CN114001439A - 空调器及其控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种空调器及其控制装置和方法，该装置包括：主工作模块，用于在空调器的电控器的用电负载有供电需求时，为用电负载供电；低功耗电源控制模块，与主工作模块连接，用于在空调器的电控器处于待机状态时，输出电压控制信号控制外部交流电源的大小。本发明通过设置低功耗电源控制模块，在电控器处于待机状态时，输出电压控制信号对外部交流电源的大小进行控制，形成可控交流电源，以减小电控器的待机损耗，从而，在计算整机的季节能效时，提高季节能效比。

Description

空调器及其控制装置和方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种空调器及其控制装置和方法。

背景技术

在相关技术中，交流电源通过限流电阻后通过整流装置为电容充电，以获得稳定的直流电压，再通过电源转换装置转换为电路工作需要的低电压，并将低电压供应至控制电路装置，以使控制电路正常工作。

然而，在为电容充电时，由于电容一般为高压铝电解电容，其存在一定的漏电流，电压越高其漏电流越大，即，损耗越大，因此，通过电源转换装置输入的电压越高损耗也就越大，且电源转换装置的输入电压的大小取决于外部交流电源值，导致电源转换装置的输入电压无法主动降低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种空调器的控制装置，该装置通过设置低功耗电源控制模块，在电控器处于待机状态时，输出电压控制信号对外部交流电源的大小进行控制，形成可控交流电源，以减小电控器的待机损耗，从而，在计算整机的季节能效时，提高季节能效比。

为此，本发明的第二个目的在于提出一种空调器。

为此，本发明的第三个目的在于提出一种空调器的控制方法。

为了达到上述目的，本发明的第一方面实施例提出了一种空调器的控制装置，该装置包括：主工作模块，用于在空调器的电控器的用电负载有供电需求时，为所述用电负载供电；低功耗电源控制模块，与所述主工作模块连接，用于在所述电控器处于待机状态时，输出电压控制信号控制外部交流电源的大小，以降低直流供电电源。

根据本发明实施例的空调器的控制装置，通过设置低功耗电源控制模块，在电控器处于待机状态时，输出电压控制信号对外部交流电源的大小进行控制，形成可控交流电源，以减小直流供电电源，从而，减小电控器的待机损耗，在计算整机的季节能效时，提高季节能效比。

在一些实施例中，所述低功耗电源控制模块，包括：过零检测模块，所述过零检测模块的第一端与所述外部交流电源的火线连接，所述过零检测模块的第二端与所述外部交流电源的零线连接，用于将所述外部交流电源转换为低电压信号；直流电压检测模块，所述直流电压检测模块的一端与所述主工作模块连接，用于输出电压检测信号；电源控制模块，所述电源控制模块的第一端和第二端与所述外部交流电源的火线连接；控制电路模块，所述控制电路模块的低压信号端口与所述过零检测模块第三端连接，所述控制电路模块的电压检测端口与所述直流电压检测模块的另一端连接，所述控制电路模块的控制端口与所述电源控制模块的第三端连接，所述控制电路模块用于根据所述低电压信号、目标电压信号及所述电压检测信号输出所述电压控制信号，用于控制所述电源控制模块的导通角度。

在一些实施例中，所述电源控制模块，包括：第一光耦，所述第一光耦的第一端和第二端连接于所述外部交流电源的火线的两端，所述第一光耦的第三端与所述控制电路模块的控制端口连接，所述第一光耦的第四端与第一直流供电电源连接。

在一些实施例中，所述过零检测模块，包括：第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述外部交流电源的火线连接，所述第二电阻的一端与所述外部交流电源的零线连接；第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的另一端连接，所述第一二极管的阳极与所述第二电阻的另一端连接；第二光耦，所述第二光耦的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第二光耦的第二端与所述第一二极管的阳极连接，所述第二光耦的第三端接地，所述第二光耦的第四端与所述控制电路模块的低压信号端口连接；第三电阻，所述第三电阻的一端与第二直流供电电源连接，所述第三电阻的另一端与所述控制电路模块的低压信号端口连接。

