CN106839334A - 一种空调器自保护装置和具有该自保护装置的空调器 - Google Patents

Abstract

一种空调器自保护装置，包括，存储单元，存储单元用于存储空调器至少一个预定运行状态的设定功率；识别单元，识别单元用于识别空调器的实际运行状态，并判断实际运行状态与存储单元中的预定运行状态是否匹配；第一检测单元，如果实际运行状态与预定运行状态匹配，第一检测单元用于采集空调器实际运行状态时的负载电流；处理单元，处理单元用于根据设定功率计算预定运行状态的负载电流；比较单元，比较单元用于将实际运行状态时的负载电流和处理单元的计算结果比较，如果空调器实际运行状态时的负载电流小于预定运行状态的负载电流，则处理单元生成第一报警信息。同时还提供一种空调器。本发明具有自动化程度高且安全性好的优点。

Description

一种空调器自保护装置和具有该自保护装置的空调器

技术领域

本发明涉及空气调节设备技术领域，尤其涉及一种空调器自保护装置，以及一种安装有上述空调器自保护装置的空调器。

背景技术

空调器的作用主要是用人工方法将室内的空气调节到最适宜的状态。调节的内容主要包括温度调节、除霜控制、湿度调节、空气流动速度调节和空气洁净度调节等。而房间空调器按照调节功能不同大致分为制冷专用冷风型、制冷制热兼用热泵型，以及制冷、制热、电热兼用的电热型等。因此，根据使用环境和使用要求的不同，制冷系统是一个严密封闭的系统，为了保障制冷设备正常运行，并达到所要求的指标，需要把控制温度、压力、流量、湿度等许多热工参数的一些控制电器和调节元件、各种仪表及附属设备组合起来形成一个控制系统。

由于空调器本身的功率较大，而且由于调节功能不同，在不同状态下工作时的电功率波动剧烈，因此，需要对空调器的控制系统的硬件特别设计，避免其在使用过程中出现故障，导致功能部件如压缩机烧坏，甚至引起事故。但是，现有技术的空调器的控制系统都是在默认允许一定程度的过载温升的条件下设计的空调器自身的保护设备，并未出于电源安全进行特别的处理，尤其是对于一些电气条件陈旧的使用环境来说，建筑本身系统设计预留的安全余量较小，工作中电源线很容易出现过高的温升。而如果空调的插座由于人为的原因出现松动，内阻会明显增大，电源线的温升更为明显，很容易造成人身安全事故。

发明内容

为解决现有技术空调器插头松动使得空调器电流过载，或在安全余量较小的环境中使用时，电机的过载运行使得空调器电流过载，电源线温度过高，绝缘部位容易出现损坏，造成人身安全事故的问题，本发明特别设计并公开了一种空调器自保护装置。

本发明公开一种空调器自保护装置，包括，存储单元，所述存储单元用于存储空调器至少一个预定运行状态的设定功率；识别单元，所述识别单元用于识别空调器的实际运行状态，并判断所述实际运行状态与所述存储单元中的所述预定运行状态是否匹配；第一检测单元，如果所述实际运行状态与所述预定运行状态匹配，所述第一检测单元用于采集空调器实际运行状态时的负载电流；处理单元，所述处理单元用于根据所述设定功率计算所述预定运行状态的负载电流；比较单元，所述比较单元用于将所述实际运行状态时的负载电流和所述处理单元的计算结果比较，如果所述空调器实际运行状态时的负载电流小于所述预定运行状态的负载电流，则所述处理单元生成第一报警信息。

进一步的，还包括，第一通信单元，所述第一通信单元用于将所述报警信息传输至终端；第二通信单元，所述第二通信单元用于将所述报警信息传输至维修端服务器。

进一步的，如果所述空调器实际运行状态时的负载电流小于所述预定运行状态的负载电流，则所述第一通信单元和所述第二通信单元同时将所述报警信息分别传输至终端和维修端服务器。

进一步的，如果所述空调器实际运行状态时的负载电流小于所述运行状态的负载电流，则所述第一通信单元将所述报警信息传输至终端，当所述终端接收到所述报警信息之后，所述比较单元计算所述实际运行状态时的负载电流和所述预定运行状态的负载电流的差值并传输至所述处理单元，所述处理单元计算如果所述差值大于所述预定运行状态的负载电流的10%时，所述第二通信单元将报警信息传输至维修端服务器。

进一步的，还包括，控制单元，如果所述处理单元计算所述差值大于所述预定运行状态的负载电流的10%时，所述控制单元接收断路信号切断电源。

进一步的，还包括，语音信号处理单元，所述语音信号处理单元用于接收所述报警信息并生成语音报警信号。

进一步的，所述存储单元用于存储空调器多个预定运行状态的设定功率，每一种预定运行状态包括根据压缩机运行频率设定的两个不同的设定功率值。

进一步的，还包括，第二检测单元，所述第二检测单元用于检测空调器电源线的温度，所述处理单元比较第二检测单元的温度检测值和环境温度，如果所述温度检测值与环境温度之间的差值大于第一阈值，则所述处理单元生成第二报警信息。

