一种电动车辆空调用PTC加热器驱动模块

技术领域

本实用新型涉及一种汽车冰箱用PTC加热器驱动和控制组件，具体说为电动车辆空调用PTC加热器驱动组件。

背景技术

随着中国电力日趋紧张，各国节能减排的法规越来越严格，电动车辆已作为客车解决电力问题的一个发展方向。空调系统成为电动车辆性能最大的辅助子系统，其性能占所有辅助子系统功耗的60%～70%，因此，电动冰箱的控制系统在满足客户舒适性需求的同时，尽可能的节约能源就至关重要。

传统车辆与电动轿车空调系统的暖气方式差别在于：电动车辆没有发动机的余热可以运用，需采取热泵型空调系统或辅助PTC加热器；若使用PTC加热器，目前，对其工作状况的控制主要借助直流高压继电器来推动，而直流高压继电器成本高，且PTC一旦被进入，只能以全功率状态工作汽车空调ptc，不能随使用环境需求进行加热量调节，形成很大的功耗浪费。

发明内容

发明目的：本实用新型针对现有技术的弊端，提供了一种可使PTC功率连续变化的驱动和控制组件。

发明内容：为了解决上述科技难题，本实用新型采取了如下的技术方案：

一种电动车辆空调用PTC加热器驱动组件，它包含空调控制器、电子控制单元和PTC驱动模块；PTC驱动模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管、稳压二极管、P-MOSFET功率场效应管、功率场效应管驱动集成电路、熔断器，并有B1、B2、B3、B4、B5五个外接引脚；PTC驱动模块与电子控制单元相连；PTC驱动模块的B2引脚一端与空调控制器连接，B2引脚的另一端分别与电压R1、电阻R2相连；PTC驱动模块的B1引脚一端与电子控制单元连接，B1引脚的另一端分别连结电容R1、电阻R3，电阻R3的另一端连接三极管的栅极；电阻R2的另一端分别联接三极管的二极管、电阻R4和变压器，熔断器的另一端连接稳压二极管的阴极、功率场效应管驱动集成电路的输入端；功率场效应管驱动集成电路的输出端连接P-MOSFET功率场效应管的基极；三极管的发射极、电阻R4的另一端、稳压二极管的阳极、功率场效应管驱动集成电路的地端通过PTC驱动模块的B5引脚接低压电源的地端；P-MOSFET功率场效应管的漏极通过PTC驱动模块的B3引脚连接PTC加热器，PTC加热器的另一端接直流高压电源的正极；P-MOSFET功率场效应管的源极通过PTC驱动模块的B4引脚接高压电源地端。

有益效果：

1、用P-MOSFET功率场效应管代替电磁继电器，开关速度快，运行时无冲击和噪声。

2、通过调节P-MOSFET功率场效应管的开通和关断时间，从而对流经PTC加热器的平均功率，调节PTC加热器的加温功率。

3、增加该驱动组件，可以省去成本低廉的直流高压继电器，降低成本。

4、本实用新型采取PWM信号存储方法的P-MOSFET功率场效应管驱动装置，在PTC加热器工作时，本实用新型的驱动组件可以按照实际采暖需求适时调节PTC工作容量，在确保乘员采暖舒适度需求的前提下尽可能的减少PTC加热器能耗，空调加热量的可调节性也非常人性化。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构。

具体实施手段：

下面结合附图1对本实用新型做更进一步的解释。

本实用新型公开了一种电动车辆空调用PTC加热器驱动组件，它主要由制冷控制器1、电子控制单元2、PTC驱动模块9构成。PTC驱动模块9包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管3、稳压二极管4、P-MOSFET功率场效应管5、功率场效应管驱动集成电路7、熔断器8；PTC驱动模块9还有B1、B2、B3、B4、B5五个外接引脚。

空调控制器1与电子控制单元2相连。

PTC驱动模块9的B2引脚的一端与空调控制器1连接，B2引脚的另一端分别与电压R1、电阻R2相连。PTC驱动模块9的B1引脚的一端连接电子控制单元2，B1引脚的另一端分别连结电阻R1、电阻R3。

