CN110203040A - 双制式双系统空调的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双制式双系统空调的控制系统，包括有断路器QF01、直流断路器QF02、直流滤波器Z、控制主板AP1、操作板AP2、变频板AP3、模块板AP4、信号检测元件、开关器件、电气驱动部件。其中信号检测元件包括有回风温度传感器RT1，室外环境温度传感器RT2，交流压缩机排气温度传感器RT3、变频板AP3上的电流互感器，直流制冷系统低压压力开关SP1及交流制冷系统低压压力开关SP2；电气驱动部件包括有直流继电器KA1、直流继电器KA2、直流继电器KA3、直流操作交流接触器KM01及直流接触器KM02。本发明的自动化程度高，减少了元器件的投入。
Description
技术领域
本发明涉及空调控制系统领域，具体是一种双制式双系统空调的控制系统。
背景技术
车载空调设备的电源为直流28V和三相交流208V/400Hz两种供电体制，在两种供电体制下空调设备均能正常工作，并在两种供电体制切换时，空调设备不停机，自动切换制冷系统。
直流28V为车辆底盘提供，发动机作为动力源，皮带轮带动汽车压缩机离合器旋转，连同冷凝器、蒸发器、冷凝风机及蒸发风机等部件实现制冷的目的。
三相交流208V/400Hz为车辆油机提供，控制系统采用三相全波整流将三相交流208V//400Hz转换成直流300V，再用变频技术将其转换成三相交流220V/50Hz电压驱动交流压缩机工作。
现有的双制式双系统空调的控制系统电路复杂，元器件多、可靠性差。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺失，提供一种技术含量高、性能稳定、转换效率高、电磁兼容性好、可靠性高、适应电压范围宽的双制式双系统空调的控制系统，实时监测、自动分析判断、无缝切换交流制冷系统和直流制冷系统的压缩机工作，对一次电源无污染，且两制冷系统的控制电路共用，减少元器件的投入。
本发明的技术方案如下：
一种双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：包括控制主板AP1、操作板AP2、变频板AP3、模块板AP4、直流滤波器Z，以及开关器件、信号检测元件、电气驱动部件，其中：
开关器件包括断路器QF01和直流断路器QF02，断路器QF01的进线端外接三相交流208V/400Hz供电电源，直流断路器QF02的进线端外接直流28V供电电源，直流断路器QF02的出线端连接直流滤波器Z的正极输入端，直流滤波器Z的负极输入端接电源负极GND；
控制主板AP1由PIC16C73B单片机、继电器、接插件等构成，直流滤波器Z的正极输出端连接控制主板AP1的1X03端子，直流滤波器Z的负极输出端连接控制主板AP1的1X04端子，控制主板AP1通过1X03端子、1X04端子输入直流电压；断路器QF01的出线端分别连接至控制主板AP1的1X05端子、1X06端子、1X07端子，控制主板AP1通过1X05端子、1X06端子、1X07端子采集三相交流208V/400Hz供电电源电压信号；
操作板AP2由PIC16C73B单片机、指示灯、接插件等构成，操作板AP2的2X01端子与控制主板AP1的1X01端子连接，操作板AP2中有按钮开关SB1，按钮开关SB1的一端通过操作板AP2的2X02端子与控制主板AP1的1X08端子连接，按钮开关SB1的另一端通过操作板AP2的2X03端子与控制主板AP1的1X09端子连接，按钮开关SB1是空调开/关机控制键；
变频板AP3由电阻、电容、电感、接插件等构成，模块板AP4的核心器件为PM100CL1A060混合集成电路。变频板AP3的3X01端子与控制主板AP1的1X02端子连接，变频板AP3的3X14端子、3X15端子分别与模块板AP4的4X01端子、4X02端子连接，变频板AP3的3X16端子与模块板AP4的4X03端子连接；变频板AP3的3X11端子、3X12端子、3X13端子连接断路器QF01的出线端，模块板AP4的4X04端子、4X05端子、4X06端子分别连接交流压缩机MC2的U端子、V端子、W端子，变频板AP3、模块板AP4连同三相全波整流桥U将三相交流208V//400Hz电源电压转换成三相交流220V/50Hz电压驱动交流压缩机MC2工作。