进一步的，还包括，第三检测单元，所述第三检测单元用于检测室内蒸发器周围的C₃H₈气体， 如果检测到C₃H₈气体，则所述处理单元生成第三报警信息。

本发明通过配合工作的存储单元、识别单元、第一检测单元、处理单元和比较单元实现对空调运行状态的实时监控，通过检测负载电流，在插头松动或者空调电源线出现故障时及时自动生成报警信号，提示用户注意并做出响应，可以最大程度地降低空调电源对设备本身和用户人身安全造成的风险。

本发明还提供一种空调器，包括空调器自保护装置，所述空调器自保护装置包括，存储单元，所述存储单元用于存储空调器至少一个预定运行状态的设定功率；识别单元，所述识别单元用于识别空调器的实际运行状态，并判断所述实际运行状态与所述存储单元中的所述预定运行状态是否匹配；第一检测单元，如果所述实际运行状态与所述预定运行状态匹配，所述第一检测单元用于采集空调器实际运行状态时的负载电流；处理单元，所述处理单元用于根据所述设定功率计算所述预定运行状态的负载电流；比较单元，所述比较单元用于将所述实际运行状态时的负载电流和所述处理单元的计算结果比较，如果所述空调器实际运行状态时的负载电流小于所述预定运行状态的负载电流，则所述处理单元生成第一报警信息。

本发明所公开的空调器具有自动化程度高且安全性好的优点。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所公开的空调器自保护装置第一种实施例的结构示意框图；

图2为本发明所公开的空调器自保护装置第二种实施例的结构示意框图；

图3为本发明所公开的空调器自保护装置第三种实施例的结构示意框图；

图4为本发明所公开的空调器自保护装置第四种实施例的结构示意框图；

图5为本发明所公开的空调器自保护装置第五种实施例的结构示意框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

参见图1所示为本发明所公开的空调器自保护装置第一种实施例的结构示意框图。如图所示，本发明所公开的空调器自保护装置10包括存储单元1、识别单元2、第一检测单元3、处理单元4和比较单元5。其中，所述存储单元1用于存储空调器工作在至少一个预定运行状态的设定功率。在本实施例中，预定运行状态可以是一个或多个。预定运行状态根据空调器的输入功率和功能选定。对于制冷专用冷风型空调器，预定运行状态为制冷状态。对于制冷制热兼用热泵型空调器，预定运行状态为制冷状态和制热状态。对于制冷、制热、电热兼用的电热型空调器，预定运行状态为制冷状态、制热状态以及制热+电加热状态。对于输入功率较小的制冷、制热、电加热的电热型空调器来说，预定运行状态优选为制热+电加热状态，以减小自保护装置的数据处理量，提高判断精确度。对应每一个预定运行状态，优选的，对每一个预定运行状态根据压缩机的频率设定两组设定功率。当空调器处于制热运行状态时，根据空调器能力不同，压缩机运行频率在70Hz至100Hz的范围内波动，对应上限频率100Hz的设定功率在1.3KW至1.5KW之间取值，对应下限频率70Hz的设定功率在1KW至1.3KW之间取值。当空调器处于制热+电加热运行状态时，根据空调器能力不同，压缩机运行频率在70Hz左右，对应的设定功率在2.2KW至2.8KW之间取值。当空调器处于制冷运行状态时，根据空调器能力不同，压缩机运行频率在50Hz至80Hz的范围内波动，对应上限频率80Hz的设定功率在1.2KW至1.5KW之间取值，对应下限频率70Hz的设定功率在0.8KW至1.1KW之间取值。压缩机运行频率和设定功率是一一对应的函数关系。优选的，上述预定运行状态、压缩机运行频率以及预定运行状态的设定功率存储在与空调器室内机端的MCU建立连接的存储器中，存储器的种类可以是随机访问存储、或其它的以动态RAM,静态RAM, 同步DRAM等动态存储设备或者静态存储设备中。室内机端的MCU可以随时按照一定的序列调取存储单元1中的变量信息。

还包括识别单元2，识别单元2用于识别空调器的实际运行状态。实际运行状态根据空调控制器的选取或者通过设定温度和室内温度的差值由系统主动进行设定。空调器的实际运行状态包括制冷运行模式，除湿运行模式，制热运行模式，除霜运行模式，自动运转模式和通风运转模式等等。识别单元2判断在运行时间内空调器维持一定时间不变的运转状态，并将判别出的运转状态和设定的预定运行状态进行对比，如果判别出的运转状态和设定的预定运行状态匹配，则进行下一步的计算和控制。如果判别出的运转状态和设定的预定运行状态不匹配，则系统默认为该状态下空调器为安全运行状态，不进行下一步控制。

