CN102444989B - 水系统辅助电加热温控系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水系统辅助电加热温控系统及控制方法，系统包括主控制器及与之相连的显示装置，还包括两个交流接触器，两者的主触点串接于电加热器的供电回路，其中第一交流接触器控制端与主控制器相接；第二交流接触器带有一对辅助触点，其控制回路串接温度保险丝和温控器，所述辅助触点通过检测电路接入所述主控制器的信号输入端。通过在电加热器的供电主回路中串联两个交流接触器，一个用于主动控制，另一个由温控器和温度保险丝构成的控制回路自动控制，可在电加热系统过热或者出现干烧时，自动断开电加热器的供电主回路，并由主控制器检测辅助触点的状态，进一步通过显示装置实时输出故障状态，方便检修并保证了加热系统的使用安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种温控系统及方法，尤其是一种应用于水系统辅助电加热的温控系统及方法。
背景技术
目前对于水系统使用的电加热，多采用温控器控制电源主回路的方法，其原理如图1所示，当水温达到保护值时，温控器的感温包推动触点断开以切断电源，温度低时，温控器触点重新接通进行持续加热，从而起到控温和防干烧的作用，该传统技术存在着大量的应用：
中国专利文献CN101608829即公开了一种防干烧的水加热装置，包括有盛水容器，盛水容器的外底面上固定有电加热管，及感应盛水容器的外底面温度的防干烧温控器，所述盛水容器的内底面为斜面，所述的防干烧温控器位于靠斜面高端的一侧。水位快干时，利用斜面高端位置先于斜面低端位置露出水面而温度急剧上升的原理，防干烧温控器便开始工作，使电路断开，电加热管停止工作，从而起到防干烧的作用，提高了水加热装置的安全性。
中国专利文献CN201348392公开一种用于太阳能热水器的电加热器，电加热器装设在太阳能热水器上，包括：电热管、温控器、测温管和具有标准接口的法兰，其中：法兰装设在太阳能热水器的内胆外壁上，温控器固定设置在法兰上且位于太阳能热水器的内胆外面，测温管铆接或焊接在法兰上且伸入内胆里面，温控器的感温探头装入测温管，电热管固定在法兰上并伸入内胆里面。采用高温自动停止加热的温控器，使水到达一定温度后自动停止加热，从而不会引起干烧、浪费电能和安全事故。
由以上几种现有技术的实现方式可知，目前传统的辅助电加热控制方式存在着如下缺点：
1、单独采用温控器控制，无法检测到电加热器的工作状态；
2、出现电加热干烧等异常时无法发出故障，反复出现对于电加热器的寿命有很大的影响；
3、发生故障时无法通知用户，对用户的安全构成威胁；
4、电加热器功率普遍很大，温控器直接串入主回路，需要承受很大的电流，长时间的通电发热容易造成温控器的损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种水系统辅助电加热温控系统和控制方法，避免了温控器直接串入主回路，并且具有故障状态显示功能，可有效避免安全事故的发生。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种水系统辅助电加热温控系统，包括主控制器及与之相连的显示装置，还包括两个交流接触器，两者的主触点串接于电加热器的供电回路，其中第一交流接触器控制端与主控制器相接；第二交流接触器带有一对辅助触点，其控制回路串接温度保险丝和温控器，所述辅助触点通过检测电路接入所述主控制器的信号输入端。
进一步的，所述温度保险丝的保护值高于温控器的保护值。
特别的，所述温控器触点为常闭，第二交流接触器主触点为常开。
所述检测电路由电阻R1、电阻R2、电容C和二极管D组成，辅助触点一端连接所述二极管D的负极，另一端接地，二极管D的正极同时连接电阻R1和电阻R2的一端，电阻R1的另一端连接+5V电压，电阻R2的另一端作为信号输入端，并经电容C接地。
一种基于上述水系统辅助电加热温控系统的控制方法，正常时由主控制器控制第一交流接触器开闭来控制电加热器供电回路的通断；在温度保险丝或温控器断开时，控制第二交流接触器的主触头断开，从而断开电加热器的供电回路，并同时由辅助触头向主控制器发出故障状态信号，主控制器通过检测辅助触头的状态，判断是否出现过热或者干烧保护，并同时向显示器输出实时的故障状态。
