电动汽车用PTC水暖加热系统

发布时间：2020-07-26 09:22

【摘要】：随着地球环境和能源问题的不断加剧,目前世界各国及汽车厂商正在不断加大对新能源汽车的研究力度。纯电动汽车作为一种最具潜力的新能源汽车,目前其相干领域的技术已经十分成熟,但仍有一定的发展空间,尤其是空调系统~([1])。由于纯电动汽车无法利用发动机的余热来对汽车内部供暖,所以空调制热系统的设计具有一定的挑战性。目前汽车厂商采用以PTC为核心发热材料的辅助设备对汽车内部进行供暖,但这必然会消耗一定电能,影响电动汽车续航能力。基于以上背景,本文设计了一款电动汽车用PTC水暖加热系统。内容主要包含发热装置、硬件、软件三个方面。发热装置设计主要依靠CAD软件完成装置设计,设计重点在于降低装置水阻,提高加热效率;硬件电路方面设计涉及电流采样、过流保护、温度采集、数据存储、RS485通信等技术;软件方面主要包含温度控制和界面设计两方面内容。温度控制方面,本系统采用三级控温策略,并移植PID算法实现精确控温。界面设计方面本系统主要基于μCOS-Ⅱ操作系统和μCGUI图形接口实现。本文在最后对系统进行了调试和总结,并对系统不足的地方提出了改进的思路。总体来看,本系统的性能主要体现在三个地方。结构方面,本系统具有很高的安全性,且加热效率高,能耗低;硬件电路方面,本系统实现了对发热装置的有效控制和保护;软件方面,本系统为用户提供了友好的操作界面,用户不仅可以通过界面对系统进行控制,还可以通过界面进行有效的监测,以便于对系统进行更新和维护。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.72
【图文】：

阻温特性曲线

图 1-1 阻温特性曲线具有上述特性外还有十分显著的特点。主要包括以下几个灵敏。（2）无明火，具有很高的安全性。（3）耐电压能（4）无极性，交直流通用。（5）PTC 具有自我恢复功能电流范围广，适用于各种设备。正因为 PTC 具有如此良用 PTC 做为电动汽车供暖装置的发热源。本课题所设计也为 PTC 热敏电阻。理器 ARM进步，物联网、人工智能等领域的兴起，嵌入式微处理17]。ARM 处理器广泛具有体积小，功耗低，性能好等特用需求。器种类有很多，传统的处理器包括 ARM7，ARM9 等[18]

系统总体设计,方案,智能温控,水暖

这两个指标影响巨大。电动汽车的空调系统可分为制冷统在设计上更具挑战[25]。市场环境的考虑，本论文主要是对电动汽车的水暖加热系统结构、硬件电路和控制软件等方面，力图设计出一智能性高的产品。思路场上的一些水暖加热器的控制系统与加热系统封装在了的，存在很大安全隐患，且不利于电路的维修。本文所离。如图 2-1 所示，整个系统包含发热装置和智能温控组 PTC 加热器，其电极由两侧引出。智能温控系统与做不但提高了系统的安全性，也增加了系统的可扩展性，用于测试水箱内温度。

热装置,设计方案,水箱,加热器

本文不多叙述。再次强调下，本文所述装置仍需配备车载逆变器使用。系统发热装置设计方案本系统在结构方面的设计主要基于以下几方面的考虑：（1）尽可能降低水系统功耗。（2）PTC 加热器应该具有很好的发热和散热效果。（3）PTC 发该具备良好的绝缘性，以保证装置的完全可靠。（4）PTC 加热器与水箱组该足够合理，尽可能大的提高水箱内部单位面积上的发热功率。（5）水暖内部易产生水垢，因而整个系统装置应该具有较高的可维护性，方便用户清洗或更换。如图 2-2 所示，为本文所述加热系统。整个水箱 1 内部共有五组 PTC 加热加热器 2 直接放入腔体内，液体通过进出水口 3 进行循环，水流方向垂直于器 2，这样在保证流入的水能够被有效的加热前提下，水阻也不会很大。

【参考文献】