腔一端与所述进水管连接，另一端与所述水道结构连接；所述出水稳压腔一端与所述出水管连接，另一端与所述水道结构连接。

进一步地，所述水道结构是并行蛇形水道。

进一步地，所述水道结构中相邻并行水道共用一个进水道。

进一步地，所述相邻并行水道中靠近所述进水管一侧出水道的宽度与远离所述进水管一侧出水道的宽度比值是1：2。

进一步地，所述加热腔盖面向加热腔体一侧靠近所述进水管以及所述出水管处设有导热柱；所述导热柱内设有温度传感器；所述温度传感器与所述控制驱动装置电路连接。

进一步地，所述加热腔盖面向加热腔体一侧设有散热台，所述散热台覆盖在所述控制驱动装置中的功率元器件上。

进一步地，所述加热层包括：陶瓷绝缘体、加热体以及外接电极；

所述陶瓷绝缘体包裹所述加热体，并附着在所述加热腔体外侧底部；所述加热体通过所述外接电极与所述控制驱动装置连接。

进一步地，所述加热层是喷涂形成的多层结构；所述陶瓷绝缘体包括：底层陶瓷绝缘层以及顶层陶瓷绝缘层；

所述底层陶瓷绝缘层喷涂在所述加热腔体外侧底部；所述加热体喷涂在所述底层陶瓷绝缘层表面；所述外接电极喷涂在加热体表面；所述顶层陶瓷绝缘层喷涂在所述加热体表面；所述底层陶瓷绝缘层以及所述顶层陶瓷绝缘层形成所述陶瓷绝缘体包裹所述加热体。

进一步地，所述陶瓷绝缘层是氧化铝陶瓷；所述加热体是镍铬。

本发明提供的新能源汽车电加热装置，能够带来以下有益效果：

在本发明中，将控制驱动装置以及加热层都集成在加热腔体上，起到简化整体结构的作用；

水道结构采用蛇形并行水道，可以提高对流质的加热效率。水道结构中相邻水道共用一个进水道，然后分为两个出水口，上下出水口宽度比值为1：2时，可以使得流体加热均匀；

温度传感器通过导热柱伸进流质中，可以与流质充分的进行热交换，提高温度采集的准确性；

在加热腔盖一侧设置覆盖控制驱动装置上的功率元器件的散热台，可以将控制驱动装置上的功率元器件所散发的热量传递给加热腔体中的流质，提高流质的加热效果；

加热层采用喷涂形成的多层结构，可以提高加热层将热量传递给加热腔体的效率，且加热电阻不随温度变化而变化，保证整个加热过程功率基本一致。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本发明新能源汽车电加热装置的俯视图；

图2为本发明新能源汽车电加热装置的剖视图和局部放大图；

图3为本发明新能源汽车电加热装置的加热腔体俯视图；

图4为本发明新能源汽车电加热装置的蛇形水道结构示意图；

图5为本发明新能源汽车电加热装置的并用进水口水道结构示意图；

图6为本发明新能源汽车电加热装置的加热腔盖仰视图；

图7为本发明新能源汽车电加热装置的喷涂加热层结构示意图。

其中，1-上盖；2-下盖；3-加热腔体，31-水道结构，32-进水管，33-出水管，34-高压接插件，35-低压接插件，36-进水稳压腔，37-出水稳压腔；4-加热腔盖，41-导热柱，42-散热台；5-加热层，51-陶瓷绝缘体、511-底层陶瓷绝缘层、512-顶层陶瓷绝缘层、52-加热体，53-外接电极；6-控制驱动装置；7-绝缘板。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图，并获得其他的实施方式。

实施例1：

如图1、2所示为本发明提供的一种新能源汽车电加热装置，包括：上盖1、下盖2、加热腔体3以及加热腔盖4；

上盖1与下盖2形成密闭腔室；

加热腔体3和加热腔盖4形成密闭腔室，并固定于上盖1与下盖2形成的密闭腔室内；

加热腔体3内成水道结构31，外侧底部设有加热层5，四周设有进水管32、出水管33、高压接插件34以及低压接插件35；水道结构31分别与进水管32以及出水管33连接；

