汽车加热器温度传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车加热器温度传感器，汽车加热器包括电极、温度传感器、加热体、加热器壳体、第一陶瓷绝缘层、第二陶瓷绝缘层、第三陶瓷绝缘层；所述第一陶瓷绝缘层喷涂于加热器壳体上，所述加热体喷涂于第一陶瓷绝缘层上，所述第二陶瓷绝缘层喷涂于加热体上并覆盖加热体，所述温度传感器由具有负温度系数或者正温度系数电阻特性的金属氧化物材料制成，喷涂于第二陶瓷绝缘层上，所述第三陶瓷绝缘层喷涂于温度传感器上并覆盖温度传感器；所述电极为两个，通过电连接方式分别连接于温度传感器的两端。本发明专利技术能够精确、实时监测加热区域的温度，可以精确的控制加热器功率输出，提高加热器的加热效率，防止加热器出现过温、干烧现象。

【技术实现步骤摘要】
汽车加热器温度传感器
本专利技术涉及一种汽车加热器，尤其涉及一种汽车加热器温度传感器，属于汽车电器设备

技术介绍
在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战下，新能源电动汽车得到迅速发展，电加热器作为新能源电动汽车的热能来源，为电池包、驾驶舱、车窗等其他设备加热。目前汽车用加热器是利用PTC加热管产生的热量与进入壳体的交换介质进行热交换，将热量输出，从而实现加热效果，同时利用风机总成加强气流流通。现有的电加热器工作时，加热器的功率控制，一般是通过监测热交换介质的温度来调节加热器的功率输出。现有技术的缺点是仅仅通过监测热交换介质的温度来调节加热器的功率输出，而不直接监测加热区域的温度。但通常情况下，加热器的加热区域采用非安全性的加热导体，若不能实时的精确监测加热区域温度值，加热器有可能会出现过温、干烧等现象，导致加热器不能正常工作，甚至导致汽车自燃。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽车加热器温度传感器，将具有负温度系数(NTC)或者正温度系数(PTC)电阻特性的金属氧化物材料以平面状或者条状形态喷涂到加热器的加热区域表面，用于监测加热器加热区域的温度值，并通过电连接方式，引入到控制电路以实时的监测金属氧化物的阻值，然后利用金属氧化物的电阻-温度曲线查得加热区域所对应的温度，从而能够实时监测加热区域的实时温度。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：一种汽车加热器温度传感器，汽车加热器包括电极1、温度传感器2、加热体3、加热器壳体5、第一陶瓷绝缘层4、第二陶瓷绝缘层7、第三陶瓷绝缘层8；所述第一陶瓷绝缘层4喷涂于加热器壳体5上，所述加热体3喷涂于第一陶瓷绝缘层4上，所述第二陶瓷绝缘层7喷涂于加热体3上并覆盖加热体3，所述温度传感器2由具有负温度系数或者正温度系数电阻特性的金属氧化物材料制成，喷涂于第二陶瓷绝缘层7上，所述第三陶瓷绝缘层8喷涂于温度传感器2上并覆盖温度传感器2；所述电极1为两个，通过电连接方式分别连接于温度传感器2的两端。本专利技术的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：前述汽车加热器温度传感器，所述第一陶瓷绝缘层4、第二陶瓷绝缘层7、第三陶瓷绝缘层8的材料为氧化铝陶瓷。前述汽车加热器温度传感器，所述具有负温度系数或者正温度系数电阻特性的金属氧化物材料是将氧化钴以40％的组份、氧化锰以60％的组份进行充分混合，在3000℃的高温下烧结，研磨成0.015-0.045mm直径的粉末材料。前述汽车加热器温度传感器，采用的喷涂方法为等离子喷涂。前述汽车加热器温度传感器，采用的喷涂方法为火焰喷涂。前述汽车加热器温度传感器，采用的喷涂方法为超音速火焰喷涂。前述汽车加热器温度传感器，采用的喷涂方法为电弧喷涂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的加热器温度传感器能够精确、实时监测加热区域的温度，可以精确的控制加热器功率输出，提高加热器的加热效率，防止加热器出现过温、干烧现象。本专利技术的加热器温度传感器节省加热器安装空间，方便车舱安装布置。附图说明图1是加热器加热体及温度传感器喷涂剖面示意图；图2是加热器温度传感器的平面结构示意图；图3是加热器温度传感器的NTC电阻的电阻-温度曲线；图4是加热器温度控制原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，汽车加热器包括电极1、温度传感器2、加热体3、加热器壳体5、第一陶瓷绝缘层4、第二陶瓷绝缘层7、第三陶瓷绝缘层8；所述第一陶瓷绝缘层4、第二陶瓷绝缘层7、第三陶瓷绝缘层8的材料为氧化铝陶瓷。