电加热器及其测温结构以及电动车辆的制作方法

1.本技术涉及电加热器领域，更具体地说，涉及一种电加热器及其测温结构以及电动车辆。


背景技术：

2.在电动车辆中，通常设置有电加热器来实现对车内环境的温度控制。该电加热器与电动车辆的动力电池电连接或与除霜除雾系统/供暖系统连接，由电加热器中的电发热装置将电能转换为热能，再经由导热介质通过车内散热系统将热量传递给车内环境，以实现对车内环境的温度控制。
3.其中，电加热器可以通过水作为导热介质，使用时通常需要对电加热器的水温(例如进口水温、出口水温)进行测量。现有技术中，通常在电加热器的流道侧壁上开设测量孔，将热电偶等测量元件插入测量孔内，测量元件通过线束连接到电加热器的成品线路板(pcba)上，以实现温度采集。但由于电加热器的水温较高以及存在电磁干扰，因而对线束的要求较高。并且，由于需要布置线束，对电加热器的生产工艺而言，增加了操作工序和复杂度，降低了生产效率。此外，由于需要使用线束以及连接线束和pcba的板端连接器等零部件，增加了生产成本。
4.因此，如何提高简化电加热器的测温结构成为本领域需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提出了一种电加热器的测温结构，以简化结构、降低成本。
6.根据本技术，提出了一种电加热器的测温结构，所述测温结构包括：壳体，所述壳体限定所述电加热器的流道；成品线路板，所述成品线路板设置在所述壳体的限定所述流道的侧壁的外侧，所述成品线路板上设置有朝向所述壳体的测温元件；导热结构，所述导热结构贯穿所述壳体的所述侧壁，使得所述导热结构的第一端延伸至所述流道内，第二端延伸至所述测温元件下方，所述导热结构的第二端设置有用于容纳所述测温元件的容纳槽；导热介质，所述导热介质设置在所述容纳槽内，以在所述测温元件和所述导热结构之间传热。
7.优选地，所述导热结构与所述壳体一体形成。
8.优选地，所述成品线路板在靠近所述导热结构处与所述壳体固定。
9.优选地，所述成品线路板与所述壳体的固定处与所述导热结构之间的距离为5
‑
20mm。
10.优选地，所述成品线路板包括设置所述测温元件的安装部分和邻接所述安装部分的开口部分，所述开口部分的尺寸设置为使得所述导热结构和所述成品线路板彼此间隔开。
11.优选地，所述安装部分的宽度小于所述导热结构的第二端的宽度，以使所述安装部分的至少一侧形成所述开口部分；和/或，所述安装部分的宽度大于所述测温元件的宽
度。
12.优选地，所述测温元件贴合地设置于所述成品线路板，或者，所述测温元件通过连接结构连接于所述成品线路板。
13.根据上述电加热器的测温结构，本技术提供了一种电加热器，所述电加热器包括如上任意一项所述的测温结构。
14.优选地，所述电加热器包括分别用于检测进水温度和出水温度的测温结构。
15.优选地，所述流道包括进水口、出水口、从所述进水口延伸的进口主流道和从所述进水口延伸的出口主流道，所述进口主流道和所述出口主流道分别设置有所述测温结构。
16.本技术还提供了一种电动车辆，该电动车辆包括权如上所述的电加热器，所述电动车辆为混合动力车辆或纯电动车辆。
17.根据本技术的技术方案，经由导热结构、导热介质的热传递，可以通过设置在成品线路板上的测温元件检测流道内的温度，直接将信号传递到成品线路板上，无需设置线束，简化了整体结构、降低了成本。
18.本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
19.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术。在附图中：
20.图1为本技术的优选实施方式的电加热器的俯视图；
21.图2为沿图1中c
‑
c面截取的剖视图；
22.图3为图2中出口主流道的测温结构的局部放大图；
23.图4是图3中测温结构处的剖视图；
24.图5是根据本技术的另一种优选实施方式的测温结构的剖视图。
具体实施方式
25.下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本技术的技术方案。
26.电动车辆的电加热器通常用于加热流体介质以向如车辆空调系统等机构提供热量，因此对流体介质的热量把控十分重要。传统上的温度测量方式通常是采用热电偶或者热电阻的方式插到通向电加热器流道腔体内的测量孔内，测量的电信号经过线束传输到pcba上，实现温度采集。然而在电加热器产品中，由于内部环境温度高，电磁干扰等，对线束要求较高，而且需要较为复杂的卡线和布线，导致安装效率较低。另一方面，在布置线束时通常需要用到板端连接器、线缆等，导致电加热器整体的成本较高。
27.为在一定程度上解决上述问题，本技术提供了一种无需线缆连接的电加热器的测温结构。如图2所示，该测温结构包括：壳体10，该壳体10用于限定电加热器的流道；成品线路板20(如pcba)，该成品线路板20设置在壳体10的限定流道的侧壁的外侧，成品线路板20上设置有朝向壳体10的测温元件30；导热结构11，导热结构11贯穿壳体10的侧壁，使得导热结构11的第一端延伸至流道内，第二端延伸至测温元件30下方，导热结构11的第二端设置有用于容纳测温元件的容纳槽111；导热介质40，导热介质40设置在容纳槽111内，以在测温元件30和导热结构11之间传热。
28.根据该实施方式的测温结构，电加热器在工作时，流道中的流体介质流经导热结构11的第一端，使得流体介质的热量经由导热结构11、导热介质40的热传递到达测温元件30，测温元件30检测得出流道内的流体介质的温度，并将信号传递到成品线路板上，从而实现无需设置线束的电加热器的测温结构，进而简化了整体结构、降低了成本，且相比于线束的连接具备较高的可靠性。
