本實用新型涉及純電動汽車，具體是純電動汽車的空調制熱系統(tǒng)。

背景技術：

近年來，節(jié)能環(huán)保越來越受到人們的重視，純電動汽車因具有節(jié)能減排的優(yōu)點而發(fā)展迅速。純電動汽車區(qū)別于傳統(tǒng)汽車的一個重要特征在于其未配備發(fā)動機，這也導致純電動汽車在使用時沒有發(fā)動機冷卻液的高溫余熱，傳統(tǒng)汽車空調制熱時采用發(fā)動機冷卻液的余熱作為熱源的方式在純電動汽車上顯然不適用。如何設計出適用于純電動汽車的空調制熱系統(tǒng)，這成為目前人們普遍關注的問題，然而，現(xiàn)今沒有相應的設備，也未見相關的報道。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種適用于純電動汽車的純電動汽車的空調制熱系統(tǒng)。

本實用新型解決上述問題主要通過以下技術方案實現(xiàn)：純電動汽車的空調制熱系統(tǒng)，包括中央處理器、IGBT開關、電源電壓采集電路、電流采集電路、過壓過流保護電路、電源及PTC加熱體，所述IGBT開關、電源電壓采集電路、電流采集電路及過壓過流保護電路均與中央處理器連接，電流采集電路與過壓過流保護電路連接，電流采集電路和過壓過流保護電路均與IGBT開關連接，所述PTC加熱體與電源和IGBT開關連接，PTC加熱體、IGBT開關及中央處理器三者連通的線路形成加熱回路；其中，

IGBT開關，用于接收中央處理器和過壓過流保護電路發(fā)送的指令來控制加熱回路的通斷；

電源電壓采集電路，用于對電源的電壓進行采集，并將采集的電壓信號發(fā)送至中央處理器；

電流采集電路，用于實時采集加熱回路中的電流，并將采集的電流信號發(fā)送至中央處理器；用于加熱回路短路時直接關閉IGBT開關；

過壓過流保護電路，用于接收中央處理器發(fā)送的驅動信號并在接收到驅動信號后關閉IGBT開關；

電源，用于為PTC加熱體供電；

PTC加熱體，用于在加熱回路導通時發(fā)熱；

中央處理器，用于接收開關指令來驅動IGBT開關；用于接收電源電壓采集電路采集的電壓信號和電流采集電路采集的電流信號，并在拾取到過壓或過流信號后驅動過壓過流保護電路啟動。

本實用新型應用時，由電源電壓采集電路對工作電壓進行采集，由電流采集電路對工作電流進行采集，中央處理器接收的開關指令由汽車空調面板輸入。本實用新型的PTC加熱體設于暖風機鼓風機的出風口處，通過PTC加熱體發(fā)熱來達到加熱的目的。溫度達到PTC加熱體的居里溫度時，PTC加熱體的阻值將增大，功率隨之減小，溫度降低；溫度降到PTC加熱體的居里溫度時以下時，PTC加熱體的阻值降低，功率增大，溫度升高。本實用新型通過PTC加熱體反復升降溫，最終以恒溫發(fā)熱的方式進行加熱。

進一步的，所述中央處理器連接有控制信號輸入電路，所述控制信號輸入電路上設有光耦芯片，所述中央處理器接收的開關指令經(jīng)控制信號輸入電路處理后輸入。

進一步的，所述中央處理器連接有故障反饋信號輸出電路，所述故障反饋信號輸出電路上設有光耦芯片。本實用新型應用時，由故障反饋信號輸出電路輸出反饋的故障信號，反饋的故障信號在空調面板上顯示。

進一步的，所述PTC加熱體的數(shù)量為兩個，每個PTC加熱體對應設有一個IGBT開關和一個過壓過流保護電路。如此，本實用新型應用時采用兩個PTC加熱體來發(fā)熱，每個PTC加熱體由與其對應的IGBT開關來控制是否發(fā)熱，并且每個PTC加熱體由與其對應的過壓過流保護電路來實施保護。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：(1)本實用新型整體結構簡單，使用元器件少，便于實現(xiàn)，成本低，在本實用新型應用時，發(fā)熱效率高，溫升快，無明火，能自動保持恒溫。本實用新型的中央處理器拾取到過壓或過流信號后，立即驅動過壓過流保護電路關閉IGBT開關，能防止過壓或過流損壞電路器件；本實用新型在加熱的電路回路中有短路現(xiàn)象時，直接由電流采集電路快速關閉IGBT開關，能防止燒毀汽車電源及電路。如此，本實用新型能保證空調制熱時可靠性，便于推廣應用。本實用新型應用時并未應用到發(fā)動機冷卻液的高溫余熱，而是獨立配備的加熱系統(tǒng)，便于在純電動汽車上推廣應用。

(2)本實用新型應用時不需要改動暖風機鼓風機總成的殼體，可減小體積，節(jié)省安裝空間，進一步降低成本。

(3)本實用新型不僅可用于汽車空調制熱外，而且可以用于汽車的鋰電池加熱、工業(yè)加熱爐、PTC烘烤箱、PTC浴室取暖器及暖風機等產品上，本實用新型還可以替換電飯煲、微波爐、電烤箱、熱水器及石英取暖器等傳統(tǒng)的加熱方式。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型一個具體實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型一個具體實施例中電源電壓采集電路的原理圖；

