CN108592167A - 变频热泵驱动器温度控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变频热泵驱动器温度控制电路，用于控制变频热泵驱动器器件在高温下的输出，所述温度控制电路包括第一温度检测单元、第二温度检测单元及主控芯片；其中，所述第一温度检测单元用于实时读取逆变桥电路的温度；所述第二温度检测单元用于实时读取整流桥电路及功率因数校正电路的温度；所述主控芯片用于根据第一温度检测单元和第二温度检测单元读取的温度控制变频热泵驱动器的输出。本发明提供的变频热泵驱动器温度控制电路有效降低了变频热泵驱动器器件高温下的损坏损伤机率，具有提高驱动器整机寿命，降低整机故障率的特点，提升了电采暖产品的用户体验。

Description

变频热泵驱动器温度控制电路

技术领域

本发明涉及一种电采暖系统技术领域的控制电路，更具体地说，是一种变频热泵驱动器温度控制电路。

背景技术

电采暖系统核心零部件为压缩机热泵的驱动器，在寒冷天气，驱动器可靠安全运行，持续供应暖气，尤其重要。

现有热泵驱动器的保护策略，只设置停机保护值，工作过程不连续，容易出现反复报警停机等问题，用户体验较差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有变频热泵驱动器温度控制电路存在的上述问题，提出一种安全可靠的变频热泵驱动器温度控制电路。

本发明所提出的技术方案如下：

一种变频热泵驱动器温度控制电路，用于控制变频热泵驱动器器件在高温下的输出，所述变频热泵驱动器包括逆变桥电路、整流桥电路、功率因数校正电路及温度控制电路；所述温度控制电路包括第一温度检测单元、第二温度检测单元及主控芯片；其中：

所述第一温度检测单元用于实时检测并输出第一温度信号；

所述第二温度检测单元用于实时检测并输出第二温度信号；

所述主控芯片用于根据所述第一温度信号或第二温度信号控制所述驱动器的输出。

本发明的变频热泵驱动器温度控制电路中，所述主控芯片中预设温度，并将所述预设温度与所述第一温度信号或第二温度信号进行比较判断，根据判断结果控制所述驱动器的输出；所述预设温度包括温度保护恢复值、温度限频保护值、温度降频保护值及温度停机保护值。

本发明的变频热泵驱动器温度控制电路中，所述第一温度信号为实时检测的逆变桥电路的温度，所述第一温度检测单元包括第一NTC温度传感器，所述第一NTC温度传感器用于检测逆变桥电路的温度，所述第一NTC温度传感器与所述主控芯片电性连接，并将所述实时检测的逆变桥电路的温度输入主控芯片。

本发明的变频热泵驱动器温度控制电路中，所述第二温度信号为实时检测的整流桥电路及功率因数校正电路的温度，所述第二检测单元包括第二NTC温度传感器，所述第二NTC温度传感器用于检测整流桥电路及功率因数校正电路，所述第二NTC温度传感器与所述主控芯片电性连接，并将所述实时检测的整流桥电路及功率因数校正电路的温度输入主控芯片。