在一些实施例中，所述直流电压检测模块，包括：第四电阻，所述第四电阻的一端与所述主工作模块连接，所述第四电阻的另一端与所述控制电路模块的电压检测端口连接；第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端连接，所述第五电阻的另一端接地。

在一些实施例中，所述主工作模块，包括：启动模块，所述启动模块与所述主工作模块连接；整流模块，所述整流模块的第一端与所述外部交流电源的零线连接，所述整流模块的第三端与所述外部交流电源的火线连接，用于将所述外部交流电源转换为所述直流供电电源；高压储能模块，所述高压储能模块的一端与所述整流模块的第二端连接，所述高压储能模块的另一端与所述整流模块的第四端连接，用于将所述直流供电电源转化为高压直流电源；电源转换模块，所述电源转换模块与所述高压储能模块连接，用于输出低压直流电源为所述控制电路模块供电。

在一些实施例中，所述启动模块，包括：第一继电器，所述第一继电器的一端与所述外流交流电源的火线连接，所述第一继电器的另一端与所述第一光耦的第二端连接；限流电阻，所述限流电阻的一端与所述第一继电器的另一端连接，所述限流电阻的另一端与所述整流模块的第三端连接。

在一些实施例中，所述高压储能模块，包括：储能电容，所述储能电容的一端与所述整流模块的第二端连接，所述储能电容的另一端与所述整流模块的第四端连接。

在一些实施例中，空调器的控制装置还包括：第二继电器，所述第二继电器的一端与所述第一光耦的第一端连接，所述第二继电器的另一端与所述限流电阻的另一端连接。

为了达到上述目的，本发明的第二方面实施例提出的一种空调器的控制方法，该控制方法包括：获取低电压控制信号、目标电压信号及电压检测信号；根据所述低电压控制信号、目标电压信号及电压检测信号输出电压控制信号；根据所述电压控制信号控制电源控制模块的导通角度，以对外部交流电源的大小进行控制。

根据本发明实施例的空调器的控制方法，根据低电压控制信号、目标电压信号及电压检测信号输出电压控制信号，并根据电压控制信号控制电源控制模块的导通角度，以对外部交流电源的大小进行控制，形成可控交流电源，以减小电控器的待机损耗，从而，在计算整机的季节能效时，提高季节能效比。

为了达到上述目的，本发明的第三方面实施例提出的一种空调器，该空调器包括上述实施例的空调器的控制装置。

根据本发明实施例的空调器，通过设置低功耗电源控制模块，在电控器处于待机状态时，输出电压控制信号对外部交流电源的大小进行控制，形成可控交流电源，以减小直流供电电源，从而，减小电控器的待机损耗，在计算整机的季节能效时，提高季节能效比。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的空调器的控制装置的电路结构示意图；

图2是根据本发明一个具体实施例的空调器的控制装置的电路结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的电源控制模块的脉冲示意图；

图4是根据本发明一个实施例的各个电压信号的脉冲示意图；

图5是根据本发明一个实施例的空调器的控制方法的流程图；

图6是根据本发明一个实施例的空调器的框图。

附图标记：空调器的控制装置1；主工作模块10；低功耗电源控制模块11；过零检测模块12；控制电路模块13；直流电压检测模块14；电源控制模块15；启动模块16；整流模块17；高压储能模块18；电源转换模块19；主工作输入模块20；空调器2。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1-图4描述本发明实施例的空调器的控制装置。

图1是根据本发明一个实施例空调器的控制装置框图，如图1所示，本发明实施例的空调器的控制装置1包括主工作模块10和低功耗电源控制模块11，其中，主工作模块10，用于在空调器的电控器的用电负载有供电需求时，为用电负载供电；低功耗电源控制模块11与主工作模块10连接，用于在电控器处于待机状态时，输出电压控制信号控制外部交流电源的大小，以降低直流供电电源。

