CN200949899Y - 一种变频环保节能水冷空调控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可对水冷环保空调系统进行控制且驱动可变速变频的环保节能水冷空调控制器。它包括有整流回路，电源开关电路，平滑回路，逆变器，开关电源电路，中央控制回路，水位检测装置，其整流回路、电源开关电路、平滑回路、逆变器依次连接，逆变器的输出端与外设的风扇电机连接；同时，整流回路的输出端又与开关电源电路相连向中央控制回路提供电源，中央控制回路的输出端则分别与电源开关电路和逆变器连接，水位检测装置的输出端与中央控制回路相连；通过与中央控制回路连接的控制面板以及中央控制回路内的程序控制电源开关电路和逆变器，根据用户的设置直接输出变频电源驱动风扇电机。

Description

一种变频环保节能水冷空调控制器

【技术领域】

本实用新型涉及一种控制器，尤其是一种变频环保节能水冷空调控制器。

【背景技术】

目前，在工厂、商场、饭店、宾馆等场所，所用的水冷通风设备，其工作原理是通过水由液态转为气态吸收热能而冷却空气，然后由大功率风扇将冷气吹出，但是目前多数采用定速驱动，无法调节风速，虽然少数采用PG调节电机，可是功率消耗转为热能，电机容易烧毁，不节能。

【实用新型内容】

本实用新型的目的就是克服上述现有技术中的不足，提供一种可对水冷环保空调系统进行控制且驱动可变速变频的环保节能水冷空调控制器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种变频环保节能水冷空调控制器，包括有整流回路，电源开关电路，平滑回路，逆变器，开关电源电路，中央控制回路，水位检测装置，其特征在于所述整流回路，电源开关电路、平滑回路、逆变器依次连接，逆变器的输出端与外设的风扇电机连接；同时，整流回路的输出端又与开关电源电路相连向中央控制回路提供电源，中央控制回路的输出端则分别与电源开关电路和逆变器连接，水位检测装置的输出端与中央控制回路相连。

如上所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于中央控制回路包括有控制单元和执行单元，所述控制单元采用集成块TMP86P202，执行单元采用集成块TMP88PH40。

如上所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于中央控制回路的输出端还分别与外部设备的水泵、进水阀、排水阀、摆风电机、杀菌装置相连。

如上所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于整流回路包括滤波电路、缓冲电路、直流滤波电路和电压检测电路。

如上所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于所述滤波电路是由阻容吸收器ZR、电容C5与串联的电容C6和C7依次并联接在线路ACL和CAN上，两线路又与电感L1相连，电容C8又接在电感L1输出端上而构成。

如上所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于所述缓冲电路是由二极管整流桥BR1输出端与继电器RLY2相接，并联的电阻R9和R10与继电器RLY1相连后再与继电器RLY2并联组成。

如上所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于所述直流滤波电路是由缓冲电路之后依次并联的电阻R8、电容C12、电解电容C13和C14并连接在二极管整流桥BR1输出端继电器RLY1之后的线路上组成。

如上所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于所述电压检测电路是由电阻R7与电容C15并联后与电阻R6连接，且并联在二极管整流桥BRI输出端继电器RLY1之后的线路上组成。

如上所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于开关电源电路上装有开关电源芯片NCP1013，并连接有高频变压器HFTR。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

本实用新型为了用电方便，采用了先进的变频控制技术，把工频市电220V转换为310V的直流电，并送到功率模块，根据电机负载和水位传感装置，通过电脑控制功率模块，输出可变的电压和输出频率，驱动风扇电机，同时达到对水阀和水泵的控制，使电机工作更节电、噪音小和效率高，从而保证高效的制冷；另外通过中央控制回路对摆风电机和杀菌装置的控制，使本实用新型还具有摆风和杀菌的功能，再加上系统的自动报警保护功能，使用起来更加安全可靠。

