CN105375827B - 多控制器系统及用于该多控制器系统的电控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多控制器系统及用于该多控制器系统的电控系统。其中，该电控系统包括：第一开关电源，与电网的输电线电连接；驱动控制器，与第一开关电源电连接；主控控制器，与第一开关电源电连接，第一开关电源在多控制器系统待机时为驱动控制器和主控控制器提供待机电能。本发明解决了多控制器系统的待机功耗较高的技术问题，实现了减小现有的多控制器系统的待机功耗的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及电子控制领域，具体而言，涉及一种多控制器系统及用于该多控制器系统的电控系统。
背景技术
目前变频外机控制器系统采用主控、驱动分开设计的方案。如图1所示的现有技术的设计方案中，变频外机控制器系统包括两个控制器(主控控制器和驱动控制器)，每个控制器对应一个开关电源，还包括将交流电变为直流电的交流-直流变换单元(即AC-DC变换单元)，在图1所示的方案中，在变频外机控制器系统待机时，主控控制器的开关电源(即主控开关电源)、驱动控制器的开关电源(即驱动开关电源)，以及两路AC-DC变换单元都处于待机状态，此时变频外机控制器的待机功耗较大，不利于节能。
在变频外机控制器系统正常工作时，将有3路AC-DC变换单元参与工作运行，这会对电网产生的谐波污染，同时主控控制器对应的开关电源如果功率大于75W，则会产生谐波问题，为解决该谐波问题就需要额外的增加PFC控制技术(即增加相关控制拓扑)，而要增加PFC控制技术(即增加相关控制拓扑)会引起变频外机控制器系统的成本和功耗的增加，同时还会导致变频外机控制器系统工作效率的降低。
针对上述的多控制器系统的待机功耗较高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种多控制器系统及用于该多控制器系统的电控系统，以至少解决多控制器系统的待机功耗较高的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于多控制器系统的电控系统，该电控系统包括：第一开关电源，与电网的输电线电连接；驱动控制器，与第一开关电源电连接；主控控制器，与第一开关电源电连接，第一开关电源在多控制器系统待机时为驱动控制器和主控控制器提供待机电能。
进一步地，该电控系统还包括：第二开关电源，与电网的输电线连接；主控控制器与第二开关电源电连接，第二开关电源在多控制器系统运行时为主控控制器提供运行电能。
进一步地，该电控系统还包括：继电器，连接在电网的输电线的火线与第二开关电源之间；驱动控制器与继电器电连接，用于在多控制器系统待机时生成触发继电器断开的触发信号。
进一步地，第一开关电源中设置有一路隔离电源，隔离电源为主控控制器提供待机电能。
进一步地，该电控系统还包括：整流电路，设置在第二开关电源与电网的输电线之间，用于将电网的交流电转换为直流电，直流电输入第二开关电源。
进一步地，整流电路包括：功率因素矫正PFC电路。
进一步地，该电控系统还包括：逆变电路，分别与整流电路和三相交流电机电连接。
进一步地，该电控系统还包括：滤波器，与电网的输电线和第一开关电源连接，用于将滤波后的电网电流输入至第一开关电源。
进一步地，主控控制器与驱动控制器隔离通讯，主控控制器与多控制器系统的内机通讯连接。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种多控制器系统，该多控制器系统包括上述实施例中的任一种用于多控制器系统的电控系统。
在本发明实施例中，在多控制器系统待机时，第一开关电源为该多控制器系统的驱动控制器和主控控制器提供待机电能，即在多控制器系统待机时仅有一个开关电源待机，从而改善了现有的多控制器系统中的每个主板都有开关电源在待机时待机的现象，实现了减小现有的多控制器系统的待机功耗的技术效果，进而解决了多控制器系统的待机功耗较高的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据现有技术的一种用于多控制器系统的电控系统的示意图；
