的流體上。待加熱介質(zhì)在此可尤其是空氣，或是車輛的液體回路中的液體、尤其是冷卻液體。
[0028]在此實(shí)施方式中，熱交換器4同時(shí)形成基板，在其背側(cè)上借助覆層技術(shù)施加有具有高熱傳導(dǎo)能力的電絕緣層5。該電絕緣層5可以尤其由A1203形成，并可借助噴射方法、尤其借助熱噴射進(jìn)行施加。
[0029]在電絕緣層5的背離熱交換器4的側(cè)面上，借助覆層技術(shù)施布導(dǎo)電的電阻層6，該導(dǎo)電的電阻層結(jié)構(gòu)化為一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體軌。該導(dǎo)電的電阻層6以如下方式設(shè)計(jì)，S卩，電壓可施加到它上面，以便將電能轉(zhuǎn)換成熱能。導(dǎo)電的電阻層6可例如通過(guò)噴射方法施加。導(dǎo)電的電阻層6的背離熱交換器4的側(cè)面又設(shè)有電絕緣層7，該電絕緣層同樣借助覆層技術(shù)施加。該電絕緣層7可由與電絕緣層5相同的材料構(gòu)造，尤其由A1203構(gòu)造。電加熱元件2總的來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)用于利用直流電壓來(lái)運(yùn)行。
[0030]電加熱元件2構(gòu)造為層式電阻加熱元件。該電加熱元件2可例如借助如開頭提到的EP1459332B1中所述的方法制成。
[0031]電加熱元件2通過(guò)圖1中示意示出的供給導(dǎo)線8與控制單元3連接。在所示的實(shí)施方式中，到控制單元3中地還整合有用于電加熱元件2的電功率供給裝置。但例如還可能的是，控制單元3和電功率供給裝置構(gòu)造為分開的結(jié)構(gòu)單元。
[0032]下面參照?qǐng)D2詳細(xì)地描述電加熱元件2通過(guò)控制單元3的操控。圖2中示意性地示出了施加到電加熱元件2上的電壓關(guān)于時(shí)間的變化。
[0033]在此實(shí)施例中，控制單元3構(gòu)造用于，對(duì)電加熱元件2在加熱運(yùn)行中、也就是說(shuō)在應(yīng)該用電加熱元件2來(lái)加熱時(shí)用經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的直流電壓信號(hào)加載。也就是說(shuō)，在加熱運(yùn)行中，通過(guò)控制單元3把經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)施加到電加熱元件2上。該經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)(PWM信號(hào)；pulse width modulat1n)以本身已知的方式具有周期性彼此相繼跟隨的、具有持續(xù)時(shí)間t_on的接通時(shí)間和具有持續(xù)時(shí)間t_off的斷開時(shí)間，在接通時(shí)間中施加尤其可以相當(dāng)于供給電壓的電壓U_V，在斷開時(shí)間中施加尤其可以為0伏的較低的電壓。該經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)具有周期持續(xù)時(shí)間T，該周期持續(xù)時(shí)間由持續(xù)時(shí)間t_on和t_off的總和確定(T = t_on+t_off)。經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的基本頻率通過(guò)1/T限定。通過(guò)將施加到電加熱元件2上的直流電壓設(shè)計(jì)為經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)，得到了起作用的有效電壓U_eff，它低于施加的供給電壓U_V。有效電壓U_eff在此通過(guò)U—eff = U_V* V (t_on/T)來(lái)確定。
[0034]在該實(shí)施例中，經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)具有基本頻率1/Τ，其大于50Hz、優(yōu)選大于100Hz、優(yōu)選至少200Hz。通過(guò)改變t_on相對(duì)t_off的比例，可以在不同的供給電壓情況下提供相同的合成有效電壓。此外可以在固定的供給電壓U_V情況下通過(guò)改變t_on相對(duì)t_off的比例來(lái)調(diào)節(jié)各種不同的合成有效電壓。因此，在預(yù)先給定的供給電壓U_V情況下，通過(guò)在寬的范圍上改變t_on相對(duì)t_ofT的比例來(lái)改變合成的加熱功率。此外，使用經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)使得能夠?qū)崿F(xiàn):電加熱元件2在此能夠以不同的供給電壓運(yùn)行。