【附图说明】

图1是本实用新型的系统控制框图；

图2是本实用新型的电原理结构图一；

图3是本实用新型的电原理结构图二；

图4是图2中集成块TMP88PH40的电路放大图；

图5是图3中集成块TMP86P202的电路放大图；

图6是图2中整流回路的放大图；

图7是图2中电源电路的放大图；

图8是图3中平滑回路、逆变器等的放大图；

图9是图3中通讯电路、蜂鸣器电路等的放大图；

图10是本实用新型的送风模式流程图；

图11是本实用新型的自动清洗过程流程图；

图12是本实用新型的制冷模式流程图；

图13是本实用新型的完全清洗过程流程图；

图14是本实用新型的溢水保护流程图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

一种变频环保节能水冷空调控制器，如图1、图2及图3所示，包括有整流回路1，电源开头电路2，平滑回路3，逆变器4，开关电源电路5，中央控制回路6，水位检测装置7，其整流回路1、电源开关电路2、平滑回路3、逆变器4依次连接，逆变器4的输出端与外设的风扇电机8连接；同时，整流回路1的输出端又与开关电源电路5相连向中央控制回路6提供电源，中央控制回路6的输出端则分别与电源开关电路2和逆变器4连接，水位检测装置7的输出端与中央控制回路6相连；通过与中央控制回路6连接的控制面板9以及中央控制回路6内的程序控制电源开关电路2和逆变器4，根据用户的设置直接输出变频电源驱动风扇电机8，同时在制冷状态下，根据水位传感装置7，智能的计算蒸发量，控制水泵10、进水阀11和排水阀12的工作。

其控制面板9采用液晶显示的，并可由按键或遥控器进行控制。

在图2至图5中，中央控制回路6包括有控制单元60和执行单元61，控制单元60采用集成块TMP86P202控制按键输入13、遥控输入14、显示输出、蜂鸣器15、通讯电路16和EEPROM；而执行单元61采用集成块TMP88PH40控制风扇电机8、水泵10、进水阀11、排水阀12、摆风电机17、杀菌输出18、电源开关电路2、水位传感装置7和模块温度检测19。

图6和图8中，整流回路1的ACL和CAN两端接外界电源，其阻容吸收器ZR、电容C5与串联的电容C6和C7依次并联接在线路ACL和CAN上，两线路又与电感L1相连，电容C8又接在L1输出端上，构成其滤波电路，抑制电源线路上传来的干扰信号；二级管整流桥BRI输出端还与继电器RLY2相接，并联的电阻R9和R10与继电器RLY1相连后再与继电器RLY2并联，组成其缓冲电路，防止上电时对大电解电容充电时产生的大电流；在缓冲电路之后，依次并联的电阻R8、电容C12、电解电容为470UF/450V的C13和C14连接在二极管整流桥BRI输出端继电器RLY1之后的线路上，组成其直流滤波电路，而电阻R7与电容C15并联后与电阻R6连接，也并联在二极管整流桥BRI输出端继电器RLY1之后的线路上，组成电压检测电路，直接把电压信号送到集成片TMP8840PH40的23脚。

在图6和图7中，整流回咱上的电感L1输出端接二极管整流桥BRI，二极管整流桥BRI输出端又与触发器D6正输入端连接，触发器D6输出端又与开关电源上的电阻R11相连，通过二极管整流桥BRI整流后向开关电源电路供电，开关电源电路5上装有开关电源芯片NCP1013，并连接有高频变压器HFTR，通过开关电源电路输出二路+15V电源VDI和VD2，VD2向控制面板9提供电源，VDI向主控制板20提供电源；

如图2至图5所示，逆变换电路4主要由智能模块SSM1003MA组成，集成片TMP88PH40的U、V、W、X、Y、Z六路依次与SSM1003MA的6、13、20、26、27、28脚相接，直接驱动SSM1003MAU产生逆变交流电源供电机运转；而SSM1003MA的29脚与集成片TMP88PH40上Q1的基极相接，SSM1003MA输出FO具有过流保护功能，其FO经过Q1反相送到TMP88PH40的13脚；而电阻R51和二级管D1并联后连接电容C1并接地，构成复位电路，连接在TMP88PH40的6脚；+15V的电源VD1与大电流反相驱动器ULN2003的9却相接，而大电流反相驱动器ULN2003的1、2、3、4、5、6、7脚依次与TMP88PH40的22、21、18、17、16、15、14脚分别对应连接，通过ULN2003驱动继电器动作；温度传感器RT1与TMP88PH40的25脚相接，通过温度传感器RT1检测模块温度；而TMP88PH40的24脚与二位开关SW1相接，其二位开关SW1为水位开关，且来检测水位的高低，用A/D转换的方式输入信号；其U4和U5为光电耦合器PC817，分别组成通讯电路16，U4组成通讯电路的TXD端的TMP88PH40的20脚相接，其RECEIVE端与TMP86P202R的10脚相接；而U5组成通讯电路的RXD端与TMP88PH40的19脚相接，其SEND端与TMP86P202的6脚相接；两通讯电路起到接通单片机TMP88PH40和TMP86P202之间的数据通讯作用。

