專利名稱：一種電動汽車空調(diào)用ptc加熱器驅(qū)動模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)用PTC加熱器驅(qū)動和控制模塊，具體說為電動汽車空調(diào)用PTC加熱器驅(qū)動模塊。
背景技術(shù)：
隨著全球能源日趨緊張，各國節(jié)能減排的法規(guī)越來越嚴(yán)格，電動汽車已成為汽車解決能源問題的一個(gè)發(fā)展方向?？照{(diào)系統(tǒng)作為電動汽車功耗最大的輔助子系統(tǒng)，其功耗占所有輔助子系統(tǒng)功耗的60% 70%，因此，電動空調(diào)的控制系統(tǒng)在滿足用戶舒適性需求的同
時(shí)，盡可能的節(jié)省能源就至關(guān)重要。傳統(tǒng)汽車與電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的采暖方式區(qū)別在于電動汽車沒有發(fā)動機(jī)的余熱可以利用，需采用熱泵型空調(diào)系統(tǒng)或輔助PTC加熱器；若使用PTC加熱器，目前，對其工作狀態(tài)的控制主要通過直流高壓繼電器來實(shí)現(xiàn)，而直流高壓繼電器成本高，且PTC —旦被開啟，只能以全功率狀態(tài)工作，不能隨使用環(huán)境需求進(jìn)行加熱量調(diào)節(jié)，形成巨大的功耗浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種可使PTC功率連續(xù)變化的驅(qū)動和控制模塊。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案一種電動汽車空調(diào)用PTC加熱器驅(qū)動模塊，它包括空調(diào)控制器、電子控制單元和PTC驅(qū)動模塊；PTC驅(qū)動模塊包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、三極管、穩(wěn)壓二極管、P-MOSFET功率場效應(yīng)管、功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路、熔斷器，并有B1、B2、B3、B4、B5五個(gè)外接引腳；PTC驅(qū)動模塊與電子控制單元相連；PTC驅(qū)動模塊的B2引腳一端與空調(diào)控制器連接，B2引腳的另一端分別與電阻R1、電阻R2相連；PTC驅(qū)動模塊的BI引腳一端與電子控制單元連接，BI引腳的另一端分別連接電阻R1、電阻R3，電阻R3的另一端連接三極管的基極；電阻R2的另一端分別連接三極管的集電極、電阻R4和熔斷器，熔斷器的另一端連接穩(wěn)壓二極管的陰極、功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路的輸入端；功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路的輸出端連接P-MOSFET功率場效應(yīng)管的柵極；三極管的發(fā)射極、電阻R4的另一端、穩(wěn)壓二極管的陽極、功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路的地端通過PTC驅(qū)動模塊的B5引腳接低壓電源的地端；P-M0SFET功率場效應(yīng)管的漏極通過PTC驅(qū)動模塊的B3引腳連接PTC加熱器，PTC加熱器的另一端接直流高壓電源的正極；P_M0SFET功率場效應(yīng)管的源極通過PTC驅(qū)動模塊的B4引腳接高壓電源地端。有益效果I、用P-MOSFET功率場效應(yīng)管代替電磁繼電器，開關(guān)速度快，運(yùn)行時(shí)無沖擊和噪聲。2、通過調(diào)節(jié)P-MOSFET功率場效應(yīng)管的開通和關(guān)斷時(shí)間，從而對流經(jīng)PTC加熱器的平均電流，調(diào)節(jié)PTC加熱器的加熱功率。
3、增加該驅(qū)動模塊，可以省去成本高昂的直流高壓繼電器，降低成本。4、本發(fā)明采用PWM信號傳輸方式的P-MOSFET功率場效應(yīng)管驅(qū)動裝置，在PTC加熱器工作時(shí)，本發(fā)明的驅(qū)動模塊可以根據(jù)實(shí)際采暖需求適時(shí)調(diào)節(jié)PTC工作功率，在保證乘員采暖舒適度需求的前提下盡可能的降低PTC加熱器能耗，空調(diào)加熱量的可調(diào)節(jié)性也更加人性化。


