CN104053254A - 一种电加热保护电路及保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电加热保护电路及保护方法，保护电路包括：交流电源、微处理器和电加热电路，所述电加热电路包括：电加热管、交流接触器、输出控制电路和检测电路。微处理器向电加热电路输出电加热开启信号后，依据检测电路反馈的电信号确定电加热电路是否异常，从而确定电加热管是否正常开启，并在确定电加热电路异常的情况下，向电加热电路输出电加热管关闭信号，以关闭电加热管，实现对电加热的保护。

Description

一种电加热保护电路及保护方法

技术领域

本发明涉及电加热技术领域，更具体的说，涉及一种电加热保护电路及保护方法。

背景技术

用户在冬季使用空调进行制热取暖时，由于室外温度较低，空调机组的制热效果会大大衰减，完全依靠空调机组的工作效率满足不了取暖的需求，因此，为了能更好的满足用户取暖需求，需要在空调机组的末端辅助电加热。

当空调机组的工作环境温度过高时，就需要对电加热管实施相应的保护措施，避免电加热管烧毁。目前常用的保护措施主要有：(1)限温器保护，当环境温度超过一定值时，限温器的触点断开，当环境温度低于一定值时，限温器的触点闭合，即保护措施可自动恢复。(2)熔断器保护，在温度超过警戒后熔断，电加热管失电，该保护措施不可恢复。

但是，在限温器断开，或者熔断器断开的情况下，由于微处理器无法获取电辅热的故障信息，只有等到检修时才能发现，因此，采用限温器保护和熔断器保护存在故障信息反馈不及时的问题，即无法对电辅热的异常状态进行检测和判断。因此，如何提供一种电加热保护电路及保护方法实现对电辅热异常状态的检测和判断是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电加热保护电路及保护方法，以实现对电辅热异常状态的检测和判断。

一种电加热保护电路，包括：交流电源、微处理器和电加热电路，所述电加热电路包括：电加热管、交流接触器、输出控制电路和检测电路；

所述交流接触器的常开触点和所述电加热管串联连接在所述交流电源的火线和零线之间；

所述输出控制电路与所述交流接触器的线圈电连接，所述输出控制电路用于对接收到的电加热管开启信号处理后驱动所述交流接触器的线圈得电；

所述检测电路与所述电加热管电连接，所述检测电路用于检测流过所述电加热管的电流，并输出与所述电流对应的电信号；

所述微处理器的输入端与所述检测电路的输出端电连接，所述微处理器的第一输出端与所述输出控制电路的控制端电连接，所述微处理器用于在向所述输出控制电路输出电加热管开启信号的情况下，依据所述检测电路反馈的所述电信号确定所述电加热电路是否异常，并在确定所述电加热电路异常的情况下，向所述电加热电路输出电加热管关闭信号。

优选的，所述检测电路包括：中间继电器和检测信号处理电路；

所述中间继电器的线圈与所述电加热管并联连接，所述中间继电器的常闭触点与所述检测信号处理电路电连接，所述检测信号处理电路的输出端与所述微处理器的输入端电连接，所述检测信号处理电路用于采集所述中间继电器的常闭触点的状态信息，并输出与所述状态信息对应的电信号。

优选的，还包括：热熔断体；

所述热熔断体串联连接在所述电加热电路中。

优选的，还包括：限温器；

所述限温器的一端与所述交流接触器的线圈电连接，所述限温器的另一端与所述输出控制电路电连接。

优选的，还包括：报警电路；

所述报警电路的控制端与所述微处理器的第二输出端电连接，所述报警电路用于依据所述微处理器在所述电加热电路异常时输出的控制信号而报警。

优选的，所述报警电路中设有报警器。

优选的，电加热保护电路包括若干个所述电加热电路。

一种电加热保护方法，应用于上述所述的电加热保护电路，所述保护方法包括步骤：

微处理器向电加热电路输出电加热管开启信号；

接收检测电路反馈的表征流过电加热管电流的电信号；

由所述电信号确定所述电加热电路是否异常；

若所述电加热电路异常，则向所述电加热电路输出电加热管关闭信号。

优选的，当所述检测电路包括中间继电器和检测信号处理电路时，所述中间继电器的线圈与电加热管并联连接，所述中间继电器的常闭触点与所述检测信号处理电路电连接，所述检测信号处理电路的输出端与所述微处理器的输入端电连接，所述微处理器依据所述电信号确定所述电加热电路是否异常的过程包括：

