CN101464065B - 全天候天气自动智能鉴别控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了全天候天气自动智能鉴别控制器，包括有环境温度检测电路、水温度检测电路、时钟电路、与环境温度检测电路、水温度检测电路、时钟电路连接的主控电路、与主控电路连接的驱动开关电路以及与其检测电路、水温度检测电路、时钟电路、主控电路、驱动开关电路都连接的电源电路。所述环境温度检测电路能够时时检测出环境温度并将环境温度值传给主控电路；水温度检测电路能够时时检测出热水器水箱内水的温度并将水温值传给主控电路；时钟电路为主控电路提供参考时间；本发明能够全天候天气的控制太阳能热水器，具有太阳能的利用率高的优点。

Description

全天候天气自动智能鉴别控制器
[技术领域]
本发明涉及一种全天候天气自动智能鉴别控制器，尤其涉及一种用于控制太阳能热水器辅助加热设备工作的全天候天气自动智能鉴别控制器。
[背景技术]
目前太阳能热水器一般都设有辅助加热设备，用于在环境的温度低或光线不足时对太阳能热水器辅助加热。目前的辅助加热设备加热的控制器很简单，仅仅是根据在用水之前一定的时间内水温是否高于设定的比较温度来控制辅助加热设备是否进行工作，一般是当水温高于设定的比较温度，太阳能就可以满足热水器的供热，控制器控制辅助加热设备停止或不进行工作，此时太阳能热水器仅仅由太阳能转化成热能进行供热；当水温低于设定的比较温度，光靠太阳能是满足不了热水器的供热的，所以还需要太阳能控制器控制辅助加热设备开始进行工作，此时太阳能热水器由辅助加热设备和太阳能转化成热能一起进行供热；然而现有的控制器只是根据时间和水温来控制辅助加热设备的启动，而没有全天候的把水温和环境温度结合起来进行控制，因此没有起到全天候天气的控制，所以太阳能的利用率不高，为此有必要进一步改进现有的控制器。
[发明内容]
本发明克服了上述技术的不足，提供了一种能够提高太阳能利用率的全天候天气自动智能鉴别控制器。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：  全天候天气自动智能鉴别控制器，其特征在于：包括有环境温度检测电路，其能够时时检测出环境温度；
水温度检测电路，其能够时时检测出热水器水箱内水的温度；
时钟电路，其为主控电路提供参考时间；
主控电路，其与环境温度检测电路、水温度检测电路、时钟电路都连接，主控电路在判断环境温度检测电路提供的温度在哪个温度段的基础上，判断各个时段的水温度检测电路提供的水温是否在规定范围内，以此输出辅助加热控制信号；
驱动开关电路，其与主控电路连接，它接到主控电路输出的辅助加热控制信号来控制辅助加热设备的加热与否；
电源电路，其与所述电路连接，并为它们供电。
如上所述的一种全天候天气自动智能鉴别控制器，其特征在于：主控电路主要包括单片机。
如上所述的一种全天候天气自动智能鉴别控制器，其特征在于：所述驱动开关电路包括有驱动芯片和多个继电器，所述单片机输出端与驱动芯片的输入端连接；驱动芯片的输出端与多个继电器的线圈一端连接，继电器的线圈另一端接12伏电源，继电器各自控制的开关分别接在辅助加热设备电路中。
本发明的有益效果是：本发明的环境温度检测电路能够时时检测出环境温度并将环境温度值传给主控电路；水温度检测电路能够时时检测出热水器水箱内水的温度并将水温值传给主控电路；时钟电路为主控电路提供参考时间；主控电路首先判断环境温度在预先设定的哪个温度段上，然后再判断各个时段的水温是否在规定范围内，以此输出辅助加热控制信号；驱动开关电路接到主控电路输出的辅助加热控制信号来控制辅助加热设备的加热与否；因此起到了全天候天气的控制，所以太阳能的利用率很高。
[附图说明]
下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：
图1为本发明的方框图；
图2为本发明的电路原理图。
[具体实施方式]
见图1所示，全天候天气自动智能鉴别控制器，包括有环境温度检测电路A、水温度检测电路B、时钟电路C，与环境温度检测电路A、水温度检测电路B、时钟电路C连接的主控电路D，与主控电路D连接的驱动开关电路E以及与环境温度检测电路A、水温度检测电路B、时钟电路C、主控电路D、驱动开关电路E都连接的电源电路F。所述环境温度检测电路A能够时时检测出环境温度并将环境温度值传给主控电路D；水温度检测电路B能够时时检测出热水器水箱内水的温度并将水温值传给主控电路D；时钟电路C为主控电路提供参考时间；所述主控电路D首先判断环境温度在预先设定的哪个温度段上，然后再判断各个时段的水温是否在规定范围内，以此输出辅助加热控制信号；驱动开关电路E接到主控电路D输出的辅助加热控制信号来控制辅助加热设备的加热与否；所述电源电路F为它们供电。
