能夠自動除霜除霧的汽車玻璃系統(tǒng)及除霧、除霜的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及玻璃產品的除霜除霧領域，特別是涉及電加熱玻璃的溫度測量技術，具體地提供一種能夠自動除霜除霧的汽車玻璃系統(tǒng)及除霧、除霜的方法。該能夠自動除霜除霧的汽車玻璃系統(tǒng)包括汽車玻璃和電源，還包括控制單元和濕度傳感器，以及電流測量裝置或電阻測量裝置，濕度傳感器設置在汽車內以測量車內空氣的含濕量d，電流測量裝置或電阻測量裝置能夠測量電加熱元件在通電后的電流I或電阻R。本發(fā)明能夠免除玻璃結霧影響駕駛員視線的安全隱患，提高汽車駕駛的安全性能和舒適性，同時達到較好的節(jié)能效果；而在除霜操作時，簡化了駕駛員的操作，避免不必要的能源浪費，減小除霜過程中駕駛員等待的時間，增強了用戶體驗。
【專利說明】能夠自動除霜除霧的汽車玻璃系統(tǒng)及除霧、除霜的方法
【技術領域】：
[0001] 本發(fā)明涉及玻璃產品的除霜除霧領域，特別是涉及電加熱玻璃的溫度測量技術， 具體地提供一種利用電阻溫度系數(shù)來測量電加熱玻璃的溫度的系統(tǒng)和方法，同時還提供一 種能夠自動除霜除霧的汽車玻璃系統(tǒng)及除霧、除霜的方法。
【背景技術】：
[0002] 在寒冷的天氣下，汽車玻璃和建筑玻璃上往往容易結霜；或者當汽車車內和室內 的濕度較高、溫度和外界環(huán)境相差較大時，汽車玻璃和建筑玻璃上也容易發(fā)生結霧；從而影 響車內和室內的觀察視線以及它們的外觀，特別是給駕駛者提供良好視野的汽車前風擋玻 璃，如果其上面發(fā)生結霜結霧現(xiàn)象，將嚴重影響駕駛者的視線，極易導致安全事故，這樣就 必須要求汽車前風擋玻璃具有除霜除霧的功能。隨著技術的發(fā)展，已知將電流通過設置于 汽車風擋玻璃表面或內部的電加熱元件（例如銀漿印刷加熱線、金屬絲或透明導電膜等）， 能夠通過電加熱元件發(fā)熱來加熱汽車擋風玻璃，從而提高汽車風擋玻璃的溫度，以實現(xiàn)除 霜除霧的功能。這些電加熱功能都是為了保證玻璃外觀和視覺性能不受霧和霜的影響，常 見的具體產品有汽車夾絲前擋玻璃、汽車鍍膜前擋玻璃、汽車銀漿印刷加熱線后檔玻璃、建 筑可加熱玻璃和櫥窗可加熱玻璃等。
[0003] 為了提高這類電加熱玻璃的使用性能，例如安全性、便利性甚至自動化能力等，以 及玻璃的附加價值，往往需要它們具有自動防/除霧或除霜的功能。而為了實現(xiàn)這些功能， 則需要首先獲取玻璃的溫度，以作為玻璃的除霜和除霧條件（霜層是否除盡、是否可能發(fā) 生結霧或除霧是否完成等）的判斷依據(jù)。
[0004] 現(xiàn)有技術中，大多采用常見的溫度傳感器來測量玻璃表面的溫度，例如中國專利 CN103200717A通過設置窗內溫度傳感器和窗外溫度傳感器來實時監(jiān)測車窗玻璃的內外表 面溫度，中國專利CN103402280A通過在玻璃上貼裝兩個溫度探頭來檢測玻璃本體和玻璃 外部的溫度；中國專利CN103444259A也是通過設置多個溫度傳感器來檢測擋風玻璃的溫 度，這些溫度傳感器設置在玻璃的內、外側或貼附在玻璃表面上。這些基于溫度傳感器的測 量方式，都只能一個溫度傳感器測量一個溫度點，當玻璃溫度分布不均且需要測量玻璃整 體溫度時，則需要在各個溫度特征區(qū)域布置多個溫度傳感器，這種通過多點測量整體溫度 的方式容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)失真；同時，布置于玻璃的內外側或表面上的溫度傳感器，往往會影響 其外觀和視覺效果，尤其是應用于安全性要求較高的汽車擋風玻璃中，當溫度傳感器布置 在汽車擋風玻璃中間（主視區(qū)內）時，將顯著影響汽車外觀及光學性能，從而干擾駕駛員視 線，降低汽車正常行駛的安全性；當布置在汽車擋風玻璃邊部（主視區(qū)之外）時，則不能真 實、準確地反映玻璃主視區(qū)的溫度分布情況，降低了除霜除霧效果。若應用于建筑玻璃或櫥 窗玻璃中，溫度傳感器也將顯著影響玻璃外觀和視覺效果，降低產品市場競爭力。
