本發(fā)明涉及一種汽車加熱器，尤其涉及一種汽車加熱器溫度傳感器，屬于汽車電器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在當(dāng)前全球汽車工業(yè)面臨金融危機(jī)和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)下，新能源電動(dòng)汽車得到迅速發(fā)展，電加熱器作為新能源電動(dòng)汽車的熱能來源，為電池包、駕駛艙、車窗等其他設(shè)備加熱。

目前汽車用加熱器是利用PTC加熱管產(chǎn)生的熱量與進(jìn)入殼體的交換介質(zhì)進(jìn)行熱交換，將熱量輸出，從而實(shí)現(xiàn)加熱效果，同時(shí)利用風(fēng)機(jī)總成加強(qiáng)氣流流通?，F(xiàn)有的電加熱器工作時(shí)，加熱器的功率控制，一般是通過監(jiān)測(cè)熱交換介質(zhì)的溫度來調(diào)節(jié)加熱器的功率輸出。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是僅僅通過監(jiān)測(cè)熱交換介質(zhì)的溫度來調(diào)節(jié)加熱器的功率輸出，而不直接監(jiān)測(cè)加熱區(qū)域的溫度。但通常情況下，加熱器的加熱區(qū)域采用非安全性的加熱導(dǎo)體，若不能實(shí)時(shí)的精確監(jiān)測(cè)加熱區(qū)域溫度值，加熱器有可能會(huì)出現(xiàn)過溫、干燒等現(xiàn)象，導(dǎo)致加熱器不能正常工作，甚至導(dǎo)致汽車自燃。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種汽車加熱器溫度傳感器，將具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC)或者正溫度系數(shù)(PTC)電阻特性的金屬氧化物材料以平面狀或者條狀形態(tài)噴涂到加熱器的加熱區(qū)域表面，用于監(jiān)測(cè)加熱器加熱區(qū)域的溫度值，并通過電連接方式，引入到控制電路以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)金屬氧化物的阻值，然后利用金屬氧化物的電阻-溫度曲線查得加熱區(qū)域所對(duì)應(yīng)的溫度，從而能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)加熱區(qū)域的實(shí)時(shí)溫度。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種汽車加熱器溫度傳感器，汽車加熱器包括電極1、溫度傳感器2、加熱體3、加熱器殼體5、第一陶瓷絕緣層4、第二陶瓷絕緣層7、第三陶瓷絕緣層8；所述第一陶瓷絕緣層4噴涂于加熱器殼體5上，所述加熱體3噴涂于第一陶瓷絕緣層4上，所述第二陶瓷絕緣層7噴涂于加熱體3上并覆蓋加熱體3，所述溫度傳感器2由具有負(fù)溫度系數(shù)或者正溫度系數(shù)電阻特性的金屬氧化物材料制成，噴涂于第二陶瓷絕緣層7上，所述第三陶瓷絕緣層8噴涂于溫度傳感器2上并覆蓋溫度傳感器2；所述電極1為兩個(gè)，通過電連接方式分別連接于溫度傳感器2的兩端。

本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)：

前述汽車加熱器溫度傳感器，所述第一陶瓷絕緣層4、第二陶瓷絕緣層7、第三陶瓷絕緣層8的材料為氧化鋁陶瓷。

前述汽車加熱器溫度傳感器，所述具有負(fù)溫度系數(shù)或者正溫度系數(shù)電阻特性的金屬氧化物材料是將氧化鈷以40％的組份、氧化錳以60％的組份進(jìn)行充分混合，在3000℃的高溫下燒結(jié)，研磨成0.015-0.045mm直徑的粉末材料。

前述汽車加熱器溫度傳感器，采用的噴涂方法為等離子噴涂。

前述汽車加熱器溫度傳感器，采用的噴涂方法為火焰噴涂。

前述汽車加熱器溫度傳感器，采用的噴涂方法為超音速火焰噴涂。

前述汽車加熱器溫度傳感器，采用的噴涂方法為電弧噴涂。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的加熱器溫度傳感器能夠精確、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加熱區(qū)域的溫度，可以精確的控制加熱器功率輸出，提高加熱器的加熱效率，防止加熱器出現(xiàn)過溫、干燒現(xiàn)象。本發(fā)明的加熱器溫度傳感器節(jié)省加熱器安裝空間，方便車艙安裝布置。

附圖說明

圖1是加熱器加熱體及溫度傳感器噴涂剖面示意圖；

圖2是加熱器溫度傳感器的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是加熱器溫度傳感器的NTC電阻的電阻-溫度曲線；

圖4是加熱器溫度控制原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，汽車加熱器包括電極1、溫度傳感器2、加熱體3、加熱器殼體5、第一陶瓷絕緣層4、第二陶瓷絕緣層7、第三陶瓷絕緣層8；所述第一陶瓷絕緣層4、第二陶瓷絕緣層7、第三陶瓷絕緣層8的材料為氧化鋁陶瓷。

