CN113899974B - 故障分析电路及其控制方法、制冷机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种故障分析电路及其控制方法、制冷机组，所述故障分析电路包括包括诊断电路、控制电路，所述诊断电路包括与待测机组的电源连接的第一诊断电路、以及连接于所述第一诊断电路输出端的第二诊断电路，所述控制电路于所述待测机组异常停机时给所述第一诊断电路供电，所述控制电路根据所述第二诊断电路的输出电压判断所述待测机组的故障信息。与现有技术相比，本发明能够在待测机组异常停机时，快速分析出故障原因为库房的供电系统异常还是机组的控制器存在异常，并进行相关的预警工作，大大提高了机组的安全性。

Description

故障分析电路及其控制方法、制冷机组

技术领域

本发明涉及制冷领域，特别是一种故障分析电路及其控制方法、制冷机组。

背景技术

用于果蔬库、疫苗库房、冷饮库等制冷机组，机组运行的稳定性是关键因素，工程上出现机组运行异常停机问题，客户未能及时发现异常，导致库房内货物出现大批量损坏情况。使得客户体验感较差。

机组异常停机原因很多，其中机组供电异常的分析及反馈是一个亟需解决的问题。传统库房由管理人员定期到库房进行查看机组运行情况，判断是否有停机现象，这种通过人力判断的方法固然可行，但存在以下问题：

①不能在机组异常的第一时间告知库房管理人员，货物损坏的概率大大增加。

②机组异常停机后，库房管理人员不能判断是机组异常还是供电问题，降低了售后维护效率。

③采用库房管理人员现场产看运行情况，因机组放置在高处，检查起来大大浪费了人力、财力。

机组供电异常主要存在两个方面原因，一方面可能为机组零火线交流电供电异常，库房整理断电。另一方面可能为零火线供电正常，但控制器存在问题，导致控制器无法将交流电通过整流逆变为低压给到芯片工作，从而机组存在异常。

因此，如何设计一种故障分析电路及其控制方法、制冷机组，能在机组异常停机时准确识别故障信息是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中，机组异常停机时，无法准确判断机组异常信息，影响检测效率的问题，本发明提出了一种故障分析电路及其控制方法、制冷机组。

本发明的技术方案为，提出了一种故障分析电路，包括诊断电路、控制电路，所述诊断电路包括与待测机组的电源连接的第一诊断电路、以及连接于所述第一诊断电路输出端的第二诊断电路，所述控制电路于所述待测机组异常停机时给所述第一诊断电路供电，所述控制电路根据所述第二诊断电路的输出电压判断所述待测机组的故障信息。

进一步，所述第一诊断电路上电时连通所述待测机组的电源与所述第二诊断电路，当所述第二诊断电路的输出电压为高电平时，所述待测机组的故障信息为电源供电异常；

当所述第二诊断电路的输出电压为低电平时，所述待测机组的故障信息为控制器工作异常。

进一步，所述待测机组的电源为交流电源，所述第一诊断电路包括与所述交流电源连接的第一光耦、以及连接于所述第一光耦控制端的开关单元，所述控制电路与所述开关单元连接，并根据所述开关单元控制所述第一光耦的工作状态。

进一步，所述第一诊断电路包括：用作开关单元的三极管Q1、设于所述第一光耦控制端的二极管D1、设于所述第一光耦输出端的三极管Q3、以及与所述开关单元连接的电阻R1和电容C1；所述三极管Q1的基极连接所述控制电路、发射极接地、集电极串联电容C1和电阻R1后连接电源，所述二极管D1的正极连接到所述电阻R1与电容C1之间、负极与所述三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q3的集电极连接所述交流电源、发射极作为所述第一诊断电路的输出端与所述第二诊断电路连接。

进一步，所述第二诊断电路包括与所述第一诊断电路的输出端连接的第二光耦、以及连接于所述第二光耦输出端的检测电路，所述控制电路与所述检测电路的输出端连接，并根据所述检测电路的输出电压判断所述待测机组的故障信息。