圖I為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖I對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。本發(fā)明公開了一種電動汽車空調(diào)用PTC加熱器驅(qū)動模塊，它主要由空調(diào)控制器I、 電子控制單元2、PTC驅(qū)動模塊9構(gòu)成。PTC驅(qū)動模塊9包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、三極管3、穩(wěn)壓二極管4、P-M0SFET功率場效應(yīng)管5、功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路7、熔斷器8 ；PTC驅(qū)動模塊9還有BI、B2、B3、B4、B5五個(gè)外接引腳。空調(diào)控制器I與電子控制單元2相連。PTC驅(qū)動模塊9的B2引腳的一端與空調(diào)控制器I連接，B2引腳的另一端分別與電阻R1、電阻R2相連。PTC驅(qū)動模塊9的BI引腳的一端連接電子控制單元2，B1引腳的另一端分別連接電阻R1、電阻R3。電阻R3的另一端連接三極管3的基極；電阻R2的另一端連接三極管3的集電極、阻R4、熔斷器8，熔斷器8的另一端連接穩(wěn)壓二極管4的陰極、功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路7的輸入端。功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路7的輸出端連接P-MOSFET功率場效應(yīng)管5的柵極；三極管3的發(fā)射極、電阻R4的另一端、穩(wěn)壓二極管4的陽極、功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路7的地端通過PTC驅(qū)動模塊9的B5引腳接低壓電源的地端。P-MOSFET功率場效應(yīng)管5的漏極通過PTC驅(qū)動模塊9的B3引腳接PTC加熱器6 ；PTC加熱器6的另一端接直流高壓電源的正極，P-MOSFET功率場效應(yīng)管5的源極通過PTC驅(qū)動模塊9的B4引腳接高壓電源地端?？照{(diào)控制器I發(fā)出PTC加熱器6工作請求信號到電子控制單元2，電子控制單元2通過判斷是否符合PTC工作條件？然后電子控制單元2將PTC啟停信號發(fā)送到BI引腳，此處分兩種情況(I)當(dāng)BI引腳為低電平時(shí)，空調(diào)控制器I發(fā)出的PWM調(diào)節(jié)信號給B2引腳，P-MOSFET功率場效應(yīng)管5處于導(dǎo)通，PTC加熱器6可工作，通過PWM信號對P-MOSFET功率場效應(yīng)管5的控制從而實(shí)現(xiàn)對PTC加熱器6工作功率的調(diào)節(jié)。(2)當(dāng)BI引腳為高電平或懸空時(shí)，無論B2引腳是否有PWM調(diào)節(jié)信號輸入，P-MOSFET功率場效應(yīng)管5都將截止，PTC加熱器6不工作。具體原理是當(dāng)電子控制單元2通過判斷，得知不符合PTC工作條件，電子控制單元2會從設(shè)置上默認(rèn)為發(fā)送一個(gè)高電平信號給BI引腳，即電子控制單元2發(fā)送了一個(gè)PTC停止信號給BI引腳，則BI引腳會為高電平，三極管3導(dǎo)通；此時(shí)即使B2引腳有高電平PWM調(diào)節(jié)信號輸入，B2引腳的高電平信號會經(jīng)電阻R2、三極管3接地，P-MOSFET功率場效應(yīng)管5的柵極也是低電平信號，P-MOSFET功率場效應(yīng)管5截止。當(dāng)電子控制單元2判斷符合開啟PTC工作條件時(shí)，電子控制單元2會從設(shè)置上發(fā)送一個(gè)低電平信號給BI引腳，即電子控制單元2發(fā)送了一個(gè)PTC開啟信號給BI引腳，則BI引腳會為低電平，三極管3必將截止；用戶此時(shí)如果操作空調(diào)控制器I來調(diào)節(jié)PTC工作功率的大小，空調(diào)控制器I發(fā)出高電平的PWM信號到B2引腳，而且該信號會經(jīng)電阻R2和熔斷器8 一直輸送到功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路7的輸入極，經(jīng)功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路7隔離放大后，產(chǎn)生驅(qū)動信號(即高電平)輸出到P-MOSFET功率場效應(yīng)管5的柵極，P-MOSFET功率場效應(yīng)管5就可以導(dǎo)通工作。通過B2引腳輸入的PWM調(diào)節(jié)信號對P-MOSFET功率場效應(yīng)管5控制，就可以調(diào)節(jié)PTC驅(qū)動模塊9的輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)對PTC工作功率的的主動控制。