CN101581445B - 带有电致发光装置的空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有电致发光装置的空调器及其控制方法，将空调控制技术与电致发光材料技术有机地结合起来，对于空调器的整体外观，具有很突出的修饰效果。带有电致发光装置的空调器，包括有：面板体、外壳、控制器以及电致发光装置，其中，所述电致发光装置位于所述面板体或外壳的外表面上；所述电致发光装置由外向内依次包括有，导电玻璃层、电致发光层、电解质层；所述电致发光装置覆盖所述面板体或外壳的外表面的全部或部分区域；所述电致发光装置的导电玻璃层和电解质层分别作为上、下电极通过驱动电路与控制器电气连接。所述电致发光装置的电致发光层为一种电致变色薄膜，所述电致发光装置覆盖在面板体的外表面上。

Description

带有电致发光装置的空调器及其控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，尤其涉及一种带有电致发光装置的空调器及其控制方法。

背景技术

随着消费水平的提高，用户不仅要求空调有良好的制冷制热功能，还要求其有更加靓丽和人性化的外观。现有技术中，空调的发光显示部件，一般采用LED或LCD作为光源，通过控制器点亮光源照亮相应的显示符号来表示当前的运行状态和模式。因此，现有空调器的发光显示部件，仅占据空调外表面很小的区域，主要作用是使得显示当前空调器的运行状态和模式的标记更清晰，对于空调器的整体外观，并没有很突出的修饰效果。

电致发光是通过加在两极的电压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引致电子能级的跃迁、变化的一种物理现象，即电致发光现象。电致发光片就是利用以上原理制成的一种先进的，具广泛用途及各种突出优点的电子发光片，是将发光粉置于两个平板电极之间而构成的。电致发光片通常为夹层式结构，上下各有一个电极：上电极、下电极，作为供给电致发光片电能的接头用；发光材料位于上电极、下电极之间，通电后在电极层的导通下，按发光材料的不同，可发出不同的颜色的荧光，显示出所需要的色彩；当交流电压加在两个电极上时，电场使得发光材料粒子产生激发式跃迁，从而在每一个充放循环中发光，当它含有不同的激活剂时，可发出不同颜色的光。电致发光的亮度随电极间的电压、频率的改变而变化，一般情况下随电压及频率的增加亮度也相应增加。

现有技术中，尚没有将电致发光技术运用到空调技术领域以修饰空调器外观的成熟方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有电致发光装置的空调器及其控制方法，将空调控制技术与电致发光材料技术有机地结合起来，对于空调器的整体外观，具有很突出的修饰效果。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

带有电致发光装置的空调器，包括有：面板体、外壳、控制器以及电致发光装置，其中，所述电致发光装置位于所述面板体或外壳的外表面上；所述电致发光装置由外向内依次包括有：导电玻璃层、电致发光层、电解质层；所述电致发光装置覆盖所述面板体或外壳的外表面的全部或部分区域；所述电致发光装置的导电玻璃层和电解质层分别作为上、下电极通过驱动电路与控制器电气连接。

所述电致发光装置的电致发光层为一种电致变色薄膜，所述电致发光装置覆盖在面板体的外表面上。

带有电致发光装置的空调器的控制方法，其中，利用空调控制器通过红外接收模块接收来自遥控器的用户设置的运行模式，通过温度传感器检测环境的温度和空调换热系统的工作温度从而判断系统当前的运行状态；空调控制器向电致发光装置输出特定值的正向或反向电压，电致变色薄膜根据所述电压的方向和数值调整其自身的颜色。

本发明的有益效果如下：

本发明突破了传统LCD、LED光源显示的单一、面积小、不直观等缺点，采用电致发光装置作为光源，将空调控制技术与电致变色材料技术有机地结合起来，将空调的外壳覆盖电致变色薄膜，通过空调控制器根据空调运行的不同状态和模式向薄膜输出不同的电信号，从而使空调外观显现不同的颜色。可以均匀发冷光，耐压性能高，光线柔和，颜色鲜艳，且寿命长，使用户更加明了地看见当前空调器的运行状态。

附图说明

图1是本发明带有电致发光装置的空调器的结构示意图；

图2是本发明带有电致发光装置的空调器的电路框图；

图3是本发明带有电致发光装置的空调器的电路图；

图4是本发明带有电致发光装置的空调器的控制方法流程图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明公开一种带有电致发光装置的空调器，包括有：面板体10、外壳、控制器以及电致发光装置20，其中，所述电致发光装置20位于所述面板体10或外壳的外表面上；所述电致发光装置20由外向内依次包括有：导电玻璃层1、电致发光层2、电解质层3；所述电致发光装置20覆盖所述面板体10或外壳的外表面的全部或部分区域；所述电致发光装置20的导电玻璃层1和电解质层3分别作为上、下电极通过驱动电路与控制器电气连接。