变频板AP3的3X02端子连接变压器T的原边，3X03端子连接变压器T的副边，变压器T的原边输入电压为三相交流电源的线电压，变频板AP3根据变压器T的副边电压自动启动补偿功能；变频板AP3的3X06端子、3X07端子、3X08端子分别与3X11端子、3X12端子、3X13端子相连，还与三相全波整流桥U连接，由三相全波整流桥U对输入空调的三相交流208V//400Hz电压进行整流，整流后直流电压送入模块板AP4的3X09端子、3X010端子；
所述的双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：所述的控制主板AP1上设有DC/DC模块电源，在直流电压输入16VDC～32VDC范围时，DC/DC模块电源均输出24VDC电压给单片机，采样电路、继电器线圈等电路，控制电路不受直流电压输入范围的影响；所述的变频板AP3连同变压器T实现变频电路自动补偿功能，当AC 3～208V//400Hz电源输入电压低于208V时，变频电路自动补偿，保证AC 3～208V/50Hz电压驱动交流压缩机MC2工作。
信号检测元件包括用于检测空调回风温度的回风温度传感器RT1、用于检测室外温度的室外环境温度传感器RT2、用于检测交流压缩机温度的交流压缩机排气温度传感器RT3，以及变频板AP3中内设的电流互感器，其中回风温度传感器RT1接入控制主板AP1的1X10端子，室外环境温度传感器RT2接入变频板AP3的3X04端子，交流压缩机排气温度传感器RT3接入变频板AP3的3X05端子，由控制主板AP1接收回风温度信号，由变频板AP3接收室外环境温度信号和交流压缩机排气温度信号，并由变频板AP3内设的电流互感器采集交流压缩机的电流信号；
电气驱动部件包括直流继电器KA1、KA2和KA3，直流操作交流接触器KM01以及直流接触器KM02，直流继电器KA1的线圈一端连接控制主板AP1的1X14端子，直流继电器KA2的线圈一端连接控制主板AP1的1X15端子，直流继电器KA3的线圈一端连接控制主板AP1的1X16端子，直流接触器KM02的线圈一端连接控制主板AP1的1X17端子，直流继电器KA1、KA2、KA3和直流接触器KM02线圈另一端并接后连接控制主板AP1的1X13端子，直流操作交流接触器KM01的线圈两端分别连接控制主板AP1的1X18端子、1X19端子；
所述直流滤波器Z的正极输出端通过直流继电器KA1的常开触点分别连接至蒸发风机MF1和蒸发风机MF2的高档正极端，直流滤波器Z的正极输出端通过直流继电器KA2的常开触点分别连接至蒸发风机MF1和蒸发风机MF2的低档正极端、直流滤波器Z的正极输出端通过直流继电器KA3的常开触点连接至汽车压缩机MC1的正极端，蒸发风机MF1、蒸发风机MF2、直流压缩机MC1的负极端分别与直流滤波器Z的负极输出端连接，由直流滤波器将直流电压源的电压滤波后，再通过直流继电器KA1、KA2、KA3的常开触点闭合供电至蒸发风机MF1、蒸发风机MF2、直流压缩机MC1；
直流滤波器Z的正极输出端还通过直流接触器KM02的常开触点分别连接至冷凝风机MF3、冷凝风机M4的正极端，直流滤波器Z的负极输出端还分别连接至冷凝风机MF3、冷凝风机M4的负极端，由直流滤波器将直流28V电压滤波后，再通过直流接触器KM02的常开触点闭合供电至冷凝风机MF3、冷凝风机M4；
直流操作交流接触器KM01的常开触点接入断路器QF01的出线端与变频板AP3入线端之间，三相交流208V/400Hz电压经交流接触器KM01的常开触点闭合送入变频板AP3。
