CN101749837A - 利用太阳能电池实现无待机功耗的空调控制器及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用太阳能电池实现无交流电待机功耗的空调控制器，其包括主电源电路、辅助电源电路以及控制电路，所述控制电路包括空调控制芯片(8)和信号接收装置(9)，其中，所述空调控制芯片(8)根据所述信号接收装置(9)接收到的信号，选择性地接通所述主电源电路或所述辅助电源电路，或者选择性地断开所述主电源电路或所述辅助电源电路。本发明的工作原理为在空调正常工作时由主电源供电，而在待机时，空调控制芯片使得由蓄电装置供电，完全断开主电源，从而使得整机交流待机功耗为0W，同时，也消除了待机时的安全隐患。

Description

利用太阳能电池实现无待机功耗的空调控制器及空调系统

技术领域

本发明涉及一种空调控制器以及空调系统，更具体地说，涉及一种利用太阳能电池的无交流电待机功耗的空调控制器及具有该空调控制器的空调系统。

背景技术

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，各种电器越来越多的进入了寻常百姓的家庭，但现有技术中的电源控制器待机功耗比较大，如图1所示，现有技术中的电源控制器主要包括主电源装置、空调控制芯片、信号接收装置，交流电源通过主电源电路对空调控制芯片和信号接收装置供电，信号接收装置接收遥控器的控制信号给空调控制芯片。在信号接收装置接收到关机命令并送给空调控制芯片时，电器进入待机状态，但此时主电源装置还在工作，这样就使待机功耗比较大。在当今电力能源供需紧张的年代，电器的待机功耗很大，这是一个很严峻和现实的问题，如能把电器的待机功耗降低，将会给人民和社会带来巨大的经济效益。

同时由于习惯原因，很少有用户在空调在待机时拔掉电源插座，这样空调待机时还处于强电带电状态，这就给用户的生命安全带来隐患。而且因空调的待机时间较长，在这较长的时间内，电网的电压瞬间变化也无法预料，特别是大的雷击电流也会窜入电网，都会给空调的控制器造成损坏，增加了空调的故障率。所以要是在待机时完全断开空调的交流电源，就会降低空调的故障率和消除对用户的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种利用太阳能电池实现无待机功耗的空调控制器，其通过在待机时由蓄电池供电，而完全断开主电源。

根据本发明的空调控制器包括主电源电路、辅助电源电路以及控制电路，控制电路包括空调控制芯片和信号接收装置，其中，空调控制芯片根据信号接收装置接收到的信号，选择性地接通主电源电路或辅助电源电路，或者选择性地断开主电源电路或辅助电源电路。

优选地，主电源电路包括交流电源(1)、主电源(3)以及连接在交流电源和主电源之间的第一电源控制器，空调控制芯片通过第一电源控制器控制主电源的接通与断开，辅助电源电路包括：蓄电装置，其在空调待机时，为空调控制芯片供电；以及第二电源控制器，连接在空调控制芯片和蓄电装置之间，以控制蓄电装置。

优选地，该辅助电源电路还包括电压采样装置，连接在蓄电装置和空调控制芯片之间，用于获取蓄电装置的电压数据，空调控制芯片根据电压采样装置的电压数据选择性地接通或者断开第一电源控制器或第二电源控制器。

优选地，辅助电源电路还包括太阳能电池，其与蓄电装置电连接。

优选地，第一电源控制器包括第一电子开关和驱动第一电子开关动作的驱动器，第一电子开关连接在交流电源和主电源之间，驱动器连接在第一电子开关和空调控制芯片之间。

优选地，辅助电源电路还包括第一电平转换装置，其连接在太阳能电池和蓄电装置之间，调节太阳能电池的输出电压。

优选地，第二电源控制器包括：第二电子开关，连接在蓄电装置和空调控制芯片之间，控制蓄电装置向空调控制芯片供电；以及第二电平转换装置，连接在第二电子开关与空调控制芯片之间，以调节蓄电装置提供给空调控制芯片的电压。

优选地，蓄电装置包括：蓄电池，所述电压采样装置与蓄电池连接；充电控制装置，与蓄电池电连接，对蓄电池的充电过程进行控制；以及放电控制装置，连接在蓄电池与第二电源控制器之间，对蓄电池的放电过程进行控制。

优选地，第一电子开关为继电器或可控硅。

优选地，驱动器为中间继电器或三极管。

优选地，第一和第二电平转换装置包括升降压芯片。

优选地，第二电子开关包括多个三级管。

根据本发明的目的，还提供一种具有上述结构的空调控制器的空调系统。

本发明的工作原理为在空调正常工作时由主电源供电，而在待机时，空调控制芯片使得由蓄电装置供电，完全断开主电源，从而使得整机交流待机功耗为0W，同时，也消除了待机时的安全隐患。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，与说明书一起用来说明本发明的原理。附图中：

