一种ptc加热器
技术领域
1.本发明涉及汽车空调技术领域，具体涉及一种ptc加热器。
背景技术：2.新能源汽车已经被列入国家战略产业发展规划，替代传统燃油车已是大势所趋。与传统的燃油车不同，新能源汽车的电池板加热、空调暖风系统等均需要独立的加热器，ptc作为一种正温度系数半导体材料，是汽车加热装置的理想材料。现有的ptc加热器中发热芯体与端子接触电阻大，功率损耗大，安全性能差，且壳体多采用的是螺钉直接固定，成本高。
技术实现要素：3.为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种ptc加热器，不仅加热效率高、功率大、安全性高，而且连接更可靠，成本更低。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案为一种ptc加热器，包括发热芯体、底壳、控制盒、散热块和控制板；所述发热芯体安装与所述底壳中，所述控制盒与所述底壳的顶部卡接，所述散热块和所述控制板均设置于所述控制盒内；所述发热芯体包括至少两个散热条，相邻的所述散热条之间夹设有陶瓷芯片；所述散热条的顶部压接有包络端子或钎焊有转接端子，所述发热芯体中所述包络端子和所述转接端子相间布置，且所述包络端子与所述控制板焊接，所述转接端子与所述散热块通过螺钉连接。
5.进一步地，所述底壳包括相对设置的前壳和后壳，所述前壳和所述后壳的相对面上分别设置有若干第一卡扣和若干第一卡槽，所述第一卡扣与所述第一卡槽一一对应，所述前壳通过所述第一卡扣与所述第一卡槽的卡接配合与所述后壳固定连接。
6.进一步地，所述控制盒的底面上设置有若干第二卡扣，所述底壳的顶部设置有若干第二卡槽，所述第二卡扣与所述第二卡槽一一对应，所述控制盒通过所述第二卡扣与所述第二卡槽的卡接配合与所述底壳固定连接。
7.更进一步地，所述第一卡扣和所述第二卡扣均为倒t形，所述第一卡槽和所述第二卡槽内均设置有相对布置的一对卡块，倒t形的卡扣与一对卡扣卡接配合。
8.进一步地，所述底壳的底部设置有海绵，所述底壳的底部置于所述海绵上。
9.进一步地，所述控制盒包括中壳和上壳，所述中壳与所述底壳卡接，所述上壳与所述中壳的卡接，所述散热块和所述控制板均安装于所述中壳内，且所述散热块位于所述控制板的下方。
10.更进一步地，所述控制板上设置有若干mos管，所述散热块上设置有若干凸台，所述凸台与所述mos管一一对应，且所述凸台与所述mos管之间设置有导热绝缘膜。
11.更进一步地，所述上壳上设置有插针，所述控制板上设置有插座，所述插针插入所述插座中。
12.更进一步地，所述控制板与所述中壳之间填充有液态胶。
13.进一步地，还包括低压线束，所述低压线束包括第一端子和第二端子，所述第一端子与所述散热块通过螺钉连接；所述控制板上焊接有正极柱，所述正极柱的上端设置有螺纹，所述第二端子安装于所述正极柱上并通过螺母固定。
14.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）本发明中发热芯体与包络端子压接，压接后接触电阻小，功率损耗小，此处发热量小于80度，安全性高；（2）本发明中前壳与后壳以及中壳与底壳都是通过倒t形的卡扣与一对卡扣卡接配合，采用两边卡接式，卡扣无熔接痕，不易断裂；（3）本发明中底壳的底部置于海绵上，可以增大摩擦力，具有良好的减震效果；（4）本发明的ptc加热器用于汽车的空调系统中对车内空气进行加热，然后由空调系统的鼓风机将热空气通过空调风道吹向车内各个位置，具有加热效率高、功率大、安全性高等优点；（5）本发明中上壳在装入中壳时，上壳的插针正好插入控制板上的孔中，且在不焊接的情况下连接可靠；此方式直接物理式接触，方便装配；（6）本发明的ptc加热器采用软启动方式，且具有过压﹑欠压﹑过流和过热保护功能。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
