专利名称：一种电动汽车空调用ptc加热器驱动模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车空调用PTC加热器驱动和控制模块，具体说为电动汽车空调用PTC加热器驱动模块。
背景技术：
随着全球能源日趋紧张，各国节能减排的法规越来越严格，电动汽车已成为汽车解决能源问题的一个发展方向。空调系统作为电动汽车功耗最大的辅助子系统，其功耗占所有辅助子系统功耗的60% 70%，因此，电动空调的控制系统在满足用户舒适性需求的同
时，尽可能的节省能源就至关重要。传统汽车与电动汽车空调系统的采暖方式区别在于电动汽车没有发动机的余热可以利用，需采用热泵型空调系统或辅助PTC加热器；若使用PTC加热器，目前，对其工作状态的控制主要通过直流高压继电器来实现，而直流高压继电器成本高，且PTC —旦被开启，只能以全功率状态工作，不能随使用环境需求进行加热量调节，形成巨大的功耗浪费。
发明内容
发明目的本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种可使PTC功率连续变化的驱动和控制模块。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案一种电动汽车空调用PTC加热器驱动模块，它包括空调控制器、电子控制单元和PTC驱动模块；PTC驱动模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管、稳压二极管、P-MOSFET功率场效应管、功率场效应管驱动集成电路、熔断器，并有B1、B2、B3、B4、B5五个外接引脚；PTC驱动模块与电子控制单元相连；PTC驱动模块的B2引脚一端与空调控制器连接，B2引脚的另一端分别与电阻R1、电阻R2相连；PTC驱动模块的BI引脚一端与电子控制单元连接，BI引脚的另一端分别连接电阻R1、电阻R3，电阻R3的另一端连接三极管的基极；电阻R2的另一端分别连接三极管的集电极、电阻R4和熔断器，熔断器的另一端连接稳压二极管的阴极、功率场效应管驱动集成电路的输入端；功率场效应管驱动集成电路的输出端连接P-MOSFET功率场效应管的栅极；三极管的发射极、电阻R4的另一端、稳压二极管的阳极、功率场效应管驱动集成电路的地端通过PTC驱动模块的B5引脚接低压电源的地端；P-M0SFET功率场效应管的漏极通过PTC驱动模块的B3引脚连接PTC加热器，PTC加热器的另一端接直流高压电源的正极；P_M0SFET功率场效应管的源极通过PTC驱动模块的B4引脚接高压电源地端。有益效果I、用P-MOSFET功率场效应管代替电磁继电器，开关速度快，运行时无冲击和噪声。2、通过调节P-MOSFET功率场效应管的开通和关断时间，从而对流经PTC加热器的平均电流，调节PTC加热器的加热功率。
3、增加该驱动模块，可以省去成本高昂的直流高压继电器，降低成本。4、本发明采用PWM信号传输方式的P-MOSFET功率场效应管驱动装置，在PTC加热器工作时，本发明的驱动模块可以根据实际采暖需求适时调节PTC工作功率，在保证乘员采暖舒适度需求的前提下尽可能的降低PTC加热器能耗，空调加热量的可调节性也更加人性化。
图I为本发明的电路结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图I对本发明做更进一步的解释。本发明公开了一种电动汽车空调用PTC加热器驱动模块，它主要由空调控制器I、 电子控制单元2、PTC驱动模块9构成。PTC驱动模块9包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管3、稳压二极管4、P-M0SFET功率场效应管5、功率场效应管驱动集成电路7、熔断器8 ；PTC驱动模块9还有BI、B2、B3、B4、B5五个外接引脚。空调控制器I与电子控制单元2相连。PTC驱动模块9的B2引脚的一端与空调控制器I连接，B2引脚的另一端分别与电阻R1、电阻R2相连。PTC驱动模块9的BI引脚的一端连接电子控制单元2，B1引脚的另一端分别连接电阻R1、电阻R3。电阻R3的另一端连接三极管3的基极；电阻R2的另一端连接三极管3的集电极、阻R4、熔断器8，熔断器8的另一端连接稳压二极管4的阴极、功率场效应管驱动集成电路7的输入端。功率场效应管驱动集成电路7的输出端连接P-MOSFET功率场效应管5的栅极；三极管3的发射极、电阻R4的另一端、稳压二极管4的阳极、功率场效应管驱动集成电路7的地端通过PTC驱动模块9的B5引脚接低压电源的地端。P-MOSFET功率场效应管5的漏极通过PTC驱动模块9的B3引脚接PTC加热器6 ；PTC加热器6的另一端接直流高压电源的正极，P-MOSFET功率场效应管5的源极通过PTC驱动模块9的B4引脚接高压电源地端。空调控制器I发出PTC加热器6工作请求信号到电子控制单元2，电子控制单元2通过判断是否符合PTC工作条件？然后电子控制单元2将PTC启停信号发送到BI引脚，此处分两种情况(I)当BI引脚为低电平时，空调控制器I发出的PWM调节信号给B2引脚，P-MOSFET功率场效应管5处于导通，PTC加热器6可工作，通过PWM信号对P-MOSFET功率场效应管5的控制从而实现对PTC加热器6工作功率的调节。