[0035]如圖2中示意示出的那樣，控制單元3構(gòu)造用于，將在加熱運(yùn)行期間施加的經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的電壓信號(hào)通過(guò)具有持續(xù)時(shí)間t_u的中斷時(shí)間段來(lái)中斷。通過(guò)不施加電壓差到電加熱元件2上，即施加了 0伏，在中斷時(shí)間段中中斷電加熱元件2的電功率供給。該中斷時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間t_u在此為至少5ms (5毫秒)，但也可以明顯地更長(zhǎng)，并且是5ms的倍數(shù)?？刂茊卧?在此以如下方式操控電加熱元件2，使得加熱運(yùn)行一再通過(guò)中斷時(shí)間段而中斷。控制單元3優(yōu)選能在此周期性地以規(guī)律的循環(huán)來(lái)中斷在加熱運(yùn)行期間施加的經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)，因?yàn)檫@在控制技術(shù)方面特別容易實(shí)現(xiàn)。中斷時(shí)間段在此以時(shí)間上的間隔A彼此相繼地跟隨，該時(shí)間上的間隔在本實(shí)施方式中低于2秒。但在中斷時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間t_u長(zhǎng)的情況下，該時(shí)間上的間隔A也可以例如較長(zhǎng)。
[0036]需注意，圖2只是用來(lái)闡釋的示意圖并且沒(méi)有正確再現(xiàn)比例。尤其在圖2中兩個(gè)中斷時(shí)間段之間的時(shí)間上的間隔A縮短地示出，這應(yīng)通過(guò)電壓信號(hào)的虛線視圖來(lái)表示。
[0037]因此，控制單元3在此實(shí)施方式中借助電壓信號(hào)來(lái)操控電加熱元件2，其中，中斷時(shí)間段疊加給提供期望的起作用的有效電壓U_eff的經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)。換言之，給為加熱運(yùn)行所施加的經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的電壓信號(hào)疊加一產(chǎn)生中斷時(shí)間段并因此中斷加熱運(yùn)行的信號(hào)。
[0038]通過(guò)設(shè)置具有時(shí)間上的間隔A和持續(xù)時(shí)間t_u的、在其中無(wú)電壓施加在電加熱元件2上的中斷時(shí)間段來(lái)實(shí)現(xiàn):如果會(huì)出現(xiàn)電弧的話則該電弧直接在其出現(xiàn)之后被熄滅。因此可靠地最小化由于電弧的不期望的形成而引起的火災(zāi)危險(xiǎn)。
[0039]原則上，可能出現(xiàn)的電弧的可靠熄滅還可通過(guò)經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的斷開時(shí)間的為此適配的持續(xù)時(shí)間t_ofT結(jié)合經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的基本頻率1/T的相應(yīng)選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)。但在這種情況下會(huì)限制還可借助經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)實(shí)現(xiàn)的、用于適配不同的供給電壓和/或用于調(diào)節(jié)合成加熱功率的改變。此外，還可根據(jù)應(yīng)用情況的不同，已預(yù)先給定經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的基本頻率1/T，這會(huì)導(dǎo)致附加限制變化可行性或者說(shuō)帶寬。