CN111412629A - 一种负载控制装置、空调及其负载控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负载控制装置、空调及其负载控制方法，该装置包括：控制单元和开关单元；其中，控制单元，用于在需要开启负载的情况下，发起负载开启指令；开关单元，用于在接收到负载开启指令的情况下，开通自身与负载之间的通路，若负载无故障，则正常启动负载，并将负载正常启动的信息反馈至控制单元；若负载故障，则无法正常启动负载，并将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元。本发明的方案，可以解决空调电加热功能无反馈而当空调电加热功能故障时会影响用户体验的问题，达到避免空调因电加热功能故障而影响用户体验的效果。

Description

一种负载控制装置、空调及其负载控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种负载控制装置、空调及其负载控制方法，尤其涉及一种开环输出实时检测电路、空调及其负载控制方法。

背景技术

由于地域的差异性，在空调产品中，设计时也会因地制宜，设计出不同特色的空调，比如单冷与冷暖空调。在冷暖空调设计时，会根据整机的需求，增加电加热功能，以满足寒冷环境下制热效果。但空调电加热功能无反馈，当辅助电加热功能故障时，将影响用户的制热体验。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种负载控制装置、空调及其负载控制方法，以解决空调电加热功能无反馈而当空调电加热功能故障时会影响用户体验的问题，达到避免空调因电加热功能故障而影响用户体验的效果。

本发明提供一种负载控制装置，包括：控制单元和开关单元；其中，控制单元，用于在需要开启负载的情况下，发起负载开启指令；开关单元，用于在接收到负载开启指令的情况下，开通自身与负载之间的通路，若负载无故障，则正常启动负载，并将负载正常启动的信息反馈至控制单元；若负载故障，则无法正常启动负载，并将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元。

可选地，开关单元，包括：开启模块、检测模块和开通模块；开关单元将负载正常启动的信息反馈至控制单元、或将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元，包括：开启模块，用于根据负载开启指令，使自身开启，并将自身开启的信息通过检测模块传输至开通模块；开通模块，用于在接收到开启模块开启的信息的情况下，使自身开通，并将自身开通的信息传输至负载，若负载无故障，则与负载连成通路，以使负载正常启动；若负载故障，则无法与负载连成通路，即无法正常启动负载；检测模块，用于在开通模块与负载连成通路的情况下，将开通模块与负载连成通路的信息，作为负载正常的信息反馈至控制单元；在开通模块与负载无法连成通路的情况下，将开通模块与负载无法连成通路的信息，作为负载故障的信息反馈至控制单元。

可选地，开启模块，包括：第一开关管和第一电阻；其中，控制单元的控制端，通过第一电阻连接至第一开关管的基极，第一开关管的集电极连接至检测模块。

可选地，第一开关管，包括：第一NPN型三极管。

可选地，检测模块，包括：第二开关管和第二电阻；其中，第二开关管的发射极连接至开启模块，第二开关管的基极连接至开通模块，第二开关管的集电极经第二电阻连接至供电电源、并连接至控制单元的检测端。

可选地，第二开关管，包括：第二NPN型三极管。

可选地，开通模块，包括：第三开关管；第三开关管的基极连接至检测模块，第三开关管的发射极连接至负载。

可选地，第三开关管，包括：第三PNP型三极管。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种空调，包括：以上所述的负载控制装置。

与上述空调相匹配，本发明再一方面提供一种空调的负载控制方法，包括：通过控制单元，在需要开启负载的情况下，发起负载开启指令；通过开关单元，在接收到负载开启指令的情况下，开通自身与负载之间的通路，若负载无故障，则正常启动负载，并将负载正常启动的信息反馈至控制单元；若负载故障，则无法正常启动负载，并将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元。

可选地，通过开关单元将负载正常启动的信息反馈至控制单元、或将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元，包括：通过开启模块，用于根据负载开启指令，使自身开启，并将自身开启的信息通过检测模块传输至开通模块；通过开通模块，用于在接收到开启模块开启的信息的情况下，使自身开通，并将自身开通的信息传输至负载，若负载无故障，则与负载连成通路，以使负载正常启动；若负载故障，则无法与负载连成通路，即无法正常启动负载；通过检测模块，用于在开通模块与负载连成通路的情况下，将开通模块与负载连成通路的信息，作为负载正常的信息反馈至控制单元；在开通模块与负载无法连成通路的情况下，将开通模块与负载无法连成通路的信息，作为负载故障的信息反馈至控制单元。