圖3為本實用新型一個具體實施例中電流采集電路的原理圖；

圖4為本實用新型一個具體實施例中過壓過流保護電路的原理圖；

圖5為本實用新型一個具體實施例中IGBT開關的原理圖；

圖6為本實用新型一個具體實施例中控制信號輸入電路的原理圖；

圖7為本實用新型一個具體實施例中故障反饋信號輸出電路的原理圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例1：

如圖1所示，純電動汽車的空調制熱系統(tǒng)，包括中央處理器、IGBT開關、電源電壓采集電路、電流采集電路、過壓過流保護電路、電源及PTC加熱體，其中，本實施例的中央處理器采用美國微芯公司(Microship)生產的高性能中高檔PIC單片機PIC16F1937，其具有內部哈弗結構、指令流水線操作、執(zhí)行速度快、工作可靠、市場占有率高等特點。本實施例的IGBT開關、電源電壓采集電路、電流采集電路及過壓過流保護電路均與中央處理器連接，電流采集電路與過壓過流保護電路連接，電流采集電路和過壓過流保護電路均與IGBT開關連接，PTC加熱體與電源和IGBT開關連接，PTC加熱體、IGBT開關及中央處理器三者連通的線路形成加熱回路。

本實施例的IGBT開關用于接收中央處理器和過壓過流保護電路發(fā)送的指令來控制加熱回路的通斷；電源電壓采集電路用于對電源的電壓進行采集，并將采集的電壓信號發(fā)送至中央處理器；電流采集電路用于實時采集加熱回路中的電流，并將采集的電流信號發(fā)送至中央處理器，以及用于加熱回路短路時直接關閉IGBT開關；過壓過流保護電路用于接收中央處理器發(fā)送的驅動信號并在接收到驅動信號后關閉IGBT開關；電源用于為PTC加熱體供電；PTC加熱體用于在加熱回路導通時發(fā)熱；中央處理器用于接收開關指令來驅動IGBT開關，以及用于接收電源電壓采集電路采集的電壓信號和電流采集電路采集的電流信號，并在拾取到過壓或過流信號后驅動過壓過流保護電路啟動。

本實施例的電源電壓采集電路如圖2所示，，電源電壓VCC通過電阻R205、R211、R208進入中央處理器，由中央處理器判斷VCC是否過壓。

本實施例的電流采集電路如圖3所示，U3D、R505、R506、R507、R508、C502和R510組成差分放大電路，對加熱回路中的電流信號進行差分放大，通過R357進入中央處理器，由中央處理器判斷加熱回路中電流是否過流，另一方面，放大的信號通過U3A進行比較放大(比較參考由R511和R512分壓比例決定)，輸出到過壓過流保護電路。

本實施例的過壓過流保護電路如圖4所示，U2A為D觸發(fā)器，觸發(fā)器的4腳(清零端)接至電流采集電路中U3A輸出端，在上電時，若加熱回路有短路現(xiàn)象，電流采集電路中U3A輸出的高電平信號使D觸發(fā)器U2A的2腳輸出高電平，將Q110的集電極電位拉低。

本實施例的IGBT開關如圖5所示，IGBT開關受兩種信號控制，一種是由過壓過流保護電路輸出信號對IGBT硬關斷，控制原理為：上電短路時，在輸出過壓過流保護電路中Q110集電極電位拉低后，使得由Q107和Q108組成的圖騰柱下管Q108導通，使IGBT芯片G極放電而關閉；另一種是由中央處理器輸出信號對IGBT進行軟開關，當輸出高電平的開啟信號時，Q105集電極因導通而拉低，使Q106導通，集電極輸出高電平，使圖騰柱上管Q107導通，其發(fā)射極輸出高電平信號，通過電阻R315后使IGBT芯片G極得電而導通，最終使PTC加熱體得電工作，反之，當輸出低電平的關閉信號時，Q105截止，導致Q112導通，使其集電極被拉低，導致圖騰柱下管Q108導通，使得IGBT芯片G極放電而關閉，最終使PTC加熱體斷電而不工作。

實施例2：

本實施例在實施例1的基礎上做出了如下進一步限定：本實施例的中央處理器連接有控制信號輸入電路和故障反饋信號輸出電路，其中，控制信號輸入電路和故障反饋信號輸出電路均設有光耦芯片，中央處理器接收的開關指令經(jīng)控制信號輸入電路處理后輸入。

本實施例的控制信號輸入電路如圖6所示，空調面板的控制信號通過光耦芯片U301輸入到中央處理器。本實施例的故障反饋信號輸出電路如圖7所示，由中央處理器輸出的各種故障反饋信號通過光耦U304芯片輸出。

實施例3：

本實施例在實施例1或實施例2的基礎上做出了如下進一步限定：本實施例的PTC加熱體的數(shù)量為兩個，每個PTC加熱體對應設有一個IGBT開關和一個過壓過流保護電路。每個PTC加熱體對應的IGBT開關用于控制該PTC加熱體所在加熱回路的通斷，每個PTC加熱體對應的過壓過流保護電路用于對該PTC加熱體所在加熱回路實施保護。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。