进一步，所述第二诊断电路包括：设于所述第二光耦控制端的二极管D4、设于所述第二光耦输出端的三极管Q4、以及构成所述检测电路的二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3、电阻R4和三极管Q2；所述二极管D2的负极连接电源、正极串联二极管D3后接地，所述二极管D4的正极与所述第一诊断电路的输出端连接、负极接地，所述三极管Q4连接于所述二极管D2与二极管D3之间、发射极接地，所述三极管Q2的基极串联所述电阻R3后连接到所述二级挂D2与二极管D3之间、集电极串联电阻R4后连接电源、集电极接地，所述电阻R2并联在所述二极管D2两端，所述控制电路连接于所述三极管Q2的集电极，用于接收检测电路的输出电压。

进一步，所述控制电路包括：电容C2、二极管D2以及检测芯片，所述电容C2与二极管D2并联后与所述检测芯片连接，所述检测芯片包括用于给所述第一诊断电路供电的输出引脚XH1、以及接收所述第二诊断电路输出电压的检测引脚XH2，所述检测芯片根据所述检测引脚XH2接收到的输出电压判断所述待测机组的故障信息。

本发明还提出了一种基于故障分析电路的控制方法，所述控制方法采用上述故障分析电路，其包括：

采集待测机组的运行数据；

判断所述待测机组是否异常停机，若是则启动所述控制电路给所述第一诊断电路供电；

根据所述第二诊断电路的输出电压判断所述待测机组的故障信息。

进一步，还包括：在判断所述待测机组的故障信息后，向外发出报警信号并将所述待测机组的故障信息上传至云服务器。

本发明还提出了一种制冷机组，所述制冷机组采用上述故障分析电路检测故障信息。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

1、通过故障分析电路，当机组出现异常停机时，能够怼机组的故障信息进行分析，并具体判断出机组的故障类型，提高了检测效率。

2、控制电路采用电容放电，确保了断电情况下检测芯片能够正常运行并进行分析工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明故障分析电路的原理图；

图2为控制电路的原理图；

图3为本发明故障分析电路的控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。

机组异常停机一般存在两个方面原因，一方面可能为机组的零火线通讯异常，即机组的电源供电异常，另一方面可能为机组的控制器存在异常，现有的检测方法并不能很好的区分两种异常信息，影响了检测效率。本发明的思路在于，提出一种故障分析电路，其能在电源供电异常和非电源供电异常时提供不同的电平输出，从而使得用户能够根据电平判断具体的故障信息，提高检测效率。

本发明提出的故障分析电路，包括诊断电路和控制电路，控制电路用于对诊断电路进行放电以保证诊断电路在机组异常停机时也能工作，诊断电路能在待测机组处于两种故障类型时发出不同的电压信号给控制电路，控制电路还用于根据诊断电路的输出电压判断机组的故障信息。其中，诊断电路包括第一诊断电路和第二诊断电路，第一诊断电路与待测机组的交流电源连接，控制电路在待测机组异常时给第一诊断电路供电，以保证第一诊断电路的运行，第一诊断电路上电后能够导通待测机组的电源与第二诊断电路，第二诊断电路能接收到待测机组的电源提供的不同电平的输出电压，并发送给诊断芯片，进而判断具体的故障信息。

其中，当第二诊断电路的输出电压为高电平时，待测机组的故障信息为电源供电异常；当第二诊断电路的输出电压为低电平时，待测机组的故障信息为控制器工作异常。

进一步的，待测机组的电源为交流电源，第一诊断电路包括与交流电源连接的第一光耦、以及连接于第一光耦（图1中光耦OC1）控制端的开关单元，控制电路与开关单元连接，并根据开关单元控制第一光耦的工作状态。其中，光耦能够起到隔离作用，避免交流电源输出的电流通过第一诊断电路流入检测芯片，对检测芯片造成损坏。

请参见图1，第一诊断电路包括：用作开关单元的三极管Q1、设于第一光耦控制端的二极管D1、设于第一光耦输出端的三极管Q3、以及与开关单元连接的电阻R1和电容C1；三极管Q1的基极连接控制电路、发射极接地、集电极串联电容C1和电阻R1后连接电源，二极管D1的正极连接到电阻R1与电容C1之间、负极与三极管Q1的集电极连接，三极管Q3的集电极连接交流电源、发射极作为第一诊断电路的输出端与所述第二诊断电路连接。