加热腔盖4上部设有控制驱动装置6；加热腔盖4和控制驱动装置6之间设有绝缘板7；

控制驱动装置6分别与高压接插件34以及低压接插件35连接；

加热层5与控制驱动装置6电路连接。

整个新能源汽车电加热装置成扁平状，高压接插件34接入供加热层5加热的电源，低压接插件35接入汽车空调控制系统输出的控制信号，流质从进水管32进入加热腔体3，流经加热腔体3中设有的水道结构31从出水管33流出加热腔体3。当控制驱动装置6收到汽车空调控制系统输出的加热信号后，对设置在加热腔体3外侧底部的加热层5进行加热，由于加热层5贴合着加热腔体3，热量会经过加热腔体3传递给流经水道结构31的流质，从而对流质进行加热。

实施例2：

如图3所示，在实施例1的基础上，对新能源汽车电加热装置进行了进一步优化；

加热腔体3内设有进水稳压腔36以及出水稳压腔37，进水稳压腔36一端与进水管32连接，另一端与水道结构31连接；出水稳压腔35一端与出水管33连接，另一端与水道结构31连接。

由于从进水管32进入的流质压力，以及经过水道结构31之后从出水管33流出的流质压力会出现不稳定现象，在加热腔体3中增设了进水稳压腔36以及出水稳压腔37，流质从进水管32进入加热腔体3时，先经过进水稳压腔36进行稳压，再进入水道结构31，而流出水道结构31的流质经过出水稳压腔37进行稳压，再从出水管33流出。保证了进入水道结构31的流质压力稳定，可以提高加热效果，并使得从出水管33流出的流质压力稳定。

实施例3：

如图4、5所示，在实施例1或2的基础上，对新能源汽车电加热装置进行了进一步优化；

水道结构31是并行蛇形水道；

水道结构31中相邻并行水道共用一个进水道；

相邻并行水道中靠近所述进水管一侧出水道的宽度与远离所述进水管一侧出水道的宽度比值是1：2。

为了保证流质在加热腔体3中充分加热，将加热腔体3中的水道结构31设置成蛇形并行水道。

根据汽车热空调系统循环泵的功率，还可以将水道结构31设置成相邻并行水道共用同一进水道，然后分成两个出水口进入相邻水道中，相邻两个水道出水口宽度最优选择1：2的比例，可以更好的对流质进行均匀加热。同时，由于电加热装置会垂直安装，使用一进两出的水道设计时，如果不调整出水道宽度比，会出现上方水道供水不足，出现空烧状态，将上方水道；即靠近进水管32的一侧的宽度于下方水道的宽度比设置成1：2的比值，此时上方水道比下方水道细，可以增加上方水道进水压力，避免出现空烧状态。

实施例4：

如图6所示，在实施例1或2或3的基础上，对新能源汽车电加热装置进行了进一步优化；

加热腔盖4下部靠近进水管32以及出水管33处设有导热柱41；导热柱41内设有温度传感器；温度传感器与控制驱动装置6电路连接；

加热腔盖4下部设有散热台42，散热台42覆盖控制驱动装置6中的功率元器件上。

控制驱动装置6会对流质温度进行监控，在加热腔盖4朝向加热腔体3的一侧设有导热柱41，导热柱41是由导热胶泥制成，导热柱41包裹着温度传感器伸入流质中，流质可以充分与导热柱41接触，提高温度传感器的采集精度。

控制驱动装置6上有功率元器件，这些元器件在运行时会产生大量热量，为了利用这些产生的热量，加热腔盖4在腔体内的一侧上设有散热台42，这些散热台覆盖在功率元器件上，将功率元器件产生的热量传递给腔体中流过的流质。

实施例5：

如图7所示，在实施例1或2或3或4的基础上，对新能源汽车电加热装置进行了进一步优化；

加热层5包括：陶瓷绝缘体51、加热体52以及外接电极53；

陶瓷绝缘体51包裹加热体52，并附着在加热腔体3外侧底部；加热体52通过外接电极53与控制驱动装置6连接。

加热层5采用加热体52通过外接电极53与控制驱动装置6进行电路连接，控制驱动装置6控制加热体52加热，陶瓷绝缘体51包裹加热体52，起到绝缘和固定加热体52于加热腔体3底部。

对加热层5做了进一步优化；

加热层5是喷涂形成的多层结构；陶瓷绝缘体51包括：底层陶瓷绝缘层511以及顶层陶瓷绝缘层512；

底层陶瓷绝缘层511喷涂在加热腔体3外侧底部；加热体52喷涂在底层陶瓷绝缘层511表面；外接电极53喷涂在加热体52表面；顶层陶瓷绝缘层512喷涂在加热体52表面；底层陶瓷绝缘层511以及顶层陶瓷绝缘层512形成陶瓷绝缘体51将加热体52包裹。

加热层5可采用喷涂的方式喷涂成多层结构，以一层底层陶瓷绝缘层511，一层加热体52，一层外接电极53以及一层顶层陶瓷绝缘层512的顺序进行加热层5的喷涂。利用热喷涂设备将陶瓷粉末熔融；例如：熔融氧化铝陶瓷，先在加热腔体3底部喷涂一层底层陶瓷绝缘层511，形成一个绝缘层，再把加热体52熔融；例如：熔融镍铬，并喷涂在底层陶瓷绝缘层511上，喷涂时保证加热体52以一定形状进行喷涂，以提保持良好的加热功率，外接电极53熔融喷涂在加热体52上，最终再喷涂顶层陶瓷绝缘层512，以实现加热层5的完全绝缘。加热层5采用喷涂方式，增加了与加热腔体3的连接可靠性，并使整个加热层5与加热腔体3充分接触，提高导热效率。

Claims (10)

1.一种新能源汽车电加热装置，其特征在于，包括：上盖、下盖、加热腔体以及加热腔盖；

所述上盖与所述下盖形成封闭空间；

所述加热腔体与所述加热腔盖形成密闭腔室，并固定于所述上盖与所述下盖形成的封闭空间内；

所述加热腔体内成水道结构，外侧底部设有加热层，四周设有进水管、出水管、高压接插件以及低压接插件；所述水道结构分别与所述进水管以及所述出水管连接；

所述加热腔盖一侧设有控制驱动装置以及绝缘板；所述绝缘板在所述加热腔盖与所述控制驱动装置之间；所述控制驱动装置以及所述绝缘板固定安装于所述加热腔盖一侧；

所述控制驱动装置分别与所述高压接插件以及所述低压接插件电路连接；

所述加热层与所述控制驱动装置电路连接。

2.如权利要求1所述的新能源汽车电加热装置，其特征在于，所述加热腔体内设有进水稳压腔以及出水稳压腔，所述进水稳压腔一端与所述进水管连接，另一端与所述水道结构连接；所述出水稳压腔一端与所述出水管连接，另一端与所述水道结构连接。

3.如权利要求1所述的新能源汽车电加热装置，其特征在于，所述水道结构是并行蛇形水道。

4.如权利要求1所述的新能源汽车电加热装置，其特征在于，所述水道结构中相邻并行水道共用一个进水道。

5.如权利要求4所述的新能源汽车电加热装置，其特征在于，所述相邻并行水道中靠近所述进水管一侧出水道的宽度与远离所述进水管一侧出水道的宽度比值是1：2。

6.如权利要求1-5中任一所述的新能源汽车电加热装置，其特征在于，所述加热腔盖面向加热腔体一侧靠近所述进水管以及所述出水管处设有导热柱；所述导热柱内设有温度传感器；所述温度传感器与所述控制驱动装置电路连接。

7.如权利要求1-5中任一所述的新能源汽车电加热装置，其特征在于，所述加热腔盖面向加热腔体一侧设有散热台，所述散热台覆盖在所述控制驱动装置中的功率元器件上。

8.如权利要求1所述的新能源汽车电加热装置，其特征在于，所述加热层包括：陶瓷绝缘体、加热体以及外接电极；

所述陶瓷绝缘体包裹所述加热体，并附着在所述加热腔体外侧底部；所述加热体通过所述外接电极与所述控制驱动装置连接。

9.如权利要求1所述的新能源汽车电加热装置，其特征在于，所述加热层是喷涂形成的多层结构；所述陶瓷绝缘体包括：底层陶瓷绝缘层以及顶层陶瓷绝缘层；

所述底层陶瓷绝缘层喷涂在所述加热腔体外侧底部；所述加热体喷涂在所述底层陶瓷绝缘层表面；所述外接电极喷涂在加热体表面；所述顶层陶瓷绝缘层喷涂在所述加热体表面；所述底层陶瓷绝缘层以及所述顶层陶瓷绝缘层形成所述陶瓷绝缘体将所述加热体包裹。

10.如权利要求8或9所述的新能源汽车电加热装置，其特征在于，所述陶瓷绝缘层是氧化铝陶瓷；所述加热体是镍铬。