(2)当BI引脚为高电平或悬空时，无论B2引脚是否有PWM调节信号输入，P-MOSFET功率场效应管5都将截止，PTC加热器6不工作。具体原理是当电子控制单元2通过判断，得知不符合PTC工作条件，电子控制单元2会从设置上默认为发送一个高电平信号给BI引脚，即电子控制单元2发送了一个PTC停止信号给BI引脚，则BI引脚会为高电平，三极管3导通；此时即使B2引脚有高电平PWM调节信号输入，B2引脚的高电平信号会经电阻R2、三极管3接地，P-MOSFET功率场效应管5的栅极也是低电平信号，P-MOSFET功率场效应管5截止。当电子控制单元2判断符合开启PTC工作条件时，电子控制单元2会从设置上发送一个低电平信号给BI引脚，即电子控制单元2发送了一个PTC开启信号给BI引脚，则BI引脚会为低电平，三极管3必将截止；用户此时如果操作空调控制器I来调节PTC工作功率的大小，空调控制器I发出高电平的PWM信号到B2引脚，而且该信号会经电阻R2和熔断器8 一直输送到功率场效应管驱动集成电路7的输入极，经功率场效应管驱动集成电路7隔离放大后，产生驱动信号(即高电平)输出到P-MOSFET功率场效应管5的栅极，P-MOSFET功率场效应管5就可以导通工作。通过B2引脚输入的PWM调节信号对P-MOSFET功率场效应管5控制，就可以调节PTC驱动模块9的输出功率，从而实现对PTC工作功率的的主动控制。当出现意外情况，图示电子控制单元2和BI引脚的连线出现断路时，则BI引脚将会是悬空状态，此时如果B2引脚有高电平PWM调节信号输入，B2引脚的高电平信号会经电阻R1、电阻R3将三极管3导通，B2引脚的高电平信号还是会经电阻R2、三极管3接地， P-MOSFET功率场效应管5的栅极也还是低电平信号，P-MOSFET功率场效应管5仍然截止，PTC加热器6仍然不会因为出现上述意外情况而意外工作。当电子控制单元2判断不符合PTC开启条件时，将给控制系统发出一禁止启动信号，此时无论系统再接收到什么信号，PTC加热系统都不会被启动。当因意外状况使BI引脚的输入电压过高时，稳压二极管4将反向击穿，从而限制功率场效应管驱动集成电路7的输入电压，使其不会因为过电压而损坏。由于控制PTC加热器功率的PWM信号经过功率场效应管驱动集成电路7驱动P-MOSFET功率场效应管5，因此控制加热功率的低压电路和流经P-MOSFET功率场效应管5和PTC加热器6的高电压电路完全隔离，从而防止高低压电路的干扰。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电动汽车空调用PTC加热器驱动模块，其特征在于它包括空调控制器(I)、电子控制单元(2)和PTC驱动模块(9);PTC驱动模块(9)包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管(3 )、稳压二极管(4 )、P-MOSFET功率场效应管(5 )、功率场效应管驱动集成电路(7)、熔断器(8)，并有B1、B2、B3、B4、B5五个外接引脚； PTC驱动模块(9)与电子控制单元(2)相连； PTC驱动模块(9)的B2引脚一端与空调控制器(I)连接，B2引脚的另一端分别与电阻R1、电阻R2相连； PTC驱动模块(9)的BI引脚一端与电子控制单元(2)连接，BI引脚的另一端分别连接电阻R1、电阻R3，电阻R3的另一端连接三极管(3)的基极； 电阻R2的另一端分别连接三极管(3)的集电极、电阻R4和熔断器(8)，熔断器(8)的另一端连接稳压二极管(4)的阴极、功率场效应管驱动集成电路(7)的输入端；功率场效应管驱动集成电路(7)的输出端连接P-MOSFET功率场效应管(5)的栅极； 三极管(3)的发射极、电阻R4的另一端、稳压二极管(4)的阳极、功率场效应管驱动集成电路(7)的地端通过PTC驱动模块(9)的B5引脚接低压电源的地端； P-MOSFET功率场效应管(5)的漏极通过PTC驱动模块(9)的B3引脚连接PTC加热器(6)，PTC加热器(6)的另一端接直流高压电源的正极； P-MOSFET功率场效应管(5)的源极通过PTC驱动模块(9)的B4引脚接高压电源地端。
全文摘要
本发明公开一种电动汽车空调用PTC加热器驱动模块，包括PTC驱动模块，PTC驱动模块B2引脚一端连空调控制器，另一端连电阻R1、R2；B1引脚一端连电子控制单元，另一端连电阻R1、R3，电阻R3另一端连三极管基极；电阻R2另一端接三极管集电极、电阻R4和熔断器，熔断器另一端接二极管阴极、功率场效应管驱动集成电路输入端；功率场效应管驱动集成电路输出端接功率场效应管栅极；三极管发射极、电阻R4、二极管阳极、功率场效应管驱动集成电路地端接地；功率场效应管漏极接PTC加热器；功率场效应管源极接地。本发明用P-MOSFET功率场效应管代替电磁继电器，开关速度快，运行时无冲击和噪声。
文档编号H03K19/017GK102931968SQ20121038759
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者王大健, 康志国 申请人:南京协众汽车空调集团有限公司