所述第一陶瓷绝缘层4喷涂于加热器壳体5上，所述加热体3喷涂于第一陶瓷绝缘层4上，加热体3与加热器壳体5之间电气绝缘隔离；所述第二陶瓷绝缘层7喷涂于加热体3上并覆盖加热体3，所述温度传感器2由具有负温度系数或者正温度系数电阻特性的金属氧化物材料制成，以平面状或者条状形态喷涂到第二陶瓷绝缘层7上，当温度传感器2以平面形态进行喷涂时，加热区域的温度测量较为准确，但温度传感器2常温下的整体电阻较小，相应的匹配电阻也选取较小阻值的，这样会提高加热器信号采集电路的整体功耗，当温度传感器2以条状进行喷涂时，温度测量相对于面状来说，准确度会降低一些，但温度传感器2常温下的整体电阻较大，相应的匹配电阻也选取较大阻值的，这样会提降低加热器信号采集电路的整体功耗。如图2所示为金属氧化物材料以曲折的条状布置。所述具有负温度系数或者正温度系数电阻特性的金属氧化物材料将氧化钴以40％的组份、氧化锰以60％的组份进行充分混合，在3000℃的高温下混合并烧结，研磨成0.015-0.045mm直径的粉末材料。所述加热体3与温度传感器2之间电气绝缘隔离；所述第三陶瓷绝缘层8喷涂于温度传感器2上并覆盖温度传感器2；所述电极1为两个，通过电连接方式分别连接于温度传感器2的两端。本专利技术的汽车加热器温度传感器喷涂施工过程是先通过等离子喷涂等离子喷涂、火焰喷涂、超音速火焰喷涂、电弧喷涂等工艺把氧化铝陶瓷加热到熔融或半熔融状态，并以高速喷向经过预处理的加热区域表面而形成附着牢固的氧化铝陶瓷瓷绝缘层，其厚度为0.3mm，用于加热区域与温度传感器层之间的电气绝缘隔离。然后在氧化铝陶瓷瓷绝缘层上喷涂具有负温度系数(NTC)或者正温度系数(PTC)电阻特性的金属氧化物材料，厚度为0.1mm，然后两端以电极的方式引出，用于与加热器温度控制电路连接。加热器运行时，利用分压原理，通过加热器控制器的信号采集电路来监测温度传感器中电阻的阻值变化，然后利用金属氧化物的电阻-温度曲线来查得加热区域所对应的精确温度值，用来防止加热器出现温度失控及加热器的输出功率控制，保证加热器能够正常工作。如图3所示是加热器温度传感器的NTC电阻的电阻-温度曲线。由于加热器热交换器本体、加热层、绝缘层、温度传感层的材料各不相同，其膨胀系数有一定的差异，如果再叠加加热器温场分布的不均匀性，温度快速上升和下降时会给加热区域带来可靠性风险，因此通过监测该传感器电阻的阻值的变化，控制加热区域的加热功率变化率，以达到控制温度变化率目的。若加热器水系统故障而出现干烧或电路故障功率控制失效等原因，其加热区域的温度会急速上升，当加热器控制电路利用温度传感器检测到加热区域的温度超过预设安全阀值时，通过减小或者切断电流，保证加热器安全工作。汽车加热器温度控制电路原理如图4所示，当新能源汽车加热器工作时，通过加热器控制器11实时监测温度传感器2中电阻的温度特性，当加热区域任何一地方的温度超过预设的温度阀值时，将会导致温度传感器2的整体阻值变为相对应温度的电阻值，通过信号采集电路10对其温度传感器进行信号采集，输出相应的信号，然后加热器控制器11对所采集到的数据进行处理，给出控制信号，通过驱动电路12去调整功率电路13对外的输出功率值，来达到加热器的热平衡，且设定一温度阈值后，当加热区域温度超过温度阀值时，加热器控制器11可以减小或者切断电流，从而防止加热器过热失控，保护其正常工作。除上述实施例外，本专利技术还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本专利技术要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车加热器温度传感器，汽车加热器包括电极、温度传感器、加热体、加热器壳体、第一陶瓷绝缘层、第二陶瓷绝缘层、第三陶瓷绝缘层；其特征在于，所述第一陶瓷绝缘层喷涂于加热器壳体上，所述加热体喷涂于第一陶瓷绝缘层上，所述第二陶瓷绝缘层喷涂于加热体上并覆盖加热体，所述温度传感器由具有负温度系数或者正温度系数电阻特性的金属氧化物材料制成，喷涂于第二陶瓷绝缘层上，所述第三陶瓷绝缘层喷涂于温度传感器上并覆盖温度传感器；所述电极为两个，通过电连接方式分别连接于温度传感器的两端。

【技术特征摘要】
1.一种汽车加热器温度传感器，汽车加热器包括电极、温度传感器、加热体、加热器壳体、第一陶瓷绝缘层、第二陶瓷绝缘层、第三陶瓷绝缘层；其特征在于，所述第一陶瓷绝缘层喷涂于加热器壳体上，所述加热体喷涂于第一陶瓷绝缘层上，所述第二陶瓷绝缘层喷涂于加热体上并覆盖加热体，所述温度传感器由具有负温度系数或者正温度系数电阻特性的金属氧化物材料制成，喷涂于第二陶瓷绝缘层上，所述第三陶瓷绝缘层喷涂于温度传感器上并覆盖温度传感器；所述电极为两个，通过电连接方式分别连接于温度传感器的两端。2.如权利要求1所述的汽车加热器温度传感器，其特征在于，所述第一陶瓷绝缘层、第二陶瓷绝缘层、第三陶瓷绝缘层的材料为...

【专利技术属性】
技术研发人员：常涛，王鹏，张飞铁，单龙，闫洪黎，周慧，
申请(专利权)人：镇江海姆霍兹传热传动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32