所述第一陶瓷絕緣層4噴涂于加熱器殼體5上，所述加熱體3噴涂于第一陶瓷絕緣層4上，加熱體3與加熱器殼體5之間電氣絕緣隔離；所述第二陶瓷絕緣層7噴涂于加熱體3上并覆蓋加熱體3，所述溫度傳感器2由具有負(fù)溫度系數(shù)或者正溫度系數(shù)電阻特性的金屬氧化物材料制成，以平面狀或者條狀形態(tài)噴涂到第二陶瓷絕緣層7上，當(dāng)溫度傳感器2以平面形態(tài)進(jìn)行噴涂時(shí)，加熱區(qū)域的溫度測(cè)量較為準(zhǔn)確，但溫度傳感器2常溫下的整體電阻較小，相應(yīng)的匹配電阻也選取較小阻值的，這樣會(huì)提高加熱器信號(hào)采集電路的整體功耗，當(dāng)溫度傳感器2以條狀進(jìn)行噴涂時(shí)，溫度測(cè)量相對(duì)于面狀來說，準(zhǔn)確度會(huì)降低一些，但溫度傳感器2常溫下的整體電阻較大，相應(yīng)的匹配電阻也選取較大阻值的，這樣會(huì)提降低加熱器信號(hào)采集電路的整體功耗。如圖2所示為金屬氧化物材料以曲折的條狀布置。

所述具有負(fù)溫度系數(shù)或者正溫度系數(shù)電阻特性的金屬氧化物材料將氧化鈷以40％的組份、氧化錳以60％的組份進(jìn)行充分混合，在3000℃的高溫下混合并燒結(jié)，研磨成0.015-0.045mm直徑的粉末材料。所述加熱體3與溫度傳感器2之間電氣絕緣隔離；所述第三陶瓷絕緣層8噴涂于溫度傳感器2上并覆蓋溫度傳感器2；所述電極1為兩個(gè)，通過電連接方式分別連接于溫度傳感器2的兩端。

本發(fā)明的汽車加熱器溫度傳感器噴涂施工過程是先通過等離子噴涂等離子噴涂、火焰噴涂、超音速火焰噴涂、電弧噴涂等工藝把氧化鋁陶瓷加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，并以高速噴向經(jīng)過預(yù)處理的加熱區(qū)域表面而形成附著牢固的氧化鋁陶瓷瓷絕緣層，其厚度為0.3mm，用于加熱區(qū)域與溫度傳感器層之間的電氣絕緣隔離。然后在氧化鋁陶瓷瓷絕緣層上噴涂具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC)或者正溫度系數(shù)(PTC)電阻特性的金屬氧化物材料，厚度為0.1mm，然后兩端以電極的方式引出，用于與加熱器溫度控制電路連接。

加熱器運(yùn)行時(shí)，利用分壓原理，通過加熱器控制器的信號(hào)采集電路來監(jiān)測(cè)溫度傳感器中電阻的阻值變化，然后利用金屬氧化物的電阻-溫度曲線來查得加熱區(qū)域所對(duì)應(yīng)的精確溫度值，用來防止加熱器出現(xiàn)溫度失控及加熱器的輸出功率控制，保證加熱器能夠正常工作。如圖3所示是加熱器溫度傳感器的NTC電阻的電阻-溫度曲線。

由于加熱器熱交換器本體、加熱層、絕緣層、溫度傳感層的材料各不相同，其膨脹系數(shù)有一定的差異，如果再疊加加熱器溫場(chǎng)分布的不均勻性，溫度快速上升和下降時(shí)會(huì)給加熱區(qū)域帶來可靠性風(fēng)險(xiǎn)，因此通過監(jiān)測(cè)該傳感器電阻的阻值的變化，控制加熱區(qū)域的加熱功率變化率，以達(dá)到控制溫度變化率目的。

若加熱器水系統(tǒng)故障而出現(xiàn)干燒或電路故障功率控制失效等原因，其加熱區(qū)域的溫度會(huì)急速上升，當(dāng)加熱器控制電路利用溫度傳感器檢測(cè)到加熱區(qū)域的溫度超過預(yù)設(shè)安全閥值時(shí)，通過減小或者切斷電流，保證加熱器安全工作。

汽車加熱器溫度控制電路原理如圖4所示，當(dāng)新能源汽車加熱器工作時(shí)，通過加熱器控制器11實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度傳感器2中電阻的溫度特性，當(dāng)加熱區(qū)域任何一地方的溫度超過預(yù)設(shè)的溫度閥值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致溫度傳感器2的整體阻值變?yōu)橄鄬?duì)應(yīng)溫度的電阻值，通過信號(hào)采集電路10對(duì)其溫度傳感器進(jìn)行信號(hào)采集，輸出相應(yīng)的信號(hào)，然后加熱器控制器11對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，給出控制信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)電路12去調(diào)整功率電路13對(duì)外的輸出功率值，來達(dá)到加熱器的熱平衡，且設(shè)定一溫度閾值后，當(dāng)加熱區(qū)域溫度超過溫度閥值時(shí)，加熱器控制器11可以減小或者切斷電流，從而防止加熱器過熱失控，保護(hù)其正常工作。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。