下面举一种主控电路的控制模式以更清楚地了解主控电路的控制，该模式分为三个温度段，共十个控制段：
1、当环境温度TR处于A1段时，即TR＞TE1，即TR＞29℃，主控电路控制驱动开关电路关闭辅助加热设备进行加热。
2、当环境温度TR处于B1段时，即TE1≥TR≥TE10，即29℃≥TR≥17℃。
a、当在TS1时间范围内，即8≤TS1＜10，检测水温TW是否在TE2范围内(即25℃≥TR≥22℃)，如果是，说明只需要太阳能加热就足够使水箱内的水升温，而不需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路关闭辅助加热设备，进行太阳能单独加热；如果低于该范围，说明光靠太阳能加热还不能足够使水箱内的水升温，还需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路开启辅助加热设备进行加热。
b、当在TS2时间范围内，即10≤TS1＜12，经过TS1时间段加热，水箱内水的温度已经有了升高，此时检测水温TW是否在TE3范围内(即28℃≥TR＞25℃)，如果是，说明只需要太阳能加热就足够使水箱内的水升温，而不需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路关闭辅助加热设备，进行太阳能单独加热；如果低于该范围，说明光靠太阳能加热还不能足够使水箱内的水升温，还需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路开启辅助加热设备进行加热。
c、当在TS3时间范围内，即12≤TS1＜13，检测水温TW是否在TE4范围内(即30℃≥TR＞28℃)，如果是，说明只需要太阳能加热就足够使水箱内的水升温，而不需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路关闭辅助加热设备，进行太阳能单独加热；如果低于该范围，说明光靠太阳能加热还不能足够使水箱内的水升温，还需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路开启辅助加热设备进行加热。
d、当在TS4时间范围内，即13≤TS1＜15，检测水温TW是否在TE5范围内(即32℃≥TR＞30℃)，如果是，说明只需要太阳能加热就足够使水箱内的水升温，而不需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路关闭辅助加热设备，进行太阳能单独加热；如果低于该范围，说明光靠太阳能加热还不能足够使水箱内的水升温，还需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路开启辅助加热设备进行加热。
e、当在TS5时间范围内，即15≤TS1＜16，检测水温TW是否在TE6范围内(即36℃≥TR＞32℃)，如果是，说明只需要太阳能加热就足够使水箱内的水升温，而不需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路关闭辅助加热设备，进行太阳能单独加热；如果低于该范围，说明光靠太阳能加热还不能足够使水箱内的水升温，还需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路开启辅助加热设备进行加热。
f、当在TS6时间范围内，即16≤TS1＜17，检测水温TW是否在TE7范围内(即40℃≥TR＞36℃)，如果是，说明只需要太阳能加热就足够使水箱内的水升温，而不需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路关闭辅助加热设备，进行太阳能单独加热；如果低于该范围，说明光靠太阳能加热还不能足够使水箱内的水升温，还需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路开启辅助加热设备进行加热。
g、当在TS7时间范围内，即17≤TS1＜18，检测水温TW是否在TE8范围内(即46℃≥TR＞40℃)，如果是，说明只需要太阳能加热就足够使水箱内的水升温，而不需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路关闭辅助加热设备，进行太阳能单独加热；如果低于该范围，说明光靠太阳能加热还不能足够使水箱内的水升温，还需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路开启辅助加热设备进行加热。