[0005] 同時，上述利用溫度傳感器來測量玻璃表面的溫度的方式應用到除霜除霧系統(tǒng)中 后，存在以下缺點：玻璃加熱不均時，需要布置多個溫度傳感器，才能準確反映玻璃各個區(qū) 域的溫度，從而進行有效地除霜除霧；例如當溫度傳感器設置在玻璃邊部時，不能如實地反 應中央區(qū)域（主視區(qū)）的溫度，從而不能有效地對中央區(qū)域進行除霜除霧；當溫度傳感器設 置在中央區(qū)域時，又會顯著影響玻璃外觀和視覺效果，同時對于汽車前擋風玻璃來說還可 能降低汽車行駛的安全性能。
【發(fā)明內容】
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[0006] 本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術在對電加熱玻璃進行溫度測量時存 在顯著影響汽車外觀及光學性能或不能真實、準確地反映玻璃主視區(qū)的溫度等缺點，提供 一種電加熱玻璃的溫度測量系統(tǒng)和方法，同時還提供一種能夠自動除霜除霧的汽車玻璃系 統(tǒng)及除霧、除霜的方法。
[0007] 本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是：能夠自動除霜除霧的汽車玻璃系 統(tǒng)，包括汽車玻璃和電源，汽車玻璃上設置有能夠被通電發(fā)熱從而加熱汽車玻璃的電加熱 元件，電源能夠在電加熱元件的兩端加載電壓U，其特征在于：還包括控制單元和濕度傳感 器，以及電流測量裝置或電阻測量裝置，濕度傳感器設置在汽車內以測量車內空氣的含濕 量d，電流測量裝置或電阻測量裝置能夠測量電加熱元件在通電后的電流I或電阻R;
[0008] 當所述汽車玻璃系統(tǒng)中設置電流測量裝置時，所述電加熱元件的溫度為T，
【權利要求】
1. 能夠自動除霜除霧的汽車玻璃系統(tǒng)，包括汽車玻璃和電源，汽車玻璃上設置有能夠 被通電發(fā)熱從而加熱汽車玻璃的電加熱元件，電源能夠在電加熱元件的兩端加載電壓U，其 特征在于；還包括控制單元和濕度傳感器，W及電流測量裝置或電阻測量裝置，濕度傳感器 設置在汽車內W測量車內空氣的含濕量d，電流測量裝置或電阻測量裝置能夠測量電加熱 元件在通電后的電流I或電阻R; 當所述汽車玻璃系統(tǒng)中設置電流測量裝置時，所述電加熱元件的溫度為T， T=T〇+[U/(IR〇)-l]/a； 當所述汽車玻璃系統(tǒng)中設置電阻測量裝置時，所述電加熱元件的溫度為T， T=T〇+[R/R〇-l]/a； 其中，T。為常溫溫度，R。為常溫溫度下電加熱元件的電阻，a為電加熱元件的電阻溫度 系數(shù)； 當所述電加熱元件的溫度T小于或等于最低除霧臨界溫度時，控制單元會控制 電源在電加熱元件的兩端加載電壓W開啟除霧加熱；其中，=Td+ATfw，mi。，Td為含濕 量d對應的露點溫度，A 是根據(jù)不同溫濕度的除霧實驗結果確定的數(shù)值； 當所述電加熱元件的溫度T大于最高除霧臨界溫度時，控制單元會控制電源不 再在電加熱元件的兩端加載電壓W關閉除霧加熱；其中，=Td+ATfw，m",Td為含濕量 d對應的露點溫度，A 是根據(jù)不同溫濕度的除霧實驗結果確定的數(shù)值； 當所述電加熱元件的溫度T大于安全除霜溫度Tftwt時，控制單元會控制電源不再在電 加熱元件的兩端加載電壓W關閉除霜加熱；其中，Tft。日t=(TC+ATf"日t，ATft。日t為設定的除 霜安全閥值。