在实施例中，如图1所示，空调器正常工作时，外部交流电源VAC通过主工作模块10，为电控器的用电负载供电，以使用电负载可以进行正常的启动或者停止工作。

在电控器的正常工作结束时，空调器整机关机处于待机状态，此时，低功耗电源控制模块11开始工作，在进入低功耗待机状态后，低功耗电源控制模块11输出电压控制信号，控制主工作输入模块20的交流导通角，以对外部交流电源VAC的大小进行控制，形成可控交流电源，从而减小直流供电电源VDB1的大小，达到降低直流供电电源VDB1的目的，进而降低待机损耗，在计算整机的季节能效时，提高季节能效比。

根据本发明实施例的空调器的控制装置1，通过设置低功耗电源控制模块11，在电控器处于待机状态时，输出电压控制信号对外部交流电源VAC的大小进行控制，形成可控交流电源，以减小直流供电电源，从而，减小电控器的待机损耗，在计算整机的季节能效时，提高季节能效比。

在一些实施例中，如图2所示，为本发明一个具体实施例的空调器的控制装置的电路结构示意图。低功耗电源控制模块11包括：过零检测模块12，过零检测模12的第一端与外部交流电源VAC的火线连接，过零检测模块12的第二端与外部交流电源VAC的零线连接，用于将外部交流电源VAC转换为低电压信号；直流电压检测模块14，直流电压检测模块14的一端与主工作模块10连接，用于输出电压检测信号；电源控制模块15，电源控制模块15的第一端和第二端与外部交流电源的火线连接；控制电路模块13，控制电路模块13的低压信号端口与过零检测模块12的第三端连接，控制电路模块13的电压检测端口与直流电压检测模块14的另一端连接，控制电路模块13的控制端口与电源控制模块15的第三端连接，控制电路模块13用于根据所述低电压信号、目标电压信号及电压检测信号输出电压控制信号，用于控制电源控制模块15的导通角度。

在实施例中，低功耗电源控制模块11工作时，外部交流电源VAC经过过零检测模块12形成低电压信号PVO；直流供电电源VDB1通过直流电压检测模块14获取电压检测信号PVDCO，并将该信号发送至控制电路模块13，控制电路模块13根据低电压信号PVO目标电压信号及电压检测信号PVDCO输出电压控制信号PC0，以控制电源控制模块15的导通角度，由于电源控制模块15包括第一光耦B2，当控制电路模块13的控制端口发出触发脉冲信号时，第一光耦B2导通，由于第一光耦B2的导通角度可控，因此，通过控制第一光耦B2的导通角度，实现对外部交流信号的控制，从而使得不同导通角度对应不同的直流供电电源VDB1，从而，在降低直流供电电源VDB1的同时，降低了待机损耗。

在一些实施例中，如图2所示，电源控制模块15，包括：第一光耦B2，第一光耦B2的第一端和第二端连接于外部交流电源VAC的火线的两端，第一光耦B2的第三端与控制电路模块13的控制端口PC0连接，第一光耦B2的第四端与第一直流供电电源VDD连接。具体地，第一光耦B2为光耦可控硅，由控制电路模块13控制，通过控制光耦可控硅的导通角度，以实现对外部交流电源大小的控制。换言之，当控制电路模块13的控制端口发出触发脉冲时，光耦可控硅B2导通，外部交流电源VAC通过限流电阻器RT0及整流模块17给储能电容充电，由于控制了可控硅的导通角度，因此，不同的导通角度对应的储能电容上的直流供电电源VDB1不同，因此，实现了对直流供电电源VDB1的控制。