本发明的方案，通过对空调辅热控制系统进行检测，成本低、且可以做到实时检测，提升用户使用的制热体验。

进一步，本发明的方案，通过开环输出检测电路，对空调辅热控制系统进行检测，实现闭环控制，改善控制效果，避免用户长期处于不良的用户体验。

进一步，本发明的方案，通过开环输出检测电路，能够在成本较低的情况下实现开环负载的实时检测，及时反馈开环系统的故障，避免用户长期处于不良的用户体验，改善一些开环负载的控制效果。

由此，本发明的方案，通过开环输出检测电路，对空调辅热控制系统进行检测，实现闭环控制，解决空调电加热功能无反馈而当空调电加热功能故障时会影响用户体验的问题，达到避免空调因电加热功能故障而影响用户体验的效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的负载控制装置的一实施例的结构示意图；

图2为本发明的空调的一实施例的开环负载检测电路的结构示意图；

图3为本发明的负载控制方法的一实施例的流程示意图；

图4为本发明的方法中通过开关单元控制负载的一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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做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。

根据本发明的实施例，提供了一种负载控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该负载控制装置可以包括：控制单元和开关单元。

具体地，控制单元，可以用于在需要开启负载的情况下，发起负载开启指令。例如：负载，可以是空调的辅助电加热器。负载开启指令，可以是MCU输出的控制信号，如用户开启辅助电加热功能的控制信号。

具体地，开关单元，可以用于在接收到负载开启指令的情况下，开通自身与负载之间的通路，若负载无故障，则正常启动负载，并将负载正常启动的信息反馈至控制单元；若负载故障，则无法正常启动负载，并将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元。

例如：一种开环输出检测电路，可以对辅热控制系统进行实时检测、并及时反馈辅助电加热的控制状况，能够在成本较低的情况下实现开环负载的实时检测，及时反馈开环系统的故障，避免用户长期处于不良的用户体验，改善一些开环负载的控制效果。

可选地，开关单元，可以包括：开启模块、检测模块和开通模块。控制单元、开启模块、检测模块、开通模块和负载依次连接，检测模块还连接至控制单元。控制单元，如MCU。开启模块，如第一三极管Q1，作为开启三极管；检测模块，如第二三极管Q2，起检测作用；开通模块，如第三三极管Q3，起开通作用。

其中，开关单元将负载正常启动的信息反馈至控制单元、或将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元的具体过程，可以参见以下示例性说明。

具体地，开启模块，可以用于在接收到负载开启指令的情况下，根据负载开启指令，使自身开启，并将自身开启的信息通过检测模块传输至开通模块。

例如：当用户开启辅助电加热功能时，MCU输出控制信号(即用户开启辅助电加热功能的控制信号)，可以用于第一三极管Q1的开启。

更可选地，开启模块，可以包括：第一开关管和第一电阻。其中，控制单元的控制端，通过第一电阻连接至第一开关管的基极，第一开关管的集电极连接至检测模块，第一开关管的发射极接地。

例如：第一三极管Q1，作为开启三极管；第一三极管Q1基极的电阻，为限流电阻。

由此，通过第一开关管和第一电阻作为负载闭环控制时的开启模块，结构简单，且开启控制的可靠性好。

其中，第一开关管，可以包括：第一NPN型三极管。

由此，通过NPN型三极管作为第一开关管，开启控制可靠、安全。

具体地，开通模块，可以用于在接收到开启模块开启的信息的情况下，使自身开通，并将自身开通的信息传输至负载，若负载无故障，则与负载连成通路，以使负载正常启动；若负载故障，则无法与负载连成通路，即无法正常启动负载。

例如：当第一三极管Q1导通时，此时第一三极管Q1的集电极到第一三极管Q1的发射极形成通路。第三三极管Q3采用PNP型三极管，当第一三极管Q1控制端开启时，因第三三极管Q3的PNP三极管特性，此时负载端接通，辅助电加热系统开启。

更可选地，检测模块，可以包括：第二开关管和第二电阻。其中，第二开关管的发射极连接至开启模块，第二开关管的基极连接至开通模块，第二开关管的集电极经第二电阻连接至供电电源、并连接至控制单元的检测端。