在參考該實(shí)施方式描述的解決方案中，在其中優(yōu)選施加經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的直流電壓信號(hào)的加熱運(yùn)行通過(guò)中斷時(shí)間段來(lái)中斷，該解決方案的優(yōu)點(diǎn)是，中斷時(shí)間段、也就是說(shuō)它的持續(xù)時(shí)間t_u以及它的時(shí)間上的間隔A能夠基本上與為了加熱運(yùn)行在電加熱元件2上施加的電壓信號(hào)無(wú)關(guān)地預(yù)先給定或者調(diào)節(jié)。因此，例如在為加熱運(yùn)行選擇經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的電壓信號(hào)時(shí)，還使得在可調(diào)節(jié)的加熱功率的大范圍和大帶寬上與不同的供給電壓的適配成為可能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電的車輛加熱裝置(1)，具有至少一個(gè)電加熱元件(2)和用于操控所述至少一個(gè)電加熱元件(2)的控制單元(3)，其特征在于，所述電加熱元件(2)是高壓加熱元件，所述控制單元(3)是在加熱運(yùn)行中借助經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)來(lái)操控所述電加熱元件(2)并且通過(guò)以中斷時(shí)間段中斷所述電加熱元件(2)的電功率供給來(lái)中斷所述至少一個(gè)電加熱元件(2)的加熱運(yùn)行的控制單元，其中，由所述中斷時(shí)間段確定的信號(hào)疊加給所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)。2.按權(quán)利要求1所述的電的車輛加熱裝置，其特征在于，中斷時(shí)間段以低于2秒的時(shí)間上的間隔(A)彼此相繼地跟隨。3.按權(quán)利要求1或2所述的電的車輛加熱裝置，其特征在于，所述中斷時(shí)間段具有至少5ms的持續(xù)時(shí)間(t_u) ο4.按權(quán)利要求1或2所述的電的車輛加熱裝置，其特征在于，所述中斷時(shí)間段以規(guī)律的周期彼此相繼地跟隨。5.按權(quán)利要求1或2所述的電的車輛加熱裝置，其特征在于，所述電加熱元件(2)是高壓加熱元件，所述高壓加熱元件設(shè)計(jì)用于以大于100伏的供給電壓(υ_ν)運(yùn)行。6.按權(quán)利要求1所述的電的車輛加熱裝置，其特征在于，所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)具有大于50Hz的基本頻率。7.按權(quán)利要求1或2所述的電的車輛加熱裝置，其特征在于，所述電加熱元件(2)是歐姆加熱元件，所述歐姆加熱元件把電功率直接轉(zhuǎn)化成加熱功率。8.按權(quán)利要求1或2所述的電的車輛加熱裝置，其特征在于，所述電加熱元件(2)是高壓加熱元件，所述高壓加熱元件設(shè)計(jì)用于以大于150伏的供給電壓(U_V)運(yùn)行。9.按權(quán)利要求1或2所述的電的車輛加熱裝置，其特征在于，所述電加熱元件(2)是高壓加熱元件，所述高壓加熱元件設(shè)計(jì)用于以在200伏和1000伏之間的范圍中的供給電壓(U_V)運(yùn)行。10.按權(quán)利要求1所述的電的車輛加熱裝置，其特征在于，所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)具有大于100Hz的基本頻率。11.按權(quán)利要求1所述的電的車輛加熱裝置，其特征在于，所述經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)具有至少200Hz的基本頻率。
【專利摘要】提供了一種電的車輛加熱裝置(1)，具有至少一個(gè)電加熱元件(2)和用于操控該至少一個(gè)電加熱元件(2)的控制單元(3)。控制單元(3)設(shè)置用于以中斷時(shí)間段來(lái)中斷該至少一個(gè)電加熱元件(2)的加熱運(yùn)行，在這些中斷時(shí)間段中中斷電加熱元件(2)的電功率供給，以便熄滅可能構(gòu)造出的電弧。
【IPC分類】H05B1/02, B60H1/00, B60H1/22
【公開號(hào)】CN204956022
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201220757367
【發(fā)明人】D·?？颂? H·雷西貝格爾, N·博曾邁爾
【申請(qǐng)人】韋巴斯托股份公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2012年12月27日
【公告號(hào)】DE102011057105A1