当待测机组异常停机时，控制电路给三极管Q1的基极进行供电，使三极管Q1导通，由于三极管Q1的发射极接地，其集电极被拉低为低电平，二极管D1正极的电压高于负极电压，二极管D1导通，使得光耦OC1工作，三极管Q3导通，从而使得待测机组的电源与第二诊断电路连通，当故障原因为机组供电异常时，交流电源会输出低电平信号给第二诊断电路，当故障原因为机组的控制器异常时，交流电源正常工作，其输出高电平信号给第二诊断电路。

进一步的，第二诊断电路包括与第一诊断电路的输出端连接的第二光耦（图1中的光耦OC2）、以及连接于第二光耦输出端的检测电路，控制电路与检测电路的输出端连接，并根据检测电路的输出电压判断待测机组的故障信息。第二光耦与第一光耦的作用相同，均用于起到隔离作用，防止在第一诊断电路导通时，交流电源输出的电流通过第二诊断电路流入检测芯片，影响检测结果或损坏芯片。

请参见图1，第二诊断电路包括：设于第二光耦控制端的二极管D4、设于第二光耦输出端的三极管Q4、以及构成检测电路的二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3、电阻R4和三极管Q2；二极管D2的负极连接电源、正极串联二极管D3后接地，二极管D4的正极与第一诊断电路的输出端连接、负极接地，三极管Q4连接于二极管D2与二极管D3之间、发射极接地，三极管Q2的基极串联电阻R3后连接到二级挂D2与二极管D3之间、集电极串联电阻R4后连接电源、集电极接地，电阻R2并联在二极管D2两端，控制电路连接于三极管Q2的集电极，用于接收检测电路的输出电压。

其中，当故障原因为机组的电源供电异常时，二极管D4接收到交流电源发出的低电平信号，二极管D4截止，光耦OC2不工作，三极管Q4截止，a点电平为电阻R2与电阻R3之间电平，由于电阻R2连接到电源（5V直流电源），使a点电平为高电平，三极管Q2的基极为高电平，三极管Q2导通，三极管Q2集电极处电平变为高电平；

当故障原因为机组的控制器异常时，交流电源能够正常输出高电平信号给二极管D4，使二极管D4导通，光耦OC4工作，三极管Q4导通，由于三极管Q4的发射极接地，使得a点的电平被拉低至低电平，三极管Q2的基极变为低电平，使三极管Q2导通，由于三极管Q2的发射极接地，在三极管Q2导通后，其集电极处的电压被拉低为低电平；

检测芯片的检测引脚XH2连接到三极管Q2的集电极，其能够在机组的电源供电异常时接收到高电平信号，并在机组的控制器异常时接收到低电平信号，检测芯片能够根据检测引脚XH2接收到的电平判断待测机组的故障信息。

本发明中，第一诊断电路和第二诊断电路均通过三极管、电阻、光耦等元器件进行设置，其检测成本低，而且采用纯硬件结构，装置可靠性高。需要指出的是，本发明中虽然通过三极管、光耦等器件实现待测机组故障进行的检测分析，但本发明的思路不仅限于上述器件的组合，也可以采用其他开关原件替代，在本发明的思路下，通过其他开关原件替代以达到相同的技术效果也处于本发明的保护范围。

进一步的，请参见图2，所述控制电路包括：电容C2、二极管D2以及检测芯片，所述电容C2与二极管D2并联后与所述检测芯片连接，所述检测芯片包括用于给所述第一诊断电路供电的输出引脚XH1、以及接收所述第二诊断电路输出电压的检测引脚XH2，所述检测芯片根据所述检测引脚XH2接收到的输出电压判断所述待测机组的故障信息。其中，电容C2为金电容，其作为储能电容在机组断电时给检测芯片供电，保证检测芯片正常分析。

检测芯片根据检测引脚XH2接收到的电压信号判断待测机组的故障信息，当检测引脚XH2接收到高电平信号时，检测芯片判定待测机组的故障信息为零火线供电异常，当检测引脚XH2接收到低电平信号时，检测芯片判定待测机组的故障信息为控制器存在异常。

本发明提出的故障检测电路还可以包括有报警单元，如蜂鸣器等，其与检测芯片连接，并在待测机组出现故障时进行报警。更进一步的，可以对报警信号进行设置，用来区分待测机组的故障为零火线供电异常火控制器存在异常。如采用蜂鸣器时，通过蜂鸣器长鸣和短鸣进行区别，使得工作人员能够更加快捷方便的确定故障信息。