例如：第二三极管Q2，起检测作用。第二三极管Q2集电极的电阻，为集电极输出电阻。

由此，通过第二开关管和第二电阻作为负载闭环控制时的检测模块，检测方便、且精准性好。

其中，第二开关管，可以包括：第二NPN型三极管。

由此，通过NPN型三极管作为第二开关管，检测控制便捷、且精准。

具体地，检测模块，可以用于在开通模块与负载连成通路的情况下，将开通模块与负载连成通路的信息，作为负载正常的信息反馈至控制单元；在开通模块与负载无法连成通路的情况下，将开通模块与负载无法连成通路的信息，作为负载故障的信息反馈至控制单元。

例如：MCU的控制端、检测端，均为普通的I/O端口。第二三极管Q2在此通路中起到检测作用。第二三极管Q2为NPN型三极管，因负载端到第一三极管Q1存在压差。第二三极管Q2在控制开启时，也正常导通。当第二三极管Q2导通时，第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端的位置被下拉至低电平，此时控制信号，识别到负载端正常控制。

例如：当MCU不控制开启辅热信号时，第一三极管Q1处于关闭状态，此时第二三极管Q2也会关闭，此时第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端识别为高电平。当控制信号(即用户开启辅助电加热功能的控制信号)发出时，第一三极管Q1导通，若负载端出现断开故障，此时第三三极管Q3会处于关闭状态，从而第二三极管Q2也会关闭，第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端识别为高电平。当MCU的控制端发出控制信号时，第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端检测不到电平变换，则实现负载端的故障检测，即第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端识别到高电平即认为负载端故障。

由此，通过控制单元、开启模块、检测模块、开通模块和负载形成闭环控制回路，可以实现对负载的闭环控制，以实现对负载是否正常启动的闭环控制，在负载为空调的辅助加热系统时可以提升用户的制热体验。

更可选地，开通模块，可以包括：第三开关管。第三开关管的基极连接至检测模块，第三开关管的发射极连接至负载，第二开关管的集电极接地。

由此，通过第三开关管作为负载闭环控制时的开通模块，开通控制方便、且可靠。

其中，第三开关管，可以包括：第三PNP型三极管。

由此，通过PNP型三极管作为第三开关管，开通控制方便、可靠全。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过对空调辅热控制系统进行检测，成本低、且可以做到实时检测，提升用户使用的制热体验。

根据本发明的实施例，还提供了对应于负载控制装置的一种空调。该空调可以包括：以上所述的负载控制装置。

以空调系统为例，辅助电加热作为一种输出负载，为开环系统控制。当辅助电加热控制系统故障时，无法及时反馈给控制系统，这将影响用户的制热体验。至少为了解决空调辅热控制系统无反馈，影响用户制热体验的问题。本发明的方案，基于市场上空调系统部分负载的开环控制电路特性，合理设计一种检测电路，即提供一种开环输出检测电路，能够在成本较低的情况下实现开环负载的实时检测，及时反馈开环系统的故障，避免用户长期处于不良的用户体验，改善一些开环负载的控制效果，从而达到一种闭环控制。该开环输出检测电路的覆盖面较广，使用该开环输出检测电路对空调辅热控制系统进行检测，成本低、且可以做到实时检测，有利于提升空调在市场的竞争力。

以空调系统为例，本发明的方案提出的开环输出检测电路，可以对辅热控制系统进行实时检测、并及时反馈辅助电加热的控制状况，有利于提升空调在市场的竞争力。

图2为本发明的空调的一实施例的开环负载检测电路的结构示意图。

图2中，第一三极管Q1，作为开启三极管。第二三极管Q2，起检测作用。第三三极管Q3，起开通作用。第一三极管Q1基极的电阻，为限流电阻。第二三极管Q2集电极的电阻，为集电极输出电阻。MCU的控制端、检测端，均为普通的I/O端口。

如图2所示的开环负载检测电路，具体的实现过程可以参见以下示例性说明。

在一个可选具体例子中，当用户开启辅助电加热功能时，MCU输出控制信号(即用户开启辅助电加热功能的控制信号)，可以用于第一三极管Q1的开启。

可选地，当第一三极管Q1导通时，此时第一三极管Q1的集电极到第一三极管Q1的发射极形成通路。第三三极管Q3采用PNP型三极管，当第一三极管Q1控制端开启时，因第三三极管Q3的PNP三极管特性，此时负载端接通，辅助电加热系统开启。