所述的双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：所述交流接触器KM01还有常闭辅助触点，常闭辅助触点接入直流继电器KA3和控制主板AP1的1X16端子之间，实现直流操作交流接触器KM01和直流继电器KA3的联锁控制。
所述的双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：所述直流继电器KA1的线圈反向并联二极管D1，直流继电器KA2的线圈反向并联二极管D2，直流继电器KA3的线圈反向并联二极管D3，直流操作交流接触器KM01的线圈反向并联二极管D5，直流接触器KM02的线圈反向并联二极管D4,用于释放线圈断电时产生的感性电动势；
所述的双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：所述三相全波整流桥U中有三个并联支路，每个并联支路均有两个二极管同向串联构成，三个并联支路的负极端共接后与变频板AP3的3X09端子连接，三个并联支路的正极端共接后与变频板AP3的3X10端子连接，变频板AP3的3X06端子、3X07端子、3X08端子一一对应接入三个并联支路中两二极管之间。
所述的双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：所述的控制主板AP1上集成有DC/DC模块电源，DC/DC模块电源与控制主板AP1的单片机连接，由DC/DC模块电源供电至控制主板AP1的单片机，并由DC/DC模块电源通过单片机及外围电路供电至各个直流继电器、直流接触器、直流操作交流接触器的线圈。
所述的双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：还包括压力保护元件，压力保护元件包括直流制冷系统低压压力开关SP1、交流制冷系统低压压力开关SP2，直流制冷系统低压压力开关SP1接入控制主板AP1的1X11端子，交流制冷系统低压压力开关SP2接入控制主板AP1的1X12端子。
本发明的有益效果：
1.、本发明实时监测直流电压源和交流电压源的供电情况，无缝切换交流制冷系统和直流制冷系统的压缩机工作，保证空调设备正常制冷的需求。
2、本发明采用矢量变频技术，电压利用率高，减少了功率模块的开关次数降低了开关损耗，消除了偶次谐波，可靠性高，电磁兼容性能好。
3、本发明采用全波整流并辅以滤波、补偿电路，对一次电源无污染，可使交流电压源输入端波形对称。
4、本发明采用DC/DC模块电源和变频电路自动补偿功能，保证空调设备在宽电压范围可靠工作。
5、本发明控制主板AP1、操作板AP2、回风温度传感器RT1、直流继电器KA1、KA2和KA3、直流接触器KM02等，两制冷系统控制电路共用，减少了元器件的投入。
附图说明
图1为本发明电路原理框图。
具体实施方式
以下结合图1对本发明作进一步的说明：
一种双制式双系统空调的控制系统，包括控制主板AP1、操作板AP2、变频板AP3、模块板AP4、直流滤波器Z，以及开关器件、信号检测元件、电气驱动部件，其中：
开关器件包括断路器QF01和直流断路器QF02，断路器QF01的进线端外接三相交流208V/400Hz供电电源，直流断路器QF02的进线端外接直流28V供电电源，直流断路器QF02的出线端连接直流滤波器Z的正极输入端，直流滤波器Z的负极输入端接电源负极GND；
控制主板AP1由PIC16C73B单片机、继电器、接插件等构成，直流滤波器Z的正极输出端连接控制主板AP1的1X03端子，直流滤波器Z的负极输出端连接控制主板AP1的1X04端子，控制主板AP1通过1X03端子、1X04端子输入直流电压；断路器QF01的出线端分别连接至控制主板AP1的1X05端子、1X06端子、1X07端子，控制主板AP1通过1X05端子、1X06端子、1X07端子采集三相交流208V/400Hz供电电源电压信号；
