CN105299819B - 空调器的发热控制装置及其功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器的发热控制装置，空调器包括供电模块、用于接受供电模块提供的电流并能调整电流大小的调节模块、用于接受调节模块输出的电流以产生热量的电辅热模块以及控制模块；控制模块用于检测电辅热模块的有效电流值，并根据有效电流值与目标电流值的差值来控制调节模块调整输出的电流的有效值，以控制电辅热模块的功率。本发明还公开了一种空调器的发热控制装置的功率控制方法。本发明具有避免在制热时频繁开关而冲击电网且温度拨动较大的问题的效果。

Description

空调器的发热控制装置及其功率控制方法

技术领域

本发明涉及空调领域，尤其涉及空调器的发热控制装置及其功率控制方法。

背景技术

目前空调器为了提升制热量，一般会带有电辅热装置。制热时电辅热要么开要么关。当预设温度与环境温度较小时电辅热将频繁开关，这会对电网有较大的冲击，同时易造成房间温度波动较大，造成舒适性较差。

发明内容

本发明的主要目的在于避免空调器在制热时频繁开关而冲击电网且温度拨动较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种空调器的发热控制装置，所述空调器包括供电模块、用于接受所述供电模块提供的电流并能调整电流大小的调节模块、用于接受所述调节模块输出的电流以产生热量的电辅热模块以及控制模块；所述控制模块用于检测所述电辅热模块的有效电流值，并根据所述有效电流值与目标电流值的差值来控制所述调节模块调整输出的电流的有效值，以控制所述电辅热模块的功率。

优选地，所述调节模块包括一芯片和一三极管；

所述三极管包括用于接地的集电极、用于与控制模块连接以接收控制信号的基极以及与所述芯片连接的发射极；所述三极管的集电极和发射极在所述基极接受高电平时导通；

所述芯片包括与所述三极管的发射极电连接的第一引脚、与驱动电源电连接的第二引脚、与所述供电模块电连接的第三引脚以及与所述电辅热模块电连接的第四引脚；

所述驱动电源用于在所述三极管导通时经所述第二引脚、第一引脚及三极管与地形成回路；所述芯片用于在所述第一引脚与第二引脚形成回路时导通第三引脚和第四引脚以使所述供电模块与所述电辅热模块导通；以及在所述第一引脚与第二引脚形成未回路时断开第三引脚和第四引脚以使所述供电模块与所述电辅热模块断开。

优选地，所述控制模块包括一单片机和一测试电阻；

所述测试电阻电连接于所述第四引脚与所述电辅热模块之间；

所述单片机包括两测试端和一控制端，所述两测试端与所述测试电阻的两端电连接以测得所述测试电阻两端的有效电压值；所述控制端用于输出脉冲信号给所述三极管的基极；

所述单片机用于根据所述有效电压值、所述测试电阻的电阻值和目标电流值来控制所述控制端输出的脉冲信号的占空比，以控制所述电辅热模块通电的占空比来调节所述电辅热模块的有效功率。

优选地，所述控制模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述单片机的两测试端分别经所述第一电阻和第二电阻与所述测试电阻的两端电连接，所述单片机的两测试端分别经所述第三电阻和第四电阻接地。

优选地，所述控制模块还包括第五电阻和第六电阻，所述单片机的控制端经所述第五电阻与所述三极管的基极电连接，所述基极经所述第六电阻接地。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种空调器的发热控制装置的功率控制方法，所述空调器的发热控制装置包括供电模块、电辅热模块、温度检测模块、调节模块以及控制模块，所述功率控制方法包括步骤：

所述控制模块获得所述电辅热模块的有效功率值；

根据输入的目标功率值与所述有效功率值的差值，所述控制模块通过所述调节模块调整所述供电模块输至所述电辅热模块的有效电流，以调整所述电辅热模块的功率。

优选地，所述控制模块获得所述电辅热模块的有效功率值的步骤包括：

所述控制模块获得流入所述电辅热模块的输入端的有效电流值；

所述控制模块根据所述有效电流值和所述电辅热模块的电阻获得所述电辅热模块的有效功率值；或者所述控制模块根据所述有效电流值和预设的电辅热模块的电流功率对照表来获得所述电辅热模块的有效功率值。

