如何提高汽車座椅加熱系統(tǒng)的安全性和功能

魯棒的布線、熱監(jiān)測和控制能夠避免導線斷裂、阻燃并防止火災，但是，所需要的設計工程方法卻常常與直覺背道而馳。

汽車電子布線的作用除了把電源或控制及傳感器信號從汽車內(nèi)的一點連接到另外一點之外，其中一種應用就是座椅加熱器的布線。如果在這個部位出故障，就可能導致座椅無法加熱或者引起燃燒和火災。為座椅加熱器設計一種加熱導線面臨許多挑戰(zhàn)，首要挑戰(zhàn)就是機械可撓性和溫度控制，目前最常用的兩種材料是碳酸纖維和純銅線束。

導線的絕緣材料有氟樹脂和搪瓷。典型情況下，導線要密封在一種纖維/泡沫塑料之中，以在導線的兩邊創(chuàng)建外殼，最后，通常用粘合劑保護起來。

導線的動態(tài)特性

乘員進出座位的過程中需要在側(cè)墊上滑動，這個動作對側(cè)墊的內(nèi)部加熱導線產(chǎn)生一種漸進的摩擦和刮擦，誘導出相當大的壓力。在座位中翹曲和挪動的人也會對導線產(chǎn)生壓力。

對于金屬導線，邏輯上建議采用橫截面積大的導線，拉力越大，伸縮性能就越強。任何解決方案都不能脫離實際。

拉力很重要，但是，導線的柔軟性也同等重要。在現(xiàn)有采用純銅線的座椅加熱器中可以看到這一點。這樣的加熱器由許多直徑很小的導線綁在一起而構成，這些較細的導線比具有同樣電阻的粗導線更為柔軟；不幸的是，導線繩因在縱向擰成，其柔軟性不夠優(yōu)化。

為此，要把導線的設計調(diào)整為圍繞柔性線芯來螺旋纏繞導線。這種纏繞方法增強了導線的柔軟性，極大地提高了導線的動態(tài)性能。螺旋纏繞的導線的性能比純導線的性能提高了10倍。

熱電纜具有其自身的柔性測試方法(見下圖)。這種測試的目標是在努力設計螺旋纏繞導線的過程中應用更為魯棒和嚴格的測試，使之適合于現(xiàn)場實際使用環(huán)境對動態(tài)性能的要求。這種測試已經(jīng)被添加到國際電子技術委員會(IEC)測試規(guī)范之中。

下圖所示為導線開始著火的一張座椅的例子。防止這些座椅著火的第一步是提高導線的簡單機械能力，使之達到經(jīng)重復彎曲而不過早斷列的性能。第二步是精確地監(jiān)測導線的溫度。

過熱保護

通過單一溫度調(diào)節(jié)裝置，可以控制現(xiàn)有座椅加熱器內(nèi)的加熱導線。毫無疑問，單一溫度調(diào)節(jié)裝置的“熱檢測面積”是有限的，特別是在本地過熱熱點出現(xiàn)的位置遠離溫度調(diào)節(jié)裝置的情況下。