전기 히터 개념
개발에 앞서 몇 가지 기존 및 잠재적 기술(예: 권선 저항 또는 PTC(정온도 계수) 가열)을 분석했습니다. 네 가지 주요 개발 목표를 평가하고 이러한 목표와 관련하여 몇 가지 잠재적인 기술을 비교했습니다.
(1) 효율성 측면에서 새로운 히터는 광범위한 냉각수 온도와 모든 전압에서 필요한 열 출력을 제공할 수 있어야 한다는 점에서 매우 효율적이어야 합니다.
(2) 질량과 크기 면에서 새로운 히터는 가능한 한 작고 가벼워야 합니다.
(3) 유용성 및 비용 측면에서 희토류 재료 및 Pb의 사용을 피해야 하며 신제품의 비용은 경쟁력이 있어야 합니다.
(4) 안전상 모든 조건에서 감전이나 화상의 위험이 없도록 하여야 한다.
자동차용 전기 히터의 기존 개념 중 가장 인기 있는 것은 양의 온도 계수를 갖는 티탄산바륨(BaTiO3)으로 만든 저항을 사용하는 PTC 히터입니다. 이러한 이유로 작동 원리에 대한 몇 가지 세부 사항을 설명하고 고전압 히터용 HVH에 따라 개발된 층류 히터와 비교합니다.
PTC 요소의 자기 제한적 특성은 어떤 측면에서 특히 고장 모드의 경우 시스템 설계를 더 쉽게 만들 수 있지만 다음과 같은 주요 단점을 포함하는 고유한 특정 단점이 있습니다.
(1) PTC 온도가 120도를 초과할 때 Pb 도핑이 필요합니다. 작은 패키지 크기에서 빠른 열 전달을 보장하기 위해 PTC 소자는 자동차 냉각수 히터를 적용할 때 Pb 도핑이 필요한 온도 범위에서 작동해야 합니다.
(2) 희토류 금속 La의 적용은 PTC에 매우 일반적입니다.
(3) PTC 요소의 높은 열 저항과 결합되어 통전 시 높은 시동 전류를 발생시키는 비선형 저항/온도 프로파일은 PTC 히터의 응답 시간을 상대적으로 느리게 만듭니다.
(4) PTC 온도가 낮으면 냉각수로 전달되는 열이 줄어들어 냉각수 온도가 증가함에 따라 열 성능이 감소합니다.
(5) PTC 온도가 낮을수록 전압이 낮아짐에 따라 열 성능이 저하되어 열 전달이 제한됩니다. (6) PTC 소자의 온도는 인가 전압과 직결되기 때문에 부분부하 제어가 어렵다.