16.图1为本发明实施例提供的ptc加热器的爆炸图；图2为本发明实施例提供的发热芯体的结构示意图；图3为本发明实施例提供的发热芯体的爆炸图；图4为本发明实施例提供的前壳与后壳的卡接示意图；图5为本发明实施例提供的前壳与后壳卡接的局部示意图；图6为本发明实施例提供的上壳与中壳以及中壳与底壳的卡接示意图；图7为本发明实施例提供的控制板的结构示意图；图8为本发明实施例提供的控制板与上壳的组装示意图；图9为本发明实施例提供的散热块与中壳的结构示意图；图10为本发明实施例提供的低压线束与散热块和控制板的连接示意图；图11为本发明实施例提供的ptc加热器的结构示意图；图中：1、发热芯体；101、散热条；102、陶瓷芯片；103、包络端子；104、转接端子；2、前壳；201、第一卡扣；3、后壳；301、第一卡槽；302、第二卡槽；303、第一插槽；304、第三卡扣；4、中壳；401、第二卡扣；402、第一插舌；403、第三卡槽；404、第二插槽；405、第四卡扣；5、散热块；501、凸台；502、第二螺钉孔；6、控制板；601、正极柱；602、mos管；603、插座；604、安装孔；7、上壳；701、插针；702、第二卡槽；703、第四卡槽；8、低压线束；801、第一端子；802、第二端子；9、海绵；10、螺母；11、第一螺钉孔。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
19.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。
20.如图1-图3所示，本实施例提供一种ptc加热器，包括发热芯体1、底壳、控制盒、散热块5和控制板6；所述发热芯体1安装与所述底壳中，所述控制盒与所述底壳的顶部卡接，所述散热块5和所述控制板6均设置于所述控制盒内；所述发热芯体1包括至少两个散热条101，相邻的所述散热条101之间夹设有陶瓷芯片102；所述散热条101的顶部压接有包络端子103或钎焊有转接端子104，所述发热芯体1中所述包络端子103和所述转接端子104相间布置，且所述包络端子103与所述控制板6焊接，所述转接端子104与所述散热块5通过螺钉连接。本实施例在相邻的散热条101之间沿竖直方向间隔粘连若干陶瓷芯片102，然后进行烘烤固化形成发热芯体1，并在相邻的散热条101上压接包络端子103和钎焊转接端子104，然后将压接和钎焊好的发热芯体装配在底壳中；发热芯体1中相邻的散热条101为一正一负，给中间的陶瓷芯片102通电，包络端子103为正极端子，转接端子104为负极端子，包络端子103和转接端子104的材质不同，包络端子103为铜材质，可焊接于控制板6上，转接端子10采用铝合金，转接端子10与散热块5通过螺钉连接；且发热芯体1与包络端子103压接，压接后接触电阻小，功率损耗小，此处发热量小于80度，安全性高。
21.当发热芯体1包括两个以上的散热条101时，相邻的散热条101之间的陶瓷芯片102与另外相邻的散热条101之间的陶瓷芯片102并联，通过pwm控制方式，可根据客户要求增加或者降低加热器发热功率。