在一些实施例中，如图2所示，过零检测模块12，包括：第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的一端与外部交流电源的火线连接，第二电阻R2的一端与外部交流电源的零线连接；第一二极管D1，第一二极管D1的阴极与第一电阻R1的另一端连接，第一二极管D1的阳极与第二电阻R2的另一端连接；第二光耦B1，第二光耦B1的第一端与第一二极管D1的阴极连接，第二光耦B1的第二端与第一二极管D1的阳极连接，所述第二光耦B1的第三端接地，第二光耦B1的第四端与控制电路模块13的低压信号端口连接；第三电阻R3，第三电阻R3的一端与第二直流供电电源VCC连接，第三电阻R3的另一端与控制电路模块13的低压信号端口PV0连接。具体而言，外部交流电源VAC经过第一电阻R1和第二电阻R2降压限流后，经过第一二极管D1与第二光耦B1形成外部交流电源过零信号，第二光耦B1的接收端经过第三电阻R3上拉，形成低电压信号PV0。

在一些实施例中，如图2所示，直流电压检测模块14，包括：第四电阻R4，第四电阻R4的一端与主工作模块10连接，第四电阻14的另一端与控制电路模块13的电压检测端口PVDC0连接；第五电阻R5，第五电阻R5的一端与第四电阻R4的另一端连接，第五电阻R5的另一端接地。具体而言，直流供电电源VDB1为高电压信号，该高压信号经过第四电阻R4和第五电阻R5分压后，获得低电压信号PVDC0，即，电压检测信号，并将该电压检测信号输入控制电路模块13。

在一些实施例中，如图2所示，主工作模块10，包括：启动模块16，启动模块16与主工作模块10连接；整流模块17，整流模块17的第一端与外部交流电源的零线连接，整流模块17的第三端与外部交流电源火线连接，用于将外部交流电源转换为直流供电电源；高压储能模块18，高压储能模块18的一端与整流模块17的第二端连接，高压储能模块18的另一端与整流模块17的第四端连接，用于将直流供电电源转化为高压直流电源；电源转换模块19，电源转换模块19与高压储能模块18连接，用于输出低压直流电源为控制电路模块13供电。

在实施例中，在空调器工作过程中，外部交流电源VAC经过整流模块17后形成全整波电流信号，并经过高压储能模块18后变为直流供电电源VDB1，直流供电电源VDB1为高压直流信号，直流供电电源VDB1经过电源转换模块19生成低压电源VCC和VDD，以为控制电路模块13供电。

在一些实施例中，如图2所示，启动模块16，包括：第一继电器K2，第一继电器K2的一端与外流交流电源VAC的火线连接，第一继电器K2的另一端与第一光耦B2的第二端连接；限流电阻RT0，限流电阻RT0的一端与第一继电器K2的另一端连接，限流电阻RT0的另一端与整流模块17的第三端连接。

在一些实施例中，高压储能模块18，包括：储能电容C1，储能电容C1的一端与整流模块17的第二端连接，储能电容C1的一端与整流模块17的第四端连接。

在一些实施例中，空调器的控制装置1还包括：第二继电器K1，第二继电器K1的一端与第一光耦B2的第一端连接，第二继电器K1的另一端与限流电阻RT0的另一端连接。

举例而言，如图3所示，为本发明一个实施例的电源控制模块的脉冲示意图。外部交流电源VAC通电之前，启动模块16的第一继电器K2闭合，第二继电器K1断开，外部交流电源VAC通过限流电阻RT0后经过整流模块17形成全波整流信号，并经过高压储能模块18的储能电容C1变为直流供电电源VDB1，直流供电电源VDB1经过电源转换模块19生成低压电源VCC和VDD，以供控制电路模块13工作。

当第一继电器K2闭合经过第一预设时间例如t1时间后，认为储能电容C1充满，其电压值接近峰值，例如当外部交流电源VAC为220V时，储能电容C1充满电时的电压为310V时，当第一继电器K2闭合的时间达到第二预设时间，例如t2时间后，启动模块16的工作已经完成，第一继电器K2断开，第二继电器K1闭合，此时，电控器的各种用电负载可以进行正常启动或者停止控制。

