CN114353426B - 一种温度控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温度控制装置及方法。温度控制装置包括：传感器，用于根据环境温度输出电信号；温控器，与传感器组成温度检测通路，温控器用于设定目标温度，并在环境温度达到目标温度时断开温度检测通路，在环境温度达到复位温度时导通温度检测通路；压缩机驱动器，用于在温度检测通路断开时根据电信号生成第一温度，并根据第一温度和第二温度控制环境温度。本发明通过温控器设定目标温度，并在环境温度达到目标温度时断开温度检测通路，记录环境温度的检测值为第一温度，获取目标温度；在温度检测通路重新导通后将环境温度控制到目标温度，无需依赖电子温控芯片和电路，简化了温度控制装置的结构，降低了成本，并提升了温度控制的精确度。

Description

一种温度控制装置及方法

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其是一种温度控制装置及方法。

背景技术

电冰箱的温控器主要有机械式温控器和电子式温控器。其中，机械式温控器依靠感温管内气体膨胀与收缩使杠杆发生位移，从而使温控器的触点接通与断开，实现对压缩机的启/停控制，间接控制冰箱内的温度；电子式温控器主要通过温度传感器NTC(负温度系数的热敏电阻)检测冰箱内制冷的温度。冰箱内温度的变化使传感器的阻值发生改变，致使控制主板的单片机数据采集端口的电压值发生变化。单片机内部对采集端口的电压值进行运算与比较，通过输出端口控制压缩机的启/停，从而控制冰箱箱内的温度。

然而，机械式温控器和电子式温控器存在各自的缺点。机械式温控器结构简单，温度控制的准确度和灵敏度一般，主要应用于中低端的定频冰箱和冷柜；电子式温控器需要使用MCU单片机来进行检测、控制冰箱的温度，整体电路和温度控制的操作相对复杂，并且成本较高。

发明内容

本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明实施例的一个目的在于提供一种温度控制装置，该装置简化了温度控制装置的结构，并实现了温度的精确控制。

本发明实施例的另一个目的在于提供一种温度控制方法。

为了达到上述技术目的，本发明实施例所采取的技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供了一种温度控制装置，包括：

传感器，用于根据环境温度输出电信号；

温控器，与所述传感器组成温度检测通路，所述温控器用于设定目标温度，并在所述环境温度达到所述目标温度时断开所述温度检测通路，在所述环境温度达到复位温度时导通所述温度检测通路；

压缩机驱动器，用于在所述温度检测通路断开时根据所述电信号生成第一温度，并根据所述第一温度和第二温度控制所述环境温度，所述第二温度为在所述温度检测通路重新导通后所述压缩机驱动器根据所述电信号生成的温度值。

另外，根据本发明上述实施例的一种温度控制装置，还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，本发明实施例的一种温度控制装置中，所述压缩机驱动器与所述温控器的一端连接，所述温控器的另一端与所述传感器连接。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述传感器为负温度系数感温探头。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述温控器设置有触点开关和感温探头，所述触点开关在所述环境温度达到所述目标温度时断开，并在所述环境温度达到所述复位温度时闭合。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述压缩机驱动器包括变频器和压缩机，所述变频器与所述压缩机连接，所述变频器上设置有AD接口，所述变频器通过所述AD接口与所述温控器的一端连接；

所述AD接口将所述电信号转换为第一数字信号，在所述温度检测通路断开时，所述变频器根据所述第一数字信号的突变值生成所述第一温度，并控制所述压缩机停止工作；在所述温度检测通路重新导通后，所述AD接口将所述电信号转换为第二数字信号，所述变频器根据所述第二数字信号生成所述第二温度，并根据所述第一温度和所述第二温度控制所述压缩机的转速。

进一步地，本发明实施例的一种温度控制装置还包括复位组件，所述复位组件用于重启所述温度控制装置。

第二方面，本发明实施例提出了一种温度控制方法，所述方法应用于温度控制装置，所述温度控制装置包括传感器、温控器和压缩机驱动器，所述温控器与所述传感器组成温度检测通路，所述方法包括：