图2是根据本发明实施例的一种用于多控制器系统的电控系统的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的用于多控制器系统的电控系统的示意图；以及
图4是根据本发明实施例的一种可选的多控制器系统的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
根据本发明实施例，提供了一种用于多控制器系统的电控系统的实施例。图2是根据本发明实施例的一种用于多控制器系统的电控系统的示意图，如图2所示，该电控系统包括：第一开关电源101、驱动控制器102以及主控控制器103。
其中，第一开关电源101，与电网的输电线电连接；驱动控制器102，与第一开关电源电连接；主控控制器103，与第一开关电源电连接，第一开关电源在多控制器系统待机时为驱动控制器和主控控制器提供待机电能。
采用本发明实施例，在多控制器系统待机时，第一开关电源为该多控制器系统的驱动控制器和主控控制器提供待机电能，即在多控制器系统待机时仅有一个开关电源待机，从而改善了现有的多控制器系统中的每个主板都有开关电源在待机时待机的现象，实现了减小现有的多控制器系统的待机功耗的技术效果，进而解决了多控制器系统的待机功耗较高的问题。
具体的，在上述实施例中的多控制器系统待机时，由第一开关电源提供两个控制器(即驱动控制器和主控控制器)的待机电能，整个多控制器系统中仅有一个开关电源待机耗能，而在现有技术中至少有两个开关电源在待机时耗能，采用上述实施例中的多控制器系统，可以在待机时比现有技术的多控制器系统少消耗6W左右的功率，等同于减少一个节能灯的功耗，这对于节能环保具有重大意义。
可选地，该电控系统还可以包括：第二开关电源。其中，该第二开关电源，与电网的输电线连接；主控控制器与该第二开关电源电连接，第二开关电源在多控制器系统运行时为主控控制器提供运行电能。
在上述实施例中，第二开关电源可以从电网中取电为主控控制器提供运行电能，第一开关电源也可以从电网中取电为驱动控制器提供运行电能，从而可以保证多控制器系统中的主控控制器和驱动控制器在开机时正常的运行。
可选地，该电控系统还可以包括：继电器，连接在电网的输电线的火线与第二开关电源之间；驱动控制器与继电器电连接，用于在多控制器系统待机时生成触发继电器断开的触发信号。
在上述实施例中，在该多控制器系统待机过程中，驱动控制器可以控制断开继电器，从而切断第二开关电源的耗能，仅有第一开关电源耗能，实现了有效的减少该多控制器系统的待机耗能的效果。
可选地，第一开关电源中可以设置有一路隔离电源，该隔离电源为主控控制器提供待机电能。
在上述实施例中，第一开关电源除了提供给驱动控制器对应的主板输出电源，另外单独一路隔离电源在待机时提供待机电能给主控控制器使用，通过上述实施例，可以实现对主控控制器稳定的供电的效果，减小了电网对主控控制器的供电的干扰和影响。
具体地，上述实施例中的第一开关电源中的单独一路隔离电源为主控控制器提供的待机电能的电压值可以为24v。
可选地，该电控系统还可以包括：整流电路，设置在第二开关电源与电网的输电线之间，用于将电网的交流电转换为直流电，直流电输入第二开关电源。
在上述实施例中，可以通过整流电路实现将电网的输电线中的交流电有效的转换为直流电的效果。
上述实施例中的整流电路可以包括：功率因素矫正PFC电路。
具体地，功率因素矫正PFC电路可以将电网中的电能进行整流升压处理后，为第一电源供能。解决了纯直流大功率开关电源产生的谐波问题，提高了母线电压和功率因素矫正PFC电路的利用率，降低了多控制器系统自身的功耗，有益于对该多控制器系统的整机能效的提升，从而改善和解决了主控控制器对应的第二开关电源产生的谐波问题。
可选地，电控系统还可以包括：逆变电路，分别与整流电路和三相交流电机电连接。
在上述实施例中，逆变电路可以连接在整流电路和三相交流电机之间，整流电路将电网中的交流电转换为直流电后，逆变电路可以再将直流电逆变为交流电，为后续的三相交流电机供电。
具体地，上述实施例中的三相交流电机可以为压缩机。