判断在预设时间段内接收到的电信号是否表征所述中间继电器的常闭触点断开；

若所述电信号表征所述中间继电器的常闭触点闭合，则向输出该电信号的电加热电路输出电加热管关闭信号；

若所述电信号表征所述中间继电器的常闭触点断开，则判断在所述预设时间段后接收到的电信号是否仍表征所述中间继电器的常闭触点断开；

若所述电信号表征所述中间继电器的常闭触点闭合，则向保护电路中所有的电加热电路输出电加热管关闭信号。

优选的，还包括：

所述微处理器向所述电加热电路输出电加热管关闭信号；

判断接收到的电信号是否表征所述中间继电器的常闭触点闭合；

若该电信号表征所述中间继电器的常闭触点断开，则向保护电路中所有的电加热电路输出电加热管关闭信号。

优选的，当所述保护电路包括报警电路时，还包括：

在确定所述电加热电路异常的情况下，向所述报警电路输出控制信号使所述报警电路报警。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种电加热保护电路及保护方法，微处理器向电加热电路输出电加热开启信号后，依据检测电路反馈的电信号确定电加热电路是否异常，从而确定电加热管是否正常开启，并在确定电加热电路异常的情况下，向电加热电路输出电加热管关闭信号，以关闭电加热管，实现对电加热的保护，从而解决了现有技术中的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种电加热保护电路的电路图；

图2为本发明实施例公开的另一种电加热保护电路的电路图；

图3为本发明实施例公开的另一种电加热保护电路的电路图；

图4为本发明实施例公开的一种电加热保护方法的方法流程图；

图5为本发明实施例公开的一种微处理器依据电信号确定电加热电路是否异常的方法流程图；

图6为本发明实施例公开的另一种电加热保护方法的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种电加热保护电路及保护方法，以实现对电辅热异常状态的检测和判断。

参见图1，本发明实施例公开了一种电加热保护电路的电路图，包括：交流电源(见图1中的火线L和零线N)、微处理器11和电加热电路，所述电加热电路包括：电加热管EH、交流接触器KM、输出控制电路12和检测电路13；

其中：

交流接触器KM的常开触点和电加热管EH串联连接在交流电源的火线L和零线N之间；

输出控制电路12与交流接触器KM的线圈并联连接，输出控制电路12用于对接收到的电加热管开启信号处理后驱动交流接触器KM的线圈得电；

检测电路13与电加热管EH电连接，检测电路13用于检测流过电加热管EH的电流，并输出与所述电流对应的电信号；

微处理器11的输入端与检测电路13的输出端连接，微处理器11的第一输出端与输出控制电路12的控制端连接，微处理器11用于在向输出控制电路12输出电加热管开启信号的情况下，依据检测电路13反馈的所述电信号确定所述电加热电路是否异常，并在确定所述电加热电路异常的情况下，向所述电加热电路输出电加热管关闭信号。

综上可以看出，微处理器11向电加热电路输出电加热开启信号后，依据检测电路13反馈的电信号确定电加热电路是否异常，从而确定电加热管EH是否正常开启，并在确定电加热电路异常的情况下，向电加热电路输出电加热管关闭信号，以关闭电加热管EH，实现对电加热的保护，从而解决了现有技术中的难题。

较优的，上述实施例中的检测电路13可以包括：中间继电器RL和检测信号处理电路131；

中间继电器RL的线圈与电加热管EH并联连接，中间继电器RL的常闭触点与检测信号处理电路131电连接，检测信号处理电路131的输出端与微处理器11的输入端电连接，检测信号处理电路131用于采集中间继电器RL的常闭触点的状态信息，并输出与所述状态信息对应的电信号。