本发明的变频热泵驱动器温度控制电路中，所述主控芯片读取所述第一温度信号，并将第一温度信号与预设温度进行比较判断，根据判断结果控制所述驱动器的输出；

当所述第一温度信号小于温度保护恢复值，所述驱动器正常工作；

当所述第一温度信号大于或等于温度保护恢复值且小于温度限频保护值，所述驱动器按当前控制指令运行；

当所述第一温度信号大于或等于温度限频保护值且小于温度降频保护值，禁止所述驱动器升频，所述驱动器按达到温度限频保护值之前时刻的运行频率运行，不接受当前升频指令；

当所述第一温度信号大于或等于温度降频保护值且小于温度停机保护值，所述驱动器以预设降频速度降频，直至降到所述驱动器允许的最低转速；

当所述第一温度信号大于或等于温度停机保护值，所述驱动器过温报警并关闭输出。

本发明的变频热泵驱动器温度控制电路中，所述主控芯片读取所述第二温度信号，并将第二温度信号与预设温度进行比较判断，根据判断结果控制所述驱动器的输出；

当所述第二温度信号小于温度保护恢复值，所述驱动器正常工作；

当所述第二温度信号大于或等于温度保护恢复值且小于温度限频保护值，所述驱动器按当前控制指令运行；

当所述第二温度信号大于或等于温度限频保护值且小于温度降频保护值，禁止所述驱动器升频，所述驱动器按达到温度限频保护值之前时刻的运行频率运行，不接受当前升频指令；

当所述第二温度信号大于或等于温度降频保护值且小于温度停机保护值，所述驱动器以预设降频速度降频，直至降到所述驱动器允许的最低转速；

当所述第二温度信号大于或等于温度停机保护值，所述驱动器过温报警并关闭输出。

本发明的变频热泵驱动器温度控制电路中，所述预设降频速度为2Hz/S。

本发明的变频热泵驱动器温度控制电路通过采用第一温度测定单元、第二温度测定单元实时测定逆变桥电路温度、整流桥电路及PFC电路的温度，并通过主控芯片将测定温度与预设温度进行比较，当测定温度达到温度保护恢复值、温度限频保护值、温度降频保护值及温度停机保护值等相应预设温度，主控芯片控制驱动器按正常运行、禁止输出升频、降频输出、关闭输出等工作方式输出，在电路处于高温时保护整体的功率器件可靠安全工作，满足供暖系统安全运行的要求，具有提高驱动器整机寿命、降低整机故障率的特点，提升了电采暖产品的用户体验。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1示出了本发明实施例的变频热泵驱动器温度控制电路的功能模块示意图；

图2示出了本发明实施例的第一温度检测单元的电路图；

图3示出了本发明实施例的第二温度检测单元的电路图；

图4示出了本发明实施例的主控芯片的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便本领域技术人员理解和实施本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，图1示出了本发明实施例的变频热泵驱动器温度控制电路的功能模块示意图。该变频热泵驱动器温度控制电路用于控制变频热泵驱动器器件在高温下的输出，所述变频热泵驱动器包括逆变桥电路、整流桥电路、功率因数校正电路及温度控制电路；所述温度控制电路包括第一温度检测单元、第二温度检测单元及主控芯片。其中：

所述第一温度检测单元用于实时读取所述逆变桥电路的温度；

所述第二温度检测单元用于实时读取所述整流桥电路及功率因数校正电路的温度；

所述主控芯片用于根据所述第一温度检测单元和所述第二温度检测单元读取的温度控制所述驱动器的输出。

在一个实施例中，所述主控芯片中预设温度，并将所述预设温度与所述第一温度信号或第二温度信号进行比较判断，根据判断结果控制所述驱动器的输出；所述预设温度包括温度保护恢复值、温度限频保护值、温度降频保护值及温度停机保护值。

本发明的变频热泵驱动器温度控制电路通过预设温度保护恢复值、温度限频保护值、温度降频保护值及温度停机保护值等多个特征值，并根据检测的温度，采取相应的保护策略，实现对变频热泵驱动器在工作过程中的连续保护，避免反复报警停机的问题，满足大部分应用场景的变频热泵驱动器高温保护要求。

如图2所示，为本发明实施例的第一温度检测单元的电路图。所述第一温度信号为实时检测的逆变桥电路的温度，所述第一温度检测单元包括第一NTC温度传感器，所述第一NTC温度传感器用于检测逆变桥电路的温度，所述第一NTC温度传感器与所述主控芯片电性连接，并将所述实时检测的逆变桥电路的温度输入主控芯片。