當(dāng)出現(xiàn)意外情況，圖示電子控制單元2和BI引腳的連線出現(xiàn)斷路時(shí)，則BI引腳將會是懸空狀態(tài)，此時(shí)如果B2引腳有高電平PWM調(diào)節(jié)信號輸入，B2引腳的高電平信號會經(jīng)電阻R1、電阻R3將三極管3導(dǎo)通，B2引腳的高電平信號還是會經(jīng)電阻R2、三極管3接地， P-MOSFET功率場效應(yīng)管5的柵極也還是低電平信號，P-MOSFET功率場效應(yīng)管5仍然截止，PTC加熱器6仍然不會因?yàn)槌霈F(xiàn)上述意外情況而意外工作。當(dāng)電子控制單元2判斷不符合PTC開啟條件時(shí)，將給控制系統(tǒng)發(fā)出一禁止啟動信號，此時(shí)無論系統(tǒng)再接收到什么信號，PTC加熱系統(tǒng)都不會被啟動。當(dāng)因意外狀況使BI引腳的輸入電壓過高時(shí)，穩(wěn)壓二極管4將反向擊穿，從而限制功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路7的輸入電壓，使其不會因?yàn)檫^電壓而損壞。由于控制PTC加熱器功率的PWM信號經(jīng)過功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路7驅(qū)動P-MOSFET功率場效應(yīng)管5，因此控制加熱功率的低壓電路和流經(jīng)P-MOSFET功率場效應(yīng)管5和PTC加熱器6的高電壓電路完全隔離，從而防止高低壓電路的干擾。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車空調(diào)用PTC加熱器驅(qū)動模塊，其特征在于它包括空調(diào)控制器(I)、電子控制單元(2)和PTC驅(qū)動模塊(9);PTC驅(qū)動模塊(9)包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、三極管(3 )、穩(wěn)壓二極管(4 )、P-MOSFET功率場效應(yīng)管(5 )、功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路(7)、熔斷器(8)，并有B1、B2、B3、B4、B5五個(gè)外接引腳； PTC驅(qū)動模塊(9)與電子控制單元(2)相連； PTC驅(qū)動模塊(9)的B2引腳一端與空調(diào)控制器(I)連接，B2引腳的另一端分別與電阻R1、電阻R2相連； PTC驅(qū)動模塊(9)的BI引腳一端與電子控制單元(2)連接，BI引腳的另一端分別連接電阻R1、電阻R3，電阻R3的另一端連接三極管(3)的基極； 電阻R2的另一端分別連接三極管(3)的集電極、電阻R4和熔斷器(8)，熔斷器(8)的另一端連接穩(wěn)壓二極管(4)的陰極、功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路(7)的輸入端；功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路(7)的輸出端連接P-MOSFET功率場效應(yīng)管(5)的柵極； 三極管(3)的發(fā)射極、電阻R4的另一端、穩(wěn)壓二極管(4)的陽極、功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路(7)的地端通過PTC驅(qū)動模塊(9)的B5引腳接低壓電源的地端； P-MOSFET功率場效應(yīng)管(5)的漏極通過PTC驅(qū)動模塊(9)的B3引腳連接PTC加熱器(6)，PTC加熱器(6)的另一端接直流高壓電源的正極； P-MOSFET功率場效應(yīng)管(5)的源極通過PTC驅(qū)動模塊(9)的B4引腳接高壓電源地端。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電動汽車空調(diào)用PTC加熱器驅(qū)動模塊，包括PTC驅(qū)動模塊，PTC驅(qū)動模塊B2引腳一端連空調(diào)控制器，另一端連電阻R1、R2；B1引腳一端連電子控制單元，另一端連電阻R1、R3，電阻R3另一端連三極管基極；電阻R2另一端接三極管集電極、電阻R4和熔斷器，熔斷器另一端接二極管陰極、功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路輸入端；功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路輸出端接功率場效應(yīng)管柵極；三極管發(fā)射極、電阻R4、二極管陽極、功率場效應(yīng)管驅(qū)動集成電路地端接地；功率場效應(yīng)管漏極接PTC加熱器；功率場效應(yīng)管源極接地。本發(fā)明用P-MOSFET功率場效應(yīng)管代替電磁繼電器，開關(guān)速度快，運(yùn)行時(shí)無沖擊和噪聲。
文檔編號H03K19/017GK102931968SQ20121038759
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者王大健, 康志國 申請人:南京協(xié)眾汽車空調(diào)集團(tuán)有限公司