根据环境温度，通过所述传感器输出电信号；

通过所述温控器设置目标温度；

当所述环境温度达到所述目标温度时，通过所述温控器断开所述温度检测通路；

根据所述电信号，通过所述压缩机驱动器生成第一温度；

当所述环境温度达到复位温度时，通过所述温控器导通所述温度检测通路；

根据所述电信号，通过所述压缩机驱动器生成第二温度；

根据所述第一温度和所述第二温度，通过所述压缩机驱动器控制所述环境温度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述压缩机驱动器包括变频器和压缩机，所述变频器上设置有AD接口；

所述根据所述电信号，通过所述压缩机驱动器生成第一温度，包括：

通过所述AD接口将所述电信号转换为第一数字信号；

根据所述第一数字信号的突变值，通过所述变频器生成所述第一温度，并控制所述压缩机停止工作。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述电信号，通过所述压缩机驱动器生成第二温度，包括：

通过所述AD接口将所述电信号转换为第二数字信号；

根据所述第二数字信号，通过所述变频器生成所述第二温度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述第一温度和所述第二温度，通过所述压缩机驱动器控制所述环境温度，包括：

根据所述第一温度和所述第二温度，通过所述变频器控制所述压缩机的转速。

本发明的优点和有益效果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，或通过本申请的实践了解到：

本发明实施例通过温控器设定目标温度，并实时检测环境温度，在环境温度达到目标温度时断开温度检测通路，记录环境温度的检测值为第一温度，获取目标温度；在温度检测通路重新导通后将环境温度控制到目标温度，无需依赖电子温控芯片和电路，简化了温度控制装置的结构，降低了成本，并提升了温度控制的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本申请实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本申请的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。

图1为本发明一种温度控制装置具体实施例的结构示意图；

图2为本发明一种温度控制方法具体实施例的流程示意图。

附图标记：101、传感器；102、温控器；103、压缩机驱动器；104、触点开关；105、感温探头；106、AD接口。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

电冰箱的温控器主要有机械式温控器和电子式温控器。其中，机械式温控器依靠感温管内气体膨胀与收缩使杠杆发生位移，从而使温控器的触点接通与断开，实现对压缩机的启/停控制，间接控制冰箱内的温度；电子式温控器主要通过温度传感器NTC(负温度系数的热敏电阻)检测冰箱内制冷的温度。冰箱内温度的变化使传感器的阻值发生改变，致使控制主板的单片机数据采集端口的电压值发生变化。单片机内部对采集端口的电压值进行运算与比较，通过输出端口控制压缩机的启/停，从而控制冰箱箱内的温度。

然而，机械式温控器和电子式温控器存在各自的缺点。机械式温控器结构简单，温度控制的准确度和灵敏度一般，主要应用于中低端的定频冰箱和冷柜；电子式温控器需要使用MCU单片机来进行检测、控制冰箱的温度，整体电路和温度控制的操作相对复杂，并且成本较高。

为此，本发明提出了一种温度控制装置和方法，不同于传统的温度控制装置及方法存在无法兼顾低成本和高精度的问题，本发明通过温控器设定目标温度，并实时检测环境温度，在环境温度达到目标温度时断开温度检测通路，记录环境温度的检测值为第一温度，获取目标温度；在温度检测通路重新导通后将环境温度控制到目标温度，无需依赖电子温控芯片和电路，简化了温度控制装置的结构，降低了成本，并提升了温度控制的精确度。

下面参照附图详细描述根据本发明实施例提出的一种温度控制装置和方法，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的一种温度控制装置。

参照图1，本发明实施例中的一种温度控制装置包括：

传感器101，用于根据环境温度输出电信号；

温控器102，与所述传感器101组成温度检测通路，所述温控器102用于设定目标温度，并在所述环境温度达到所述目标温度时断开所述温度检测通路，在所述环境温度达到复位温度时导通所述温度检测通路；

