CN105098709A - 动车空调电加热超温保护装置及其保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动车空调电加热超温保护装置及其保护方法，所述一级温控保护开关和流量开关的下端并联连接后与控制器的电源公共端连接，所述一级温控保护开关和流量开关的上端分别与控制器的信号采集输入端连接，所述的二级温控保护开关串联连接在电加热器的主回路中。通过上述方式，本发明通过对电加热器超温的原因分析创造性的应用流量开关对电加热器超温现象进行预防，延长了电加热器的使用寿命，降低电加热器的故障率；通过多级故障处理方式降低了外部干扰对电加热器运行的影响，杜绝了电加热器频繁启停的可能，延长了电加热器、电缆以及接触器的使用寿命。

Description

动车空调电加热超温保护装置及其保护方法

技术领域

本发明涉及超温保护领域，特别是涉及一种动车空调电加热超温保护装置及其保护方法。

背景技术

现有的控制方法是在电加热器上安装自复位的温控保护开关，此温控器串联在电加热器的控制回路中。当电加热器周围空气温度超过安全值时，温控保护开关断开控制回路，使控制电加热器的接触器断开，从而切断电加热器工作电源。

现有保护方法仅有一项保护措施，在温控保护开关损坏的情况下无法保护电加热器。保护方法是由温控保护开关动作而使控制电加热器的接触器断开。因电加热器运行时电流大，长时间运行后会出现接触器触点黏连的情况，此时温控保护开关失去了应有的作用。

现有的保护方法使用的温控保护开关可自复位，在电加热器故障时会频繁断开复位，电加热器将随之频繁启停，加速电加热器、电缆、接触器等相关元件老化，大大降低其使用寿命。

动车在行驶中会产生大量的电磁干扰，现有的保护方法中温控保护开关容易丢失，影响电加热器的正常使用。

电加热器温度过高会加速电加热器上的非金属件老化，降低电加热器的使用寿命。现有的保护方法无法对电加热器超温现象进行预防。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种动车空调电加热超温保护装置及其保护方法，能够从硬件设计与控制处理上解决传统方法存在的弊端，使电加热器的使用更加安全，降低空调系统故障率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种动车空调电加热超温保护装置，包括：电加热器、控制器和流量开关，还包括一级温控保护开关和二级温控保护开关，所述一级温控保护开关和流量开关的下端并联连接后与控制器的电源公共端连接，所述一级温控保护开关和流量开关的上端分别与控制器的信号采集输入端连接，所述的二级温控保护开关串联连接在电加热器的主回路中。

在本发明一个较佳实施例中，所述一级温控保护开关的保护温度值小于100℃。

在本发明一个较佳实施例中，所述二级温控保护开关的保护温度大于150℃。

在本发明一个较佳实施例中，所述一级温控保护开关的保护温度与复位温度的差值小于25℃大于10℃。

在本发明一个较佳实施例中，动车空调电加热超温保护装置的保护方法，控制器根据一级温控保护开关与流量开关反馈的开关量信号判断故障级别，分情况进行故障处理：

当电加热器仅在控制器接收到流量开关信号后解锁，否则电加热器不启动；

当流量开关因空气流量降低而断开后，控制器采集故障信号，并进行通风故障处理；

当一级温控保护开关因电加热器温度过高而断开后，控制器采集故障信号，并进行加热故障处理；

当控制器无法通过一级温控保护开关实时对电加热器进行保护时，二级温控保护开关可在电加热器温度过高时及时切断电加热器电源。

在本发明一个较佳实施例中，通风故障处理包括以下步骤：

1）送风机启动5s后，控制器检测流量开关信号，如信号丢失则关闭送风机，记通风故障一次；如控制器在顺利接收到流量开关信号，则控制器立即启动电加热器；

2）待送风机关闭1min后，控制器再次按步骤1尝试启动送风机；如尝试启动失败，累计通风故障次数加一次，当累计满三次，则停止尝试启动送风机控制器报通风故障，送风机锁死；如通风故障次数未满三次，控制器接收到流量开关信号，且信号持续30s，则累计通风故障次数清零；

3）送风机运行时间大于5s时，控制器接收到的流量开关信号丢失，控制器立即关闭电加热器与送风机，按步骤2尝试启动送风机；如首次尝试失败则停止启动送风机，控制器报通风故障，送风机锁死。

在本发明一个较佳实施例中，加热故障处理包括以下步骤：

1）在启动电加热器前，控制器检测一级温控保护开关信号，如信号丢失则不启动电加热器，控制器报加热故障，电加热器锁死；如控制器接收到一级温控保护开关信号，且流量开关信号接收正常，则电加热器启动；

2）电加热器运行中，一级温控保护开关信号丢失，电加热器停止工作2min；当一级温控保护开关信号在电加热器停机2min内再次接通，电加热器再次启动，记加热故障一次；反之，如一级温控保护开关信号无法在2min内恢复接通，则电加热器锁死，控制器报加热故障；