其中，第二三极管Q2在此通路中起到检测作用。第二三极管Q2为NPN型三极管，因负载端到第一三极管Q1存在压差。第二三极管Q2在控制开启时，也正常导通。当第二三极管Q2导通时，第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端的位置被下拉至低电平，此时控制信号，识别到负载端正常控制。

在一个可选具体例子中，当MCU不控制开启辅热信号时，第一三极管Q1处于关闭状态，此时第二三极管Q2也会关闭，此时第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端识别为高电平。

在一个可选具体例子中，当控制信号(即用户开启辅助电加热功能的控制信号)发出时，第一三极管Q1导通，若负载端出现断开故障，此时第三三极管Q3会处于关闭状态，从而第二三极管Q2也会关闭，第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端识别为高电平。

当MCU的控制端发出控制信号时，第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端检测不到电平变换，则实现负载端的故障检测，即第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端识别到高电平即认为负载端故障。

由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过开环输出检测电路，对空调辅热控制系统进行检测，实现闭环控制，改善控制效果，避免用户长期处于不良的用户体验。

根据本发明的实施例，还提供了对应于空调的一种空调的负载控制方法，如图3所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该空调的负载控制方法可以包括：步骤S110和步骤S120。

在步骤S110处，通过控制单元，在需要开启负载的情况下，发起负载开启指令。例如：负载，可以是空调的辅助电加热器。负载开启指令，可以是MCU输出的控制信号，如用户开启辅助电加热功能的控制信号。

在步骤S120处，通过开关单元，在接收到负载开启指令的情况下，开通自身与负载之间的通路，若负载无故障，则正常启动负载，并将负载正常启动的信息反馈至控制单元；若负载故障，则无法正常启动负载，并将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元。

例如：一种开环输出检测电路，可以对辅热控制系统进行实时检测、并及时反馈辅助电加热的控制状况，能够在成本较低的情况下实现开环负载的实时检测，及时反馈开环系统的故障，避免用户长期处于不良的用户体验，改善一些开环负载的控制效果。

可选地，步骤S120中通过开关单元将负载正常启动的信息反馈至控制单元、或将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元的具体过程，可以参见以下示例性说明。

下面结合图4所示本发明的方法中通过开关单元控制负载的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中通过开关单元控制负载的具体过程，可以包括：步骤S210至步骤S230。

步骤S210，通过开启模块，可以用于在接收到负载开启指令的情况下，根据负载开启指令，使自身开启，并将自身开启的信息通过检测模块传输至开通模块。

例如：当用户开启辅助电加热功能时，MCU输出控制信号(即用户开启辅助电加热功能的控制信号)，可以用于第一三极管Q1的开启。

步骤S220，通过开通模块，可以用于在接收到开启模块开启的信息的情况下，使自身开通，并将自身开通的信息传输至负载，若负载无故障，则与负载连成通路，以使负载正常启动；若负载故障，则无法与负载连成通路，即无法正常启动负载。

例如：当第一三极管Q1导通时，此时第一三极管Q1的集电极到第一三极管Q1的发射极形成通路。第三三极管Q3采用PNP型三极管，当第一三极管Q1控制端开启时，因第三三极管Q3的PNP三极管特性，此时负载端接通，辅助电加热系统开启。

步骤S230，通过检测模块，可以用于在开通模块与负载连成通路的情况下，将开通模块与负载连成通路的信息，作为负载正常的信息反馈至控制单元；在开通模块与负载无法连成通路的情况下，将开通模块与负载无法连成通路的信息，作为负载故障的信息反馈至控制单元。

例如：第二三极管Q2在此通路中起到检测作用。第二三极管Q2为NPN型三极管，因负载端到第一三极管Q1存在压差。第二三极管Q2在控制开启时，也正常导通。当第二三极管Q2导通时，第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端的位置被下拉至低电平，此时控制信号，识别到负载端正常控制。

