電動式エア ヒーター STW series

DCバッテリー式ダクト

KLCのEV用PTCヒーター
KLCは電気自動車向けのPTCおよび高電圧PTCヒーターを設計しており、キャビン、バッテリー、充電器筐体向けに自己制御で応答の速い加熱ソリューションを提供します。IP68仕様や12V〜800Vプラットフォーム対応モデルを用意し、UL/CSA等の認証オプションに対応可能です。

EV用PTCヒーターとは？
PTC（Positive Temperature Coefficient）ヒーターは、温度上昇に伴い抵抗が増加して電流が自動的に低下する自己制御型の電気ヒーターです。この特性により過熱を防ぎ、熱制御が簡素化されます。EVではキャビン暖房、バッテリー事前加熱、迅速な曇り取り等に用いられ、定抵抗ヒーターに比べて予測可能な熱応答と安全性を提供します。

主な用途

• キャビン暖房：HVACダクト用PTCエアヒーター。乗用車向け典型出力：1.5〜3 kW、バス：3〜6 kW。
• バッテリー予熱：電池パック周辺の間接空気加熱でセルを−10°C以上に保ち、寒冷時の航続距離と寿命を保護。大型パックで3〜8 kWが目安。
• デフォグ/デフロスト：HVACと統合し、フロントガラスやミラーの迅速な曇り除去を実現。
• シート/ステアリング加熱：OH/THタイプの小型モジュール、ゾーンあたり30〜200 Wが典型。
• 充電器筐体加熱：屋外DC急速充電器の電子機器の凍結防止にIP68オプションを提供。

利点：なぜPTCがEVに適しているか

• 自己制御：温度上昇で抵抗が増え、電流が低下して複雑な制御なしに過熱を防止。
• 高速応答：通電後数秒で動作温度に到達し、寒冷時の快適性を向上。
• 小型軽量：例：MHタイプ断面26×90×L mmでHVAC組込みが容易。
• 高電圧安全：STWシリーズは400V〜800Vプラットフォーム対応で、絶縁やサーマルヒューズを装備。
• 航続距離維持：自己制御により固定抵抗ヒーターより平均消費電力が低下。

適切なヒーター選定がEV熱管理の出発点である理由
低温は航続距離とバッテリー性能を低下させます。適切な出力選定と配置が重要です。KLCの試験では、2 kWのMHタイプが−17°Cのキャビンを30分で12°Cに上昇させ、適切なヒーター選定の効果を示しました。

車種・電圧別KLC推奨（表形式）
車種 | 電圧範囲 | KLC推奨PTCヒーター | 主な用途 | 加熱能力
電動バス | 350V–800V DC（一般600V） | STW 高電圧シリーズ | キャビン暖房、運転席加熱、大面積デフロスト | 3 kW – 6 kW
電動トラック | 400V–1000V DC（一般600V–800V） | STW 高電圧シリーズ | キャビンHVAC、バッテリー空気予熱、制御箱加熱 | 3 kW – 8 kW
電気自動車 | 200V–800V DC（一般400V/800V） | STW & MHシリーズ | 乗員キャビン快適性、バッテリー予熱 | 1.5 kW – 3 kW

高電圧プラットフォーム互換性
現代のEVプラットフォームは400Vまたは800Vアーキテクチャを採用しています。KLCのSTWシリーズは両方に対応（例：450–520V、500–999V）し、絶縁・サーマルヒューズを標準装備。UL認証は概ね600V ACまで対応可能で、それ以上はカスタム認証支援を提供します。

KLCのエンジニアリング実績

• 1982年設立、PTC設計・製造の実績40年以上。
• 社内能力：3Dモデリング、CFD熱解析、試作評価、HALT/HASS検証。
• 品質・認証：IATF 16949、ISO 9001；UL / CSA / VDE対応可能。
• 屋外・充電器向けにIP68オプションを提供。
• 寒冷地域での車両導入実績とキャビン加熱データの実測検証あり。

主要仕様（概要）
電圧：12V–999V DC/AC（典型的EV範囲12V–800V；ULは約600V AC上限）
出力：30 W–9,999 W
保護：オプションでIP68防水・防塵
認証：UL / CSA / VDE；IATF 16949およびISO 9001プロセスで製造
用途：キャビン暖房、バッテリー予熱、HVAC補助熱源、シート加熱、充電器筐体加熱
プラットフォーム互換性：400Vおよび800V EVシステム；レガシー12V–48VはMH/MSH/SH/OH/MTHシリーズで対応

選定ガイド

• 電圧：ヒーター定格電圧を牽引バッテリー電圧に合わせる（例：400Vパック → STW 450–520V、800Vパック → STW 500–999V）。
• 出力：乗用車キャビンは通常1.5–3 kW、バッテリー予熱はパック容積により3–8 kW。
• 気流：指定気流での性能確認（KLC標準試験：6.4 m/s）とファン特性の整合を確認。
• 環境：床下や屋根上、屋外設置にはIP68を選択。
• 認証：北米向けにUL/CSA、欧州向けにVDE；上位電圧帯はカスタム認証対応。

試験と検証

• 複数風量での気流および熱分布試験。
• 車輛使用で10年以上相当の寿命試験。
• 振動・湿度・熱衝撃試験（自動車規格準拠）。
• 過温度や気流遮断などの熱安全性検証。

PTCヒーター種別と代表的寸法

• MHタイプ：公称断面 26 × 90 × L mm、複数長さ、代表出力例：2,000 W / 2,500 W。
• MSH / SH / TH / OHタイプ：座席やゾーン、ダクト向けに断面やフィンピッチが異なる。
• STW（高電圧）シリーズ：非常に小さい要素から大判アセンブリまでのモジュール設計。要素単位の最大出力はモデル依存。