[发明专利]控制交流PTC加热器的装置和方法、交流设备以及车辆

说明书

本发明公开了一种控制交流PTC加热器的装置和方法、交流设备以及车辆，控制交流PTC加热器的装置，包括：过零检测模块，用于检测为交流PTC加热器供电的交流电信号的过零点信号；驱动模块，驱动模块包括用于控制交流PTC加热器的可控开关；控制模块，控制模块与过零检测模块和驱动模块连接，用于获取所需加热功率，根据所需加热功率获得驱动可控开关的目标移相角，响应于过零点信号，根据目标移相角控制可控开关的导通时间，以使得交流PTC加热器输出所需加热功率。本发明实施例的控制交流PTC加热器的装置，通过设置交流PTC加热器，满足热泵系统低温制热的热能补给，满足制热需求，技术成熟、成本低，且适用范围广。

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种控制交流PTC（Positive TemperatureCoefficient，正温度系数）加热器的装置和方法、交流设备以及车辆。

背景技术

电动车辆的主要动力源自电池包，供电形式多为直流电，车辆中的用电负载大多为直流负载。其中，高压直流负载一般包括电机控制器、DC/DC（direct current/directcurrent，直流转直流）变换器、空调PTC（Positive Temperature Coefficient，正温度系数）加热器和车载电源总成等。高压直流负载中空调PTC加热器可使用交、直流供电，但是，直流PTC加热器工作功率受电池包总电压影响，不同电池电压平台很难将PTC平台化及标准化，同时PTC芯体生产工艺不够成熟，而交流PTC供电电压是220V市电，供电电压统一，容易实现PTC芯体平台化及标准化，交流PTC在家用空调中大量使用，技术相对直流PTC芯体制造工艺成熟。在空调热管理系统中，由于热泵的热能转换效率较高、电耗小，热泵方案越来越成为空调热管理主流管理方案，但热泵方案存在低温制热效果差的短板，而采用直流PTC加热器辅助加热，成本较高且适用范围小，若取消直流PTC加热器，又容易导致热泵正常制热量不足，无法满足乘员舱温度需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提出一种控制交流PTC加热器的装置，通过控制交流PTC加热器，满足对热泵系统在低温制热的补热，满足热需求，技术成熟、成本低，且适用范围广。

本发明的目的之二在于提出一种控制交流PTC加热器的方法。

本发明的目的之三在于提出一种交流设备。

本发明的目的之四在于提出一种车辆。

为了达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的控制交流PTC加热器的装置，包括：过零检测模块，用于检测为所述交流PTC加热器供电的交流电信号的过零点信号；驱动模块，所述驱动模块包括用于控制所述交流PTC加热器的可控开关；控制模块，所述控制模块与所述过零检测模块和所述驱动模块连接，用于获取所需加热功率，根据所述所需加热功率获得驱动所述可控开关的目标移相角，响应于所述过零点信号，根据所述目标移相角控制所述可控开关的导通时间，以使得所述交流PTC加热器输出所述所需加热功率。

根据本发明实施例的控制交流PTC加热器的装置，设置可控开关，并且通过控制目标移相角控制可控开关的导通时间，进而控制交流PTC加热器的输出所需加热功率。通过采用控制开关与交流PTC加热器组合的结构，可实现对交流PTC加热器工作功率的无极控制，满足对热泵系统在低温制热的补热，满足热需求，此外，采用交流PTC加热器，适用范围较广，具有技术成熟、生产制造合格率高且硬件成本等优点，还可以提升制热效果。

在本发明的一些实施例中，所述过零检测模块包括：变压器，所述变压器的初级线圈与交流供电端连接；过零检测单元，所述过零检测单元的第一端与所述变压器的次级线圈连接，用于根据所述交流电信号的周期变化输出过零检测信号；输出单元，所述输出单元的第一端与所述过零检测单元的第二端连接，所述输出单元的第二端与所述控制模块连接，用于接收所述过零检测信号输出的过零点信号。