22.进一步地，所述底壳包括相对设置的前壳2和后壳3，所述前壳2和所述后壳3的相对面上分别设置有若干第一卡扣201和若干第一卡槽301，所述第一卡扣201与所述第一卡槽301一一对应，所述前壳2通过所述第一卡扣201与所述第一卡槽301的卡接配合与所述后壳3固定连接。优化地，所述前壳2与所述后壳3相对的一面的上下左右侧均设置有若干所述第一卡扣201，所述后壳3与所述前壳2相对的一面的上下左右侧均设置有若干所述第一卡槽301。本实施例中前壳2与后壳3通过内卡扣卡接，更加可靠。作为一种实施方式，如图1和图4-图5所示，在前壳2与后壳3相对的一面上，上侧两端及下侧两端均设置有第一卡扣201，左侧和右侧各间隔设置有六个第一卡扣201；在后壳3与前壳2相对的一面上，上侧两端及下侧两端均设置有第一卡槽301，左侧和右侧各间隔设置有六个第一卡槽301；通过第一卡扣201与对应的第一卡槽301卡接配合将前壳2与后壳3组装成底壳来安装发热芯体1。
23.进一步地，所述控制盒的底面上设置有若干第二卡扣401，所述底壳的顶部设置有若干第二卡槽302，所述第二卡扣401与所述第二卡槽302一一对应，所述控制盒通过所述第二卡扣401与所述第二卡槽302的卡接配合与所述底壳固定连接。优化地，如图5和图6所示，所述控制盒的中壳4底面的前后两侧均设置有若干所述第二卡扣401，所述前壳2顶部的前侧以及所述后壳3顶部的后侧均设置有若干所述第二卡槽302，所述第二卡扣401与对应的所述第二卡槽302卡接。
24.如图5和图6所示，优化上述实施例，所述前壳2和所述后壳3组装的底壳顶部的左侧和右侧分别设置第一插槽303，所述控制盒的中壳4底面的左侧和右侧分别设置第一插舌402，所述第一插舌402与所述第一插槽303一一对应，且所述第一插舌402上设置有第三卡槽403，所述第一插槽303内设置有第三卡扣304，所述第三卡扣304与所述第三卡槽403的卡接配合。在控制盒的中壳4与底壳进行装配时，中壳4上的第一插舌402分别插入底壳上的第一插槽303中，且第一插舌402上的第三卡槽403与第一插槽303内的第三卡扣304卡接配合，中壳4上的第二卡扣401与底壳上的第二卡槽302卡接配合，从而将控制盒的中壳4与底壳固定。进一步优化地，第一插槽303和第一插舌402均为u形，进一步提高中壳4与底壳的装配准确性及可靠性。本实施例中控制盒的中壳4通过第二卡扣401与第二卡槽302卡接配合、第三卡扣304与第三卡槽403卡接配合与底壳连接，连接可靠。
25.更进一步地，所述第一卡扣201和所述第二卡扣401均为倒t形，所述第一卡槽301和所述第二卡槽302内均设置有相对布置的一对卡块，倒t形的卡扣与一对卡扣卡接配合。如图4和图6所示，前壳2与后壳3以及控制盒的中壳4与底壳都是通过倒t形的卡扣与一对卡扣卡接配合，采用两边卡接式，卡扣无熔接痕，不易断裂。
26.进一步地，所述底壳的底部设置有海绵9，所述底壳的底部置于所述海绵9上。如图11所示，通过将底壳的底部置于海绵9上，可以增大摩擦力，具有良好的减震效果。优化地，海绵9呈u形，底壳的底部置于海绵9的u形槽内，进一步提高减震效果。
27.进一步地，所述控制盒包括中壳4和上壳7，所述中壳4与所述底壳卡接，所述上壳7与所述中壳4的卡接，所述散热块5和所述控制板6均安装于所述中壳4内，且所述散热块5位于所述控制板6的下方。如图7和图9所示，本实施例的中壳4底部以及散热块5上对应包络端子103的位置均设避让孔，控制板6上对应包络端子103的位置有安装孔604，控制盒安装到底壳上时，底壳的发热芯体1上的包络端子103穿过中壳4底部以及散热块5上的避让孔，之后伸至控制板6上的安装孔604中并与控制板6焊接。进一步地，所述控制板6、所述散热块5和所述中壳4上设置有一一对应的若干第一螺钉孔11，散热块5通过嵌件注塑嵌在中壳4内，控制板6在装配时，将控制板6上的第一螺钉孔11与散热块5和中壳4内的第一螺钉孔11一一对应，并在对应的第一螺钉孔11中拧紧螺钉，将控制板6固定在中壳4内的散热块5上方。