其中，所述状态信息为中间继电器RL的常闭触点断开或是闭合。

当检测电路13包括中间继电器RL和检测信号处理电路131时，电加热保护电路的具体工作原理如下：

电加热电路在正常工作的时候，由微处理器11输出电加热管开启信号，该电加热管开启信号经过输出控制电路12处理后驱动交流接触器KM的线圈得电，交流接触器KM的常开触点闭合，电加热管EH得电开始工作，此时，中间继电器RL的线圈得电，中间继电器RL的常闭触点断开，检测信号处理电路131将表征中间继电器RL的常闭触点断开的电信号反馈到微处理器11。

当微处理器11无电加热管开启信号输出时，电加热管EH失去电源不工作，此时，中间继电器RL的线圈未得电，中间继电器RL的常闭触点闭合，检测信号处理电路131将表征中间继电器RL的常闭触点闭合的电信号反馈到微处理器11。

因此，在微处理器11输出电加热管开启信号后，若微处理器11在预设时间段内(例如5s)未接收到检测信号处理电路131反馈的表征中间继电器RL的常闭触点断开的电信号，则向电加热电路输出电加热管关闭信号，以关闭该电加热电路中的电加热管EH。其中，该故障不可自动恢复，需要对电加热保护电路检修后才能恢复。

在微处理器11输出电加热管开启信号后，若微处理器11在预设时间段内接收到检测信号处理电路131反馈的表征中间继电器RL的常闭触点断开的电信号，则在电加热管EH开启预设时间段之后，微处理器11继续检测，若微处理器11依据检测信号处理电路131反馈的电信号判断出中间继电器RL的常闭触点断开后又闭合，则确定为电加热电路在正常工作一段时间后出现异常，此时，微处理器11输出电加热管关闭信号，关闭所有的电加热管EH。

需要说明的是，在微处理器11输出电加热管开启信号后，若中间继电器RL的常闭触点在预设时间段内没有断开，则表明该电加热电路出现了故障，此时，关闭该组电加热管EH即可。在预设时间段后，若中间继电器RL的常闭触点断开后又闭合，则说明电加热电路是在工作一段时间后出现的故障，出现的原因可能是多组电加热管EH之间温度相互影响造成的高温，因此，需要关闭所有的电加热管EH。

需要说明的是，检测信号处理电路131在预设时间段内未反馈表征中间继电器RL的常闭触点断开的电信号的原因可能为：电加热保护电路中的控制电路或检测电路出现了异常，异常的可能原因是输出控制电路12故障，从而导致无法正常输出，或是电加热管EH的供电电路已经断开，导致电加热管EH无法得电工作，或是中间继电器RL故障，导致检测信号处理电路131无法检测到正确的电信号，或是检测信号处理电路131出现了故障，上述故障均不可自动恢复，需要检修后才能恢复。

本领域技术人员可以理解的是，为确定电加热电路发生的故障是在预设时间段内还是在预设时间段后，可以分别将这两个故障命名为“辅电检测异常I”和“辅电检测异常II”，并在空调器的显示板分别显示故障代码EH1和故障代码EH2。

参见图2，本发明另一实施例公开的一种电加热保护电路的电路图，结合图1和图2，还包括：限温器TL；

限温器TL的一端与交流接触器KM的线圈电连接，限温器TL的另一端与输出控制电路12电连接。

限温器TL作为温度保护器件，在环境温度高于65℃时，其触点断开，直接使交流接触器KM的线圈失电，从而断开电加热管EH的电源；在环境温度低于50℃时，限温器TL的触点重新闭合，交流接触器KM的线圈得电工作。