操作板AP2由PIC16C73B单片机、指示灯、接插件等构成，操作板AP2的2X01端子与控制主板AP1的1X01端子连接，操作板AP2中有按钮开关SB1，按钮开关SB1的一端通过操作板AP2的2X02端子与控制主板AP1的1X08端子连接，按钮开关SB1的另一端通过操作板AP2的2X03端子与控制主板AP1的1X09端子连接，按钮开关SB1是空调开/关机控制键；
变频板AP3由电阻、电容、电感、接插件等构成，模块板AP4的核心器件为PM100CL1A060混合集成电路。变频板AP3的3X01端子与控制主板AP1的1X02端子连接，变频板AP3的3X14端子、3X15端子分别与模块板AP4的4X01端子、4X02端子连接，变频板AP3的3X16端子与模块板AP4的4X03端子连接；变频板AP3的3X11端子、3X12端子、3X13端子连接断路器QF01的出线端，模块板AP4的4X04端子、4X05端子、4X06端子分别连接交流压缩机MC2的U端子、V端子、W端子，变频板AP3、模块板AP4连同三相全波整流桥U将三相交流208V//400Hz电源电压转换成三相交流220V/50Hz电压驱动交流压缩机MC2工作。
变频板AP3的3X02端子连接变压器T的原边，3X03端子连接变压器T的副边，变压器T的原边输入电压为三相交流电源的线电压，变频板AP3根据变压器T的副边电压自动启动补偿功能；变频板AP3的3X06端子、3X07端子、3X08端子分别与3X11端子、3X12端子、3X13端子相连，还与三相全波整流桥U连接，由三相全波整流桥U对输入空调的三相交流208V//400Hz电压进行整流，整流后直流电压送入模块板AP4的3X09端子、3X010端子；
信号检测元件包括用于检测空调回风温度的回风温度传感器RT1、用于检测室外温度的室外环境温度传感器RT2、用于检测交流压缩机温度的交流压缩机排气温度传感器RT3，以及变频板AP3中内设的电流互感器，其中回风温度传感器RT1接入控制主板AP1的1X10端子，室外环境温度传感器RT2接入变频板AP3的3X04端子，交流压缩机排气温度传感器RT3接入变频板AP3的3X05端子，由控制主板AP1接收回风温度信号，由变频板AP3接收室外环境温度信号和交流压缩机排气温度信号，并由变频板AP3内设的电流互感器采集交流压缩机的电流信号；
电气驱动部件包括直流继电器KA1、KA2和KA3，直流操作交流接触器KM01以及直流接触器KM02，直流继电器KA1的线圈一端连接控制主板AP1的1X14端子，直流继电器KA2的线圈一端连接控制主板AP1的1X15端子，直流继电器KA3的线圈一端连接控制主板AP1的1X16端子，直流接触器KM02的线圈一端连接控制主板AP1的1X17端子，直流继电器KA1、KA2、KA3和直流接触器KM02线圈另一端并接后连接控制主板AP1的1X13端子，直流操作交流接触器KM01的线圈两端分别连接控制主板AP1的1X18端子、1X19端子；
直流滤波器Z的正极输出端通过直流继电器KA1的常开触点分别连接至蒸发风机MF1和蒸发风机MF2的高档正极端，直流滤波器Z的正极输出端通过直流继电器KA2的常开触点分别连接至蒸发风机MF1和蒸发风机MF2的低档正极端、直流滤波器Z的正极输出端通过直流继电器KA3的常开触点连接至汽车压缩机MC1的正极端，蒸发风机MF1、蒸发风机MF2、直流压缩机MC1的负极端分别与直流滤波器Z的负极输出端连接，由直流滤波器将直流电压源的电压滤波后，再通过直流继电器KA1、KA2、KA3的常开触点闭合供电至蒸发风机MF1、蒸发风机MF2、直流压缩机MC1；
直流滤波器Z的正极输出端还通过直流操作交流接触器KM02的常开触点分别连接至冷凝风机MF3、冷凝风机M4的正极端，直流滤波器Z的负极输出端还分别连接至冷凝风机MF3、冷凝风机M4的负极端，由直流滤波器将直流电压源的电压滤波后，再通过直流操作交流接触器KM02的常开触点闭合供电至冷凝风机MF3、冷凝风机M4；
直流操作交流接触器KM01的常开触点接入断路器QF01的出线端与变频板AP3入线端之间，三相交流208V/400Hz电压经交流接触器KM01的常开触点闭合送入变频板AP3。