优选地，所述控制模块获得流入所述电辅热模块的输入端的有效电流值的步骤包括：

所述控制模块获得测试电阻的两端的有效电压值；所述电辅热模块的输入端通过所述测试电阻与其他端口电连接；

根据所述有效电压值与所述测试电阻的电阻值获得所述有效电流值。

优选地，根据输入的目标功率值与所述有效功率值的差值，所述控制模块通过所述调节模块调整所述供电模块输至所述电辅热模块的有效电流，以调整所述电辅热模块的功率的步骤包括：

所述控制模块向调整模块发出脉冲信号；当所述调整模块接收到所述脉冲信号的高电平期间则导通所述供电模块与电辅热模块，当所述调整模块未接收到所述脉冲信号的高电平期间则断开所述供电模块与电辅热模块；

当输入的目标功率值大于所述有效功率值时，所述控制模块通过增大所述脉冲信号的占空比来增加所述调整模块导通所述供电模块与电辅热模块的时间；以增加从所述供电模块输入至电辅热模块的有效电流，而使所述电辅热模块的功率增加；

当输入的目标功率值小于所述有效功率值时，所述控制模块通过减小所述脉冲信号的占空比来缩短所述调整模块导通所述供电模块与电辅热模块的时间；以减小从所述供电模块输入至电辅热模块的有效电流，而使所述电辅热模块的功率减小。

优选地，所述空调器还包括温度检测模块；所述功率控制方法还包括步骤：

所述温度检测模块获得所述空调器周围空间的环境温度值；

所述温度检测模块根据所述环境温度值和输入温度值的差值，向所述控制模块发出目标功率值；目标功率值与所述环境温度值和输入温度值的差值呈正相关。

上述的空调器的发热控制装置的通过控制模块控制调节模块来调节电辅热模块的功率在多种功率下工作，即上述空调器的发热控制装置具有多个档位供用户调节。当选择较高的档位则产生较多制热量，当选择较低的档位则产生较少制热量。相对于现有电辅热模块始终处于全功率工作而通过开关电辅热模块来保持所需温度，上述电辅热模块可以通过采用较低的功率来保持所需温度，从而避免电辅热模块频繁开关而产生较大的电流冲击电网，同时避免温度波动较大，提升舒适性。

附图说明

图1为本发明空调器的发热控制装置一实施例的模块示意图；

图2为图1中空调器的发热控制装置的电路示意图；

图3为本发明空调器的发热控制装置的功率控制方法的一实施例的模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种空调器的发热控制装置，参照图1，在一实施例中，该空调器的发热控制装置包括供电模块1、用于接受所述供电模块1提供的电流并能调整电流大小的调节模块2、用于接受所述调节模块2输出的电流以产生热量的电辅热模块3以及控制模块4；所述控制模块4用于检测所述电辅热模块3的有效电流值，并根据所述有效电流值与目标电流值的差值来控制所述调节模块2调整输出的电流的有效值，以控制所述电辅热模块3的功率。

上述的空调器的发热控制装置的通过控制模块4控制调节模块2来调节电辅热模块3的功率在多种功率下工作，即上述空调器的发热控制装置具有多个档位供用户调节。当选择较高的档位则产生较多制热量，当选择较低的档位则产生较少制热量。相对于现有电辅热模块3始终处于全功率工作而通过开关电辅热模块3来保持所需温度，上述电辅热模块3可以通过采用较低的功率来保持所需温度，从而避免电辅热模块3频繁开关而产生较大的电流冲击电网，同时避免温度波动较大，提升舒适性。

请结合参看图2，具体地，所述调节模块2包括一芯片IC1和一三极管Q3。

所述三极管Q3包括用于接地的集电极、用于与控制模块4连接以接收控制信号的基极以及与所述芯片IC1连接的发射极；所述三极管Q3的集电极和发射极在所述基极接受高电平时导通。