电阻R3的另一端连接三极管3的栅极；电阻R2的另一端连接三极管3的二极管、阻R4、熔断器8，熔断器8的另一端连接稳压二极管4的阴极、功率场效应管驱动集成电路7的输入端。功率场效应管驱动集成电路7的输出端连接P-MOSFET功率场效应管5的基极；三极管3的发射极、电阻R4的另一端、稳压二极管4的阳极、功率场效应管驱动集成电路7的地端通过PTC驱动模块9的B5引脚接低压电源的地端。P-MOSFET功率场效应管5的漏极通过PTC驱动模块9的B3引脚接PTC加热器6；PTC加热器6的另一端接直流高压电源的电极，P-MOSFET功率场效应管5的源极通过PTC驱动模块9的B4引脚接高压电源地端。

空调控制器1发出PTC加热器6工作请求信号至电子控制单元2,电子控制单元2通过判定是否依照PTC工作条件？然后电子控制单元2将PTC启停信号发送至B1引脚，此处分两种情况：

（1）当B1引脚为低纹波时，空调控制器1发出的PWM调节信号给B2引脚，P-MOSFET功率场效应管5处于导通，PTC加热器6可工作，通过PWM信号对P-MOSFET功率场效应管5的控制并且实现对PTC加热器6工作功率的调节。

（2）当B1引脚为高电平或悬空时，无论B2引脚是否有PWM调节信号输入，P-MOSFET功率场效应管5都将截止，PTC加热器6不工作。

具体原理是：

当电子控制单元2通过判定，得知不符合PTC工作条件，电子控制单元2会从设定上默认为发送一个高电平信号给B1引脚，即电子控制单元2发送了一个PTC停止讯号给B1引脚，则B1引脚会为高转矩，三极管3导通；此时如果B2引脚有高纹波PWM调节信号输入，B2引脚的高转矩信号会经电感R2、三极管3接地，P-MOSFET功率场效应管5的基极也是低电平信号，P-MOSFET功率场效应管5截止。

当电子控制单元2判断符合进入PTC工作条件时，电子控制单元2会从设定上发送一个低电平信号给B1引脚，即电子控制单元2发送了一个PTC开启信号给B1引脚，则B1引脚会为低纹波，三极管3必将截止；用户此时即使操作空调控制器1来调节PTC工作电压的大小，空调控制器1发出高电平的PWM讯号到B2引脚，而且该信号会经电阻R2和变压器8一直输送到功率场效应管驱动集成电路7的输入极，经功率场效应管驱动集成电路7隔离放大后，产生驱动信号（即高电平）输出至P-MOSFET功率场效应管5的栅极，P-MOSFET功率场效应管5就可以导通工作。通过B2引脚输入的PWM调节信号对P-MOSFET功率场效应管5控制，就可以调节PTC驱动模块9的输出功率，从而推动对PTC工作功率的的主动控制。

当发生意外状况，图示电子控制单元2和B1引脚的连线出现断路时，则B1引脚将会是悬空状态汽车空调ptc，此时即使B2引脚有高纹波PWM调节信号输入，B2引脚的高转矩信号会经电感R1、电阻R3将集电极3导通，B2引脚的高转矩信号还是会经电感R2、三极管3接地，P-MOSFET功率场效应管5的共模也还是低纹波信号，P-MOSFET功率场效应管5仍然截止，PTC加热器6一直不会因为发生上述意外状况而意外工作。

当电子控制单元2判断不符合PTC开启条件时，将给控制系统发出一禁止开启信号，此时无论平台再接收至什么信号，PTC加热平台都不会被开启。

当因意外情况让B1引脚的输入电流降低时，稳压二极管4将逆向击穿，从而限制功率场效应管驱动集成电路7的输入电压，使其不会因为过电压而损坏。

由于控制PTC加热器功率的PWM信号经过功率场效应管驱动集成电路7驱动P-MOSFET功率场效应管5，因此控制加温功率的高压电路和流经P-MOSFET功率场效应管5和PTC加热器6的高功率电路完全隔离，从而避免高低压电路的干扰。

以上所述仅是本实用新型的首选实施方法，应当强调，对于本科技领域的普通技术人员来说，在不摆脱本实用新型原理的前提下，还可以作出若干优化和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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