在本实施例中，第一NTC温度传感器接主控芯片第13引脚，主控芯片读取第一NTC温度传感器输入的实时检测的逆变桥电路的温度，根据读取的温度控制驱动器的输出。

如图3所示，为本发明实施例的第二温度检测单元的电路图。在本实施例中，所述第二温度信号为实时检测的整流桥电路及功率因数校正电路的温度，所述第二检测单元包括第二NTC温度传感器，所述第二NTC温度传感器用于检测整流桥电路及功率因数校正电路，所述第二NTC温度传感器与所述主控芯片电性连接，并将所述实时检测的整流桥电路及功率因数校正电路的温度输入主控芯片

具体地，第二NTC温度传感器接主控芯片第12引脚，主控芯片读取第二NTC温度传感器输入的实时检测的整流桥电路及功率因数校正电路的温度，根据读取的温度控制驱动器的输出。

如图4所示，本发明实施例的主控芯片的电路图。主控芯片读取第一温度检测单元、第二温度检测单元实时检测的第一温度信号、第二温度信号，并将第一温度信号、第二温度信号与所述预设温度(温度保护恢复值、温度限频保护值、温度降频保护值及温度停机保护值)进行比较判断，根据判断结果，通过所述主控芯片，或者通过专用工业电脑或其它人机界面控制驱动器的工作状态(正常工作、禁止升频、降频输出及关闭输出)。在本实施例中所述主控芯片的型号为TMS320F28031。

进一步地，所述主控芯片读取所述第一温度信号，并将第一温度信号与预设温度进行比较判断，根据判断结果控制所述驱动器的输出。具体控制策略如下：

当所述第一温度信号小于温度保护恢复值，所述驱动器正常工作；

当所述第一温度信号大于等于温度保护恢复值且小于温度限频保护值，通过专用工业电脑或其它人机界面控制驱动器运行；

当所述第一温度信号大于或等于温度限频保护值且小于温度降频保护值，所述驱动器内部的所述主控芯片禁止所述驱动器升频，所述驱动器按达到温度限频保护值之前时刻的运行频率工作，不接受专用工业电脑或其它人机界面当前升频指令；

当所述第一温度信号大于或等于温度降频保护值且小于温度停机保护值，所述驱动器按照所述驱动器内部的所述主控芯片的降频指令以预设降频速度降频，直至降到所述驱动器允许的最低转速；

当所述第一温度信号大于或等于温度停机保护值，所述驱动器过温报警并关闭输出。

进一步地，所述主控芯片读取所述第二温度信号，并将第二温度信号与预设温度进行比较判断，根据判断结果控制所述驱动器的输出；

当所述第二温度信号小于温度保护恢复值，所述驱动器正常工作；

当所述第二温度信号大于或等于温度保护恢复值且小于温度限频保护值，通过专用工业电脑或其它人机界面控制驱动器运行；

当所述第二温度信号大于或等于温度限频保护值且小于温度降频保护值，所述驱动器内部的主控芯片禁止所述驱动器升频，所述驱动器按到达温度限频保护值之前时刻的运行频率工作，不接受专用工业电脑或其它人机界面当前升频指令；

当所述第二温度信号大于或等于温度降频保护值且小于温度停机保护值，按照所述驱动器内部的所述主控芯片的降频指令使所述驱动器以预设降频速度降频，直至降到所述驱动器允许的最低转速；

当所述第二温度信号大于或等于温度停机保护值，所述驱动器过温报警并关闭输出。

进一步地，所述预设降频速度最优值为2Hz/S。

上述变频热泵驱动器温度控制电路通过采用第一温度测定单元、第二温度测定单元实时测定逆变桥电路温度、整流桥电路及PFC电路的温度，并通过主控芯片将测定温度与预设温度进行比较，当测定温度达到温度保护恢复值、温度限频保护值、温度降频保护值及温度停机保护值等相应预设温度，主控芯片控制驱动器按正常运行、禁止输出升频、降频输出、关闭输出等工作方式输出，在电路处于高温时保护整体的功率器件可靠安全工作，满足供暖系统安全运行的要求，具有提高驱动器整机寿命、降低整机故障率的特点，提升了电采暖产品的用户体验。

