[发明专利]用加热元件将热量应用于车辆装置的多种模式

说明书

一种车辆包括加热系统，该加热系统选择性地加热车辆装置，该车辆装置被构造用于由车辆乘员接触或用于由乘员从车辆内部观察车辆外部的周围环境。在一种形式中，车辆装置是方向盘，并且加热系统包含车辆电力供应源，该车辆电力供应源电力地耦合到可再充电能量源以使加热元件通电，相比于仅使用车辆电力供应源和可再充电能量源中的一个，它们在一起使用能够更迅速地增加装置温度。加热系统检测可再充电能量源的耗尽并且用车辆电力供应源给其再充电，同时因为加热元件正在仅由车辆电力供应源通电，所以更缓慢地增加温度。如果温度大于或等于目标水平，则加热元件的通电包括用于大致保持温度目标水平的某些形式的时变调制。

技术领域

本申请涉及车辆设备加热技术，并且更具体地但非排他性地，涉及利用由多个电力源通电的加热元件更迅速地加热车辆装置的技术。另外或供选择地，本发明涉及将热量应用于车辆装置的多种模式。

背景技术

一直期望为车辆乘员(包括车辆乘客和操作者)提供更舒适的操作环境。除了别的以外，这种期望已导致对车辆的乘员舱中的空气温度的更好的控制。不幸地，当存在可感知的热时间常数、当在极其寒冷条件下操作时、或者当执行加温的可用电力有限时，车辆乘员舱的环境控制可以证明是困难的。在寒冷或另外的恶劣天气期间可靠地加热各种车辆设备特征可能是特别具有挑战性的。事实上，特别是在寒冷天气期间，迫切期望更迅速地加热某些车辆装置——特别是被构造成与乘员的皮肤或衣服直接接触的装置。因此，对该技术领域的进一步贡献有持续的需求。

通过从该背景技术转变到本申请的后续部分，一个或多个缩写词、首字母缩略词和/或定义在下面进行阐述并且在被认为适当的情况下通过示例或进一步解释进行补充。除了别的以外，这些定义被提供以：(a)解决在可适用的技术领域中有时受到歧义和/或争议的含义和/或(b)在适用的情况下行使任何指定的发明人的词典自由判断力：

1.“直流电流”(DC)指的是单向的电流、类似单向的电荷的流动、非AC型的电流或不反转方向的电流或电荷流。DC型的电流的幅度可以从零到最大值，最大值取决于汲取这种电流的电力负载、设备供应电流的能力、由这种设备供应的电压的幅度的任何变化等等。在一定程度上，电流由于故障、操作者误差、电抗性负载、电接地不良、噪声等等而暂时非周期性地反转方向；在这种反转之前或之后的任何持续时间的电流是DC型。DC电力供应源源和相关设备的某些部件经常利用防护二极管或其他半导体，该防护二极管或其他半导体防止整个供应或其可能被不可逆地损坏的选择的部件(例如某些车辆供应电池、各种附件等等)的电流反向。即使这样，尽管存在相对短或小的极性反转，但是为了本申请的目的，任何相对长、非周期性的或周期性的持续时间的单向电流仍然被认为是DC。

2.“直流电压”(VDC)指的是提供DC型电流或电荷流的电压或电势、非AC电压、或是不反转极性的电压输出。DC电压的幅度可以在零和最大值之间变化，最大值取决于供应这种DC电压的电力负载、设备供应DC电压的能力、由这种设备供应的电流的幅度(包括这种幅度的任何变化)等等。通常，电力供应源源输出DC电压，该DC电压具有在指定的容差范围内随时间变化保持大致恒定或在指定的幅度范围内供应的幅度。对于许多机动车的典型的标称12VDC车辆电力供应源源，DC电压幅度可能相当大地变化，有时低至当供应仅由高放电的铅酸车辆电池支持时的11VDC到多达来自供应的多相交流发电机的整流输出的15VDC。典型的车辆电力供应源源的VDC幅度可以进一步根据许多因素来进一步变化，这些因素是例如温度、荷电状态和所包括的(如果有的话)一个车辆供应电池(或多个电池)的类型、整流VDC从中得到的任何相关联的交流发电机或马达/发电机的特性、任何电压调节的程度和性质、供应的电力负载、车辆是否是完全电动的和/或是否具有混合动力特性等等。由车辆提供的许多DC电压供应源通过由内燃发动机驱动的三相交流发电机型的发电机的全波整流来产生。这些系统通常包括跨接供应电压的原电池，该原电池在交流发电机接收来自发动机的机械旋转动力时充电。当发动机不运行时，该电池为发动机起动提供电力，为各种车辆配件供电等等。根据在给定的车辆DC电压电力供应源源中提供的电压调节和/或滤波的存在、类型和程度，轻微的电压纹波可能出现在从零幅度水平偏移的通常恒定的DC电压之上——特别是给供应电池充电的车辆供应的那部分。