400V电动汽车PTC加热器（水加热器系列）

 

一、产品概念

 
    保证车内的制暖性能是电动汽车（EV）设计的重要课题之一。传统燃料机车能够利用发动机产生的热量满足车内制暖功能，然而电动汽车没有发动机，需要重新构筑热源。陶瓷PTC是理想的加热器发热元件，正常工作的使用寿命可达10万个小时。

    我们公司所研制的电动汽车PTC水暖加热器，以电为能源，以PTC加热元件为发热体，通过加热防冻液，经由蒸发器向车内提供暖风，暖风柔和舒适，温度稳定适中，使用安全，节能高效。

 

二、产品构成及加热原理

 

    我们公司的水暖加热器是由PTC加热元件、铝合金导热体、防冻液流路、智能恒温控制系统、绝缘材料、ABS塑料外壳等构成。

    如上图所示，启动开关后，冰冷的防冻液进入加热器中，受热温度上升，随后流入蒸发器，在蒸发器中，冷风将防冻液的热量带走，变为暖风，防冻液温度下降。受电动水泵的抽动，防冻液在流路内快速循环，温度逐步上升。

    我们的水加热器使循环中的防冻液，流量大，流速快，这有利于将加热器的进水温度和出水温度的温差减小，蒸发器位置的风温上升的幅度也较小，车内温度上升的更加舒缓均匀，避免因开关暖风导致温差变化过大导致乘客的不适。此外，这套加热系统秉承了燃油汽车的加热系统，大大降低了汽车厂家在生产电动汽车时的改装成本。

 

三、技术优势

1.软启动技术

    德诚EV水加热器采用软启动技术。该技术通过先开启负载的一小部分功率工作，然后慢慢增大百分比，让功率慢慢加大，电源缓慢接上负载。在3~4分钟之内，将防冻液加热到85~ 90℃.这种技术可以减轻冲击电流对电池、电路造成的损坏，有助于延长电池使用寿命。

2.制热效果稳定

    电动汽车的电压在运行中并不是恒定的，而是随着运行中电量的损耗而下降（由400V下降到250V），德诚EV水加热器在250V~400V电压范围之内均可正常使用，制热效果不受影响。 PTC耐高压特性结合我们的控制系统，保证电动汽车在运行全程中稳定供暖，不存在如电热丝产品的发热效果会随着电压下降而明显衰减，发热效果不稳定等现象。

3.智能控制系统

    智能控制系统包含CAN模块、PWM模块等。CAN系统通过CAN收发器与车身控制器连接，接受并解析CAN总线报文，并判断水加热器启动条件和输出功率限制，同时将控制器状态和自诊断信息上传至车身控制器。

       PWM系统与低端驱动器的输入端连接，低端驱动器的输出端与电动加热器功率接口连接，调节PWM输出信号的占空比来控制水加热器的输出功率。伴随着加热过程，系统通过温度传感器实时采集水温信息，不断调节以达到用户要求的风温，类似变频空调一样自动调节输出的功率情况，更加节能。

    例如防冻液在快速循环中，当温度已加热至70~80℃，系统会将发热功率降低至额定功率的40%，有效节省用电量。当水温过低时，重新增加发热功率。

4.水电分离技术，省电更安全。

    德诚EV水加热器采用电路水路平行分层结构，有效的实现水电分离，没有漏水漏电的风险，并最大程度的提高加热器的热效率，将热损耗降至最低，节省用电，更进一步提升了用户的安全使用环境。 

5.线路自检报警系统

    当电动水泵出现故障不工作时，系统自动报警，加热停止。当加热器出现开路或短路等故障时，报警状态通过发送显示代码给主机显示。而且我们还对PTC加热管实行分组保险控制，当其中一根加热管出现故障时，该发热体将被单独断开，其他发热体可正常工作。

6.循环平面加热技术

    我们采用循环平面加热技术，使防冻液受热面积更大，受热更均匀，发热效率显著提高，热转换率提升至90%以上，几乎不存在能量损失。水流量大，流速快，发热体内部不易生水垢，且空间大，不会出现因杂质堵塞水道。

四、产品数据

规格	315mm长 * 163mm宽 * 112mm高
重量	3.7KG
制热功率	5000W
恒定散热温度	85~90℃
与主机通信	CAN-BUS通信协议
高压输入	DC250V~400V
低压输入（控制电路）	DC12V
控制系统	PWM信号控制

 

五、应用案例

请参见浙江盾安实验中心出示的汽车水加热器测试报告（以下为实验数据部分截图）。