应当理解的是，虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求保护范围内的全部实施方式。

Claims (7)

1.一种变频热泵驱动器温度控制电路，用于控制变频热泵驱动器器件在高温下的输出，所述变频热泵驱动器包括逆变桥电路、整流桥电路、功率因数校正电路及温度控制电路；其特征在于，所述温度控制电路包括第一温度检测单元、第二温度检测单元及主控芯片；其中：

所述第一温度检测单元用于实时检测并输出第一温度信号；

所述第二温度检测单元用于实时检测并输出第二温度信号；

所述主控芯片用于根据所述第一温度信号或第二温度信号控制所述驱动器的输出。

2.根据权利要求1所述的变频热泵驱动器温度控制电路，其特征在于，所述主控芯片中预设温度，并将所述预设温度与所述第一温度信号或第二温度信号进行比较判断，根据判断结果控制所述驱动器的输出；所述预设温度包括温度保护恢复值、温度限频保护值、温度降频保护值及温度停机保护值。

3.根据权利要求2所述的变频热泵驱动器温度控制电路，其特征在于，所述第一温度信号为实时检测的逆变桥电路的温度，所述第一温度检测单元包括第一NTC温度传感器，所述第一NTC温度传感器用于检测逆变桥电路的温度，所述第一NTC温度传感器与所述主控芯片电性连接，并将所述实时检测的逆变桥电路的温度输入主控芯片。

4.根据权利要求2所述的变频热泵驱动器温度控制电路，其特征在于，所述第二温度信号为实时检测的整流桥电路及功率因数校正电路的温度，所述第二检测单元包括第二NTC温度传感器，所述第二NTC温度传感器用于检测整流桥电路及功率因数校正电路，所述第二NTC温度传感器与所述主控芯片电性连接，并将所述实时检测的整流桥电路及功率因数校正电路的温度输入主控芯片。

5.根据权利要求2所述的变频热泵驱动器温度控制电路，其特征在于，所述主控芯片读取所述第一温度信号，并将第一温度信号与预设温度进行比较判断，根据判断结果控制所述驱动器的输出：

当所述第一温度信号小于温度保护恢复值，所述驱动器正常工作；

当所述第一温度信号大于或等于温度保护恢复值且小于温度限频保护值，所述驱动器按当前控制指令运行；

当所述第一温度信号大于或等于温度限频保护值且小于温度降频保护值，禁止所述驱动器升频，所述驱动器按达到温度限频保护值之前时刻的运行频率工作，不接受当前升频指令；

当所述第一温度信号大于或等于温度降频保护值且小于温度停机保护值，所述驱动器以预设降频速度降频，直至降到所述驱动器允许的最低转速；

当所述第一温度信号大于或等于温度停机保护值，所述驱动器过温报警并关闭输出。

6.根据权利要求2所述的变频热泵驱动器温度控制电路，其特征在于，所述主控芯片读取所述第二温度信号，并将第二温度信号与预设温度进行比较判断，根据判断结果控制所述驱动器的输出：

当所述第二温度信号小于温度保护恢复值，所述驱动器正常工作；

当所述第二温度信号大于或等于温度保护恢复值且小于温度限频保护值，所述驱动器当前控制指令运行；

当所述第二温度信号大于或等于温度限频保护值且小于温度降频保护值，禁止所述驱动器升频，所述驱动器按达到温度限频保护值之前时刻的运行频率工作，不接受当前升频指令；

当所述第二温度信号大于或等于温度降频保护值且小于温度停机保护值，所述驱动器以预设降频速度降频，直至降到所述驱动器允许的最低转速；

当所述第二温度信号大于或等于温度停机保护值，所述驱动器过温报警并关闭输出。

7.根据权利要求5-6任一项所述的变频热泵驱动器温度控制电路，其特征在于，所述预设降频速度为2Hz/S。