可选地，电控系统还可以包括：滤波器，与电网的输电线和第一开关电源连接，用于将滤波后的电网电流输入至第一开关电源。
在上述实施例中，在电网的输电线和第一开关电源之间可以设置滤波器，从而实现对第一开关电源提供滤波后的电能，避开电网对第一开关电源的干扰。
可选地，主控控制器可以与驱动控制器隔离通讯，主控控制器与多控制器系统的内机通讯连接。
在上述实施例中，可以实现保证主控控制器和驱动控制器之间、主控控制器和多控制器系统的内机之间的有效通讯的效果。
如图3所示，用于多控制器系统的电控系统可以包括第一开关电源101、驱动控制器102、主控控制器103、第二开关电源104、继电器105、整流电路106、逆变电路107、滤波器108。多控制器系统还包括三相交流电机109和内机110，电网111为多控制器系统供电。
电网111输电线(如图3所示的输电线L和输电线N)与滤波器108电连接，滤波器108分别与继电器105、整流电路106以及第一开关电源101电连接，第一开关电源101与驱动控制器102和主控控制器103电连接，驱动控制器102与继电器105电连接；整流电路106与逆变电路107电连接，逆变电路107的母线(如图3所示的母线P和母线N1)与第二开关电源104电连接，逆变电路107与三相交流电机109电连接，第二开关电源104与主控控制器103电连接；驱动控制器102和主控控制器103之间可以隔离通讯，主控控制器103与内机110之间可以通讯。
具体地，上述实施例中的包括电控系统的多控制器系统在待机时，仅第一开关电源待机，从而可以解决多控制器系统中的每个主板都有开关电源待机时待机功耗比较高的问题。上述实施例运用于多控制器采用的多开关电源方案的电控系统，主控控制器的主开关电源从驱动控制器对应功率因素矫正PFC电路(即主板整流电路)升压后的母线P、母线N1取电，第一开关电源除了提供给驱动控制器对应的主板输出电源，另外单独一路隔离电源在待机时提供(如电压为24V)的电能给主控控制器使用。
电控系统的多控制器系统的机组在整个待机过程中，仅第一主板上的第一开关电源工作，驱动控制器控制断开双充电回路的继电器，切断主控控制器上的第二开关电源耗能，且因驱动控制器有备用电源，可以保证主控板有电供主控控制器，以保证主控控制器跟内机通讯；最终多控制器系统的电控系统在待机时，仅有一个开关电源处于工作状态，从而减少了待机功耗。
在多控制器系统正常开机工作时，驱动控制器控制开启充电继电器，使得主控开关电源(即上述第二开关电源)可以正常工作，以保证该多控制器系统的可靠运行；且该拓扑取电是从母线取电，其母线电压因有功率因素矫正PFC电路的稳压，因而母线电压波动更小，不易受外界电网电压的波动影响，对于改善谐波和滤波器EMI有较大帮助，从而解决了纯直流大功率开关电源产生的谐波问题，提高了母线电压和功率因素矫正PFC电路的利用率，降低了多控制器系统自身的功耗，对于整机能效提升有大帮助。
上述实施例针对多控制器系统中降低待机功耗和提升功率因素矫正PFC电路的利用率提出了一种拓扑结构和控制方案(即上述电控系统)；该方案可运用于多控制器中存在待机和正常工作模式的系统，也可拓展延伸到内机及其他独立的控制器模块。
上述实施例不但实现了多控制器系统在待机时减少待机功耗的效果，减小的这部分功耗相当于减小一个节能灯的功耗，这对于节能环保意义重大；而且通过上述实施例还可以一并改善和解决主控控制器对应的第二开关电源产生的谐波问题。
根据本发明实施例，提供了一种多控制器系统的实施例，如图4所示，该多控制器系统包括上述实施例中的任一种用于多控制器系统的电控系统10。
可选地，如图4所示，上述实施例中的多控制器系统还可以包括负载30，电控系统10可以控制负载30。
具体地，该负载30可以包括上述实施例中的内机和三相交流电机。
采用上述实施例，在包括有上述电控系统的多控制器系统待机时，第一开关电源为该多控制器系统的驱动控制器和主控控制器提供待机电能，即在多控制器系统待机时仅有一个开关电源待机，从而改善了现有的多控制器系统中的每个主板都有开关电源在待机时待机的现象，实现了减小了现有的多控制器系统的待机功耗的技术效果，进而解决了多控制器系统的待机功耗较高的问题。