交流接触器KM01还有常闭辅助触点，常闭辅助触点接入直流继电器KA3和控制主板AP1的1X16端子之间，实现直流操作交流接触器KM01和直流继电器KA3的联锁控制。
直流继电器KA1的线圈反向并联二极管D1，直流继电器KA2的线圈反向并联二极管D2，直流继电器KA3的线圈反向并联二极管D3，直流操作交流接触器KM01的线圈反向并联二极管D5，直流接触器KM02的线圈反向并联二极管D4，用于释放线圈断电时产生的感性电动势；
三相全波整流桥U中有三个并联支路，每个并联支路均有两个二极管同向串联构成，三个并联支路的负极端共接后与变频板AP3的3X09端子连接，三个并联支路的正极端共接后与变频板AP3的3X10端子连接，变频板AP3的3X06端子、3X07端子、3X08端子一一对应接入三个并联支路中两二极管之间。
控制主板AP1上集成有DC/DC模块电源，DC/DC模块电源与控制主板AP1的单片机连接，由DC/DC模块电源供电至控制主板AP1的单片机，并由DC/DC模块电源通过单片机及外围电路供电至各个直流继电器、直流接触器、直流操作交流接触器的线圈。
本发明还包括压力保护元件，压力保护元件包括直流制冷系统低压压力开关SP1、交流制冷系统低压压力开关SP2，直流制冷系统低压压力开关SP1接入控制主板AP1的1X11端子，交流制冷系统低压压力开关SP2接入控制主板AP1的1X12端子。
本发明中，各个温度传感器均采用NTC热敏电阻，NTC热敏电阻共计有回风温度传感器RT1（水滴状，25℃，10K，B值3950）、室外环境温度传感器RT2（水滴状，25℃，10K，B值3950）、交流压缩机排气温度传感器RT3（铜壳，25℃，50K，B值4050），回风温度传感器RT1与控制主板AP1上采样电路连接；室外环境温度传感器RT2、交流压缩机排气温度传感器RT3与变频板AP3上采样电路连接。制冷系统压力检测装置有直流制冷系统低压压力开关SP1和交流制冷系统低压压力开关SP2。低压压力开关型号为XYK-0.05，制冷系统内压力低于0.05MPa，低压开关内的金属片发生移动，通过连接导杆拉动开关触点断开，当制冷系统内的压力升到0.2MPa时恢复接通。
本发明中，控制主板AP1根据回风温度传感器RT1的采样值T与操作板AP2上设定的目标温度T0的差值自动控制空调进行通风、制冷工作。 当T ≥T0+2℃时，为制冷运行，T ≤T0时，停止制冷运行，转为送风运行；其他情况，为送风运行。
本发明中，控制主板AP1实时监测直流28V电源和三相交流208V//400Hz电源的供电情况，控制主板AP1与操作板AP2之间进行数据通讯，电源供电情况在操作板AP2上显示。只有直流 28V直流电源供电时，发动机皮带轮带动汽车压缩机MC1离合器旋转，连同冷凝器、蒸发器、冷凝风机MF3、冷凝风机MF4、蒸发风机MF1及蒸发风机MF2等部件实现制冷的目的；当直流28V电源和三相交流208V/400Hz电源同时供电时，控制主板AP1上1X05端子、1X06端子、1X07端子有交流电压输入时，自动停止1X16端子输出DC 24V电压，直流继电器KA3线圈失电，触点断开，切断汽车压缩机MC1的供电，延时1min后，自动切换至交流制冷系统工作，控制主板AP1上1X18端子输出DC 24V电压，直流操作交流接触器KM01线圈得电，触点闭合，三相交流208V/400Hz电源电压经断路器QF01、直流操作交流接触器KM01触点分别送至变频板AP3的3X11端子、3X12端子、3X13端子上，与其电路相连的三相全波整流桥U先将其转成直流300V电压，模块板AP4再将其转换成三相交流220V/50Hz电压驱动交流压缩机MC2工作。
本发明中，控制主板AP1连同变频板AP3、模块板AP4对交流压缩机MC2的运行频率进行控制。当交流制冷系统工作时，交流压缩机MC2的运行频率受回风温度传感器RT1采样值T与设定温度T0的差值、室外环境温度传感器RT2采样值T2、交流压缩机排气温度传感器RT3采样值T3、交流压缩机额定电流In、交流压缩机运行电流I的控制，实际运行频率取最小值，具体如下：
