[发明专利]一种PTC电热元件、电加热装置以及电动车

说明书

技术领域

本发明涉及加热装置领域，尤其涉及一种用于电动车的PTC电热元件以及电加热装置。

背景技术

传统燃油汽车的空调供暖系统通常以尾气余热或发动机冷却循环水的余热作为热源并引入热交换器，将送风机送来的空气与热交换器进行热交换，加热后的空气送入车内，达到供暖、除雾、除霜以及为其他需要热源的部件加热的目的。然而，随着纯电动车和混合动力车的应用，特别是对于纯电动车来说，其工作时没有足够的余热供汽车内部采暖，此外，冬天极冷的环境下，汽车启动前需要除霜以及除雾同样需要热源，因此需在电动压缩机制冷的基础上增加电辅助加热装置。

现有的电加热装置包括壳体、以及放置于所述壳体中的数个PTC电热元件，PTC（正温度系数）电热元件的特点是，其电阻率在某个一定的温度范围内时基部保持不变，而当温度达到PTC元件的居里温度附近时，其电阻率会在较窄的温度范围内迅速增大，接近绝缘体。目前PTC元件分为陶瓷PTC和聚合物PTC，通常使用陶瓷PTC作为加热元件，其具有自控温发热、安全无明火，不易燃烧，无安全隐患等特点，并且在环境温度提高后可自动降低发热功率，达到自动节能的效果，是一种较为理想的电加热材料。

CN100567843C公开了一种电热装置，所述电热装置具有壳体，其中电热装置的至少一个电热元件牢固地保持在该壳体中并通过分隔壁与保持在循环腔中的介质完全隔开，该分隔壁将壳体分成为加热室和循环腔。循环腔具有分别用于引入和排出介质的进口和出口。电热元件优选为PTC电热元件并通过夹紧力被保持在分隔壁形成的凹部中；参阅该公开文献的附图3及图4，该电热装置的电热元件包括彼此平行布置的两个电绝缘板、布置在这些板之间的至少一个PTC元件、以及两个接触板（即电极板），所述接触板抵靠在所述至少一个PTC元件的两侧上并且布置在所述至少一个PTC元件与所述电绝缘板之间。在该公开文献中，所述至少一个PTC元件通过位于其两侧的两个接触板夹持固定，然而，当电热元件包括数个PTC元件时，数个PTC元件由于存在厚度不一致或者放置位置不合适等因素而难以固定；并且由于PTC元件对温度很敏感，数个PTC元件的加热效应不是完全相同的，数个PTC元件在工作时，如果相互接触会相互影响，造成该数个PTC元件的性能得不到完全发挥。另外，PTC元件用于电动车，要求PTC元件为高压PTC元件，在高压环境中，为了避免两个电极板之间出现拉弧放电的现象，达到安全标准，对两个电极板之间的间距要求很严格，然而增加两个电极板之间的间距，会造成PTC元件的体积过大。

发明内容

本发明为了解决现有的电热元件的数个PTC元件通过位于其两侧的两个接触板夹持固定，固定不牢靠，并且数个PTC元件在工作时会相互影响，导致PTC元件的性能无法充分发挥的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种PTC电热元件，包括PTC加热组件、设于PTC加热组件两侧的两个电极板；其中，所述PTC加热组件包括绝缘固定框架以及数个PTC元件，所述绝缘固定框架形成有数个固定单元，所述数个PTC元件分别固定于所述数个固定单元中。

在所述的PTC电热元件中，优选地，所述绝缘固定框架包括数条第一分隔条和数条第二分隔条，所述数条第一分隔条平行间隔设置，所述数条第二分隔条平行间隔设置，并且所述第一分隔条与所述第二分隔条垂直交叉设置；所述数个固定单元由所述数条第一分隔条和数条第二分隔条分隔形成。

在所述的PTC电热元件中，优选地，相邻的两个PTC元件之间通过所述第一分隔条或者第二分隔条隔开。

在所述的PTC电热元件中，优选地，所述数条第一分隔条沿PTC元件的宽度方向设置，相邻的两条第一分隔条之间的间距等于PTC元件的宽度；所述数条第二分隔条沿PTC元件的长度方向设置，相邻的两条第二分隔条之间的间距等于PTC元件的长度。

在所述的PTC电热元件中，优选地，所述数条第一分隔条和/或数条第二分隔条的厚度等于PTC元件的厚度。

在所述的PTC电热元件中，优选地，所述绝缘固定框架采用导热系数为0.02W/（m·K）~5.0W/（m·K）的有机聚合物制成。

在所述的PTC电热元件中，优选地，所述绝缘固定框架由有机硅或者聚酰亚胺注塑成型；所述PTC元件为陶瓷PTC。

在所述的PTC电热元件中，优选地，所述绝缘固定框架固定于两个电极板之间，所述两个电极板中至少一个电极板为梯形板，所述梯形板朝向绝缘固定框架的内侧面为竖直面，远离绝缘固定框架的外侧面为斜面。