[发明专利]一种电加热器、除霜器、空调供暖系统及汽车

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车空调系统供暖领域，更具体地说，涉及一种电加热器、除霜器、空调供暖系统及汽车。 

背景技术

在燃油汽车中，冬天汽车的除霜和取暖是采用独立热源式（燃油）加热系统或余热式（利用发动机冷却水或废气余热）加热系统。这两种汽车加热取暖系统都需要依赖于汽车的发动机，也就是说要在发动机工作的状态下，才能实施汽车内的除霜、除雾和取暖，一旦发动机停止工作，除霜、除雾和取暖也就无法实现。另外，这种取暖系统的取暖效率很低，其结构也较为复杂，在冬季时启动发动机后需要6-10分钟才能供热，尤其是除霜，汽车前挡风玻璃完成除霜需要发动机工作一段的时间后才能供热，这不仅浪费燃油，也影响安全驾驶。

近年来，由于节能和减排的要求，电动汽车和混合动力车成为汽车领域的发展方向。混合动力车在发动机停转时也会需要除霜、除雾和取暖，纯电动车由于没有发动机，不能采取传统方式除霜、除雾和取暖，而且目前的电动车的电池储电量不多，用其放电取暖，会消耗过多的电量，缩短其行驶里程。因而制作适合电动汽车和混合动力车使用的加热系统成为本领域技术人员的研究课题。

PTC电加热器利用恒温加热PTC热敏电阻的特性，在中小功率加热场合，PTC电加热器具有恒温发热、无明火、热转换率高、受电源电压影响极小、自然寿命长等传统发热元件无法比拟的优势，在电加热汽车空调采暖除霜模式中得到较多应用，例如e6、K9、Leaf、Volt、i-MiEV、PRIUS等，其已成为目前该领域一种相对较好的电动汽车供暖方式。但在电动汽车领域PTC电加热器使用环境复杂，使用寿命要求十年以上，工作电压也更高，例如比亚迪电动汽车普遍额定工作电压范围在320V~540V，某些极限情况下，整车电压甚至在600V以上。为了保证电动汽车在涉水、遇洪被浸等极端环境下风冷PTC加热器能够不对车内或周边人员造成电击意外伤害，防水型风冷PTC电加热器的开发要求被提出，并引起重视。电动汽车使用的PTC风冷加热器防水等级要求达到IPX7。

现有一种适合电动汽车或混合动力汽车除霜和取暖的电加热器，包括：与汽车空调系统出风口相适配的框架，在框架内排列有多个铝散热条，多个具有扁平壳体的PTC（Positive Temperature Coefficient，正温度系数）电加热管被夹持在各个铝散热条之间，所述铝散热条以钎焊或者灌胶的方式与PTC电加热管的壳体连接固定，这种电加热器能够满足电动汽车或混合动力汽车的使用要求，安全可靠、发热效率高，能够有效节约电量。但是由于PTC电加热管和铝散热条是以钎焊的方式连接固定，存在虚焊、焊接不牢等问题，不能适应汽车在颠簸的路况下长时间使用，并且，但PTC电加热管和铝散热条不能形成良好的接触，PTC电加热管和铝散热条之间的导热性能差，铝散热条的散热效果差。，且现有的电加热器的安全性能较差，表面带电，存在严重的安全隐患，使用电压也较低，电压普遍≤220VAC，不能满足高电压的使用要求，特别是防水性能差，防水级别小于IP5，在潮湿的环境下，易老化，产品寿命一般在三年左右，安全性能低，在80%以上的湿度下，电加热器表面会带电，严重威胁驾驶员及乘客的安全性能。也有将PTC热敏电阻安装在芯管中，然后将芯管和铝散热条排列在框架中组成电加热器，其中，在芯管的两端填充硅胶并罩有绝缘壳体，将PTC元件等带电部件完全密封在芯管之内，不会与水、灰尘等接触，提高电加热器的安全性能，但其电加热器的金属端子还是裸露在空气中，在潮湿的环境下容易漏电以及短路，安全性无法保证，而电动汽车空调系统工作电压较高，潮湿的环境下更容易故障，给乘客以及驾驶员造成安全威胁，其防水性能仅为IPX4以下，也并未达到理想要求，同时由于提高其防水性，其综合性能例如耐击穿、耐压值等性能却有降低。

发明内容

本发明为了解决现有电加热器的防水性能未达到理想要求，但产品的综合性能却有降低的技术问题，提供一种防水性能能达到IPX7级，且综合性能例如耐高电压性能、振动性能等仍较优的电加热器、除霜器、空调供暖系统及汽车。

本发明的第一个目的是提供一种电加热器，该电加热器包括：框架及框架内的主体部件，所述主体部件包括并排放置有若干散热条和若干发热元件，所述散热条与发热元件间隔设置；所述发热元件包括芯管及安装于芯管内的PTC热敏电阻；所述芯管与相邻的散热条之间设有导热硅胶，所述芯管与所述散热条通过所述导热硅胶相粘结；所述主体部件用于连接电流的端部包覆有密封防水胶框，所述防水胶框位于框架内。