在本发明实施例中，对低功耗电源控制模块11的整个进行说明。结合图2和图3所示，进入低待机功耗时，断开第二继电器K1，控制电路模块13对储能电容C1的电压设定一个目标电压信号，例如VDC0set，并通过读取电压检测信号端口的电压检测信号PVDCO，控制电压控制信号PC0，使电源控制模块15的导通角度不同，从而控制直流供电电源VDB1的大小，以使电压检测信号PVDCO接近目标电压信号VDC0set。

如图4所示，为本发明一个实施例的各个电压信号的脉冲示意图。过零检测模块12生成的低电压信号PV0的上升沿及下降沿均为外部交流电源VAC的0角度，用于为电压控制信号PC0提供基准时刻，控制电路模块13根据电压检测信号PVDCO和目标电压信号VDC0set的差值形成电压控制信号PC0，当电压检测信号PVDCO小于目标电压信号VDC0set，则减小时间t3，提前导通；当电压检测信号PVDCO大于目标电压信号VDC0set，则延长时间t3，延迟导通，若目标电压信号VDC0set设定为100V，则在进入低待机功耗后，控制直流供电电源VDB1达到100V。

根据本发明实施例的空调器的控制装置1，通过设置低功耗电源控制模块，在电控器处于待机状态时，输出电压控制信号对外部交流电源的大小进行控制，形成可控交流电源，以减小直流供电电源，从而，减小电控器的待机损耗，在计算整机的季节能效时，提高季节能效比。

下面描述本发明实施例的空调器的控制方法。

如图5所示，本发明实施例的空调器的控制方法至少包括步骤S1-步骤S3。

步骤S1，获取低电压控制信号、目标电压信号及电压检测信号。

在实施例中，低功耗电源控制模块工作时，外部交流电源VAC经过过零检测模块形成低电压信号PVO；直流供电电源VDB1通过直流电压检测模块获取电压检测信号PVDCO，并将该信号发送至控制电路模块。

步骤S2，根据低电压控制信号、目标电压信号及电压检测信号输出电压控制信号。

在实施例中，控制电路模块根据低电压信号PVO目标电压信号及电压检测信号PVDCO输出电压控制信号PC0。

步骤S3，根据电压控制信号控制电源控制模块的导通角度，以对外部交流电源的大小进行控制。具体地，控制电路模块根据电压控制信号控制电源控制模块的导通角度，对外部交流电源的大小进行控制，从而实现对整流后的电压进行控制目的，以降低电控器的待机损耗。

根据本发明实施例的空调器的控制方法，根据低电压控制信号、目标电压信号及电压检测信号输出电压控制信号，并根据电压控制信号控制电源控制模块的导通角度，以对外部交流电源的大小进行控制，形成可控交流电源，以减小电控器的待机损耗，从而，在计算整机的季节能效时，提高季节能效比。

下面描述本发明实施例的空调器。

如图6所示，本发明实施例的空调器2包括上述实施例的空调器的控制装置1。

根据本发明实施例的空调器2，通过设置低功耗电源控制模块，在电控器处于待机状态时，输出电压控制信号对外部交流电源的大小进行控制，形成可控交流电源，以减小直流供电电源，从而，减小电控器的待机损耗，在计算整机的季节能效时，提高季节能效比。

根据本发明实施例的空调器的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种空调器的控制装置，其特征在于，包括：

主工作模块，用于在空调器的电控器的用电负载有供电需求时，为所述用电负载供电；

低功耗电源控制模块，与所述主工作模块连接，用于在所述电控器处于待机状态时，输出电压控制信号控制外部交流电源的大小，以降低直流供电电源。

2.根据权利要求1所述的空调器的控制装置，其特征在于，所述低功耗电源控制模块，包括：

过零检测模块，所述过零检测模块的第一端与所述外部交流电源的火线连接，所述过零检测模块的第二端与所述外部交流电源的零线连接，用于将所述外部交流电源转换为低电压信号；