a) 温差对交流压缩机运行频率的控制：
T-T0≥7℃，压缩机运行频率=53Hz；
T-T0≥6℃，压缩机运行频率=50Hz；
T-T0≥4℃，压缩机运行频率=47Hz；
T-T0≥3℃，压缩机运行频率=44Hz；
T-T0≥1℃，压缩机运行频率=42Hz。
b) 室外环境温度（T2）对压缩机运行频率的控制：
T2＜40℃时，不限频；
40℃≤T2≤58℃时，压缩机运行频率在55 Hz～42 Hz；
T2＞58℃时，压缩机运行频率维持42 Hz。
c) 压缩机排气温度（T3）对压缩机运行频率的控制：
T3＜105℃时，压缩机运行频率不限制；
105℃≤T3＜110℃时，压缩机运行频率不上升；
110℃≤T3＜115℃时，压缩机运行频率以3Hz/90秒的速度降频直至42Hz；
115℃≤T3＜120℃时，压缩机运行频率以6Hz/90秒的速度降频直至42Hz；
120℃≤T3时，压缩机停止运行，保护指示灯2次/3秒闪烁报警。
压缩机停止时，如果T3＞98℃时，则维持停机。
如果排气温度传感器断开，则以42Hz的频率运行。
d) 压缩机工作电流对压缩机运行频率的控制：
I＜1.5In时，压缩机运行频率不约束；
1.5In≤I＜2In时，压缩机运行频率不升；
2In≤I＜2.1In时，压缩机运行频率以1Hz/15秒的速度降频直至30Hz；
I≥2.5In时，压缩机停止运行，保护指示灯4次/3秒闪烁报警。
本发明中，控制主板AP1上设有DC/DC模块电源，型号为URF2424P-6WR3，在直流电压输入16V DC～32V DC范围时，DC/DC模块电源均输出24V DC电压给单片机，采样电路、继电器和接触器线圈等，控制电路不受直流电压输入范围的影响；变频板AP3连同变压器T实现变频电路自动补偿功能，当三相交流208V//400Hz电源输入电压低于208V时，变频电路自动补偿，保证三相交流220V/50Hz电压驱动交流压缩机MC2工作。变压器T的原边输入电压为交流输入电压的线电压208V，副边输出电压为交流12V。
本发明中，保护功能包括有直流制冷系统压力保护SP1、交流制冷系统压力保护SP2、电源异常保护、模块过热保护、交流压缩机排气温度过高保护。当直流制冷系统压力异常时，控制主板AP1上1X11端子接口电路断开， 1X16端子停止输出DC 24V电压，直流继电器KA3线圈失电，触点断开，切断汽车压缩机MC1的供电，空调停止制冷，操作板AP2上保护指示灯亮；,当制冷系统压力恢复正常后，1X11端子接口电路闭合，空调自动恢复制冷；当交流制冷系统压力异常时，控制主板AP1上1X12端子接口电路断开， 1X18端子停止输出DC 24V电压，直流操作交流接触器KM01线圈失电，触点断开，交流压缩机MC2停止工作，操作板AP2上保护指示灯亮,当制冷系统压力恢复正常后，1X12端子接口电路闭合，空调自动恢复制冷；当检测到三相交流电源缺相（检测到三相电源无输入时判定为正常）时，电源异常指示灯亮，控制主板AP1自动停止1X18端子输出DC 24V电压，直流操作交流接触器KM01线圈失电，触点断开，交流压缩机MC2停止工作；当检测到输入的直流电源电压低于16VDC(±1V)或高于32VDC(±1V)时，维持原工作状态，直流电源指示灯闪亮；当模块AP4检测到自身过热或过流时会自动保护，停止输出三相交流220V/50Hz电压给交流压缩机MC2，主控板AP1自动切换至直流制冷系统；当交流压缩机排气温度超过120℃时，压缩机停止工作，3分钟后自动恢复，外风机一直正常送风。为了更直观的显示空调保护报警状态，操作板AP2上数显故障代码。E0：通讯故障、E1：温度传感器故障、E2：三相交流电源缺相、E3：直流电源电压低于16VDC或高于32VDC、 E4：直流制冷压力异常、E5：交流制冷压力异常、E6：交流压缩机排气温度大于120℃、E7：交流压缩机制冷电流异常、E8：模块过热保护、E9：排气传感器断开。
