[发明专利]用于电动车辆的电加热器设备及控制电加热器设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电动车辆的电加热器设备及控制该电加热器设备的方法，更具体地说，涉及这样一种用于电动车辆的电加热器设备及控制该电加热器设备的方法，当控制PTC加热器(正温度系数加热器)的操作时，该电加热器设备及控制该电加热器设备的方法可通过控制占空比来扩展温度控制宽度，并提供均匀分布的温度增量。

背景技术

一般来说，用于车辆的传统加热系统通过如下步骤加热车辆的内部：使热交换介质(发动机冷却液)处于流动通道中，当发动机冷却液通过热交换器时，通过供应到车辆的内部的空气和热交换介质之间进行热交换来升高空气的温度。

近来，已经开发了无污染的电动车辆，该电动车辆不使用燃油因而不会导致污染。然而，迫切需要加热车辆的内部的方法，这是因为：仅通过电机操作的电动车辆的用于冷却电机的冷却液的热值明显低于使用内燃机的普通车辆或混合动力车辆的用于冷却发动机的冷却液的热值。

因此，已经公开了很多技术，这些技术涉及：在不使用温度调节门的情况下，通过位于蒸发器的后面的PTC加热器(正温度系数加热器，在下文中称为‘PTC加热器’)将适于驾驶者关于加热和冷却的要求的温度发送到车辆的内部，作为示例，存在第2010-0038571号韩国专利特许公布。

用于电动车辆的这样的传统PTC加热器使用电池的电能执行加热，并通过改变施加到PTC加热器的电压来控制温度(这被称为‘PWM(脉宽调制)’)。

图1是示出根据现有技术的使用应用于电动车辆的PWM方法的PTC加热器设备10的示意性构造的电路图。

如图1所示，根据现有技术的用于电动车辆的PTC加热器设备10包括：空调控制部分11，用于控制电动车辆的内部的加热、冷却及鼓风；PTC微型计算机12，用于控制高电压开关部分13，开关部分13在根据PTC微型计算机12的开关控制命令开关之后将电池部分(未示出)的电能供应到PTC加热器17；PTC加热器17，执行固定温度的加热。术语“高电压”意思是这样的电力源，利用该电力源可驱动电动车辆和混合动力车辆。

根据现有技术的PTC加热器设备10中的开关部分13包括作为高电压开关元件的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)，根据由IGBT的电流消耗的可允许极限产生的最大输出负载应用多个IGBT。图1示出了3个2kW的IGBT被分成第一开关模块13a至第三开关模块13c以形成最大6kW的PTC加热器的示例。

图2是示出根据现有技术的用于控制PTC加热器设备的温度的占空比控制的曲线图。

如图2所示，在根据现有技术的PTC加热器设备10中，为了均匀的温度分布，相同的输入信号施加到所有IGBT。然而，这样做的问题在于：由于同时控制多个IGBT，所以仅仅形成一个占空比控制区，因此，处于小占空比中的热值变大，且可控制区变小。在图2中，标号‘0’指示PTC加热器17的热值，该热值对应于一个占空比控制区或施加到PTC加热器17的传统上应用于PTC的电功率。

即，由于相同的输入信号被同时施加到3个IGBT，所以以最小占空比产生三次热，因此，减小了在低温的控制宽度。所以，最小热值的宽度变小，因此，在需要针对温度的热值小于最小热值的情况下，在最低控制温度重复执行开/关动作的循环频繁地产生，这增加了功耗。功耗增加的原因在于：当在最低温度操作PTC加热器时，大电流流过小电阻。

图3示出了一个IGBT的脉动电流的曲线图，图4示出了n组IGBT时的脉动电流的曲线图。如图3和图4所示，一个IGBT的脉动电流小，但是当如现有技术那样同时控制n组IGBT时，脉动电流变成N倍，导致电池的寿命缩短。

发明内容

因此，已经提出本发明，以解决在现有技术中出现的上述问题，本发明的目的在于提供一种应用于电动车辆的电加热器设备及控制该电加热器设备的方法，该电加热器设备及控制该电加热器设备的方法可通过扩大PTC加热器的温度控制宽度来扩大低温区的范围，并使针对低温而控制PTC加热器的循环最少。

为了实现上述目的，根据本发明，提供一种用于电动车辆的电加热器设备，该电加热器设备包括：电源部分，安装在电动车辆中；开关控制部分，用于根据空调控制部分的控制命令控制开关部分；开关部分，根据开关控制部分的开关控制信号开关，以将电源部分的电功率供应到加热部分；加热部分，用于接收从开关部分传送的电功率并产生热，其中，开关部分包括多个开关模块，所述多个开关模块被设定为控制加热部分的输出负载，开关控制部分根据目标加热温度顺序地操作一个或多个开关模块。