加热元件、电加热器及电动车辆的制作方法

本申请涉及加热,更具体地说,涉及一种加热元件、电加热器及电动车辆。
背景技术:
1、电加热器是一种将电能转化为热能以实现电加热的装置。电加热器的原理是利用焦耳效应,依靠电流通过电阻发热材料产生热量作为热源。当液态介质或气态介质在压力作用下流过电加热器的加热腔时,将带走电加热器产生的热量,使被加热介质温度达到用户要求,为电动汽车提供加热功能。
2、电加热器可以采用厚膜加热元件。厚膜加热元件多采用多个电阻单元串联的形式,若单个电阻单元失效(短路或断路),将导致整个厚膜加热元件的加热功能丧失,厚膜加热元件的可靠性较差。电加热器也可以采用具备ptc陶瓷加热元件。ptc陶瓷加热元件通常垂直插入延伸到水道的容纳腔中以获得较大的散热面积,因此,采用ptc陶瓷加热元件的电加热器通常具有较大的厚度和重量。
3、因此,如何提高加热元件的可靠性和轻量化成为本领域需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提出了一种加热元件、电加热器及电动车辆,以实现提高加热元件的可靠性。
2、第一方面,本申请提供一种加热元件,该加热元件包括:电阻层,包括至少一个区域电阻;电极层,与所述电阻层接触,所述电极层将每一所述区域电阻划分成多个电阻单元,每一所述区域电阻的所述多个电阻单元之间并联。
3、可选地,所述电阻层由具有ptc正温度特性的浆料制备而成。
4、可选地,所述多个电阻单元的电阻值相等。
5、可选地,所述电极层包括第一电极结构和第二电极结构,所述第一电极结构包括第一电极轨道和多个第一电极分支轨道,每一所述第一电极分支轨道经由所述第一电极轨道电连接至第一电极,所述第二电极结构包括第二电极轨道和多个第二电极分支轨道,每一所述第二电极分支轨道经由所述第二电极轨道电连接至第二电极,每一所述区域电阻被所述多个第一电极分支轨道和所述多个第二电极分支轨道划分成多个电阻单元,所述多个电阻单元中的每一者经由所述第一电极分支轨道电连接至所述第一电极轨道且经由所述第二电极分支轨道电连接至所述第二电极轨道。
6、可选地,每个所述区域电阻包括相互平行的第一边和相互平行的第二边,所述多个第一电极分支轨道和所述多个第二电极分支轨道沿垂直于所述第一边或所述第二边交错分布,每一所述第一电极分支轨道和每一所述第二电极分支轨道沿所述第二边或所述第一边延伸。
7、可选地,对于每个所述电阻单元,电流沿所述电阻单元的最短边流动。
8、优选地,所述最短边的取值范围为大于或等于3mm且小于或等于10mm。
9、可选地,所述电阻层包括多个区域电阻,所述多个区域电阻通过所述第一电极轨道和所述第二电极轨道设置为串联和/或并联电路。
10、可选地,每个所述区域电阻包括多个子区域电阻,相邻所述子区域电阻之间是绝缘的,每一所述子区域电阻被所述多个第一电极分支轨道和所述多个第二电极分支轨道划分成多个电阻单元。
11、可选地,所述电极层还包括:第一电极连接端,所述第一电极轨道经由所述第一电极连接端电连接至所述第一电极;第二电极连接端,所述第二电极轨道经由所述第二电极连接端电连接至所述第二电极。
12、可选地,所述电阻层的厚度的取值范围为大于或等于8μm且小于或等于20μm。
13、可选地,所述加热元件还包括:基体;绝缘层,位于所述基体的一侧,所述电阻层和所述电极层依次叠置在所述绝缘层上。
14、优选地,制备所述基体的材料为不锈钢和/或铝合金。
15、优选地,所述基体的厚度的取值范围为大于或等于1mm且小于或等4mm。
16、优选地,制备所述绝缘层的材料为玻璃和/或陶瓷。
17、优选地,所述绝缘层的厚度的取值范围为大于或等于60μm且小于或等于400μm。
18、第二方面,本申请还提供一种电加热器,该电加热器包括:上述的加热元件。
19、第三方面,本申请还提供一种电动车辆,该电动车辆包括:上述的电加热器。