所述芯片IC1包括与所述三极管Q3的发射极电连接的第一引脚3(-)、与驱动电源VCC电连接的第二引脚2(+)、与所述供电模块1电连接的第三引脚6(AC)以及与所述电辅热模块3电连接的第四引脚8(AC)。

所述驱动电源VCC用于在所述三极管Q3导通时经所述第二引脚2(+)、第一引脚3(-)及三极管Q3与地形成回路；所述芯片IC1用于在所述第一引脚3(-)与第二引脚2(+)形成回路时导通第三引脚6(AC)和第四引脚8(AC)以使所述供电模块1与所述电辅热模块3导通；以及在所述第一引脚3(-)与第二引脚2(+)形成未回路时断开第三引脚6(AC)和第四引脚8(AC)以使所述供电模块1与所述电辅热模块3断开。

具体地，所述控制模块4包括一单片机MCU和一测试电阻R4。

所述测试电阻R4电连接于所述第四引脚8(AC)与所述电辅热模块3之间。

所述单片机MCU包括两测试端41和一控制端42，所述两测试端41与所述测试电阻R4的两端电连接以测得所述测试电阻R4两端的有效电压值；所述控制端42用于输出脉冲信号给所述三极管Q3的基极。

由于流经测试电阻R4的电流即流入电辅热模块3的电流，因此可以通过检测测试电阻R4的电压并根据测试电阻R4的电阻，来获得流经电阻R4的电流，进而获得流入电辅热模块3的电流。

所述单片机MCU用于根据所述有效电压值、所述测试电阻R4的电阻值和目标电流值来控制所述控制端42输出的脉冲信号的占空比，以控制所述电辅热模块3通电的占空比来调节所述电辅热模块3的有效功率。

当脉冲信号的占空比增大，则第三引脚6(AC)和第四引脚8(AC)导通的时长增加，而使所述供电模块1与所述电辅热模块3导通时长增加，进而增加电辅热模块3的功率。相反的，当脉冲信号的占空比减小，则第三引脚6(AC)和第四引脚8(AC)导通的时长缩短，而使所述供电模块1与所述电辅热模块3导通时长缩短，进而减小电辅热模块3的功率。

具体地，所述控制模块4还包括第一电阻R6、第二电阻R7、第三电阻R5和第四电阻R8；所述单片机MCU的两测试端41分别经所述第一电阻R6和第二电阻R7与所述测试电阻R4的两端电连接，所述单片机MCU的两测试端41分别经所述第三电阻R5和第四电阻R8接地。从而控制模块4可以更安全和精确地获得测试电阻R4的两端电压。

具体地，所述控制模块4还包括第五电阻R1和第六电阻R2，所述单片机MCU的控制端42经所述第五电阻R1与所述三极管Q3的基极电连接，所述基极经所述第六电阻R2接地。从而使得控制模块4可以更安全和精确地向所述三极管Q3的基极发出脉冲信号。

本发明还提供一种空调器的发热控制装置的功率控制方法，所述空调器的发热控制装置包括供电模块51、电辅热模块53、调节模块52以及控制模块54。所述功率控制方法包括步骤：

所述控制模块54获得所述电辅热模块53的有效功率值；

根据输入的目标功率值与所述有效功率值的差值，所述控制模块54通过所述调节模块52调整所述供电模块51输至所述电辅热模块53的有效电流，以调整所述电辅热模块53的功率。

上述的功率控制方法，通过控制模块54控制调节模块52来调节电辅热模块53的功率在多种功率下工作，即上述空调器的发热控制装置具有多个档位供用户调节。当选择较高的档位则产生较多制热量，当选择较低的档位则产生较少制热量。相对于现有电辅热模块53始终处于全功率工作而通过开关电辅热模块53来保持所需温度，上述电辅热模块53可以通过采用较低的功率来保持所需温度，从而避免电辅热模块53频繁开关而产生较大的电流冲击电网，同时避免温度波动较大，提升舒适性。