本发明所述的电加热温控系统及控制方法，通过在电加热器的供电主回路中串联两个交流接触器，一个用于主动控制，另一个由温控器和温度保险丝构成的控制回路自动控制，可在电加热系统过热或者出现干烧时，自动断开电加热器的供电主回路，并由主控制器检测辅助触点的状态，进一步通过显示装置实时输出故障状态，方便检修并保证了加热系统的使用安全。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是传统的辅助电加热控制方式的结构原理示意图；
图2是实施例所述水系统辅助电加热温控系统的结构原理示意图；
图3是实施例所述水系统辅助电加热温控系统所采用的信号检测电路图；
图4是实施例所述水系统辅助电加热温控系统的信号处理流程图。
具体实施方式
图2所示，给出了本发明所述系统的一个具体实施例的结构原理示意图，其组成包括作为主控制器的芯片以及与之相连的显示器，还包括两个交流接触器，两者的主触点串接于电加热器的供电回路，其中交流接触器1控制端与芯片相接；交流接触器2带有一对常闭辅助触点，其控制回路串接温度保险丝和温控器，所述辅助触点通过检测电路接入芯片的信号输入端。
为形成梯度保护，所述温度保险丝的保护值高于温控器的保护值。
特别的，所述温控器触点为常闭，第二交流接触器主触点为常开。
相应的控制方法为：正常时由芯片控制第一交流接触器开闭来控制电加热器供电回路的通断；在温度保险丝或温控器断开时，控制第二交流接触器的主触头断开，从而断开电加热器的供电回路，并同时由辅助触头向芯片发出故障状态信号，芯片通过检测辅助触头的状态，判断是否出现过热或者干烧保护，并同时向显示器输出实时的故障状态。
交流接触器1和交流接触器2实现对电加热器的联动控制，正常通电状态下，由于温度保险丝和温控器均为短路状态，交流接触器2处于常闭的状态，此时芯片通过控制交流接触器1的开闭来控制电加热器供电回路的通断。
正常的通电中，交流接触器2总是处于导通状态，则触点1和触点2处于断开状态；若出现温控器或者温度保险丝动作，交流接触器2则处于断开状态，触点1和触点2此时处于导通状态。芯片通过检测触点1和触点2的状态来判断是否出现过热或者干烧保护，并同时向显示器输出实时的故障状态。
图3给出了芯片采用的信号检测电路，如图所示，所述信号检测电路由电阻R1、电阻R2、电容C和二极管D组成，辅助触点一端连接所述二极管D的负极，另一端接地，二极管D的正极同时连接电阻R1和电阻R2的一端，电阻R1的另一端连接+5V电压，电阻R2的另一端作为信号输入端，并经电容C接地。
芯片通过检测到的输入信号的高低电平来判断是否产生故障，并同时向显示器输出对应的故障指示，图4是信号处理过程示意图。
工作过程中各器件的工作状态如下表所示，
通过表格可以看出，温控器和温度保险丝双重保护中，只要有一个处于OFF状态，则辅助触点为ON状态，芯片检测到该状态并进行报警；同时交流接触器2断开，从硬件上避免了电加热器误动作，并能够通过显示器提示用户产生故障。
上述说明是针对本发明可行的实施例的具体说明，而该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技术精神所作出的等效实施或变更，例如采用不同微处理器芯片用为主控制器的实施方式均应包含于本申请所请求保护的专利范围中。
Claims (4)
1.一种水系统辅助电加热温控系统，包括主控制器及与之相连的显示装置，其特征在于：还包括两个交流接触器，两者的主触点串接于电加热器的供电回路，其中第一交流接触器控制端与主控制器相接；第二交流接触器带有一对辅助触点，其控制回路串接温度保险丝和温控器，所述辅助触点通过检测电路接入所述主控制器的信号输入端；所述检测电路由电阻R1、电阻R2、电容C和二极管D组成，一对辅助触点中的一个连接所述二极管D的负极，另一个接地，二极管D的正极同时连接电阻R1和电阻R2的一端，电阻R1的另一端连接+5V电压，电阻R2的另一端作为信号输入端，并经电容C接地。
2.根据权利要求1所述的水系统辅助电加热温控系统，其特征在于：所述温度保险丝的保护值高于温控器的保护值。
3.根据权利要求1所述的水系统辅助电加热温控系统，其特征在于：所述温控器触点为常闭，第二交流接触器主触点为常开。
4.一种基于权利要求1所述水系统辅助电加热温控系统的控制方法，其特征在于：正常时由主控制器控制第一交流接触器开闭来控制电加热供电回路的通断；在温度保险丝或温控器断开时，控制第二交流接触器的主触头断开，从而断开电加热器的供电回路，并同时由辅助触头向主控制器发出故障状态信号，主控制器通过检测辅助触头的状态，判断是否出现过热或者干烧保护，并同时向显示器输出实时的故障状态。
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