压缩机驱动器103，用于在所述温度检测通路断开时根据所述电信号生成第一温度，并根据所述第一温度和第二温度控制所述环境温度，所述第二温度为在所述温度检测通路重新导通后所述压缩机驱动器根据所述电信号生成的温度值。

其中，作为一种可选的实施方式，所述传感器101为负温度系数感温探头。传感器101通过自身的电阻变化向压缩机驱动器103输出线性的温度变化数据(电信号)。

作为一种可选的实施方式，所述温控器102设置有触点开关104和感温探头105，所述触点开关104在所述环境温度达到所述目标温度时断开，并在所述环境温度达到所述复位温度时闭合，温控器102通过自身旋钮调整内部触点开关104断开和闭合的温度(目标温度和复位温度)。可以理解的是，感温探头105需要设置在贴近传感器101的位置，提高感温探头105检测到的环境温度与传感器101检测到的环境温度的一致性。温控器102只有内部触点开关104断开和闭合两种状态，无法向压缩机驱动器103输出线性的温度变化数据。

可以理解的是，在温度检测通路断开时，压缩机驱动器103接收到的电信号消失。在电信号消失前，压缩机驱动器103接收到的最后的电信号代表了通过温控器102设置的目标温度。因此，通过压缩机驱动器103处理电信号消失时的电信号生成的第一温度即为通过温控器102设置的目标温度。

作为一种可选的实施方式，所述压缩机驱动器103与所述温控器102的一端连接，所述温控器102的另一端与所述传感器101连接。

具体地，温控器102与传感器101串联接入压缩机驱动器103，在温控器102与传感器103组成的温度检测通路断开时，即触点开关104断开(环境温度达到目标温度)时，压缩机驱动器103无法接收到传感器101发送的电信号。

作为一种可选的实施方式，所述压缩机驱动器103包括变频器和压缩机，所述变频器与所述压缩机连接，所述变频器上设置有AD接口106，所述变频器通过所述AD接口106与所述温控器102的一端连接；

所述AD接口106将所述电信号转换为第一数字信号，在所述温度检测通路断开时，所述变频器根据所述第一数字信号的突变值生成所述第一温度，并控制所述压缩机停止工作；在所述温度检测通路重新导通后，所述AD接口106将所述电信号转换为第二数字信号，所述变频器根据所述第二数字信号生成所述第二温度，并根据所述第一温度和所述第二温度控制所述压缩机的转速。

具体地，在环境温度达到目标温度时，温控器102中的触点开关104断开，温度检测通路断开，从而传感器101反馈的电信号消失，即AD接口106接收的电信号消失，使得第一数字信号出现一个突变值。因此，通过变频器处理第一数字信号的突变值生成的第一温度即为通过温控器102设置的目标温度。在压缩机停止工作后，环境温度会慢慢上升，当环境温度达到复位温度时，温控器102内的触点开关104闭合，温度检测通路重新导通，AD接口106重新接收到传感器101反馈的电信号，并将电信号转换为第二数字信号。此时通过变频器处理第二数字信号生成第二温度，并通过比较第二温度和第一温度，智能调整压缩机的转速，使得第二温度与第一温度一致，即实现了将环境温度控制到目标温度。

作为一种可选的实施方式，本发明实施例的一种温度控制装置还包括复位组件，所述复位组件用于重启所述温度控制装置。

在本发明的实施例中，当通过温控器102重新设置目标温度时，通过复位按键时温度控制装置重启，并通过温度控制装置重新执行前述内容，将环境温度控制到新的目标温度。

其次，参照图2，本发明实施例提出了一种温度控制方法，所述温度控制装置包括传感器、温控器和压缩机驱动器，所述温控器与所述传感器组成温度检测通路，所述方法包括：

S101、根据环境温度，通过所述传感器输出电信号；

具体地，所述传感器为负温度系数感温探头。传感器通过自身的电阻变化向压缩机驱动器输出线性的温度变化数据(电信号)。

S102、通过所述温控器设置目标温度；

具体地，所述温控器设置有触点开关和感温探头，所述温控器通过自身旋钮调整内部触点开关断开和闭合的温度(目标温度和复位温度)。

S103、当所述环境温度达到所述目标温度时，通过所述温控器断开所述温度检测通路；

具体地，结合步骤S102可知，所述触点开关在所述环境温度达到所述目标温度时断开，可以理解的是，感温探头需要设置在贴近传感器的位置，提高感温探头检测到的环境温度与传感器检测到的环境温度的一致性。