因此，在电加热电路发生“辅电检测异常II”时，也可能是限温器TL动作保护造成的，当环境温度低于50℃时，限温器TL的触点重新闭合，“辅电检测异常II”解除。

为进一步优化上述实施例，还包括：热熔断体FUT；

热熔断体FUT串联连接在电加热电路中。

热熔断体FUT作为电加热保护电路的最后一道防护，在其他保护都失效的情况下，如果环境温度过高，例如110℃，热熔断体FUT受热断开电源电路从而起到保护作用。

为进一步优化上述实施例，还包括：报警电路14；

报警电路14的控制端与微处理器11的第二输出端电连接，报警电路14用于依据微处理器11在电加热电路异常时输出的控制信号而报警。

其中，报警电路14中可以设置有报警器，例如，蜂鸣器报警、灯光闪烁报警，报警电路14也可以外接报警器。

需要说明的一点是，本发明公开的电加热保护包括若干个电加热电路，每个电加热电路分别与交流电源和微处理器11的连接关系相同，具体参见图3，本发明另一实施例公开的一种电加热保护电路的电路图，包括：微处理器21，电加热管EH1、电加热管EH2和电加热管EH3，交流接触器KM1、交流接触器KM2和交流接触器KM3，中间继电器RL1、中间继电器RL2和中间继电器RL3，输出控制电路22、输出控制电路23和输出控制电路24，检测信号处理电路25、检测信号处理电路26和检测信号处理电路27，限温器TL，报警电路28，以及热熔断体FUT1、热熔断体FUT2、热熔断体FUT3。本实施例中，各组成部分的连接关系参见图1实施例，此处不再赘述。

与上述电加热保护电路相对应，本发明实施例还公开了一种电加热保护方法。

参见图4，本发明实施例公开的一种电加热保护方法的方法流程图，包括步骤：

S41、微处理器11向电加热电路输出电加热管开启信号；

S42、接收检测电路13反馈的表征流过电加热管电流的电信号；

S43、由所述电信号确定电加热电路是否异常；

S44、若所述电加热电路异常，则向所述电加热电路输出电加热管关闭信号。

其中，电加热保护方法的具体原理参见电加热保护电路的具体工作原理，此处不再赘述。

综上可以看出，微处理器11向电加热电路输出电加热开启信号后，依据检测电路13反馈的电信号确定电加热电路是否异常，从而确定电加热管EH是否正常开启，并在确定电加热电路异常的情况下，向电加热电路输出电加热管关闭信号，以关闭电加热管EH，实现对电加热的保护，从而解决了现有技术中的难题。

当检测电路13包括：中间继电器RL和检测信号处理电路131时(具体连接关系参见装置实施例)，参见图5，本发明另一实施例公开的一种微处理器依据电信号确定电加热电路是否异常的方法流程图，包括步骤：

S51、判断在预设时间段内接收到的电信号是否表征中间继电器RL的常闭触点断开；

S52、若所述电信号表征中间继电器RL的常闭触点闭合，则向输出该电信号的电加热电路输出电加热管关闭信号；

S53、若所述电信号表征中间继电器RL的常闭触点断开，则判断在所述预设时间段后接收到的电信号是否仍表征中间继电器RL的常闭触点断开；

S54、若所述电信号表征中间继电器RL的常闭触点闭合，则向保护电路中所有的电加热电路输出电加热管关闭信号。

需要说明的是，在微处理器11输出电加热管开启信号后，若中间继电器RL的常闭触点在预设时间段内没有断开，则表明该电加热电路出现了故障，此时，关闭该组电加热管EH即可。在预设时间段后，若中间继电器RL的常闭触点断开后又闭合，则说明电加热电路是在工作一段时间后出现的故障，出现的原因可能是多组电加热管EH之间温度相互影响造成的高温，因此，需要关闭所有的电加热管EH。

参见图6，本发明另一实施例公开的一种电加热保护方法的方法流程图，结合图4和图6，还包括步骤：

S61、微处理器11向所述电加热电路输出电加热管关闭信号；

S62、判断接收到的电信号是否表征所述中间继电器的常闭触点闭合；

S63、若该电信号表征中间继电器RL的常闭触点断开，则向保护电路中所有的电加热电路输出电加热管关闭信号。

可以理解是，当微处理器11向所述电加热电路输出电加热管关闭信号后，正常情况下，微处理器11可以检测到中间继电器RL的常闭触点闭合，若微处理器11检测到中间继电器RL的常闭触点断开，则判断为交流接触器KM粘连或是检测电路出现故障，此时，微处理器11输出电加热管关闭信号关闭所有的电加热管EH，同时，还可以将空调器的通风量开到最大，以降低环境温度。

当然，当电加热保护电路包括有报警电路时，微处理器11会在确定电加热电路异常的情况下，向报警电路输出控制信号使报警电路报警。

由于本实施例中出现的故障是由于交流接触器KM粘连或是检测电路出现故障造成的，因此为区分于“辅电检测异常I”和“辅电检测异常II”，可以将该故障类型命名为“辅电检测异常III”，在空调器的显示板显示故障代码EH。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种电加热保护电路，其特征在于，包括：交流电源、微处理器和电加热电路，所述电加热电路包括：电加热管、交流接触器、输出控制电路和检测电路；