例如：当MCU不控制开启辅热信号时，第一三极管Q1处于关闭状态，此时第二三极管Q2也会关闭，此时第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端识别为高电平。当控制信号(即用户开启辅助电加热功能的控制信号)发出时，第一三极管Q1导通，若负载端出现断开故障，此时第三三极管Q3会处于关闭状态，从而第二三极管Q2也会关闭，第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端识别为高电平。当MCU的控制端发出控制信号时，第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端检测不到电平变换，则实现负载端的故障检测，即第二三极管Q2的集电极即MCU的检测端识别到高电平即认为负载端故障。

由此，通过控制单元、开启模块、检测模块、开通模块和负载形成闭环控制回路，可以实现对负载的闭环控制，以实现对负载是否正常启动的闭环控制，在负载为空调的辅助加热系统时可以提升用户的制热体验。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述空调的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过开环输出检测电路，能够在成本较低的情况下实现开环负载的实时检测，及时反馈开环系统的故障，避免用户长期处于不良的用户体验，改善一些开环负载的控制效果。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种负载控制装置，其特征在于，包括：控制单元和开关单元；其中，

控制单元，用于在需要开启负载的情况下，发起负载开启指令；

开关单元，用于在接收到负载开启指令的情况下，开通自身与负载之间的通路，若负载无故障，则正常启动负载，并将负载正常启动的信息反馈至控制单元；若负载故障，则无法正常启动负载，并将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元。

2.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，开关单元，包括：开启模块、检测模块和开通模块；

开关单元将负载正常启动的信息反馈至控制单元、或将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元，包括：

开启模块，用于根据负载开启指令，使自身开启，并将自身开启的信息通过检测模块传输至开通模块；

开通模块，用于在接收到开启模块开启的信息的情况下，使自身开通，并将自身开通的信息传输至负载，若负载无故障，则与负载连成通路，以使负载正常启动；若负载故障，则无法与负载连成通路，即无法正常启动负载；

检测模块，用于在开通模块与负载连成通路的情况下，将开通模块与负载连成通路的信息，作为负载正常的信息反馈至控制单元；在开通模块与负载无法连成通路的情况下，将开通模块与负载无法连成通路的信息，作为负载故障的信息反馈至控制单元。

3.根据权利要求2所述的负载控制装置，其特征在于，开启模块，包括：第一开关管和第一电阻；其中，控制单元的控制端，通过第一电阻连接至第一开关管的基极，第一开关管的集电极连接至检测模块。

4.根据权利要求3所述的负载控制装置，其特征在于，第一开关管，包括：第一NPN型三极管。

5.根据权利要求2或3所述的负载控制装置，其特征在于，检测模块，包括：第二开关管和第二电阻；其中，第二开关管的发射极连接至开启模块，第二开关管的基极连接至开通模块，第二开关管的集电极经第二电阻连接至供电电源、并连接至控制单元的检测端。

6.根据权利要求5所述的负载控制装置，其特征在于，第二开关管，包括：第二NPN型三极管。

7.根据权利要求2或3所述的负载控制装置，其特征在于，开通模块，包括：第三开关管；第三开关管的基极连接至检测模块，第三开关管的发射极连接至负载。

8.根据权利要求7所述的负载控制装置，其特征在于，第三开关管，包括：第三PNP型三极管。

9.一种空调，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一所述的负载控制装置。

10.一种如权利要求9所述的空调的负载控制方法，其特征在于，包括：

通过控制单元，在需要开启负载的情况下，发起负载开启指令；

通过开关单元，在接收到负载开启指令的情况下，开通自身与负载之间的通路，若负载无故障，则正常启动负载，并将负载正常启动的信息反馈至控制单元；若负载故障，则无法正常启动负载，并将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元。

11.根据权利要求10所述的负载控制方法，其特征在于，通过开关单元将负载正常启动的信息反馈至控制单元、或将负载无法正常启动的信息反馈至控制单元，包括：

通过开启模块，用于根据负载开启指令，使自身开启，并将自身开启的信息通过检测模块传输至开通模块；

通过开通模块，用于在接收到开启模块开启的信息的情况下，使自身开通，并将自身开通的信息传输至负载，若负载无故障，则与负载连成通路，以使负载正常启动；若负载故障，则无法与负载连成通路，即无法正常启动负载；

通过检测模块，用于在开通模块与负载连成通路的情况下，将开通模块与负载连成通路的信息，作为负载正常的信息反馈至控制单元；在开通模块与负载无法连成通路的情况下，将开通模块与负载无法连成通路的信息，作为负载故障的信息反馈至控制单元。

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