阅读说明：本技术 用于数字地控制加热设备的方法和加热设备 (Method for digitally controlling a heating device and heating device ) 是由 马蒂亚斯·沙尔 于 2019-06-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及用于数字地控制用于混合动力车辆或电动车辆的加热设备(2)方法(1),加热设备(2)特别是PTC加热设备。在这种情况下,加热设备(2)的控制装置(3)接收反映当前外部温度(T<Sub>A1</Sub>、T<Sub>A2</Sub>、T<Sub>A3</Sub>)的温度值(T<Sub>1</Sub>、T<Sub>2</Sub>、T<Sub>3</Sub>)。控制装置(3)根据接收的温度值(T<Sub>1</Sub>、T<Sub>2</Sub>、T<Sub>3</Sub>)确定加热设备(2)的极限功率(P<Sub>G1</Sub>、P<Sub>G2</Sub>、P<Sub>G3</Sub>),该极限功率小于加热设备(2)的最大功率(P<Sub>MAX</Sub>)。控制装置(3)然后将确定的极限功率(P<Sub>G1</Sub>、P<Sub>G2</Sub>、P<Sub>G3</Sub>)分成功率级(4),该功率级(4)的数量对应于控制装置(3)的数字分辨率。随后,控制装置(3)将加热设备(2)控制在最小功率(P<Sub>MIN</Sub>)和极限功率(P<Sub>G1</Sub>、P<Sub>G2</Sub>、P<Sub>G3</Sub>)之间的功率级(4)之一。本发明还涉及加热设备(2)。(The invention relates to a method (1) for digitally controlling a heating device (2) for a hybrid or electric vehicle, the heating device (2) being in particular a PTC heating device. In this case, the control device (3) of the heating device (2) receives a signal reflecting the current external temperature (T) A1 、T A2 、T A3 ) Temperature value (T) of 1 、T 2 、T 3 ). The control device (3) receives the temperature value (T) 1 、T 2 、T 3 ) Determining a limit power (P) of the heating device (2) G1 、P G2 、P G3 ) The limit power is less than the maximum power (P) of the heating device (2) MAX ). The control device (3) will then determineLimiting power (P) G1 、P G2 、P G3 ) Are divided into power stages (4), the number of which power stages (4) corresponds to the digital resolution of the control device (3). Subsequently, the control device (3) controls the heating device (2) at a minimum power (P) MIN ) And limiting power (P) G1 、P G2 、P G3 ) Of the power stages (4) in between. The invention also relates to a heating device (2).)

用于数字地控制加热设备的方法和加热设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于数字地控制加热设备的方法。本发明还涉及一种用于实施该方法的加热设备。

背景技术

在现代的全电动汽车中，使用越来越大功率的电加热器。例如，加热功率高达8KW的PTC加热器能够用于加热车辆驾驶室、电池甚至电动机。为了控制电加热器，在当今的电气系统中通常使用具有8位分辨率的通信信号，这允许以最多256个加热级来控制加热功率。然而，由于通常需要的附加信息，例如诊断，8位信号的256级无法全部用于控制加热功率。因此，通常较少量的加热级(通常为100到200个)可以用来控制加热功率。各个加热级相差固定量的加热功率。电加热器功率越大，两个连续加热级的加热功率相差量就越大。在大功率电加热器中，8位分辨率通常不足以允许对电加热器进行精细控制。这在外部温度较高的情况下尤其不利。由于车辆电气系统中的标准化协议，将通信信号的分辨率增加到16位或32位通常是不可能的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供克服所述缺点的方法和加热设备。

根据本发明，该目的通过独立权利要求的主题实现。有利的实施例是从属权利要求的主题。

根据本发明提供了一种用于数字地控制用于混合动力车辆或电动车辆的加热设备(特别是PTC加热设备)的方法。在这种情况下，加热设备的控制装置接收反映当前外部温度的温度值。然后，控制装置根据接收的温度值确定加热设备的极限功率，该极限功率小于加热设备的最大功率。然后，控制装置将确定的极限功率分成功率级，该功率级的数量对应于控制装置的数字分辨率。随后，控制装置将加热设备控制在最小功率和极限功率之间的一个功率级。

加热设备的最小功率和最大功率由它们的物理特性决定，并且不能改变。因此，加热设备的最大功率能够为3kW至8kW。最小功率通常等于零。在根据本发明的方法中，根据接收的温度值确定加热设备的极限功率。极限功率能够比加热设备的最大功率小多倍。然后控制装置将确定的极限功率分成功率级，其中由于极限功率小于最大功率，相邻连续的功率级相差较小的值。这能够更精确地控制加热设备，而不必改变加热设备的数字分辨率。有利地，控制装置能够将确定的加热设备极限功率分成对应于8位数字分辨率的最多256个功率级。

