开展电动汽车是邦度应对邦际境况和能源危殆的首要决定，我邦大举开展电动汽车并博得明显本领功劳，欧美各邦从邦度高度到企业层面，也已神速调理开展策略，将汽车电动化动作他日的开展宗旨。

　　守旧燃油车空调体系欺骗策划机热量制热，电动汽车电驱体系效力可能高达90% 以上，损耗形成的热量远亏折以提供空调体系制热，是以电动汽车空调体系制热应用PTC（正温度系数）加热器形成热量。目前比力集体的计划是应用继电器驾御PTC 加热器电源通断，通过风门开度驾御冷热风的风量来驾御温度，此类计划能源虚耗较大。

　　采用PWM（脉宽调制）式样驾御功率开合器件通断PTC 加热器电源，完成PTC 加热器输出功率的线性驾御。本策画中PTC 加热器峰值功率5.2 kW，输入电压限制260~410 V。探讨开合器件的散热需求，将功率电道均分为两道2.6 kW。探讨策画裕量，单道最大电流按10 A 策画，同时也有助于减小开合器件开通倏得的峰值电流。

　　总体硬件计划道理框图如图1 所示。驾御电道、驱动和信号采样解决电道正在高压侧，辅助电源、下电依旧驾御和CAN 通信电道都为分开电道，上下压电道之间满意AC 2 000 V rms 耐压1 min 绝缘恳求。

　　如图2 所示，KL30 为低压蓄电池12 V 常电，Z1吸取瞬态浪涌，D1 和D6 为防反接二极管，L1、C3 和C4 构成EMC 滤波器。整车上电后KL15 为高电平，Q3和Q1 导通，驾御器被叫醒事务。整车下电后KL15 为低电平，为担保驾御器举办阻碍诊断解决，驾御电道依旧KL15-KEEP 信号为高电平，上下压之间通过分开光耦举办信号传输，Q1 仍旧导通，措施解决告终KL15-KEEP 信号为低电平，Q1 截止，驾御器输入电源断开进入歇眠，静态电流为微安级别。

　　辅助电源采用反激拓扑， 选用汽车级芯片LM3478Q-Q1。输入电压限制6~16 V，主道输出电压为5 V，为驾御电道供电。辅道输出为15 V，为功率开合器件供应栅极驱动电源。变压器磁芯采用EE13，绕制参数如外1 所示。

　　驾御芯片切合AEC-Q100 轨范，内置两个具备边沿对齐成效的专用PWM 信号输出模块，输出的PWM信号动作驱动电道的输入。囊括6 道A/D 采样，两道PTC 散热器电流采样，一齐高压电压采样，三道温度采样。CAN 通信电道选用TI 公司的分开型CAN 芯片ISO1050。

　　PWM 信号频率低，功率驾御精度会较低，高频率可能升高功率驾御精度，然而同时也会扩展功率器件的开合损耗。PTC 加热器自身的寄生电容导致开合管开通倏得会有很大的抨击电流。除了通过调剂驱动电道驾御开合速率外，两道开合管差别时开通，可能减小开通瞬态电流。

　　驱动芯片选用UCC27524A1-Q1，具有两个独立的栅极驱动通道，ENA 和ENB 管脚拉低可能立刻合断驱动输出，举办电道扞卫（如图3）。

　　高压通过分压电道和运放尾随电道解决后送至单片机A/D 管脚。电压低于260 V 或者高于410 V，且陆续1 s 则闭塞驱动信号，电压复原到寻常限制内则不停事务。电流采样电阻电压信号经放大电道到单片机的A/D管脚。

　　硬件过流扞卫电道如图4 所示。寻常事务时，VIS1＜ Vref，比力器输出高电平。呈现过流时VIS1 ＞ Vref，比力器输出变低电平，驱动芯片的ENA 和ENB 管脚被拉低，截至输出驱动电压。同时驾御芯片检测到低电平，截至输出PWM 信号并上报阻碍。

　　驾御政策如图5 所示。驾御器叫醒自检落伍入待机形式，汲取到空调加热指令首前辈行阻碍鉴定，倘若检测到阻碍则举办扞卫，同时上传阻碍状况并蓄积阻碍码。

　　倘若无阻碍则凭据驾驶室温度动态调剂PWM 信号占空比，起先阶段占空比采用慢慢变大的软启动计划，最终依旧车内温度恒定。

　　PTC 加热器电流和功率器件Vce 电压如图6 所示，上电倏得抨击电流陆续约10 μs。

　　驾御器搭载整车永诀正在境况温度0、-10、-15和-20 ℃下举办测试，空调制热温度设定32.5 ℃，主动制热政策为先开启5 min 大功率制热，之后下降功率保温。车速80 km/h，测试数据如外2。

　　PTC 加热器驾御器可能完成整车空调体系制热功率的无误驾御，正在抵达平等制热效率的条款降低热功耗，进而扩展续航里程。同时可能将PTC 加热器事务状况上传至整车通信搜集并供应各类扞卫。