新能源中PTC电加热器元件特性.docx
新能源中PTC电加热器元件特性PTC热敏电阻是一种具温度敏感性的半导体电阻，一旦超过一定的温度时，它的电阻值 随着温度的升高几乎是呈阶跃式地增高，PTC热敏电阻本身温度的变化可以由流过PTC热敏 电阻的电流来获得，也可以由外界输入热量或者这二者的叠加来获得。PTC是一种热敏电阻型的加热系统，与电炉原理类似，产热主要是靠电流通过加热电阻 从而产生热量，两者最大的区别就是使用了不同材质的电阻。与电炉使用的普通电阻丝不同 的是，在纯电动汽车上的PTC使用的是半导体的热敏电阻。在个别的纯电动汽车空调上，通 过空调驱动器将高压电向8条PTC发热元件供电，每条发热元件的功率可达300600W, 可直接对空气或者制冷剂加热，作为采暖系统的热源最早的PTC制热方式，是将空气加热后 直接送往车室内提高车内温度。但是发现这样的方式效率较低，所以，后期采用水作为加热 介质，先通过PTC加热元件加热水，在将热水送往风道内部的换热器，再将通过热水加热的 热空气送往车室内或者风窗玻璃，用以提高车室内温度或者风窗玻璃除霜。PTC元件的特性并不是孤立的，常与另一特性密切关联，相互影响，具体如下：1 .PTC元件的电阻一温度关系PTC元件的电阻与温度有着密切关系，当温度变化时，电阻也会随着变化。PTC元件的 这种特性，常用电阻一温度关系曲线来描述。通常，根据电阻一温度曲线分析PTC元件的电阻随温度变化的特性，常是以居里点为界 线，分两种情况讨论。当温度低于居里点时，PTC元件的电阻随温度变化的关系分两个阶段，前阶段表现为与 半导体具有的NTC （负温度系数）特性相同，即温度升高时电阻却稍有减小；后阶段则表现 出PTC （正温度系数）特性，即电阻随温度升高而增大，但增大的速度不是很快，呈现的阻 值也不是很大。当PTC元件的温度升高到居里点（特性曲线的转折点）后，曲线很陡，表明电阻随温度 升高猛增，显示出“强烈”的正温度系数特性。此时电阻增大不仅速度快，而且会增至特别 大的值，通常可以达到常温阻值的103105倍以上。电阻增大后，会在某一阻值稳定下来 不再增大。电阻稳定，由于电压不变，那么电流也稳定了，必然温度也会稳定下来。PTC元件电阻随温度变化的这种特异性能，使它在恒控温制、限流保护、温度传感等方 面得到广泛应用。2 .PTC元件的电压一电流关系PTC元件的温度低于居里点时，电阻较小，电流会随电压升高而增大，温度也随着电流 增大而升高。当温度升高到居里点时，电阻剧增。这时电压升高，电流反而减小。3 .PTC元件的电流一时间关系PTC元件刚通电瞬间，由于阻值很小，会呈现很大的冲击电流，有时会高达数安培以上， 温度迅速升高。当温度升高到居里点后，阻值急剧增大，控制电流导致减小，直至减小到几 十毫安乃至几毫安并趋于稳定，PTC元件的温度便不能继续升高。在这一变化过程中，电流 与时间的关系，反映了 PTC元件从初始大电流变化到稳定小电流的速度特性。所需时间越长, 电流变化的速度越慢；所需时间越短，电流变化的速度越快。电流变化的速度取决于PTC 元件的热容量、放热系数及外加电压的高低。综上所述，PTC元件具有限流、限温及恒定功率的功能。PTC热敏电阻的主要特点是：（1）灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10100倍，能检测出106的温度变 化。（2）工作温度范围宽，常温器件适用于-55315C,高温器件适用温度高于315c （目 前最高可达到2000）,低温器件适用于-27355。（3）体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度。（4）使用方便，电阻值可在0.1100k。间任意选择。（5）易加工成复杂的形状，可大批量生产。（6）稳定性好、过载能力强。