直流电压检测模块，所述直流电压检测模块的一端与所述主工作模块连接，用于输出电压检测信号；

电源控制模块，所述电源控制模块的第一端和第二端与所述外部交流电源的火线连接；

控制电路模块，所述控制电路模块的低压信号端口与所述过零检测模块第三端连接，所述控制电路模块的电压检测端口与所述直流电压检测模块的另一端连接，所述控制电路模块的控制端口与所述电源控制模块的第三端连接，所述控制电路模块用于根据所述低电压信号、目标电压信号及所述电压检测信号输出所述电压控制信号，用于控制所述电源控制模块的导通角度。

3.根据权利2所述空调器的控制装置，其特征在于，所述电源控制模块，包括：

第一光耦，所述第一光耦的第一端和第二端连接于所述外部交流电源的火线的两端，所述第一光耦的第三端与所述控制电路模块的控制端口连接，所述第一光耦的第四端与第一直流供电电源连接。

4.根据权利要求2所述的空调器的控制装置，其特征在于，所述过零检测模块，包括：

第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述外部交流电源的火线连接，所述第二电阻的一端与所述外部交流电源的零线连接；

第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的另一端连接，所述第一二极管的阳极与所述第二电阻的另一端连接；

第二光耦，所述第二光耦的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第二光耦的第二端与所述第一二极管的阳极连接，所述第二光耦的第三端接地，所述第二光耦的第四端与所述控制电路模块的低压信号端口连接；

第三电阻，所述第三电阻的一端与第二直流供电电源连接，所述第三电阻的另一端与所述控制电路模块的低压信号端口连接。

5.根据权利要求2所述的空调器的控制装置，其特征在于，所述直流电压检测模块，包括：

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述主工作模块连接，所述第四电阻的另一端与所述控制电路模块的电压检测端口连接；

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端连接，所述第五电阻的另一端接地。

6.根据权利要求3所述的空调器的控制装置，其特征在于，所述主工作模块，包括：

启动模块，所述启动模块与所述主工作模块连接；

整流模块，所述整流模块的第一端与所述外部交流电源的零线连接，所述整流模块的第三端与所述外部交流电源的火线连接，用于将所述外部交流电源转换为所述直流供电电源；

高压储能模块，所述高压储能模块的一端与所述整流模块的第二端连接，所述高压储能模块的另一端与所述整流模块的第四端连接，用于将所述直流供电电源转化为高压直流电源；

电源转换模块，所述电源转换模块与所述高压储能模块连接，用于输出低压直流电源为所述控制电路模块供电。

7.根据权利要求6所述的空调器的控制装置，其特征在于，所述启动模块，包括：

第一继电器，所述第一继电器的一端与所述外流交流电源的火线连接，所述第一继电器的另一端与所述第一光耦的第二端连接；

限流电阻，所述限流电阻的一端与所述第一继电器的另一端连接，所述限流电阻的另一端与所述整流模块的第三端连接。

8.根据权利要求6所述的空调器的控制装置，其特征在于，所述高压储能模块，包括：

储能电容，所述储能电容的一端与所述整流模块的第二端连接，所述储能电容的另一端与所述整流模块的第四端连接。

9.根据权利要求7所述的空调器的控制装置，其特征在于，还包括：

第二继电器，所述第二继电器的一端与所述第一光耦的第一端连接，所述第二继电器的另一端与所述限流电阻的另一端连接。

10.一种空调器的控制方法，其特征在于，包括：

获取低电压控制信号、目标电压信号及电压检测信号；

根据所述低电压控制信号、目标电压信号及电压检测信号输出电压控制信号；

根据所述电压控制信号控制电源控制模块的导通角度，以对外部交流电源的大小进行控制。

11.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的空调器的控制装置。

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