所述电致发光装置的电致发光层为一种电致变色薄膜，所述电致发光装置覆盖在面板体10的外表面上。

所述面板体10的外表面为红色，并带有装饰图案4。

所述电致变色薄膜使用金属氧化物(如：WO3)制成，金属氧化物的外表面覆盖导电玻璃层1，内表面覆盖电解质层3以及能够释放锂离子(Li+)的锂金属(Li)层，形成：导电玻璃层1-电致变色薄膜-电解质层3-锂的三明治夹层结构。导电玻璃层1负责传递带负电荷的电子，锂金属(Li)层主要提供带正电的锂离子(Li+)，而电解质层作为传递锂离子(Li+)的桥梁。若在导电玻璃层1施加电压，则电子会注入电致变色薄膜(WO3)内，WO3接受了电子后，颜色会变成蓝色。

具体为：利用电致变色薄膜(WO₃)加正向3V电压会缓慢变为深蓝色，加反向电压又会缓慢变回透明的特性，空调面板体10的初始状态时，整个面板体为带装饰图案的红色，当给电致变色薄膜加正向3V驱动电压时，随着薄膜逐渐变蓝，整个面板体10的颜色则按照红色-紫色-蓝色的顺序连续变化，之后再加反向3V电压，随着变色薄膜变回透明，面板体10重新呈现红色，同时通过控制电路将驱动电压在1~3V间调节，结合加电时间的长短，则可根据需要将空调外观在深红色~深蓝色间任意变换。

如图2所示，空调器的控制电路包括有：主控模块、驱动电路模块、电致变色薄膜模块、管路温度传感器模块、环境温度传感器模块、红外接收模块以及用户设置信息模块；所述主控模块包括有控制器MCU，所述控制器MCU分别与驱动电路模块、管路温度传感器模块、环境温度传感器模块、红外接收模块连接；电致变色薄膜模块通过驱动电路模块与控制器MCU相连，用户设置信息模块通过红外接收模块连接控制器MCU。

如图3所示，所述控制器MCU设置有脉冲宽度调制PWM输出口、AD信号采样口以及开关控制接口S_CTRL口；所述驱动电路模块包括有三极管Q1、电容C1以及双路开关S1，三极管Q1的基极连接控制器MCU的脉冲宽度调制PWM输出口，三极管Q1的集电极连接电容C1的正极以及控制器MCU的AD信号采样口；双路开关S1连接电容C1的正极和负极，并且与控制器MCU的开关控制接口S_CTRL口相连。

所述电致变色薄膜模块设置有四个电极接口，其中两个为正电极，另外两个为负电极；所述四个电极接口按正负-负-正的顺序排列，双路开关S1连接位于第一、三顺序的正-负电极或者连接位于第二、四顺序的负-正电极。

带有电致发光装置的空调器的控制方法，其中，利用空调控制器通过红外遥控接收来自遥控器的用户设置的运行模式，通过温度传感器检测环境的温度和空调换热系统的工作温度从而判断系统当前的运行状态；空调控制器向电致发光装置输出特定值的正向或反向电压，电致变色薄膜根据所述电压的方向和数值调整其自身的颜色。

控制器检测到的所有信息都是由其上的一颗控制器MCU完成，控制器MCU综合这些信息后再做出判断，如图2、4。

带有电致发光装置的空调器的控制方法，如图4所示，包括如下步骤：

步骤S1：通过遥控或按键方式开机；

步骤S2：控制器判断空调器当前的运行模式；当判断为除湿或送风运行时，进入步骤S3，当判断为制冷或制热运行时，进入步骤S4；

步骤S3：控制器向电致发光装置输出正向1.5V驱动电压，电致变色薄膜呈淡蓝色，空调器外表面呈紫色；

步骤S4：控制器计算室内环境温度(T环)与管路温度(T管)的差值，ΔT＝T环-T管；

步骤S5：当0℃＜ΔT＜20℃时，判断空调器为制冷运行模式，对应调整电致变色薄膜颜色由淡蓝变为深蓝，空调器外表面从紫色渐变为深蓝色；

步骤S6：当-40℃＜ΔT＜0℃时，判断空调器为制热运行模式，对应调整电致变色薄膜颜色由淡蓝变为透明，空调器外表面从紫色渐变为红色。

当接收到制冷模式并开启时，改变控制器输出的电信号使电致变色薄膜变为蓝色，对应室内环境温度T环与管路温度T管的差值：ΔT＝T环-T管，在0℃＜ΔT＜20℃范围内线性对应电致变色薄膜由淡蓝色变为深蓝色，从而使得空调器外表面由紫色至深蓝色，即管路与环境温度温差越大、制冷效果越好，则空调器外表面蓝色越深。

制热运行时，在-40℃＜ΔT＜0℃范围内，制热效果越好，电致变色薄膜由淡蓝色变为透明，则空调器外表面红色逐渐加深。

所述空调器的控制电路的控制方法为：

1)、通过控制器MCU向三极管Q1基极输出1KHZ载频的脉冲宽度调制PWM，通过调整脉冲宽度调制PWM的占空比，则可调节电容C1端的电压Vc1；

2)、根据当前的室内环境温度(T环)与管路温度(T管)的差值(ΔT＝T环-T管)换算出对应的所需驱动电压Vdrv，通过控制器MCU的AD采样口可对Vc1进行实时的检测，如果Vdrv＜Vc1则逐渐减小占空比，如果Vdrv＞Vc1则逐渐增大占空比；