本发明还提出了一种故障检测电路的控制方法，其包括：

采集待测机组的运行数据；

判断所述待测机组是否停机，若是则启动所述控制电路给所述第一诊断电路供电；

根据所述第二诊断电路的输出电压判断所述待测机组的故障信息。

进一步的，为提高机组的检测效率，控制方法还包括：

在判断所述待测机组的故障信息后，向外发出报警信号并将所述待测机组的故障信息上传至云服务器。

本发明还提出了一种制冷机组，所述制冷机组采用上述故障分析电路。

与现有技术相比，本发明通过故障分析电路，对机组输入端的交流电进行分析，从而判断出机组具体的故障信息，提高了检测效率。控制电路采用电容放电，确保芯片在断电的情况下能够进行正常的分析工作。

上述实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.故障分析电路，包括诊断电路、控制电路，其特征在于，所述诊断电路包括与待测机组的电源连接的第一诊断电路、以及连接于所述第一诊断电路输出端的第二诊断电路，所述控制电路于所述待测机组异常停机时给所述第一诊断电路供电，所述控制电路根据所述第二诊断电路的输出电压判断所述待测机组的故障信息；

所述第一诊断电路上电时连通所述待测机组的电源与所述第二诊断电路，当所述第二诊断电路的输出电压为高电平时，所述待测机组的故障信息为电源供电异常；

当所述第二诊断电路的输出电压为低电平时，所述待测机组的故障信息为控制器工作异常；

所述待测机组的电源为交流电源，所述第一诊断电路包括与所述交流电源连接的第一光耦、以及连接于所述第一光耦控制端的开关单元，所述控制电路与所述开关单元连接，并根据所述开关单元控制所述第一光耦的工作状态；

所述第一诊断电路包括：用作开关单元的三极管Q1、设于所述第一光耦控制端的二极管D1、设于所述第一光耦输出端的三极管Q3、以及与所述开关单元连接的电阻R1和电容C1；所述三极管Q1的基极连接所述控制电路、发射极接地、集电极串联电容C1和电阻R1后连接电源，所述二极管D1的正极连接到所述电阻R1与电容C1之间、负极与所述三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q3的集电极连接所述交流电源、发射极作为所述第一诊断电路的输出端与所述第二诊断电路连接；

所述第二诊断电路包括与所述第一诊断电路的输出端连接的第二光耦、以及连接于所述第二光耦输出端的检测电路，所述控制电路与所述检测电路的输出端连接，并根据所述检测电路的输出电压判断所述待测机组的故障信息。

2.根据权利要求1所述的故障分析电路，其特征在于，所述第二诊断电路包括：设于所述第二光耦控制端的二极管D4、设于所述第二光耦输出端的三极管Q4、以及构成所述检测电路的二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3、电阻R4和三极管Q2；所述二极管D2的负极连接电源、正极串联二极管D3后接地，所述二极管D4的正极与所述第一诊断电路的输出端连接、负极接地，所述三极管Q4连接于所述二极管D2与二极管D3之间、发射极接地，所述三极管Q2的基极串联所述电阻R3后连接到所述二极管D2与二极管D3之间、集电极串联电阻R4后连接电源、集电极接地，所述电阻R2并联在所述二极管D2两端，所述控制电路连接于所述三极管Q2的集电极，用于接收检测电路的输出电压。

3.根据权利要求1所述的故障分析电路，其特征在于，所述控制电路包括：电容C2、二极管D2以及检测芯片，所述电容C2与二极管D2并联后与所述检测芯片连接，所述检测芯片包括用于给所述第一诊断电路供电的输出引脚XH1、以及接收所述第二诊断电路输出电压的检测引脚XH2，所述检测芯片根据所述检测引脚XH2接收到的输出电压判断所述待测机组的故障信息。

4.基于故障分析电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法采用如权利要求1至3任意一项权利要求所述的故障分析电路，其包括：

采集待测机组的运行数据；

判断所述待测机组是否异常停机，若是则启动所述控制电路给所述第一诊断电路供电；

根据所述第二诊断电路的输出电压判断所述待测机组的故障信息。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括：在判断所述待测机组的故障信息后，向外发出报警信号并将所述待测机组的故障信息上传至云服务器。

6.制冷机组，其特征在于，所述制冷机组采用如权利要求1至3任意一项权利要求所述的故障分析电路检测故障信息。

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