S104、根据所述电信号，通过所述压缩机驱动器生成第一温度；

其中，所述压缩机驱动器包括变频器和压缩机，所述变频器上设置有AD接口。

具体地，在温度检测通路断开时，压缩机驱动器接收到的电信号消失。在电信号消失前，压缩机驱动器接收到的最后的电信号代表了通过温控器设置的目标温度。因此，通过压缩机驱动器处理电信号消失时的电信号生成的第一温度即为通过温控器设置的目标温度。

S104可以进一步划分为以下步骤S1041-S1042：

步骤S1041、通过所述AD接口将所述电信号转换为第一数字信号；

具体地，在环境温度达到目标温度时，温控器中的触点开关断开，温度检测通路断开，从而传感器反馈的电信号消失，即AD接口接收的电信号消失，使得第一数字信号出现一个突变值。

步骤S1042、根据所述第一数字信号的突变值，通过所述变频器生成所述第一温度，并控制所述压缩机停止工作。

具体地，根据步骤S1041可知，通过变频器处理第一数字信号的突变值生成的第一温度即为通过温控器设置的目标温度。

S105、当所述环境温度达到复位温度时，通过所述温控器导通所述温度检测通路；

具体地，根据步骤S102和步骤S103可知，所述触点开关在所述环境温度达到所述复位温度时闭合。温控器只有内部触点开关断开和闭合两种状态，无法向压缩机驱动器输出线性的温度变化数据。

在压缩机停止工作后，环境温度会慢慢上升，当环境温度达到复位温度时，温控器内的触点开关闭合，温度检测通路重新导通。

S106、根据所述电信号，通过所述压缩机驱动器生成第二温度；

具体地，在所述温度检测通路重新导通后，所述压缩机驱动器重新接收到所述传感器反馈的电信号，并处理所述电信号生成第二温度。第二温度代表了当前的环境温度。

S106可以进一步划分为以下步骤S1061-S1062：

步骤S1061、通过所述AD接口将所述电信号转换为第二数字信号；

具体地，AD接口重新接收到传感器反馈的电信号，并将电信号转换为第二数字信号。

步骤S1062、根据所述第二数字信号，通过所述变频器生成所述第二温度。

S107、根据所述第一温度和所述第二温度，通过所述压缩机驱动器控制所述环境温度。

具体地，根据所述第一温度和所述第二温度，通过所述变频器控制所述压缩机的转速。通过变频器比较第二温度和第一温度，智能调整压缩机的转速，使得第二温度与第一温度一致，即实现了将环境温度控制到目标温度。

上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本申请的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本申请，但应当理解的是，除非另有相反说明，功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本申请是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本申请。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本申请的范围，本申请的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的程序执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

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

以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种温度控制装置，其特征在于，包括：

传感器，用于根据环境温度输出电信号；

温控器，与所述传感器组成温度检测通路，所述温控器用于设定目标温度，并在所述环境温度达到所述目标温度时断开所述温度检测通路，在所述环境温度达到复位温度时导通所述温度检测通路；

压缩机驱动器，用于在所述温度检测通路断开时根据所述电信号生成第一温度，并根据所述第一温度和第二温度控制所述环境温度，所述第二温度为在所述温度检测通路重新导通后所述压缩机驱动器根据所述电信号生成的温度值；