3）电加热器因一级温控保护开关超温停机后，从一级温控保护开关恢复、电加热器再次启动开始计时，如2min内再次丢失一级温控保护开关信号，则锁死电加热器，控制器报加热故障；当2min至15min内再次出现一级温控保护开关丢失，按步骤2重新启动电加热器，累计加热故障次数加一；当15min内未出现一级温控保护开关丢失的现象，则累计加热故障次数清零；

4）当记录的累计加热故障次数为3次时，锁死电加热器，控制器报加热故障。

本发明的有益效果是：本发明动车空调电加热超温保护装置及其保护方法通过对电加热器超温的原因分析创造性的应用流量开关对电加热器超温现象进行预防，延长了电加热器的使用寿命，降低电加热器的故障率；

通过流量开关、一级温控保护开关、二级温控保护开关组成故障预防加两级防护的模式，大大增加了电加热器使用的安全性与可靠性；

将二级温控保护开关串联连接在电加热器主回路，在控制器无法对电加热器提供有效保护时及时切断电加热器电源，保证了电加热器的使用安全；

通过多级故障处理方式降低了外部干扰对电加热器运行的影响，同时杜绝了电加热器频繁启停的可能，延长了电加热器、电缆以及接触器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明动车空调电加热超温保护装置一较佳实施例的结构示意图；

图2-1是所示动车空调电加热超温保护装置进行通风故障处理时一状态的控制图；

图2-2是所示动车空调电加热超温保护装置进行通风故障处理时另一状态的控制图；

图2-3是所示动车空调电加热超温保护装置进行通风故障处理时另一状态的控制图；

图3-1是所示动车空调电加热超温保护装置进行加热故障处理时一状态的控制图；

图3-2是所示动车空调电加热超温保护装置进行加热故障处理时另一状态的控制图；

图3-3是所示动车空调电加热超温保护装置进行加热故障处理时另一状态的控制图；

图3-4是所示动车空调电加热超温保护装置进行加热故障处理时另一状态的控制图；

附图中各部件的标记如下：1、电加热器，2、控制器，3、一级温控保护开关，4、流量开关，5、二级温控保护开关。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种动车空调电加热超温保护装置，包括：电加热器1、控制器2和流量开关4，还包括一级温控保护开关3和二级温控保护开关5，所述一级温控保护开关3和流量开关4的下端并联连接后与控制器2的电源公共端连接，所述一级温控保护开关3和流量开关4的上端分别与控制器2的信号采集输入端连接。

所述的二级温控保护开关5串联连接在电加热器1的主回路中，在控制器2无法对电加热器1提供有效保护时及时切断电加热器1电源，保证了电加热器1的使用安全。

其中，一级温控保护开关3的保护温度值小于100℃。所述二级温控保护开关5的保护温度大于150℃。所述一级温控保护开关3的保护温度与复位温度的差值小于25℃大于10℃。

通过对电加热器1超温现象进行预防，延长了电加热器1的使用寿命，降低电加热器1的故障率；通过流量开关4、一级温控保护开关3、二级温控保护开关5组成故障预防加两级防护的模式，大大增加了电加热器1使用的安全性与可靠性。

本发明还涉及一种动车空调电加热超温保护装置的保护方法是：控制器2根据一级温控保护开关3与流量开关4反馈的开关量信号判断故障级别，分情况进行故障处理：

当电加热器1仅在控制器2接收到流量开关4信号后解锁，否则电加热器1不启动；

当流量开关4因空气流量降低而断开后，控制器2采集故障信号，并进行通风故障处理。

通风故障处理包括以下步骤：

1）送风机启动5s后，控制器2检测流量开关4信号，如信号丢失则关闭送风机，记通风故障一次；如控制器2在顺利接收到流量开关4信号，则控制器2立即启动电加热器；

2）待送风机关闭1min后，控制器2再次按步骤1尝试启动送风机；如尝试启动失败，累计通风故障次数加一次，当累计满三次，则停止尝试启动送风机，控制器2报通风故障，送风机锁死，如图2-1；如通风故障次数未满三次，控制器2接收到流量开关4信号，且信号持续30s，则累计通风故障次数清零，如图2-2；

3）送风机运行时间大于5s时，控制器2接收到的流量开关4信号丢失，控制器2立即关闭电加热器与送风机，按步骤2尝试启动送风机；如首次尝试失败则停止启动送风机，控制器2报通风故障，送风机锁死，如图2-3。

当一级温控保护开关3因电加热器温度过高而断开后，控制器2采集故障信号，并进行加热故障处理；

加热故障处理包括以下步骤：

1）在启动电加热器前，控制器2检测一级温控保护开关3信号，如信号丢失则不启动电加热器，控制器2报加热故障，电加热器锁死；如控制器2接收到一级温控保护开关3信号，且流量开关4信号接收正常，则电加热器启动；

