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纯电动汽车PTC水暖加热器结构设计及其控制系统研究
| 论文题名： | 纯电动汽车PTC水暖加热器结构设计及其控制系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;水暖加热器;结构设计;控制系统;正温度系数 |
| 摘要： | 纯电动汽车是未来汽车发展的必然趋势，为了提高驾驶舒适度和市场竞争力，为其配套空调系统是必不可少的。传统燃油汽车空调系统是利用发动机余热供暖，由于纯电动汽车没有发动机，那么如何制热为纯电动汽车空调采暖系统的设计带来了新的挑战。目前 PTC水暖加热器采暖系统是纯电动汽车上成熟且安全的采暖系统，该系统对纯电动汽车动力电池的消耗极大，这会缩短电动汽车续驶里程，所以开发一套节能高效的PTC水暖加热器采暖系统具有十分重要意义。 本文主要研究PTC水暖加热器结构及其控制系统。针对现有PTC电热管的缺陷，本文对其结构进行了改进，提高了电热管导热性能和可靠性。使用绝缘陶瓷瓷柱作为绝缘层，相比有机材料绝缘薄膜具有更好的耐老化性和导热性。发热片和电极片将不使用黏合剂粘接，但是为了使它们紧密接触，通过拉拔工艺，压实PTC电热管，以此增强传热效果及抗震性。而且为了避免在拉拔过程中PTC发热片因其他部件的挤压力而损坏，对作为绝缘层的陶瓷瓷柱内部腔体结构进行了设计，使陶瓷瓷柱内部有一定的形变空间。同时本文中设计了PTC加热器的整体结构，该加热器具有加热快、效率高、车内上升温度舒缓均匀等特点。 本文的加热器控制系统是以单片机STC15F2K60S2为控制核心，配备若干模块完成系统控制功能。通过电力电子器件IGBT来控制加热器的加热与停止状态，使用PWM信号作为IGBT驱动电路的输入信号，通过PWM信号的占空比控制加热器功率，以此实现功率的自动线性调节，精确控制车内温度。 本文通过改进PTC水暖加热器结构，提高了加热器的换热效率及可靠性。控制系统摒弃档位调节方式，实现功率的自动线性调节，精确控制温度，采暖系统更加节能，减少了动力电池的损耗，提高汽车续驶里程。 |
| 作者： | 杨君 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 郝永德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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