[实用新型]一种碳纤维红外线自热系统

说明书

一种碳纤维红外线自热系统，该自热系统包括电源模块、温控器、碳纤维自热片、高敏电子温度传感器；其中，温控器包括中央控制器、分控制器、电源输入端子、负载自热片输出端子、高敏传感器端子、自热片工作控制开关、拨码开关；中央控制器，用于进行总控制，判断高敏电子温度传感器反馈的温度数值与拨码开关设置的目标温度的数值关系，根据分控制器计算得到的拟输出功率控制碳纤维自热片输入电流的输入情况，达到温度恒定的控制；碳纤维自热片的碳纤维发热层是由N条碳纤维丝相互交叉后编织而成，通过控制编织碳纤维丝的疏密程度，控制碳纤维自热片发热面积功耗；该自热系统结构简单，体积小、功率低、发热效高，能够实现恒温控制。

技术领域

本实用新型涉及加热装置技术领域，具体涉及一种碳纤维红外线自热系统。

背景技术

近几年各大、中城市轨道交通的不断建设发展，轨道交通车辆各种部件产品市场需求日益强烈，作为冬季城市轨道车辆的重要需求——供热系统，冬季为乘客提供保温保暖热源。传统供热电暖系统为电阻加热形式，其体积大，功耗高，不适合在轨道车辆内过多安装，其安装数量有限；而且，由于有些轨道车辆空间狭小的特殊性，导致无法安装传统供热电暖系统。

碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维中的微晶体在电场作用下，大量碳晶分子团产生“布朗运动”，碳分子之间互相摩擦和碰撞，产生大量热能，从而实现“电能→热能”的转换。碳纤维发热具有较高的电热转换效率，目前碳纤维加热产品的应用非常广泛，但由于现有碳纤维加热产品功耗高(1m²≥700W；)，体积不够小，所以仍不适合在轨道车辆内过多安装，也无法预埋到轨道车辆相应零部件(玻璃钢椅面)内部；另外，现有碳纤维加热产品主要靠通断电流来控制温度变换，温控效果不理想，无法做到恒温控制。

发明内容

鉴于上述技术问题和缺陷，本实用新型的目的在于提供一种碳纤维红外线自热系统，该自热系统结构简单，体积小、功率低、发热效高，且能够实现恒温控制。

为实现上述目的，本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种碳纤维红外线自热系统，包括电源模块、温控器、碳纤维自热片、高敏电子温度传感器；其中，所述电源模块与高压输入电流电连接，用于将高压交流电转变为低压直流电；

所述温控器包括集成在PCB板上的中央控制器、分控制器，安装在温控器外壳上的电源输入端子、负载自热片输出端子、高敏传感器端子、自热片工作控制开关，拨码开关；所述中央控制器，用于进行总控制，对高敏电子温度传感器输入的12位模拟量信号模数计算处理，判断高敏电子温度传感器反馈的温度数值与拨码开关设置的目标温度的数值关系；同时，根据分控制器计算得到的拟输出功率控制碳纤维自热片输入电流的输入情况，实现对碳纤维自热片的发热情况的控制，使其维持在目标温度范围内，达到温度恒定的控制；

所述分控制器与中央控制器电连接，用于根据拨码开关设置的目标温度及中央处理器计算得到的高敏电子温度传感器反馈的温度数值，采用PID算法计算拟输出功率，时时修正碳纤维自热片输出功率；

所述电源输入端子与电源模块电连接，电流通过电源输入端子进入温控器，使温控器开始工作，其中一部分低压直流电通过负载自热片输出端子输出给温控器外接的碳纤维自热片，为碳纤维自热片供电，使碳纤维自热片加热；另一部分低压直流电经过温控器内部的输出稳压电路模块变为DC3.3v直流电，用于启动温控器内部的中央控制器及PCB板上电器元件；

所述负载自热片输出端子与碳纤维自热片电连接；

所述高敏传感器端子与高敏电子温度传感器电连接；

所述拨码开关与中央控制器电连接，用于设定系统温度；

所述碳纤维自热片的碳纤维发热层是由N条碳纤维丝相互交叉后编织而成，通过控制编织碳纤维丝的疏密程度，控制碳纤维自热片发热面积功耗；