本发明中，控制主板AP1和操作板AP2的单片机型号PIC16C73B，控制软件采用汇编语言，软件开发工具为MICROCHIP MPASM V02.30.11，软件开发环境为PC机，操作系统为Windows XP以上版本。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (6)
1.一种双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：包括控制主板AP1、操作板AP2、变频板AP3、模块板AP4、直流滤波器Z，以及开关器件、信号检测元件、电气驱动部件，其中：
开关器件包括断路器QF01和直流断路器QF02，断路器QF01的进线端外接三相交流208V/400Hz供电电源，直流断路器QF02的进线端外接直流28V供电电源，直流断路器QF02的出线端连接直流滤波器Z的正极输入端，直流滤波器Z的负极输入端接电源负极GND；
控制主板AP1由PIC16C73B单片机、继电器、接插件等构成，直流滤波器Z的正极输出端连接控制主板AP1的1X03端子，直流滤波器Z的负极输出端连接控制主板AP1的1X04端子，控制主板AP1通过1X03端子、1X04端子输入直流电压；断路器QF01的出线端分别连接至控制主板AP1的1X05端子、1X06端子、1X07端子，控制主板AP1通过1X05端子、1X06端子、1X07端子采集三相交流208V/400Hz供电电源电压信号；
操作板AP2由PIC16C73B单片机、指示灯、接插件等构成，操作板AP2的2X01端子与控制主板AP1的1X01端子连接，操作板AP2中有按钮开关SB1，按钮开关SB1的一端通过操作板AP2的2X02端子与控制主板AP1的1X08端子连接，按钮开关SB1的另一端通过操作板AP2的2X03端子与控制主板AP1的1X09端子连接，按钮开关SB1是空调开/关机控制键；
变频板AP3由电阻、电容、电感、接插件等构成，模块板AP4的核心器件为PM100CL1A060混合集成电路；
变频板AP3的3X01端子与控制主板AP1的1X02端子连接，变频板AP3的3X14端子、3X15端子分别与模块板AP4的4X01端子、4X02端子连接，变频板AP3的3X16端子与模块板AP4的4X03端子连接；变频板AP3的3X11端子、3X12端子、3X13端子连接断路器QF01的出线端，模块板AP4的4X04端子、4X05端子、4X06端子分别连接交流压缩机MC2的U端子、V端子、W端子，变频板AP3、模块板AP4连同三相全波整流桥U将三相交流208V//400Hz电源电压转换成三相交流220V/50Hz电压驱动交流压缩机MC2工作；
变频板AP3的3X02端子连接变压器T的原边，3X03端子连接变压器T的副边，变压器T的原边输入电压为三相交流电源的线电压，变频板AP3根据变压器T的副边电压自动启动补偿功能；变频板AP3的3X06端子、3X07端子、3X08端子分别与3X11端子、3X12端子、3X13端子相连，还与三相全波整流桥U连接，由三相全波整流桥U对输入空调的三相交流208V//400Hz电压进行整流，整流后直流电压送入模块板AP4的3X09端子、3X010端子；
信号检测元件包括用于检测空调回风温度的回风温度传感器RT1、用于检测室外温度的室外环境温度传感器RT2、用于检测交流压缩机温度的交流压缩机排气温度传感器RT3，以及变频板AP3中内设的电流互感器，其中回风温度传感器RT1接入控制主板AP1的1X10端子，室外环境温度传感器RT2接入变频板AP3的3X04端子，交流压缩机排气温度传感器RT3接入变频板AP3的3X05端子，由控制主板AP1接收回风温度信号，由变频板AP3接收室外环境温度信号和交流压缩机排气温度信号，并由变频板AP3内设的电流互感器采集交流压缩机的电流信号；
