[实用新型]一种方向盘自动温控发热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在方向盘上能够自动温控发热的装置，属于汽车设备技术领域。 

背景技术

现在轿车方向盘基本机构为内部高强度金属管、外部包真皮材质的方向盘套，整体导热较快。在寒冷天气起动、驾驶汽车时，一方面车内环境温度较低，感觉冻手；另一方面因方向盘与驾驶人员的手部直接接触，手心的热量迅速传导至方向盘上，会令人感到刺骨的寒冷。普通的做法是在方向盘加装保温套，以及驾驶人员戴手套，这些方法只能部分隔绝手上的热量向方向盘上传导，并不能带来温暖，效果有限。部分高端车型（奔驰E级、宝马7系以上）配备了电热丝材质的方向盘电加热装置，可以用方向盘上开关按钮控制启停，使方向盘上能持续产生热量，但此装置存在以下缺点：电热丝热效率较低，易被腐蚀而断丝，电加热装置需要人为频繁控制启停，影响驾驶员集中注意力。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种方向盘自动温控发热装置，该装置能够根据设定的温度自动发热，使方向盘保持适宜的操作温度。 

解决上述技术问题的技术方案是： 

一种方向盘自动温控发热装置，它由发热带、温度传感器、温控开关、单片机、降压模块组成，发热带的发热材质为碳纤维电热丝，发热带内部结构为平行的铜电极带作为正负电极，正负电极之间连接网状碳纤维电热丝，正负电极用导线引出，碳纤维电热丝外敷绝缘无纺布材质外层，发热带固定在方向盘的真皮套内部，发热带的电极与温控开关相连接，温度传感器放置在发热带内，温度传感器的信号输出端与单片机的信号输入端相连接，单片机的信号输出端连接温控开关的控制端。

上述方向盘自动温控发热装置，所述温控开关为场效应管，场效应管的漏极和源极分别接发热带的负极和接地，场效应管的栅极接单片机的信号输出端。 

上述方向盘自动温控发热装置，它的电源由汽车电源经方向盘游丝引入方向盘内提供，其中发热带直接与引入的汽车电源相连接，引入的汽车电源通过降压模块后与温控开关3、单片机4相连接。 

本实用新型的有益效果是： 

本实用新型的发热带采用碳纤维电热丝，具有发热均匀、热效率高的优点，温度传感器和单片机能够自动控制发热量，使汽车方向盘的外表始终保持在一个舒适的温度范围，解决了冬季开车冻手的问题，同时自动温度控制装置不需要驾驶员频繁的控制加热开关的开停，避免影响驾驶员的注意力，有利于安全行车。本实用新型具有成本低廉、结构简单、运行可靠、无需操作、无需维护等优点，可以方便的实现新车型批量标配以及在用汽车的升级改造，在汽车行业具有较大的推广价值，应用前景广阔。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

图中标记如下：发热带1、温度传感器2、温控开关3、单片机4、降压模块5、碳纤维电热丝6、电极7、绝缘无纺布8、控制模块9。 

具体实施方式

图中显示，本实用新型由发热带1、温度传感器2、温控开关3、单片机4、降压模块5组成。发热带1与温控开关3相连接，温度传感器2放置在发热带1内，温度传感器2的信号输出端与单片机4的信号输入端相连接，单片机4的信号输出端连接温控开关3的控制端，温控开关3、单片机4和降压模块5组成控制模块9。 

图中显示，发热带1的发热材质为碳纤维电热丝6，发热带1内部结构为平行的铜电极带作为正负电极7，正负电极7之间连接网状碳纤维电热丝6，正负电极7用导线引出，碳纤维电热丝6外敷绝缘无纺布8材质外层，实现发热带1与方向盘本体的电气隔离。碳纤维电热丝6与普通电热丝相比，有以下优势：1)热效率高，碳纤维对电能转换可以达到99%以上，将消耗的电能高效转变为热量。2)强度高，碳纤维的强度比金属丝高6～10倍，不易发生折断。3）网状发热结构，使热量产生的更加均匀，实现热量从掌心到指尖的同时传导，使人体感觉舒适，不会局部过热。发热带1固定在方向盘的真皮套内部。 

图中显示，温控开关3为场效应管，场效应管的漏极和源极分别接发热带1的电极7和接地，场效应管的栅极为控制端，场效应管的栅极接单片机4的信号输出端。降压模块5与引到方向盘内的汽车电源相连接，温控开关3、单片机4与降压模块5相连接，使用降压后的电源。 

本实用新型的工作原理为： 

单片机4内部存储控制程序，温度传感器2放置在发热带1内部，按照单片机4的控制进行定期测温，并将数据传输给单片机4。单片机4将得到的温度与程序设定温度进行比对，控制温控开关3场效应管的开关状态，实现发热带1的发热量可控。本实用新型实现发热装置的全自动温度控制，并按照程序设定加热、大电流保温、小电流保温、停止加热4个挡位，4个状态根据温度自动切换，无需人为调整。整个系统设定的测温控制周期为1.5秒，实现根据温度对加热电流的快速调整，保证了方向盘外表温度基本恒定，提高了驾驶舒适性，并且不需要驾驶员任何操作，有利于驾驶的安全性。整个控制模块9采用贴片元件设计，控制模块9面积与5角硬币大小相近，易于安放在方向盘内部。