图1是示出了现有技术的空调控制器的原理框图；

图2是示出了根据本发明的空调控制器的原理框图；

图3是示意性示出了根据本发明的第一电源控制器的结构框图；

图4是示意性示出了根据本发明的太阳能电池的结构框图；

图5是示意性示出了根据本发明的蓄电装置的结构框图；

图6是示意性示出了根据本发明的第二电源控制器的结构框图；以及

图7是示意性示出了根据本发明的第二电源控制器的第二电子开关的电路连接图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示例性实施例进行说明。

如图2所示，根据本发明的空调控制器包括主工作回路和辅助工作回路，其中，主工作回路包括交流电源1、第一电源控制器2、主电源3、空调控制芯片8以及信号接收装置9，辅助工作回路包括太阳能电池4、蓄电装置5、第二电源控制器6、以及电压采样装置7。

其中，第一电源控制器2连接在交流电源1和主电源3之间，并且第一电源控制器2还与空调控制芯片8连接，从而空调控制芯片8通过从信号接收装置9接收到的开机或者关机信号，接通或者断开第一电源控制器2，从而使得主电源3得电或者断电，为空调控制芯片8供电或者断电。

其中，第一电源控制器2为常开开关，包括第一电子开关21和驱动器22两部分，如图3所示。该第一电子开关21连接在交流电源1和主电源3之间，该驱动器22连接在交流电源1和空调控制芯片8之间。第一电子开关21包括继电器或可控硅等，驱动器22主要用来驱动电子开关动作，其包括中间继电器或三极管等。

主电源3是指从交流电源1变换后得到空调各负载所需直流电源的装置，目前主要采用开关电源或线性变压器等。该主电源3连接在第一电源控制器2和空调控制芯片8之间，以向空调控制芯片8提供电源。

空调控制器内的控制芯片8，根据编写好的程序控制空调的运作，其控制第一电源控制器2和第二电源控制器6(将在以后描述)的动作，一般为微型处理器。

信号接收装置9与空调控制芯片8连接，用于接收空调开关机等信号，其一般包括红外接收头、按键、拨码开关等。

在开机时，空调控制芯片8通过信号接收装置9接收开机的信号后，先控制第一电源控制器2，使其处于接通状态，主电源3得电，从而，该主电源3给空调控制芯片8供电，空调正常工作。空调控制芯片8再控制断开第二电源控制器6，蓄电装置5中的电能被保存起来(该过程将在后面进行详细描述)。

另一方面，空调控制芯片8分别与第二电源控制器6以及电压采样装置7连接，蓄电装置5连接在太阳能电池4与第二电源控制器6之间，并且与电压采样装置7连接，如图2所示。因此，空调控制芯片8通过信号接收装置9的信号来接通或断开第二电源控制器6，并且电压采样装置7获取蓄电装置5的电压数据，空调控制芯片8通过将电压采样装置7所获取蓄电装置的电压与设定水平的电压相比较，来判断是否需要接通或断开第二电源控制器6。

其中，太阳能电池4是将光能转化为电能的装置，目前一般采用硅材料的太阳能电池4，因太阳能电池4输出的电能与光强成正比，所以有时需要增加一个电平转换装置(第一电平转换装置)42，如图4所示，该电平转换装置42连接在太阳能电池4和蓄电装置5之间。这样在光弱时，可以通过第一电平转换装置42来升压，提高太阳能电池4的效率，在光强太阳能电池4输出电压过高时，可以通过第一电平转换装置42来降压，以免后续的电路受到损坏，该电平转换装置42可以利用专用的升降压芯片来实现。

蓄电装置5包括充电控制装置51、蓄电池52、放电控制装置53三部分，连接方式如图5所示，充电控制装置51主要是对蓄电池52的充电过程进行控制，防止电池过充电而损坏，放电控制装置53主要是对蓄电池52的放电过程进行控制，防止电池过放电、过流等而损坏，蓄电池主要用来存贮太阳电池转化后的电能，主要有可充电池、铅蓄电池等。充、放电控制装置52、53可以利用专用的充放电管理芯片来实现。

第二电源控制器6是常闭开关，其包括控制蓄电装置5是否给控制芯片8供电的第二电子开关61。因考虑到电流较小，第二电子开关61采用两个NPN三极管组成一个简单的电子开关，连接方式如附图7。

因考虑到蓄电装置5在没有能量补充的情况下，其电压会随着时间的推移下降，而空调控制芯片8需要一个稳定的电压，所以还可以增加电平转换装置(第二电平转换装置)62，来调节到空调控制芯片8的电压。如附图6，该第二电子开关61连接在蓄电装置5和第二电平装置62之间，第二电平装置62再与空调控制芯片8连接。当蓄电装置5的电压较低时，该电平转换装置62可以将蓄电装置5的电压升到设定水平，当蓄电装置5电压较高时，该装置将蓄电装置5的电压降低到设定水平。该电平转换装置62可以利用专用的升降压芯片来实现。