电气驱动部件包括直流继电器KA1、KA2和KA3，直流操作交流接触器KM01以及直流接触器KM02，直流继电器KA1的线圈一端连接控制主板AP1的1X14端子，直流继电器KA2的线圈一端连接控制主板AP1的1X15端子，直流继电器KA3的线圈一端连接控制主板AP1的1X16端子，直流接触器KM02的线圈一端连接控制主板AP1的1X17端子，直流继电器KA1、KA2、KA3和直流接触器KM02线圈另一端并接后连接控制主板AP1的1X13端子，直流操作交流接触器KM01的线圈两端分别连接控制主板AP1的1X18端子、1X19端子；
所述直流滤波器Z的正极输出端通过直流继电器KA1的常开触点分别连接至蒸发风机MF1和蒸发风机MF2的高档正极端，直流滤波器Z的正极输出端通过直流继电器KA2的常开触点分别连接至蒸发风机MF1和蒸发风机MF2的低档正极端、直流滤波器Z的正极输出端通过直流继电器KA3的常开触点连接至汽车压缩机MC1的正极端，蒸发风机MF1、蒸发风机MF2、直流压缩机MC1的负极端分别与直流滤波器Z的负极输出端连接，由直流滤波器将直流电压源的电压滤波后，再通过直流继电器KA1、KA2、KA3的常开触点闭合供电至蒸发风机MF1、蒸发风机MF2、直流压缩机MC1；
直流滤波器Z的正极输出端还通过直流接触器KM02的常开触点分别连接至冷凝风机MF3、冷凝风机M4的正极端，直流滤波器Z的负极输出端还分别连接至冷凝风机MF3、冷凝风机M4的负极端，由直流滤波器将直流28V电压滤波后，再通过直流接触器KM02的常开触点闭合供电至冷凝风机MF3、冷凝风机M4；
直流操作交流接触器KM01的常开触点接入断路器QF01的出线端与变频板AP3入线端之间，三相交流208V/400Hz电压经交流接触器KM01的常开触点闭合送入变频板AP3。
2.根据权利要求1所述的双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：所述交流接触器KM01还有常闭辅助触点，常闭辅助触点接入直流继电器KA3和控制主板AP1的1X16端子之间，实现直流操作交流接触器KM01和直流继电器KA3的联锁控制。
3.根据权利要求1所述的双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：所述直流继电器KA1的线圈反向并联二极管D1，直流继电器KA2的线圈反向并联二极管D2，直流继电器KA3的线圈反向并联二极管D3，直流操作交流接触器KM01的线圈反向并联二极管D5，直流接触器KM02的线圈反向并联二极管D4，用于释放线圈断电时产生的感性电动势。
4.根据权利要求1所述的双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：所述三相全波整流桥U中有三个并联支路，每个并联支路均有两个二极管同向串联构成，三个并联支路的负极端共接后与变频板AP3的3X09端子连接，三个并联支路的正极端共接后与变频板AP3的3X10端子连接，变频板AP3的3X06端子、3X07端子、3X08端子一一对应接入三个并联支路中两二极管之间。
5.根据权利要求1所述的双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：所述的控制主板AP1上集成有DC/DC模块电源，DC/DC模块电源与控制主板AP1的单片机连接，由DC/DC模块电源供电至控制主板AP1的单片机，并由DC/DC模块电源通过单片机及外围电路供电至各个直流继电器、直流接触器、直流操作交流接触器的线圈。
6.根据权利要求1所述的双制式双系统空调的控制系统，其特征在于：还包括压力保护元件，压力保护元件包括直流制冷系统低压压力开关SP1、交流制冷系统低压压力开关SP2，直流制冷系统低压压力开关SP1接入控制主板AP1的1X11端子，交流制冷系统低压压力开关SP2接入控制主板AP1的1X12端子。
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