28.细化上述实施例，所述上壳7的底部沿周向间隔设置有若干第二插舌702，所述中壳4的外壁上沿周向间隔设置有若干第二插槽404，所述第二插舌702与所述第二插槽404一一对应，且所述第二插舌702上设置有第四卡槽703，所述第二插槽404内设置有第四卡扣405，所述中壳4通过所述第四卡扣405与所述第四卡槽703的卡接配合与所述上壳7固定连接。如图6所示，在上壳7与中壳4进行装配时，上壳7上的第二插舌702分别插入中壳4上的第二插槽404中，且第二插舌702上的第四卡槽703与第二插槽404内的第四卡扣405卡接，从而将上壳7与中壳4固定。本实施例中前壳2、后壳3、中壳4和上壳7均通过卡扣连接，不仅可靠，
而且成本更低。
29.更进一步地，所述控制板6上设置有若干mos管602，所述散热块5上设置有若干凸台501，所述凸台501与所述mos管602一一对应，且所述凸台501与所述mos管602之间设置有导热绝缘膜。如图8所示，本实施例中散热块5既有散热功能，也有导电功能，mos管602与凸台501之间的间隙小于0.3mm，通过在凸台501表面贴导热绝缘膜进行导热和绝缘，一方面mos管602产生的热量可以通过导热绝缘膜传递至散热块5并及时散发出去，另一方面散热块5和控制板6也是绝缘状态。
30.更进一步地，所述上壳7上设置有插针701，所述控制板6上设置有插座603，所述插针701插入所述插座603中。如图7-图8所示，在上壳7与中壳4卡接时，上壳7上的插针701正好插入控制板6上的插座603孔中，不仅可以保证插入到位，接触良好，而且在不焊接的情况下连接可靠。
31.更进一步地，所述控制板6与所述中壳4之间填充有液态胶。本实施例中控制板6与中壳4之间以及中壳4与散热块5的避让孔等均填充有液态胶，提高控制盒的防护等级。本实施例的ptc加热器加热芯体部分满足ip54的防护等级，控制盒部分满足ip67的防护等级。
32.进一步地，还包括低压线束8，所述低压线束8包括第一端子801和第一端子801，所述第一端子801与所述散热块5通过螺钉连接；所述控制板6上焊接有正极柱601，所述正极柱601的上端设置有螺纹，所述第一端子801安装于所述正极柱601上并通过螺母10固定。如图1和图10所示，第一端子801和第一端子801上均设置有安装孔604，散热块5上设置有第二螺钉孔502，装配时将第一端子801上的安装孔604与散热块5上的第二螺钉孔502对应，然后拧入螺钉与第二螺钉孔502螺纹连接，从而将第一端子801与散热块5固定；正极柱601的底部插入控制板6并在控制板6的背面焊盘处进行焊接，螺纹部分满足m6螺母10的标准扭矩要求，第一端子801上的安装孔604套在正极柱601上，然后在正极柱601上拧上m6螺母10并拧紧，从而将第一端子801与控制板6连接。
33.本实施例的ptc加热器具有控制功能，用12v的低压电路去控制ptc加热器的三档档位系统，同时具备过压、欠压、过流和过温自动断电的防护功能，节约能源，保证产品和人员安全。
34.本实施例的ptc加热器能够满足新能源汽车空调系统所需的防尘防水等级，可以安全可靠地用于新能源汽车的空调系统中，ptc加热器对车内空气进行加热，然后由空调系统的鼓风机将热空气通过空调风道吹向车内各个位置，具有加热效率高、功率大、安全性高等优点，也可以根据需要应用在任何需要安装高防水防尘等级ptc加热器的领域。
