[发明专利]用于车辆的加热装置的加热元件组件

说明书

本发明涉及一种用于车辆(3)的加热装置(2)的加热元件组件(1)。本发明基于以下基本思想，即在向PTC加热元件(4、5)供应操作电压之前，通过附加加热装置(6)来加热PTC加热元件(4、5)，直到PTC加热元件(4、5)的操作温度高于极限温度。通过这种方式，能够减小车辆电力系统中出现的电力峰值负荷。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的加热装置的加热元件组件。此外，本发明还涉及一种用于车辆的加热装置的加热元件寄存器并且涉及一种用于车辆的加热装置。此外，本发明还涉及一种操作加热装置的方法。

这种加热元件组件通常包含PTC加热元件以将电功率转换为热量，从而在车辆外部温度较低的情况下对乘客舱进行例如空气调节和/或温度管理。

背景技术

PTC加热元件是被供应有恒定操作电压的电操作的加热元件。PTC加热元件的电阻与PTC加热元件的操作温度之间存在非线性关系，这种非线性关系能够通过特性电阻曲线来描述。该特性电阻曲线在特定极限温度下表现出最小的电阻。当PTC加热元件的操作温度高于极限温度时，PTC加热元件的电阻非线性地上升，并导致PTC加热元件的加热功率的自调节，这是因为在恒定操作电压下，通过电阻的增大，仅有一小电流流过该PTC加热元件。因此，PTC加热元件的优点在于，无需使用常规电阻加热元件即可实现附加的功率调节和/或温度调节。

然而，在已知的现有技术中存在问题的是，当激活PTC加热元件时，PTC加热元件的操作温度至少在一些时刻下对应于极限温度，并且PTC加热元件的电阻因此假定为最小值。根据其遵循的欧姆定律，在恒定操作电压下，流过PTC加热元件的电流假定为最大值。

因此必要的是，整个车辆电力系统，特别是车辆电力系统的部件(诸如导线轨道、电路板、PCB、电力开关元件、晶体管、IGBT、连接器等)，必须针对在激活PTC加热元件时(由于至少在一些时刻下的操作温度是极限温度)的峰值负荷来进行设计。

一方面，这导致例如成本增加，特别是导致车辆电力系统的材料成本增加，这是因为例如必须选择横截面更大的导线轨道，并且另一方面，必须采用针对峰值负荷来设计的电力开关元件(特别是晶体管)，并因此导致了生产成本更高或购买成本更高。另一方面，车辆电力系统由多条导线轨道组成，这些导线轨道通过其更大的横截面也导致了电力系统的重量增加，特别是导致了车辆的重量增加。

本发明的目的在于提出一种用于车辆的加热装置的加热元件组件的改进或至少替代的实施例，其特别是在电力峰值负荷方面进行了优化和/或其使得车辆电力系统的配置可以更具成本效益和/或减轻其配置的重量。

根据本发明，该问题通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。

发明内容

本发明基于以下总体思想，即在向PTC加热元件供应操作电压之前，经由附加加热装置来加热PTC加热元件，直到PTC加热元件的操作温度高于极限温度。通过这种方式，能够降低车辆电力系统中出现的电力峰值负荷。

根据本发明的用于车辆的加热装置的加热元件组件包含用于加热流体的至少一个第一PTC加热元件和用于加热流体的至少一个第二PTC加热元件。流体能够例如由气体流(特别是空气流)和/或液体流(特别是冷却剂流和/或冷却水流)形成。

PTC加热元件能够形成电操作的加热元件，其能够例如被供应有电操作电压，特别是被供应有恒定操作电压。

PTC加热元件也能够形成为自调节加热元件和/或操作为自调节加热元件。在此，自调节是指在没有任何附加调节或控制装置的情况下，PTC加热元件不超过预定的最高操作温度。

PTC加热元件的电阻与PTC加热元件的操作温度之间具有非线性关系。这种非线性关系能够例如通过PTC加热元件的特性电阻曲线来描述。该特性电阻曲线在特定极限温度下表现出最小的电阻。