2. 根據(jù)權利要求1所述的能夠自動除霜除霧的汽車玻璃系統(tǒng)，其特征在于：A取 2 ?4。ATf" 取 6 ?12〇C。
3. 根據(jù)權利要求1所述的能夠自動除霜除霧的汽車玻璃系統(tǒng)，其特征在于：除霜安全 閥值ATfr。日t取4?1(TC。
4. 根據(jù)權利要求1所述的能夠自動除霜除霧的汽車玻璃系統(tǒng)，其特征在于：控制單元 每間隔0. 5?10砂監(jiān)測一次所述電加熱元件的溫度T。
5. 應用權利要求1?4任意一項所述的汽車玻璃系統(tǒng)來進行除霧的方法，其特征在于： 包括W下步驟， 步驟1 ;測量汽車內空氣的含濕量d，根據(jù)含濕量d得出對應的露點溫度Td; 步驟2 ;在電加熱元件的兩端加載電壓U，然后測量通入電加熱元件的電流I或電加熱 元件兩端的電阻R; 若測量的是電流I，則利用公式T=V扣/(1咕)-1]/a計算得出所述電加熱元件的溫 度T; 若測量的是電阻R，則利用公式T=T"+[R/R"-l]/a計算得出所述電加熱元件的溫度T； 其中，T。為常溫溫度，a為電加熱元件的電阻溫度系數(shù)； 步驟3 ;將所述電加熱元件的溫度T與最低除霧臨界溫度進行比較，當溫度T小 于或等于時，在電加熱元件的兩端加載電壓W開啟除霧加熱； 其中，=Td+ATd為含濕量d對應的露點溫度；A取2?4C; 步驟4 ;將所述電加熱元件的溫度T與最高除霧臨界溫度進行比較； 其中，=Td+ATfw,m。,，Td為含濕量d對應的露點溫度；ATfw,m"取6?12C; 步驟5 ;若所述電加熱元件的溫度T大于最高除霧臨界溫度不再在電加熱元件 的兩端加載電壓W關閉除霧加熱；否則，重復步驟2?4。
6. 根據(jù)權利要求5所述的除霧的方法，其特征在于：步驟5中重復步驟2-4的時間間 隔為0.5?10砂。
7. 應用權利要求1?4任意一項所述的汽車玻璃系統(tǒng)來進行除霜的方法，其特征在 于： 步驟1 :在電加熱元件的兩端加載電壓U，使電加熱元件通電發(fā)熱從而加熱汽車玻璃進 行除霜； 步驟2 ;測量通入電加熱元件的電流I或電加熱元件兩端的電阻R; 若測量的是電流I，則利用公式T=Tu+扣/(II〇-l]/a計算得出所述電加熱元件的溫 度T; 若測量的是電阻R，則利用公式T=Tu+[R/Ru-l]/a計算得出所述電加熱元件的溫度T； 其中，T。為常溫溫度，a為電加熱元件的電阻溫度系數(shù)； 步驟3 ;將所述電加熱元件的溫度T與安全除霜溫度Tftwt進行比較； 其中，Tfr。日t= 〇°C+ATfr。日t，ATfr。日t為設定的除霜安全閥值，ATfr。日t取4?1(TC; 步驟4巧所述電加熱元件的溫度T大于安全除霜溫度則不再在電加熱元件的兩 端加載電壓W關閉除霜加熱；否則，繼續(xù)在電加熱元件的兩端加載電壓，并重復步驟2和3。
8. 根據(jù)權利要求7所述的除霜的方法，其特征在于：步驟4中重復步驟2和3的時間 間隔為0. 5?10砂。
9. 根據(jù)權利要求7所述的除霜的方法，其特征在于：步驟1由手動開啟或預約開啟。
【文檔編號】H05B3/84GK104470010SQ201410582404
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權日:2014年10月27日
【發(fā)明者】林傳塔, 福原康太, 曾東, 張小榮 申請人:福耀玻璃工業(yè)集團股份有限公司