35.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种ptc加热器，其特征在于：包括发热芯体、底壳、控制盒、散热块和控制板；所述发热芯体安装与所述底壳中，所述控制盒与所述底壳的顶部卡接，所述散热块和所述控制板均设置于所述控制盒内；所述发热芯体包括至少两个散热条，相邻的所述散热条之间夹设有陶瓷芯片；所述散热条的顶部压接有包络端子或钎焊有转接端子，所述发热芯体中所述包络端子和所述转接端子相间布置，且所述包络端子与所述控制板焊接，所述转接端子与所述散热块通过螺钉连接。2.如权利要求1所述的ptc加热器，其特征在于：所述底壳包括相对设置的前壳和后壳，所述前壳和所述后壳的相对面上分别设置有若干第一卡扣和若干第一卡槽，所述第一卡扣与所述第一卡槽一一对应，所述前壳通过所述第一卡扣与所述第一卡槽的卡接配合与所述后壳固定连接。3.如权利要求2所述的ptc加热器，其特征在于：所述控制盒的底面上设置有若干第二卡扣，所述底壳的顶部设置有若干第二卡槽，所述第二卡扣与所述第二卡槽一一对应，所述控制盒通过所述第二卡扣与所述第二卡槽的卡接配合与所述底壳固定连接。4.如权利要求3所述的ptc加热器，其特征在于：所述第一卡扣和所述第二卡扣均为倒t形，所述第一卡槽和所述第二卡槽内均设置有相对布置的一对卡块，倒t形的卡扣与一对卡扣卡接配合。5.如权利要求1所述的ptc加热器，其特征在于：所述底壳的底部设置有海绵，所述底壳的底部置于所述海绵上。6.如权利要求1所述的ptc加热器，其特征在于：所述控制盒包括中壳和上壳，所述中壳与所述底壳卡接，所述上壳与所述中壳的卡接，所述散热块和所述控制板均安装于所述中壳内，且所述散热块位于所述控制板的下方。7.如权利要求6所述的ptc加热器，其特征在于：所述控制板上设置有若干mos管，所述散热块上设置有若干凸台，所述凸台与所述mos管一一对应，且所述凸台与所述mos管之间设置有导热绝缘膜。8.如权利要求6所述的ptc加热器，其特征在于：所述上壳上设置有插针，所述控制板上设置有插座，所述插针插入所述插座中。9.如权利要求6所述的ptc加热器，其特征在于：所述控制板与所述中壳之间填充有液态胶。10.如权利要求1所述的ptc加热器，其特征在于：还包括低压线束，所述低压线束包括第一端子和第二端子，所述第一端子与所述散热块通过螺钉连接；所述控制板上焊接有正极柱，所述正极柱的上端设置有螺纹，所述第二端子安装于所述正极柱上并通过螺母固定。
技术总结本发明涉及汽车空调技术领域，具体涉及一种PTC加热器，包括发热芯体、底壳、控制盒、散热块和控制板；所述发热芯体安装与所述底壳中，所述控制盒与所述底壳的顶部卡接，所述散热块和所述控制板均设置于所述控制盒内；所述发热芯体包括至少两个散热条，相邻的所述散热条之间夹设有陶瓷芯片；所述散热条的顶部压接有包络端子或钎焊有转接端子，所述发热芯体中所述包络端子和所述转接端子相间布置，且所述包络端子与所述控制板焊接，所述转接端子与所述散热块通过螺钉连接。本发明中发热芯体与包络端子压接，压接后接触电阻小，功率损耗小，此处发热量小于80度，安全性高；且本发明的底壳与控制盒通过卡接配合，连接更可靠，且成本更低。且成本更低。且成本更低。
技术研发人员：王电 刘鑫 孙雨 王玮
受保护的技术使用者：孝感华工高理电子有限公司
技术研发日：2022.07.14
技术公布日：2022/11/1