具体地，该目标功率值可以是通过遥控器输入所述空调器的发热控制装置，也可以使针对白天或夜晚的不同而预设于控制模块的目标功率值或者其他。

进一步的，所述控制模块54获得所述电辅热模块53的有效功率值的步骤包括：

所述控制模块54获得流入所述电辅热模块53的输入端的有效电流值；

所述控制模块54根据所述有效电流值和所述电辅热模块53的电阻获得所述电辅热模块53的有效功率值；或者所述控制模块54根据所述有效电流值和预设的电辅热模块53的电流功率对照表来获得所述电辅热模块53的有效功率值。

所述电流功率对照表可以是工程人员根据试验后得到的电流和功率的表格数据。也可以是在实际使用中，所述控制模块54在不同有效电流下算出的有效功率，并储存至电流功率对照表中，以供下次使用。

进一步地，所述控制模块54获得流入所述电辅热模块53的输入端的有效电流值的步骤包括：

所述控制模块54获得测试电阻的两端的有效电压值；所述电辅热模块53的输入端通过所述测试电阻与其他端口电连接；

根据所述有效电压值与所述测试电阻的电阻值获得所述有效电流值。

当然，在其他实施例中，也可以是在电辅热模块中设有自测功率的传感器，所述控制模块54通过接收该传感器的数据来获得电辅热模块的当前功率。

进一步地，根据输入的目标功率值与所述有效功率值的差值，所述控制模块54通过所述调节模块52调整所述供电模块51输至所述电辅热模块53的有效电流，以调整所述电辅热模块53的功率的步骤包括：

所述控制模块54向调整模块发出脉冲信号；当所述调整模块接收到所述脉冲信号的高电平期间则导通所述供电模块51与电辅热模块53，当所述调整模块未接收到所述脉冲信号的高电平期间则断开所述供电模块51与电辅热模块53；

当输入的目标功率值大于所述有效功率值时，所述控制模块54通过增大所述脉冲信号的占空比来增加所述调整模块导通所述供电模块51与电辅热模块53的时间；以增加从所述供电模块51输入至电辅热模块53的有效电流，而使所述电辅热模块53的功率增加；

当输入的目标功率值小于所述有效功率值时，所述控制模块54通过减小所述脉冲信号的占空比来缩短所述调整模块导通所述供电模块51与电辅热模块53的时间；以减小从所述供电模块51输入至电辅热模块53的有效电流，而使所述电辅热模块53的功率减小。

进一步地，所述空调器还包括温度检测模块55；所述功率控制方法还包括步骤：

所述温度检测模块55获得所述空调器周围空间的环境温度值；

所述温度检测模块55根据所述环境温度值和输入温度值的差值，向所述控制模块54发出目标功率值；目标功率值与所述环境温度值和输入温度值的差值呈正相关。

具体地，该输入温度值可以是通过遥控器传输给空调器的发热控制装置，也可以是针对夜晚和白天的不同温度预设于控制模块内预设温度值的或者是其他。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图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他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利范围内。

Claims (9)

1.一种空调器的发热控制装置，其特征在于，所述空调器包括供电模块、用于接受所述供电模块提供的电流并能调整电流大小的调节模块、用于接受所述调节模块输出的电流以产生热量的电辅热模块以及控制模块；所述控制模块用于检测所述电辅热模块的有效电流值，并根据所述有效电流值与目标电流值的差值来控制所述调节模块调整输出的电流的有效值，以控制所述电辅热模块的功率；其中，所述调节模块包括一芯片和一三极管；所述三极管包括用于接地的集电极、用于与控制模块连接以接收控制信号的基极以及与所述芯片连接的发射极；所述三极管的集电极和发射极在所述基极接受高电平时导通；所述芯片包括与所述三极管的发射极电连接的第一引脚、与驱动电源电连接的第二引脚、与所述供电模块电连接的第三引脚以及与所述电辅热模块电连接的第四引脚；所述驱动电源用于在所述三极管导通时经所述第二引脚、第一引脚及三极管与地形成回路；所述芯片用于在所述第一引脚与第二引脚形成回路时导通第三引脚和第四引脚以使所述供电模块与所述电辅热模块导通；以及在所述第一引脚与第二引脚未形成回路时断开第三引脚和第四引脚以使所述供电模块与所述电辅热模块断开。