3)、通过控制器MCU的S_CTRL口控制双路开关S1，当电致变色薄膜需要由透明向蓝色变化，则Vc1对应正向供致电致变色薄膜的+、-极，当电致变色薄膜需要由蓝色向透明变化，掉转Vc1与电致变色薄膜的极性，反向加在电致变色薄膜+、-极上。

上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.带有电致发光装置的空调器，包括有：面板体(10)、外壳、控制器以及电致发光装置(20)，其特征在于：所述电致发光装置(20)位于所述面板体(10)或外壳的外表面上；所述电致发光装置(20)由外向内依次包括有：导电玻璃层(1)、电致发光层(2)、电解质层(3)；所述电致发光装置(20)覆盖所述面板体(10)或外壳的外表面的全部或部分区域；所述电致发光装置(20)的导电玻璃层(1)和电解质层(3)分别作为上、下电极通过驱动电路与控制器电气连接；所述电致发光装置的电致发光层为一种电致变色薄膜，控制器通过红外接收模块接收来自遥控器的用户设置的运行模式，通过温度传感器检测环境的温度和空调换热系统的工作温度从而判断系统当前的运行状态；控制器根据该运行状态向电致发光装置输出特定值的正向或反向电压，电致变色薄膜根据所述电压的方向和数值调整其自身的颜色。

2.如权利要求1所述的带有电致发光装置的空调器，其特征在于：所述电致变色薄膜使用金属氧化物WO3制成，金属氧化物的外表面覆盖导电玻璃层(1)，内表面覆盖电解质层(3)以及能够释放锂离子Li+的锂金属层。

3.如权利要求1或2所述的带有电致发光装置的空调器，其特征在于：空调器的控制电路包括有：主控模块、驱动电路模块、电致变色薄膜模块、管路温度传感器模块、环境温度传感器模块、红外接收模块以及用户设置信息模块；所述主控模块包括有控制器MCU，所述控制器MCU分别与驱动电路模块、管路温度传感器模块、环境温度传感器模块、红外接收模块连接；电致变色薄膜模块通过驱动电路模块与控制器MCU相连，用户设置信息模块通过红外接收模块连接控制器MCU。

4.如权利要求3所述的带有电致发光装置的空调器，其特征在于：所述控制器MCU设置有脉冲宽度调制PWM输出口、AD信号采样口以及开关控制接口S_CTRL口；所述驱动电路模块包括有三极管Q1、电容C1以及双路开关S1，三极管Q1的基极连接控制器MCU的脉冲宽度调制PWM输出口，三极管Q1的集电极连接电容C1的正极以及控制器MCU的AD信号采样口；双路开关S1连接电容C1的正极和负极，并且与控制器MCU的开关控制接口S_CTRL口相连。

5.如权利要求4所述的带有电致发光装置的空调器，其特征在于：所述电致变色薄膜模块设置有四个电极接口，其中两个为正电极，另外两个为负电极；所述四个电极接口按正-负-负-正的顺序排列，双路开关S1连接位于第一、三顺序的正-负电极或者连接位于第二、四顺序的负-正电极。

6.如权利要求1至5中任何一项所述的带有电致发光装置的空调器的控制方法，其特征在于：

包括如下步骤：

步骤S1：通过遥控或按键方式开机；

步骤S2：控制器判断空调器当前的运行模式；当判断为除湿或送风运行时，进入步骤S3，当判断为制冷或制热运行时，进入步骤S4；

步骤S3：控制器向电致发光装置输出正向1.5V驱动电压，电致变色薄膜呈淡蓝色，空调器外表面呈紫色；

步骤S4：控制器计算室内环境温度T环与管路温度T管的差值，ΔT＝T环-T管；

步骤S5：当0℃＜ΔT＜20℃时，判断空调器为制冷运行模式，对应调整电致变色薄膜颜色由淡蓝变为深蓝，空调器外表面从紫色渐变为深蓝色；

步骤S6：当-40℃＜ΔT＜0℃时，判断空调器为制热运行模式，对应调整电致变色薄膜颜色由淡蓝变为透明，空调器外表面从紫色渐变为红色。

7.如权利要求5所述的带有电致发光装置的空调器的控制方法，其特征在于：

1)、通过控制器MCU向三极管Q1基极输出1KHZ载频的脉冲宽度调制PWM，通过调整脉冲宽度调制PWM的占空比，则可调节电容C1端的电压Vc1；

2)、根据当前的室内环境温度T环与管路温度T管的差值ΔT＝T环-T管换算出对应的所需驱动电压Vdrv，通过控制器MCU的AD采样口可对Vc1进行实时的检测，如果Vdrv＜Vc1则逐渐减小占空比，如果Vdrv＞Vc1则逐渐增大占空比；

3)、通过控制器MCU的S_CTRL口控制双路开关S1，当电致变色薄膜需要由透明向蓝色变化，则Vc1对应正向供致电致变色薄膜的正、负极，当电致变色薄膜需要由蓝色向透明变化，掉转Vc1与电致变色薄膜的极性，反向加在电致变色薄膜正、负极上。

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