其中，所述压缩机驱动器包括变频器和压缩机，所述变频器与所述压缩机连接；所述第一温度为通过所述温控器设置的所述目标温度，所述变频器在所述温度检测通路断开时根据所述电信号生成所述第一温度；当所述环境温度达到所述复位温度时，所述温度检测通路重新导通，所述变频器在所述温度检测通路重新导通后根据所述电信号生成所述第二温度；通过比较所述第二温度和所述第一温度，调整所述压缩机的转速，使得所述第二温度与所述第一温度一致，以将所述环境温度控制到所述目标温度。

2.根据权利要求1所述的一种温度控制装置，其特征在于，所述压缩机驱动器与所述温控器的一端连接，所述温控器的另一端与所述传感器连接。

3.根据权利要求1所述的一种温度控制装置，其特征在于，所述传感器为负温度系数感温探头。

4.根据权利要求1所述的一种温度控制装置，其特征在于，所述温控器设置有触点开关和感温探头，所述触点开关在所述环境温度达到所述目标温度时断开，并在所述环境温度达到所述复位温度时闭合。

5.根据权利要求2所述的一种温度控制装置，其特征在于，所述变频器上设置有AD接口，所述变频器通过所述AD接口与所述温控器的一端连接；

所述AD接口将所述电信号转换为第一数字信号，在所述温度检测通路断开时，所述变频器根据所述第一数字信号的突变值生成所述第一温度，并控制所述压缩机停止工作；在所述温度检测通路重新导通后，所述AD接口将所述电信号转换为第二数字信号，所述变频器根据所述第二数字信号生成所述第二温度，并根据所述第一温度和所述第二温度控制所述压缩机的转速。

6.根据权利要求1所述的一种温度控制装置，其特征在于，还包括复位组件，所述复位组件用于重启所述温度控制装置。

7.一种温度控制方法，其特征在于，所述方法应用于温度控制装置，所述温度控制装置包括传感器、温控器和压缩机驱动器，所述温控器与所述传感器组成温度检测通路，所述方法包括：

根据环境温度，通过所述传感器输出电信号；

通过所述温控器设置目标温度；

当所述环境温度达到所述目标温度时，通过所述温控器断开所述温度检测通路；

根据所述电信号，通过所述压缩机驱动器生成第一温度；

当所述环境温度达到复位温度时，通过所述温控器导通所述温度检测通路；

根据所述电信号，通过所述压缩机驱动器生成第二温度；

根据所述第一温度和所述第二温度，通过所述压缩机驱动器控制所述环境温度；

其中，所述压缩机驱动器包括变频器和压缩机，所述变频器与所述压缩机连接；所述第一温度为通过所述温控器设置的所述目标温度，所述变频器在所述温度检测通路断开时根据所述电信号生成所述第一温度；当所述环境温度达到所述复位温度时，所述温度检测通路重新导通，所述变频器在所述温度检测通路重新导通后根据所述电信号生成所述第二温度；通过比较所述第二温度和所述第一温度，调整所述压缩机的转速，使得所述第二温度与所述第一温度一致，以将所述环境温度控制到所述目标温度。

8.根据权利要求7所述的一种温度控制方法，其特征在于，所述压缩机驱动器包括变频器和压缩机，所述变频器上设置有AD接口；

所述根据所述电信号，通过所述压缩机驱动器生成第一温度，包括：

通过所述AD接口将所述电信号转换为第一数字信号；

根据所述第一数字信号的突变值，通过所述变频器生成所述第一温度，并控制所述压缩机停止工作。

9.根据权利要求8所述的一种温度控制方法，其特征在于，所述根据所述电信号，通过所述压缩机驱动器生成第二温度，包括：

通过所述AD接口将所述电信号转换为第二数字信号；

根据所述第二数字信号，通过所述变频器生成所述第二温度。

10.根据权利要求8所述的一种温度控制方法，其特征在于，所述根据所述第一温度和所述第二温度，通过所述压缩机驱动器控制所述环境温度，包括：

根据所述第一温度和所述第二温度，通过所述变频器控制所述压缩机的转速。

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