20、根据本申请的技术方案,电阻层包括至少一个区域电阻,每个区域电阻被电极层划分成多个电阻单元,每个区域电阻的多个电阻单元之间并联,如此,即使一个电阻单元或者几个电阻单元出现损坏,区域电阻仍可工作,加热元件也能正常工作,不至于导致整个加热元件加热功能丧失,如此,提高了加热元件的可靠性。在提高了加热元件的可靠性的基础上,应用本申请的技术方案的电加热器具有一定的跛行功能。此外,采用本申请的技术方案,电阻层采用水平层状布置,从而使得加热元件具有很大的散热面积,缓解了因需要增大散热面积而将加热元件插入延伸到水道内的容纳腔而导致的采用ptc陶瓷加热元件的加热产品具有较大的厚度和重量的问题。
21、本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
技术特征:
1.一种加热元件,其特征在于,该加热元件包括:
2.根据权利要求1所述的加热元件,其特征在于,所述电阻层由具有ptc正温度特性的浆料制备而成。
3.根据权利要求1所述的加热元件,其特征在于,所述多个电阻单元的电阻值相等。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的加热元件,其特征在于,所述电极层包括第一电极结构和第二电极结构,所述第一电极结构包括第一电极轨道和多个第一电极分支轨道,每一所述第一电极分支轨道经由所述第一电极轨道电连接至第一电极,所述第二电极结构包括第二电极轨道和多个第二电极分支轨道,每一所述第二电极分支轨道经由所述第二电极轨道电连接至第二电极,每一所述区域电阻被所述多个第一电极分支轨道和所述多个第二电极分支轨道划分成多个电阻单元,所述多个电阻单元中的每一者经由所述第一电极分支轨道电连接至所述第一电极轨道且经由所述第二电极分支轨道电连接至所述第二电极轨道。
5.根据权利要求4所述的加热元件,其特征在于,每个所述区域电阻包括相互平行的第一边和相互平行的第二边,所述多个第一电极分支轨道和所述多个第二电极分支轨道垂直于所述第一边或所述第二边交错分布,每一所述第一电极分支轨道和每一所述第二电极分支轨道沿所述第二边或所述第一边延伸。
6.根据权利要求5所述的加热元件,其特征在于,对于每个所述电阻单元,电流沿所述电阻单元的最短边流动;
7.根据权利要求4所述的加热元件,其特征在于,所述电阻层包括多个区域电阻,所述多个区域电阻通过所述第一电极轨道和所述第二电极轨道设置为串联和/或并联电路。
8.根据权利要求4所述的加热元件,其特征在于,每个所述区域电阻包括多个子区域电阻,相邻所述子区域电阻之间是绝缘的,每一所述子区域电阻被所述多个第一电极分支轨道和所述多个第二电极分支轨道划分成多个电阻单元。
9.根据权利要求4所述的加热元件,其特征在于,所述电极层还包括:
10.根据权利要求1所述的加热元件,其特征在于,所述电阻层的厚度的取值范围为大于或等于8μm且小于或等于20μm。
11.根据权利要求1所述的加热元件,其特征在于,所述加热元件还包括:
12.一种电加热器,其特征在于,该电加热器包括:
13.一种电动车辆,其特征在于,该电动车辆包括:
技术总结
本申请公开了一种加热元件、电加热器及电动车辆。该加热元件包括:电阻层,包括至少一个区域电阻;电极层,与电阻层接触,所述电极层将每一所述区域电阻划分成多个电阻单元,每一所述区域电阻的所述多个电阻单元之间并联。如此,即使一个电阻单元或者几个电阻单元出现损坏,区域电阻仍可工作,加热元件也能正常工作,不至于导致整个加热元件加热功能丧失。籍此,实现了提高加热元件的可靠性。
技术研发人员:许健,任颖睦,魏先玉,周建党,常涛
受保护的技术使用者:镇江海姆霍兹传热传动系统有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
技术研发人员:许健,任颖睦,魏先玉,周建党,常涛
技术所有人:镇江海姆霍兹传热传动系统有限公司
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