下面将参考示例解释该方法。这里提到的所有值都是示例性的，并不限制根据本发明的解决方案。在8位数字分辨率的情况下，能够以256个功率级来控制最大输出等于8kW的加热设备。相邻功率级在256个功率级下相差约31W。如果用于控制加热功率的功率级较少，则相邻功率级相差较大值。然后能够逐级控制加热设备，使加热功率等于0W、31W、62W、93W等等，直到8kW。如果加热设备的极限功率设置为4kW并且以8位的数字分辨率控制加热设备，则相邻功率级相差约15.5W的值。然后能够逐级控制加热设备，使加热功率等于0W、15.5W、31W、46.5W，直到到达4kW。以这种有利的方式，能够更精细和更精确地控制加热功率，这在更高的外部温度下能够特别有利。

在根据本发明的方法的有利发展中，控制装置将接收的温度值与阈值进行比较。如果接收的温度值高于阈值，则控制装置将极限功率设定为小于加热设备的最大功率。如果接收的温度值小于阈值，则控制装置将极限功率设定为等于加热设备的最大功率。以这种方式，加热设备能够例如在较低外部温度下以最大功率运行以及在较高外部温度下以小于最大功率的极限功率运行。有利地，控制装置因此能够使加热设备的加热性能适应外部温度和机动车辆中的当前热量需求。

有利地，控制装置将接收的温度值指定至多个预定义温度范围之一。这里多个预定义限制功率之一对应于相应预定义温度范围。有利地，多个预定义温度范围和多个预定义极限功率的数量能够是2至4。有利地，各个预定义极限功率彼此相差相等或不相等的值。替代地或另外地，加热设备的各个预定义极限功率能各自相当于加热设备的最大功率的一部分。

在该方法的进一步发展中，控制装置在较高温度值的情况下确定加热设备具有较小的极限功率。较高的温度值对应于较高的外部温度。在较高的外部温度下，加热设备通常不必以最大功率运行，并且极限功率能够相应地更小。因此在外部温度越来越高的情况下，能够更精细地调节加热设备的加热功率，并且加热设备的加热性能能够相应地适应于机动车辆中的当前热量需求。

本发明还涉及用于混合动力车辆或电动车辆的加热设备，特别是PTC加热设备。在这种情况下，加热设备具有控制装置，该控制装置设计用于执行上述方法。有利地，控制装置能够是加热设备的一部分或用于混合动力车辆或电动车辆的空调控制器的一部分。加热设备能够是用于混合动力车辆或电动车辆的空气侧PTC加热设备。

本发明的其他重要特征和优点将从从属权利要求、附图和附图相关描述中获得。

应当理解，上述特征和下面还要说明的特征不仅可以以所述的各组合使用，还可以在不脱离本发明的范围的情况下以其他组合或单独使用。

附图说明

附图中示出了本发明的优选实施例，并且将在以下描述中更详细地解释本发明的优选实施例。

唯一的图1示出了根据本发明的用于数字地控制加热设备2的方法1的示意性序列。

具体实施方式

这里加热设备2的控制装置3接收温度值T₁或T₂或T₃，其分别反映当前外部温度T_A1或T_A2或T_A3。然后，控制装置3根据接收的温度值T₁或T₂或T₃设定加热设备2的极限功率P_G1或P_G2或P_G3，其小于加热设备2的最大功率P_MAX并且高于加热设备2的最小功率P_MIN。然后，控制装置3将确定的极限功率P_G1或P_G2或P_G3分成功率级4，该功率级的数量对应于控制装置3的数字分辨率。在该示例中，控制装置3具有8位的数字分辨率。功率级4的数量相应地是256。随后，控制装置3将加热设备2控制在最小功率P_MIN和极限功率P_G1或P_G2或P_G3之间的功率级4之一。这里最小功率级4的加热功率等于最小功率P_MIN并且等于零，并且最高功率级4的加热功率等于极限功率P_G1或P_G2或P_G3。

温度值T₁低于阈值T₀，使得控制装置3将极限功率P_G1设定为等于最大功率P_MAX。温度值T₂高于阈值T₀，使得控制装置3将极限功率P_G2设定为小于最大功率P_MAX。在这种情况下，与等于最大功率P_MAX的极限功率P_G1相比，功率级4相差更小的值。温度值T₃高于阈值T₀并且也大于温度值T₂，使得控制装置3将极限功率P_G3设定为小于最大功率P_MAX并且小于极限功率P_G2。在这种情况下，与极限功率P_G1和P_G2相比，功率级4相差更小的值。

在根据本发明的方法1中，能够更精细地控制加热设备2的加热功率，这特别是在较高的外部温度下能够是有利的。