2）电加热器运行中，一级温控保护开关3信号丢失，电加热器停止工作2min；当一级温控保护开关3信号在电加热器停机2min内再次接通，电加热器再次启动，如图3-3，记加热故障一次；反之，如一级温控保护开关3信号无法在2min内恢复接通，则电加热器锁死，控制器2报加热故障，如图3-1；

3）电加热器因一级温控保护开关3超温停机后，从一级温控保护开关3恢复、电加热器再次启动开始计时，如2min内再次丢失一级温控保护开关3信号，则锁死电加热器，控制器2报加热故障；当2min至15min内再次出现一级温控保护开关3丢失，按步骤2重新启动电加热器，累计加热故障次数加一；当15min内未出现一级温控保护开关3丢失的现象，则累计加热故障次数清零，如图3-3；

4）当记录的累计加热故障次数为3次时，锁死电加热器，控制器2报加热故障，如图3-4。

当控制器2无法通过一级温控保护开关3实时对电加热器进行保护时，如电加热器主回路触点黏连、一级温控保护开关3损坏超温保护功能无法正常实现等，二级温控保护开关5可在电加热器温度过高时及时切断电加热器电源。

本发明通过多级故障处理方式降低了外部干扰对电加热器运行的影响，同时杜绝了电加热器频繁启停的可能，延长了电加热器、电缆以及接触器的使用寿命。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种动车空调电加热超温保护装置，包括：电加热器、控制器和流量开关，其特征在于，还包括一级温控保护开关和二级温控保护开关，所述一级温控保护开关和流量开关的下端并联连接后与控制器的电源公共端连接，所述一级温控保护开关和流量开关的上端分别与控制器的信号采集输入端连接，所述的二级温控保护开关串联连接在电加热器的主回路中。

2.根据权利要求1所述的动车空调电加热超温保护装置，其特征在于，所述一级温控保护开关的保护温度值小于100℃。

3.根据权利要求1所述的动车空调电加热超温保护装置，其特征在于，所述二级温控保护开关的保护温度大于150℃。

4.根据权利要求1所述的动车空调电加热超温保护装置，其特征在于，所述一级温控保护开关的保护温度与复位温度的差值小于25℃大于10℃。

5.根据权利要求1所述的动车空调电加热超温保护装置的保护方法，其特征在于，控制器根据一级温控保护开关与流量开关反馈的开关量信号判断故障级别，分情况进行故障处理：

当电加热器仅在控制器接收到流量开关信号后解锁，否则电加热器不启动；

当流量开关因空气流量降低而断开后，控制器采集故障信号，并进行通风故障处理；

当一级温控保护开关因电加热器温度过高而断开后，控制器采集故障信号，并进行加热故障处理；

当控制器无法通过一级温控保护开关实时对电加热器进行保护时，二级温控保护开关可在电加热器温度过高时及时切断电加热器电源。

6.根据权利要求5所述的动车空调电加热超温保护装置的保护方法，其特征在于，通风故障处理包括以下步骤：

1）送风机启动5s后，控制器检测流量开关信号，如信号丢失则关闭送风机，记通风故障一次；如控制器在顺利接收到流量开关信号，则控制器立即启动电加热器；

2）待送风机关闭1min后，控制器再次按步骤1尝试启动送风机；如尝试启动失败，累计通风故障次数加一次，当累计满三次，则停止尝试启动送风机控制器报通风故障，送风机锁死；如通风故障次数未满三次，控制器接收到流量开关信号，且信号持续30s，则累计通风故障次数清零；

3）送风机运行时间大于5s时，控制器接收到的流量开关信号丢失，控制器立即关闭电加热器与送风机，按步骤2尝试启动送风机；如首次尝试失败则停止启动送风机，控制器报通风故障，送风机锁死。

7.根据权利要求5所述的动车空调电加热超温保护装置的保护方法，其特征在于，加热故障处理包括以下步骤：

1）在启动电加热器前，控制器检测一级温控保护开关信号，如信号丢失则不启动电加热器，控制器报加热故障，电加热器锁死；如控制器接收到一级温控保护开关信号，且流量开关信号接收正常，则电加热器启动；

2）电加热器运行中，一级温控保护开关信号丢失，电加热器停止工作2min；当一级温控保护开关信号在电加热器停机2min内再次接通，电加热器再次启动，记加热故障一次；反之，如一级温控保护开关信号无法在2min内恢复接通，则电加热器锁死，控制器报加热故障；

3）电加热器因一级温控保护开关超温停机后，从一级温控保护开关恢复、电加热器再次启动开始计时，如2min内再次丢失一级温控保护开关信号，则锁死电加热器，控制器报加热故障；当2min至15min内再次出现一级温控保护开关丢失，按步骤2重新启动电加热器，累计加热故障次数加一；当15min内未出现一级温控保护开关丢失的现象，则累计加热故障次数清零；

4）当记录的累计加热故障次数为3次时，锁死电加热器，控制器报加热故障。