电压采样装置7可以只是一个分压电路，再利用空调控制芯片8中的AD转换器进行采样。

上述的辅助工作回路结构使得在信号接收装置9接收到关机信号时，空调控制芯片8先使空调停止工作，然后通过电压采样装置7获取蓄电装置5中的电压数据。当蓄电装置5的电压高于设定的水平时，空调控制芯片8控制接通第二电源控制器6，由蓄电装置5供电，进入待机状态，再断开第一电源控制器2，使主电源3完全断电，从而实现无交流电功耗待机且提高待机安全性；当蓄电装置5的电压低于设定的水平时，不断开第一电源控制器2，继续由主电源3供电，直到太阳能电池4给蓄电装置5充电充满电后才进入以上待机状态。

并且，待机时，空调控制芯片8时刻判断蓄电装置5的电压，当电压下降到设定的警戒水平时，由空调控制芯片8立即启动主电源3，由主电源3来供电，直到蓄电装置5充满电后才重新进入以上待机状态。

通过空调在工作时由主电源3供电，而在待机时，由蓄电装置5供电的结构，使得整机交流待机功耗为0W，同时，也消除了待机时的安全隐患。

当然，根据本发明的空调控制器可以应用在任何空调系统上。

尽管本发明已经参照附图和优选实施例进行了说明，但显然，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明作出各种更改和变化。本发明的各种更改、变化由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。

Claims (14)

1.一种空调控制器，其特征在于，包括主电源电路、辅助电源电路以及控制电路，所述控制电路包括空调控制芯片(8)和信号接收装置(9)，其中，所述空调控制芯片(8)根据所述信号接收装置(9)接收到的信号，选择性地接通所述主电源电路或所述辅助电源电路，或者选择性地断开所述主电源电路或所述辅助电源电路。

2.根据权利要求1所述的空调控制器，其特征在于：

所述主电源电路包括交流电源(1)、主电源(3)以及连接在所述交流电源(1)和所述主电源(3)之间的第一电源控制器(2)，所述空调控制芯片(8)通过所述第一电源控制器(2)控制所述主电源(3)的接通与断开；

所述辅助电源电路包括：

蓄电装置(5)，其在空调待机时，为所述空调控制芯片(8)供电；以及

第二电源控制器(6)，连接在所述空调控制芯片(8)和所述蓄电装置(5)之间，以控制所述蓄电装置(5)。

3.根据权利要求2所述的空调控制器，其特征在于，所述辅助电源电路还包括：

电压采样装置(7)，连接在所述蓄电装置(5)和所述空调控制芯片(8)之间，用于获取所述蓄电装置(5)的电压数据，所述空调控制芯片(8)根据所述电压采样装置的电压数据选择性地接通或者断开所述第一电源控制器(2)或第二电源控制器(6)。

4.根据权利要求2所述的空调控制器，其特征在于，所述辅助电源电路还包括太阳能电池(4)，其与所述蓄电装置(5)电连接。

5.根据权利要求2所述的空调控制器，其特征在于，所述第一电源控制器(2)包括第一电子开关(21)和驱动所述第一电子开关(21)动作的驱动器(22)，所述第一电子开关(21)连接在所述交流电源(1)和所述主电源(3)之间，所述驱动器(22)连接在所述第一电子开关(21)和所述空调控制芯片(8)之间。

6.根据权利要求4所述的空调控制器，其特征在于，所述辅助电源电路还包括第一电平转换装置(42)，其连接在所述太阳能电池(4)和所述蓄电装置(5)之间，调节所述太阳能电池(4)的输出电压。

7.根据权利要求2所述的空调控制器，其特征在于，所述第二电源控制器(6)包括：

第二电子开关(61)，连接在所述蓄电装置(5)和所述空调控制芯片(8)之间，控制所述蓄电装置(5)向所述空调控制芯片(8)供电；以及

第二电平转换装置(62)，连接在所述第二电子开关(61)与所述空调控制芯片(8)之间，以调节所述蓄电装置(5)提供给所述空调控制芯片(8)的电压。

8.根据权利要求3所述的空调控制器，其特征在于，所述蓄电装置包括：

蓄电池(52)，所述电压采样装置(7)与蓄电池(52)连接；

充电控制装置(51)，与所述蓄电池(52)电连接，对所述蓄电池(52)的充电过程进行控制；以及

放电控制装置(53)，连接在所述蓄电池(52)与所述第二电源控制器(6)之间，对所述蓄电池(52)的放电过程进行控制。

9.根据权利要求5所述的空调控制器，其特征在于，所述第一电子开关(21)为继电器或可控硅。

10.根据权利要求5所述的空调控制器，其特征在于，所述驱动器(22)为中间继电器或三极管。

11.根据权利要求6所述的空调控制器，其特征在于，所述第一电平转换装置(42)包括升降压芯片。

12.根据权利要求7所述的空调控制器，其特征在于，所述第二电平转换装置(62)包括升降压芯片。

13.根据权利要求7所述的空调控制器，其特征在于，所述第二电子开关(61)包括多个三级管。

14.一种包括根据上述任一权利要求所述的空调控制器的空调系统。

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