如果实际运行状态与预定运行状态匹配，第一检测单元3开始采集空调器实际运行状态时的负载电流，在第一检测单元3开始采集空调器实际运行状态的同时，处理单元4根据设定功率开始计算预定运行状态的负载电流。处理单元4计算预定状态的负载电流时，首先从存储单元1中调用对应预定运行状态压缩机频率的设定功率，处理单元4默认电压是稳定的，根据设定功率、电压和电流之间的关系P=UI计算出对应预定状态的负载电流，或者根据三相电功率计算出线电流作为负载电流。

在得到实际运行状态时的负载电流，同时处理单元4计算出的预定运行状态的负载电流之后，比较单元5将某一个时刻，或者某一段时间的平均负载电流与对应的预定运行状态的负载电流进行比较。如果此时存在接触不良或者插头松动的现象，由于内阻增大，那么此时的空调器实际运行状态的负载电流小于预定运行状态的负载电流，则处理单元4根据比较单元5的比较结果生成第一报警信息，以提醒用户电源存在安全风险。

本发明通过配合工作的存储单元1、识别单元2、第一检测单元3、处理单元4和比较单元5实现对空调运行状态的实时监控，通过检测负载电流，在插头松动或者空调电源线出现故障时及时自动生成报警信号，提示用户注意并做出响应，可以最大程度地降低空调电源对设备本身和用户人身安全造成的风险。

参见图2为本发明所公开的第二实施例的结构示意框图。在本实施例中，还包括第一通信单元6和第二通信单元7。其中，第一通信单元6用于将报警信息传输至终端8。在此所述的终端8，是指手机、电脑、平板电脑等具有显示屏和显示控制器的终端8，这类终端8可以通过无线通信的形式和空调器的MCU建立数据通信，并即刻接收处理单元4生成的报警信息。在终端8上设置有可以和自然人用户进行交互的软件，自然人用户可以通过交互软件接收到报警信息。第二通信单元7用于将报警信息传输至维修端服务器9。维修端服务器9同样也设置有人机交互的软件，还设置有可以执行指令的处理器，在接收到报警信息后。维修端服务器9将报警信息自动归类到对应的种类中，以待下一步处理。

一种可选的控制方案是，如果空调器实际运行状态时的负载电流小于预定运行状态的负载电流，则第一通信单元6和第二通信单元7同时将第一报警信息分别传输至终端8和维修端服务器9，从而使得终端和服务器均可以得到安全提醒，及时进行下一步处理。

但是在空调系统中，有时可能会出现系统允许的短暂过载运行，在这种条件下有可能产生电流的小幅度波动。因此，另一种可选的控制方案是，如果所述空调器实际运行状态时的负载电流小于运行状态的负载电流，则第一通信单元6将第一报警信息先传输至终端8，使得用户在第一时间内得到警示，如果有人在空调器旁边，则可以第一时间检查电源是否出现松动，或者电源是否出现过热的现象。当所述终端8接收到所述第一报警信息之后，比较单元5计算实际运行状态时的负载电流和预定运行状态的负载电流的差值并传输至处理单元4。所述处理单元4计算，如果所述差值大于所述预定运行状态的负载电流的10%时，这说明有可能用户不能及时处理，则第二通信单元7工作，将第一报警信息传输至维修端服务器9。

如果所述差值大于所述预定运行状态的负载电流的10%，则发生设备故障和安全事故的风险较高。因此，参见图3所示，在自保护装置中还设置有控制单元11，如果处理单元4计算差值大于预定运行状态的负载电流的10%时，控制单元11接收断路信号切断电源，避免出现更为严重的安全事故。切断的电源在用户的手动操作下恢复。如果在用户手动操作后再次出现处理单元4的计算差值大于预定运行状态的负载电流的10%的情况，则禁止用户手动恢复。同时通过第二通信单元7发送预警信号至维修端服务器9，工作人员安排维修人员上门进行修复。

对于普通用户来说，很可能处于睡眠状态或者疏忽观察终端8上的第一报警信息，为了避免出现这种情况，如图4所示为本发明所公开的第四实施例的结构示意框图，在空调器自保护装置中还设置有语音新型号处理单元4，语音信号处理单元12接收第一报警信息并生成语音报警信号，并通过设置在空调器室内机上的扬声器播报语音警示，提醒用户提高注意。