所述交流接触器的常开触点和所述电加热管串联连接在所述交流电源的火线和零线之间；

所述输出控制电路与所述交流接触器的线圈电连接，所述输出控制电路用于对接收到的电加热管开启信号处理后驱动所述交流接触器的线圈得电；

所述检测电路与所述电加热管电连接，所述检测电路用于检测流过所述电加热管的电流，并输出与所述电流对应的电信号；

所述微处理器的输入端与所述检测电路的输出端电连接，所述微处理器的第一输出端与所述输出控制电路的控制端电连接，所述微处理器用于在向所述输出控制电路输出电加热管开启信号的情况下，依据所述检测电路反馈的所述电信号确定所述电加热电路是否异常，并在确定所述电加热电路异常的情况下，向所述电加热电路输出电加热管关闭信号。

2.根据权利要求1所述的电加热保护电路，其特征在于，所述检测电路包括：中间继电器和检测信号处理电路；

所述中间继电器的线圈与所述电加热管并联连接，所述中间继电器的常闭触点与所述检测信号处理电路电连接，所述检测信号处理电路的输出端与所述微处理器的输入端电连接，所述检测信号处理电路用于采集所述中间继电器的常闭触点的状态信息，并输出与所述状态信息对应的电信号。

3.根据权利要求1所述的电加热保护电路，其特征在于，还包括：热熔断体；

所述热熔断体串联连接在所述电加热电路中。

4.根据权利要求1所述的电加热保护电路，其特征在于，还包括：限温器；

所述限温器的一端与所述交流接触器的线圈电连接，所述限温器的另一端与所述输出控制电路电连接。

5.根据权利要求1所述的电加热保护电路，其特征在于，还包括：报警电路；

所述报警电路的控制端与所述微处理器的第二输出端电连接，所述报警电路用于依据所述微处理器在所述电加热电路异常时输出的控制信号而报警。

6.根据权利要求5所述的电加热保护电路，其特征在于，所述报警电路中设有报警器。

7.根据权利要求1所述的电加热保护电路，其特征在于，电加热保护电路包括若干个所述电加热电路。

8.一种电加热保护方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述的电加热保护电路，所述保护方法包括步骤：

微处理器向电加热电路输出电加热管开启信号；

接收检测电路反馈的表征流过电加热管电流的电信号；

由所述电信号确定所述电加热电路是否异常；

若所述电加热电路异常，则向所述电加热电路输出电加热管关闭信号。

9.根据权利要求8所述的电加热保护方法，其特征在于，当所述检测电路包括中间继电器和检测信号处理电路时，所述中间继电器的线圈与电加热管并联连接，所述中间继电器的常闭触点与所述检测信号处理电路电连接，所述检测信号处理电路的输出端与所述微处理器的输入端电连接，所述微处理器依据所述电信号确定所述电加热电路是否异常的过程包括：

判断在预设时间段内接收到的电信号是否表征所述中间继电器的常闭触点断开；

若所述电信号表征所述中间继电器的常闭触点闭合，则向输出该电信号的电加热电路输出电加热管关闭信号；

若所述电信号表征所述中间继电器的常闭触点断开，则判断在所述预设时间段后接收到的电信号是否仍表征所述中间继电器的常闭触点断开；

若所述电信号表征所述中间继电器的常闭触点闭合，则向保护电路中所有的电加热电路输出电加热管关闭信号。

10.根据权利要求8所述的电加热保护方法，其特征在于，还包括：

所述微处理器向所述电加热电路输出电加热管关闭信号；

判断接收到的电信号是否表征所述中间继电器的常闭触点闭合；

若该电信号表征所述中间继电器的常闭触点断开，则向保护电路中所有的电加热电路输出电加热管关闭信号。

11.根据权利要求8所述的电加热保护方法，其特征在于，当所述保护电路包括报警电路时，还包括：

在确定所述电加热电路异常的情况下，向所述报警电路输出控制信号使所述报警电路报警。