2.如权利要求1所述的发热控制装置，其特征在于，所述控制模块包括一单片机和一测试电阻；

所述测试电阻电连接于所述第四引脚与所述电辅热模块之间；

所述单片机包括两测试端和一控制端，所述两测试端与所述测试电阻的两端电连接以测得所述测试电阻两端的有效电压值；所述控制端用于输出脉冲信号给所述三极管的基极；

所述单片机用于根据所述有效电压值、所述测试电阻的电阻值和目标电流值来控制所述控制端输出的脉冲信号的占空比，以控制所述电辅热模块通电的占空比来调节所述电辅热模块的有效功率。

3.如权利要求2所述的发热控制装置，其特征在于，所述控制模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述单片机的两测试端分别经所述第一电阻和第二电阻与所述测试电阻的两端电连接，所述单片机的两测试端分别经所述第三电阻和第四电阻接地。

4.如权利要求3所述的发热控制装置，其特征在于，所述控制模块还包括第五电阻和第六电阻，所述单片机的控制端经所述第五电阻与所述三极管的基极电连接，所述基极经所述第六电阻接地。

5.一种如权利要求1所述的空调器的发热控制装置的功率控制方法，其特征在于，所述空调器的发热控制装置包括供电模块、电辅热模块、温度检测模块、调节模块以及控制模块，所述功率控制方法包括步骤：

所述控制模块获得所述电辅热模块的有效功率值；

根据输入的目标功率值与所述有效功率值的差值，所述控制模块通过所述调节模块调整所述供电模块输至所述电辅热模块的有效电流，以调整所述电辅热模块的功率。

6.如权利要求5所述的空调器的发热控制装置的功率控制方法，其特征在于，所述控制模块获得所述电辅热模块的有效功率值的步骤包括：

所述控制模块获得流入所述电辅热模块的输入端的有效电流值；

所述控制模块根据所述有效电流值和所述电辅热模块的电阻获得所述电辅热模块的有效功率值；或者所述控制模块根据所述有效电流值和预设的电辅热模块的电流功率对照表来获得所述电辅热模块的有效功率值。

7.如权利要求6所述的空调器的发热控制装置的功率控制方法，其特征在于，所述控制模块获得流入所述电辅热模块的输入端的有效电流值的步骤包括：

所述控制模块获得测试电阻的两端的有效电压值；所述电辅热模块的输入端通过所述测试电阻与其他端口电连接；

根据所述有效电压值与所述测试电阻的电阻值获得所述有效电流值。

8.如权利要求7所述的空调器的发热控制装置的功率控制方法，其特征在于，根据输入的目标功率值与所述有效功率值的差值，所述控制模块通过所述调节模块调整所述供电模块输至所述电辅热模块的有效电流，以调整所述电辅热模块的功率的步骤包括：

所述控制模块向调整模块发出脉冲信号；当所述调整模块接收到所述脉冲信号的高电平期间则导通所述供电模块与电辅热模块，当所述调整模块未接收到所述脉冲信号的高电平期间则断开所述供电模块与电辅热模块；

当输入的目标功率值大于所述有效功率值时，所述控制模块通过增大所述脉冲信号的占空比来增加所述调整模块导通所述供电模块与电辅热模块的时间；以增加从所述供电模块输入至电辅热模块的有效电流，而使所述电辅热模块的功率增加；

当输入的目标功率值小于所述有效功率值时，所述控制模块通过减小所述脉冲信号的占空比来缩短所述调整模块导通所述供电模块与电辅热模块的时间；以减小从所述供电模块输入至电辅热模块的有效电流，而使所述电辅热模块的功率减小。

9.如权利要求8所述的空调器的发热控制装置的功率控制方法，其特征在于，所述空调器还包括温度检测模块；所述功率控制方法还包括步骤：

所述温度检测模块获得所述空调器周围空间的环境温度值；

所述温度检测模块根据所述环境温度值和输入温度值的差值，向所述控制模块发出目标功率值；目标功率值与所述环境温度值和输入温度值的差值呈正相关。