具体地，上述实施例中的包括电控系统的多控制器系统在待机时，仅第一开关电源待机，从而可以解决多控制器系统中的每个主板都有开关电源待机时待机功耗比较高的问题。上述实施例运用于多控制器采用的多开关电源方案的电控系统，主控控制器的主开关电源从驱动控制器对应功率因素矫正PFC电路(即主板整流电路)升压后的母线P、母线N1取电，第一开关电源除了提供给驱动控制器对应的主板输出电源，另外单独一路隔离电源在待机时提供(如电压为24V)的电能给主控控制器使用。
电控系统的多控制器系统的机组在整个待机过程中，仅第一主板上的第一开关电源工作，驱动控制器控制断开双充电回路的继电器，切断主控控制器上的第二开关电源耗能，且因驱动控制器有备用电源，可以保证主控板有电供主控控制器，以保证主控控制器跟内机通讯；最终多控制器系统的电控系统在待机时，仅有一个开关电源处于工作状态，从而减少了待机功耗。
在多控制器系统正常开机工作时，驱动控制器控制开启充电继电器，使得主控开关电源(即上述第二开关电源)可以正常工作，以保证该多控制器系统的可靠运行；且该拓扑取电是从母线取电，其母线电压因有功率因素矫正PFC电路的稳压，因而母线电压波动更小，不易受外界电网电压的波动影响，对于改善谐波和滤波器EMI有较大帮助，从而解决了纯直流大功率开关电源产生的谐波问题，提高了母线电压和功率因素矫正PFC电路的利用率，降低了多控制器系统自身的功耗，对于整机能效提升有大帮助。
由上述可知，上述实施例不但实现了多控制器系统在待机时减少待机功耗的效果，减小的这部分功耗相当于减小一个节能灯的功耗，这对于节能环保意义重大；而且通过上述实施例还可以一并改善和解决主控控制器对应的第二开关电源产生的谐波问题。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于多控制器系统的电控系统，其特征在于，包括：
第一开关电源，与电网的输电线电连接；
驱动控制器，与所述第一开关电源电连接；
主控控制器，与所述第一开关电源电连接，所述第一开关电源在所述多控制器系统待机时为所述驱动控制器和所述主控控制器提供待机电能；
所述电控系统还包括：第二开关电源，与所述电网的输电线连接；所述主控控制器与所述第二开关电源电连接，所述第二开关电源在所述多控制器系统正常运行时为所述主控控制器提供运行电能；
所述电控系统还包括：继电器，连接在所述电网的输电线的火线与所述第二开关电源之间；所述驱动控制器与所述继电器电连接，用于在所述多控制器系统待机时生成触发所述继电器断开的触发信号；
第二开关电源从电网中取电为主控控制器提供运行电能，第一开关电源也从电网中取电为驱动控制器提供运行电能；
多控制器系统包括负载，电控系统控制负载，负载包括内机和三相交流电机。
2.根据权利要求1所述的电控系统，其特征在于，所述第一开关电源中设置有一路隔离电源，所述隔离电源为所述主控控制器提供所述待机电能。
3.根据权利要求1所述的电控系统，其特征在于，所述电控系统还包括：
整流电路，设置在所述第二开关电源与所述电网的输电线之间，用于将所述电网的交流电转换为直流电，所述直流电输入所述第二开关电源。
4.根据权利要求3所述的电控系统，其特征在于，所述整流电路包括：功率因素矫正PFC电路。
5.根据权利要求3所述的电控系统，其特征在于，所述电控系统还包括：
逆变电路，分别与所述整流电路和三相交流电机电连接。
6.根据权利要求1所述的电控系统，其特征在于，所述电控系统还包括：
滤波器，与所述电网的输电线和所述第一开关电源连接，用于将滤波后的电网电流输入至所述第一开关电源。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电控系统，其特征在于，所述主控控制器与所述驱动控制器隔离通讯，所述主控控制器与多控制器系统的内机通讯连接。
8.一种多控制器系统，其特征在于，包括上述权利要求1至7中任一项所述的用于多控制器系统的电控系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |