一种汽车PTC采暖控制系统及控制方法

1.一种汽车PTC采暖控制系统，其特征在于，包括：PTC控制模块(10)、正温度系数的电加热元件(9)、环境温度传感器(1)、内温传感器(3)、水温传感器(2)以及继电器(8)，PTC控制模块(10)同时接收车辆所处环境温度信号、车内驾驶舱温度信号以及发动机冷却液温度信号，通过综合判断这些信号以及驾驶员的温度设定值，控制电加热元件(9)动作，该系统接收放电指示灯(5)的信号，来对发电机(6)的状态进行判断，当放电指示灯(5)灭，即发动机启动时，才可以启动电加热元件(9)。
2.如权利要求1所述的汽车PTC采暖控制系统，其特征在于，PTC控制模块(10)通过自身in脚实时监控蓄电池(7)电压大小，当检测到持续一段时间蓄电池(7)电压低于12V，PTC控制模块(10)禁止电加热元件(9)启动。
3.如权利要求1所述的汽车PTC采暖控制系统，其特征在于，PTC控制模块(10)设定了电加热元件(9)的最大工作时间，当超出该时间时，不管车内温度是否达到设定温度，电加热元件(9)均将停止工作。
4.如权利要求1-3任一项所述的汽车PTC采暖控制系统，其特征在于，其中PTC控制模块(10)布置在加热、通风及空调模块HVAC壳体上，电加热元件(9)布置在HVAC壳体里面。
5.如权利要求1-3任一项所述的汽车PTC采暖控制系统，其特征在于，电加热元件(9)加热的功率分为3个档位。
6.如权利要求1-3任一项所述的汽车PTC采暖控制系统，其特征在于，环境温度传感器(1)、内温传感器(3)及水温传感器(2)均采用常用的NTC热敏电阻。
7.一种汽车PTC采暖控制方法，其特征在于：PTC控制模块(10)同时接收车辆所处环境温度信号、车内驾驶舱温度信号及发动机冷却液温度信号，通过综合判断这些信号以及驾驶员的温度设定值，PTC控制模块(10)发出低电平信号，使继电器(8)吸合，启动正温度系数的电加热元件(9)在合适的档位工作，在启动电加热元件(9)工作时需先判断车辆发电机(6)是否正常工作，当检测到发电机(6)工作异常时，则不允许电加热元件(9)启动，通过接收放电指示灯(5)的信号，对发电机(6)的状态进行判断。
8.如权利要求7所述的汽车PTC采暖控制方法，其特征在于：判断发电机(6)启动后，PTC控制模块(10)通过自身in脚实时监控蓄电池(7)电压大小，当检测到蓄电池(7)电压稳定在12.5V以上时，电加热元件(9)才会启动。
9.如权利要求8所述的汽车PTC采暖控制方法，其特征在于：当车内温度达到设定温度后，PTC控制模块(10)输出悬空，继电器(8)断开，电加热元件(9)停止工作。
10.如权利要求7-9任一项所述的汽车PTC采暖控制方法，其特征在于：PTC控制模块设定有电加热元件(9)的最大工作时间，超出该时间时，电加热元件(9)均将停止工作。
11.如权利要求10所述的汽车PTC采暖控制方法，其特征在于：当PTC控制模块(10)已经发出中止电加热元件(9)工作的命令，而实际电加热元件(9)仍然工作时，PTC控制模块(1)控制空调面板指示灯(4)闪烁。

一种汽车PTC采暖控制系统及控制方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于汽车空调采暖领域，特别是涉及一种汽车PTC采暖控制系统。\n背景技术\n[0002] 目前国内汽车空调系统冬天采暖均为发动机冷却水取暖，通过软管把发动机冷却水引入汽车空调的加热器芯体来实现车辆内部的采暖。采用这种方式存在主要问题有：\n[0003] 1、受发动机状态影响比较大，如发动机热水温度较低，而此时车辆内部需要快速升温，则出现升温速率慢的问题。\n[0004] 2、冬天车辆前挡风玻璃易结冰，如靠发动机冷却液升温来加热空气，速度较慢，易引起行车时除霜除不净而影响行车安全的问题。\n[0005] 3：针对柴油机燃烧效率较高而造成水温偏低的客观原因，单独依靠发动机冷却水是没有办法满足整车采暖的需求的。\n[0006] 经对现有技术文献的检索发现，中国专利号为200710026498.9，专利名称为太阳能汽车车窗空调提出一种可设置于汽车车窗上的太阳能汽车车窗空调，通过太阳能来进行加热。但是这种做法有一定的局限性，如遇到阴雨天，则上述功能将受很大限制；另外其生产成本较高，不易推广。中国专利号99250817.7，专利名称为节能型汽车采暖装置提出一种利用汽车尾气来进行采暖的方法，但尾气温度较高且含对人体有危害的气体，一旦芯体发生泄露，造成的后果将难以想象，这种方法目前国内基本没有采用。\n发明内容\n[0007] 本发明目的在于克服现有技术的不足，提供了一种控温方便、安全可靠、热效率高的采暖装置及控制方法。\n[0008] 本发明公开了一种汽车PTC采暖控制系统，包括：PTC控制模块、正温度系数的电加热元件、环境温度传感器、内温传感器、水温传感器以及继电器，PTC控制模块同时接收车辆所处环境温度信号、车内驾驶舱温度信号以及发动机冷却液温度信号，通过综合判断这些信号以及驾驶员的温度设定值，控制电加热元件工作。\n[0009] 该系统接收放电指示灯的信号，来对发电机的状态进行判断，当放电指示灯灭，即发电机启动时，才可以启动电加热元件。\n[0010] PTC控制模块通过自身in脚实时监控蓄电池电压大小，当检测到持续一段时间蓄电池电压低于12V，PTC控制模块禁止电加热元件启动。\n[0011] PTC控制模块设定了电加热元件的最大工作时间，当超出该时间时，不管车内温度是否达到设定温度，电加热元件均将停止工作。\n[0012] PTC控制模块布置在加热、通风及空调模块HVAC壳体上，电加热元件布置在HVAC壳体里面。电加热元件加热的功率分为3个档位。\n[0013] 环境温度传感器、内温传感器及水温传感器均采用常用的NTC热敏电阻。\n[0014] 本发明还公开了一种汽车PTC采暖控制方法，其特征在于：PTC控制模块同时接收车辆所处环境温度信号、车内驾驶舱温度信号及发动机冷却液温度信号，通过综合判断这些信号以及驾驶员的温度设定值，PTC控制模块发出低电平信号，使继电器吸合，启动正温度系数的电加热元件在合适的档位工作。\n[0015] 本发明采用PTC控制模块结合传感器组合成一个闭环控制系统，具有使用方便、反应灵敏、生产成本低等优点。\n附图说明\n[0016] 图1为PTC控制模块图；\n[0017] 图2为加热、通风及空调模块HVAC上加装PTC控制模块布置图；\n[0018] 图3为加热、通风及空调模块HVAC上加装PTC控制模块和PTC布置图；\n[0019] 图4为采暖控制系统电路图；\n[0020] 图5为采暖控制系统功能流程图。\n具体实施方式\n[0021] 下面结合附图对本发明的实施作详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作方法，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。\n[0022] 如图1所示，本发明的PTC采暖控制系统包括：PTC控制模块10、三个正温度系数电加热元件PTC9、环境温度传感器1、内温传感器3、水温传感器2以及继电器8。参见图1、\n2、3，其中PTC控制模块10布置在HVAC壳体上，PTC9布置在HVAC壳体里面，PTC9的加热材料通常为陶瓷热敏电阻材料或半导体热电材料。\n[0023] 如图1所示，PTC9加热的功率分为3个档位，分别适应不同的采暖需求。环境温度传感器1、内温传感器3及水温传感器2均采用常用的NTC热敏电阻，价格便宜且性能可靠。\n[0024] 如驾驶员按下空调面板4的按键，则为了防止车辆在发电机6未工作时过度放电，在启动PTC9工作时需判断车辆发电机6是否正常工作，如发电机6工作异常，则不允许PTC9启动。这个逻辑是通过发电机6连接到仪表上的放电指示功能5来实现的，如发电机\n6未启动则仪表的放电指示灯5点亮，发电机正常输出后，该指示灯5熄灭。本发明将这个信号通过导线引入到PTC控制模块，来实现对发电机6状态的判断。\n[0025] 判断发电机6启动后，PTC控制模块10通过自身in脚会实时监控蓄电池7电压大小，如持续一段时间低于12V，PTC控制模块10仍然会禁止PTC9启动，除非蓄电池7电压稳定在12.5V以上。如整车蓄电池7电压正常，PTC控制模块10会同时接收目前车辆所处环境温度、车内驾驶舱的温度及发动机冷却液的温度，通过综合判断这些传感器的输入以及驾驶员的温度设定值，PTC控制模块10启动，发出低电平信号，使继电器8吸合，选择PTC9在合适的档位工作。另外当车内的温度达到驾驶员设定的温度后，PTC模块输出将悬空，继电器8断开，PTC9停止工作。\n[0026] 另外为了保护整车蓄电池，PTC控制模块设定了PTC9的最大工作时间，如超出该时间，不管车内温度是否达到设定温度，PTC9均将停止工作。\n[0027] 另外本发明具有报警功能，如PTC控制模块10已经发出中止PTC9工作的命令，而实际PTC9仍然工作的话，PTC控制模块10会通过空调面板指示灯4的闪烁来提醒驾驶员注意。