29.其中，导热介质40充分填充于容纳槽111内，以用于减少导热结构11和测温元件30之间的空隙，提高导热效率，导热介质40优选为胶质或膏状，进而能够在发生振动时提供一定程度的缓冲效果以保护测温元件30。导热结构11可以为密封地贯穿安装或焊接于壳体10的导热件，该导热结构11的材质可以与壳体10相同或不同。优选如图2所示，导热结构11与壳体10一体形成，从而具备更加可靠的结构稳定性。
30.成品线路板20可根据实际安装空间条件设置其安装位置，优选如图2所示，为了保证使用过程中无间隙，在振动情况下导热结构11与成品线路板20不分离，成品线路板20的至少一部分在靠近导热结构11处与壳体10固定，以提高所述测温结构的集成度，提高测温元件30测量的准确性。如图3所示，成品线路板20与壳体10的固定处p与导热结构11之间的距离太近可能会导致固定处p受到热量影响，太远则无法保证测温元件30位置的稳定性。本技术中限定上述距离优选为5
‑
20mm，从而在保障稳定性的情况下，将导热结构11与成品线路板20与壳体10的固定处间隔开，减小导热结构11的热量对成品线路板20固定安装的影响，防止固定处p受热松动。其中所述固定处p可以为螺栓连接或焊接等连接形式。
31.成品线路板20工作时自身的热量，或者导热结构11的热量都可能会影响测量结果，因此优选需要将成品线路板20与导热结构11在一定程度上进行隔离。如图3所示，成品线路板20优选包括设置测温元件30的安装部分21和邻接安装部分21的开口部分22，开口部分22的尺寸设置为使得导热结构11和成品线路板20彼此间隔开，从而形成安装部分21和开口部分22之间的间隙。该间隙用于避免成品线路板20与导热结构11接触，进而减小导热结构11上传递的热量或成品线路板20自身发热对成品线路板20的影响。上述开口部分22的尺寸(如图3所示的a和b)优选大于导热结构11的第二端的尺寸，以使位于开口部分22外侧的成品线路板20不直接接触到导热结构11。在图3所示的实施方式中，为确保导热结构11和成品线路板20的靠近安装部分21的部分间隔开，安装部分21可以形成为圆形并在该圆形的直径方向上通过条状部分与成品线路板20的其他部分连接，围绕安装部分21形成多段弧形的开口部分22。这一方面便于形成开口部分22，另一方面便于开口部分22具有一致的尺寸。如图3所示，安装部分21与成品线路板20的连接部分的宽度i优选大于等于1.5mm，以保证安装部分21的结构强度。
32.如图4所示，安装部分21的宽度l优选大于容纳槽111的宽度d和/或小于导热结构11的第二端的宽度d1，以使安装部分21覆盖于容纳槽111的顶部防止导热介质40泄露，和/或使安装部分21的至少一侧形成开口部分22；和/或，安装部分21的宽度d大于测温元件30的宽度d，以保证测温元件30能够容纳于容纳槽111中。
33.根据上述任意实施方式，测温元件30可以如图4所示贴合地设置于成品线路板20，以使成品线路板20与测温元件30直接连接，以尽可能简化连接结构，提高连接通信的效率。或者如图5所示，测温元件30也可以通过连接结构50连接于成品线路板20，该连接结构50优选包括如卡扣形式的固定结构和连接于测温元件30与成品线路板20之间的连接件31，该连
接件31固定于上述固定结构上，以进一步间隔成品线路板20与测温元件30，使测温元件30能够深入容纳槽111，以获取更为准确的测量值。连接件31优选为弹性的导电片(如铜制弹片)，以保证成品线路板20与测温元件30之间通信性能的情况下，提高抗震性能。
34.根据前文所述的测温结构，本技术还提供了一种电加热器，该电加热器设置有上述任意实施方式的测温结构。根据简化后的测温结构，该电加热器具备较为简化的测温结构、降低了整体成本。
35.如图1所示，电加热器包括分别用于检测进水温度和出水温度的测温结构。其中，测温结构可以依据实际需求设置于流道的任意位置，以实现对流经该位置的流体介质的温度的精确测量，该测温结构可以设置一个或多个。测温结构的导热结构11的第二端位于电加热器的流道内且远离电加热器的加热元件布置，从而防止测温元件30的测量过程受到加热元件的热量的影响。电加热器的流道通常包括进水口、出水口、从进水口延伸的进口主流道和从进水口延伸的出口主流道，优选情况下，进口主流道和出口主流道分别设置有至少一个测温结构，从而分别用于精确测量流体介质进入和流出流道时的温度，进而能够准确把控电加热器的工作状态。
36.本技术的上述技术方案可以用于多种工况应用中，如各种载运工具中，尤其是电动车辆。本技术所提供的电动车辆包括上述电加热器，所述电动车辆为纯电动车辆或混合动力车辆。
37.以上详细描述了本技术的优选实施方式，但是，本技术并不限于上述实施方式中的具体细节，在本技术的技术构思范围内，可以对本技术的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本技术的保护范围。
38.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本技术对各种可能的组合方式不再另行说明。
39.此外，本技术的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本技术的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。