h、当在TS8时间范围内，即18≤TS8＜20，检测水温TW是否在TE9范围内(即50℃≥TR＞46℃)，如果是，说明只需要太阳能加热就足够使水箱内的水升温，而不需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路关闭辅助加热设备，进行太阳能单独加热；如果低于该范围，说明光靠太阳能加热还不能足够使水箱内的水升温，还需要辅助加热设备进行加热，主控电路控制驱动开关电路开启辅助加热设备进行加热。
3、当环境温度TR处于C1段时，即TE10＞TR≥TE11，即17℃＞TR≥12℃，在TS9时间范围内，即8≤TS8＜20，水温TW≤50℃，主控电路控制驱动开关电路关闭辅助加热设备进行加热，而使水温不低于50℃。
4、当环境温度TR处于D1段时，即TR＜TE11，即TR＜12℃，在TS10时间范围内，即4≤TS8＜24，水温TW≤50℃，主控电路控制驱动开关电路关闭辅助加热设备进行加热，而使水温不低于50℃。
当然划分环境温度范围、水温范围、时间段有很多种方案，以上只是举一种来说明主控电路的控制原理，以此说明本发明全天候天气控制的特点。
如图2，给出了本发明的一种具体电路结构，主控电路D主要由单片机IC4组成，单片机IC4型号为ATMEGA48V，当然也可以是其它的型号。单片机IC4引脚27与环境温度检测电路A连接，用以接收环境温度信号；单片机IC4引脚28与水温度检测电路B连接，用以接收水温度信号；单片机IC4引脚23、24与时钟电路C连接，用以接收时钟信号；单片机IC4引脚1、2、9-16(即信号输出端)与驱动开关电路E输入端连接，驱动开关电路E输出端与继电器连接，继电器控制的开关可以控制辅助加热设备开启和关闭。
所述驱动开关电路E包括有两个型号为MSIA0626U的驱动芯片IC2、IC3和十个继电器RLY1-RLY10，采用继电器主要是为了和上述的十个控制段进行配合，即每个段控制一个控制器，这样避免多个控制段都使用一个继电器，致使本发明使用寿命不长，工作效率低。所述单片机IC4引脚16与驱动芯片IC2的引脚1、2都连接，单片机IC4引脚15-11分别与驱动芯片IC2的引脚3-7连接；驱动芯片IC2的引脚16、15都与继电器RLY1的线圈一端连接，驱动芯片IC2的引脚14-10分别与继电器RLY2-RLY6的线圈一端连接，继电器RLY1-RLY6的线圈另一端接12伏电源，继电器RLY1-RLY6各自控制的开关K1-K6分别接在X1号到X6号辅助加热设备的电路中；所述单片机IC4引脚1、2、9、10分别与驱动芯片IC3的引脚7、6、5、4连接；驱动芯片IC3的引脚13-10分别与继电器RLY7-RLY10的线圈一端连接，继电器RLY7-RLY10的线圈另一端接12伏电源，继电器RLY7-RLY10各自控制的开关K7-K10分别接在X7号到X10号辅助加热设备的电路中。这样单片机IC4根据所接到的信号，判断接到的信号所处控制段，然后根据控制段不同通过继电器驱动相应的辅助加热设备开启与关闭。例如，当接到的信号满足第5控制段，即环境温度TR处于29℃≥TR≥17℃，时间处于13≤TS1＜15，单片机IC4通过继电器RLY5驱动相应的5号辅助加热设备开启与关闭。

Claims (3)

1.全天候天气自动智能鉴别控制器，其特征在于：包括有环境温度检测电路(A)，其能够时时检测出环境温度；
水温度检测电路(B)，其能够时时检测出热水器水箱内水的温度；
时钟电路(C)，其为主控电路提供参考时间；
主控电路(D)，其与环境温度检测电路(A)、水温度检测电路(B)、时钟电路(C)都连接，主控电路(D)在判断环境温度检测电路(A)提供的温度在哪个温度段的基础上，判断各个时段的水温度检测电路(B)提供的水温是否在规定范围内，以此输出辅助加热控制信号；
驱动开关电路(E)，其与主控电路(D)连接，它接到主控电路(D)输出的辅助加热控制信号来控制辅助加热设备的加热与否；
电源电路(F)，其与上述电路连接，并为它们供电。
2.根据权利要求1所述的一种全天候天气自动智能鉴别控制器，其特征在于：主控电路(D)包括单片机(IC4)。
3.根据权利要求2所述的一种全天候天气自动智能鉴别控制器，其特征在于：所述驱动开关电路(E)包括有驱动芯片(IC2、IC3)和多个继电器，所述单片机(IC4)输出端与驱动芯片(IC2、IC3)的输入端连接；驱动芯片(IC2、IC3)的输出端与多个继电器的线圈一端连接，继电器的线圈另一端接12伏电源，继电器各自控制的开关分别接在辅助加热设备电路中。 
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