参见图5所示公开了本发明的第五种实时方式，这种方式是在之前的四种自保护装置的具体实施方式的基础上提供的一种多输入空调器自保护装置。除采集空调器实际运行状态时的负载电流的第一检测单元3之外，还设置有第二检测单元13。第二检测单元13用于检测空调器电源线的温度，由于常见的空调器均采用设定温度和环境温度的差值进行制冷系统的控制。所以，处理单元4实时比较第二检测单元13采集的温度检测值和环境温度传感器采集的环境温度，如果温度检测值与环境温度之间的差值大于第一阈值，则处理单元4生成第二报警信息。第一阈值优选设置5℃，也可以根据实际需要设置不同值，第一报警信息和第二报警信息通过两个独立的输出端口向外输出，在这种条件下，如果负载电流和电源线温度同时超出正常的范围，则安全风险非常高，需要用户和维修人员第一时刻做出反应。

现有的空调器中有越来越多的产品选用R290作为制冷剂，中文名称为制冷级丙烷。但是这种制冷剂属于易燃易爆的气体，如果空调器本身的电源线温度较高，且同时存在R290的泄漏，那么使用危险程度更高。因此，在本实施例所提供的空调器自保护装置中还设置有第三检测单元13，第三检测单元13采集设置在室内的气体传感器检测的C₃H₈气体浓度，特别是检测室内蒸发器附近是否有C₃H₈气体。气体传感器优选设置在室内蒸发器上。如果第三检测单元13采集到传感器生成的存在C₃H₈气体信号，则通过第一通信单元6和第二通信单元7同时传输第三报警信息至终端8和维修端服务器9。

本发明同时提供了一种空调器，设置有上述任一个实施例中所公开的空调器自保护装置。空调器自保护装置的具体结构请参见上述实施例的详细描述，以及说明书附图的详细描绘，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空调器自保护装置，其特征在于：包括，

存储单元，所述存储单元用于存储空调器至少一个预定运行状态的设定功率；

识别单元，所述识别单元用于识别空调器的实际运行状态，并判断所述实际运行状态与所述存储单元中的所述预定运行状态是否匹配；

第一检测单元，如果所述实际运行状态与所述预定运行状态匹配，所述第一检测单元用于采集空调器实际运行状态时的负载电流；

处理单元，所述处理单元用于根据所述设定功率计算所述预定运行状态的负载电流；

比较单元，所述比较单元用于将所述实际运行状态时的负载电流和所述处理单元的计算结果比较，如果所述空调器实际运行状态时的负载电流小于所述预定运行状态的负载电流，则所述处理单元生成第一报警信息。

2.根据权利要求1所述的空调器自保护装置，其特征在于：还包括，

第一通信单元，所述第一通信单元用于将所述报警信息传输至终端；

第二通信单元，所述第二通信单元用于将所述报警信息传输至维修端服务器。

3.根据权利要求2所述的空调器自保护装置，其特征在于：

如果所述空调器实际运行状态时的负载电流小于所述预定运行状态的负载电流，则所述第一通信单元和所述第二通信单元同时将所述报警信息分别传输至终端和维修端服务器。

4.根据权利要求2所述的空调器自保护装置，其特征在于：

如果所述空调器实际运行状态时的负载电流小于所述运行状态的负载电流，则所述第一通信单元将所述报警信息传输至终端；

当所述终端接收到所述报警信息之后，所述比较单元计算所述实际运行状态时的负载电流和所述预定运行状态的负载电流的差值并传输至所述处理单元，所述处理单元计算如果所述差值大于所述预定运行状态的负载电流的10%时，所述第二通信单元将报警信息传输至维修端服务器。

5.根据权利要求4所述的空调器自保护装置，其特征在于：还包括，

控制单元，如果所述处理单元计算所述差值大于所述预定运行状态的负载电流的10%时，所述控制单元接收断路信号切断电源。

6.根据权利要求5所述的空调器自保护装置，其特征在于：还包括，

语音信号处理单元，所述语音信号处理单元用于接收所述报警信息并生成语音报警信号。

7.根据权利要求6所述的空调器自保护装置，其特征在于：所述存储单元用于存储空调器多个预定运行状态的设定功率，每一种预定运行状态包括根据压缩机运行频率设定的两个不同的设定功率值。

8.根据权利要求1至7任一项所述的空调器自保护装置，其特征在于，还包括，

第二检测单元，所述第二检测单元用于检测空调器电源线的温度，所述处理单元比较第二检测单元的温度检测值和环境温度，如果所述温度检测值与环境温度之间的差值大于第一阈值，则所述处理单元生成第二报警信息。

9.根据权利要求8所述的空调器自保护装置，其特征在于，还包括，

第三检测单元，所述第三检测单元用于检测室内蒸发器周围的C₃H₈气体， 如果检测到C₃H₈气体，则所述处理单元生成第三报警信息。

10.一种空调器，其特征在于，具有如权利要求1至9任一项所述的空调器自保护装置。