图6和图7中，控制面板由主控电路提供15V电源，而集成块由78L05三端稳压提供，开关键直接由I/D口输入，其他按键使用二路A/D口输入，利用A/D转换来扫描按键；LCD驱动采用HT1621的4、6、7脚依次与TMP86P202的16、15、17脚分别相连。

工作时，本实用新型一共有三种运行模式：送风，制冷和清洗。

在送风运行模式时，通过控制面板上的按键或遥控器，选择送风模式，通过执行单元61上自设程序依次关闭水泵11、进水阀12和排水阀13，然后自动启动风扇电机9运行，而且运行该模式时不受水位、清洗限制。

在制冷运行模式下，也通过控制面板9上的按键或遥控器，选择制冷模式，通过执行单元61上自设程序启动风扇电机8，通过水位传感装置7，检测水位是否到达高点(A点)？如未到达则打开进水阀11，直到水位到达高点(A点)为止，然后风扇电机8自动降速到最低速，接着自动启动水泵10，持续保持水位在高位(A点)，当测到低于高点(A点)时，则自动打开进水阀11，直到水位到达高点(A点)为止；当风机低风运行1分钟后恢复原运行状态，自动关闭进水阀11，记录时间T1，启动定时器T3，持续检测A点水位，T3时间大于20分钟后，判定T3是否大于T4×3？大于T4时，关闭水泵5分钟，然后再开2分钟，直到检测到水位到达A点后断开，最多进行5次循环，5次循环后A点都闭合，则关水泵10，显示E4报警，其中当检测到水位A点断开时，记录时间T2，计算T4＝T2-T1，延时T4×3的时间，再开进水阀11补水，直到达到A点水位则闭合，补水超过5分钟，关水泵10，显示E3报警，关闭进水阀5分钟，然后开进水阀2分钟，直到到达A点水位则闭合，最多循环20次，循环20此后长期关进水阀11不再进行补水。

在待机或送风状态下按控制面板上的清洗键，机器进入全面自动清洗模式，进入全面清洗，通过排水阀12排水到A点断开，超过5分钟A点还为断开，显示排水故障E5报警，而当A点断开后，再排水1分钟，然后打开进水阀进行清洗，1分钟后关排水阀，加水到A点后闭合；接着运行水泵5分钟，保持水位A点闭合，若风机开时，使其降到最低速，而排水到A点断开，超过5分钟A点还未断开时，显示排水故障E5报警，A点断开后，再排水1分钟，然后打开进水阀进行清洗，1分钟后关进水阀，继续排水1分钟，最后退出全面清洗，机器恢复原状态。同时在机器运行制冷累计6小时时，在2小时内可以随机进行自动清洗一次，即进入自动清洗，风机保持原状态，关水泵，排水阀排水到A点断开，超过5分钟A点未断开，显示排水故障E5报警，A点断开后，再排水1分钟，然后打开进水阀进行清洗，1分钟后关排水阀，加水到A点闭合，然后同样退出自动清洗模式，恢复原工作状态。

同时本实用新型具有系统保护功能，可以自动报警保护，使用起来安全可靠，主要有以下保护功能：

通讯故障保护：检查线路是否连接好，故障时显示E0蜂鸣器报警；

风机保护：当风机电流过大或缺相时，线路会自动进行保护，此时系统停止运行，故障显示E1蜂鸣器报警；

水位溢出保护：检查水位是否超过高水位线，若超过则停机，故障显示E2蜂鸣器报警；

缺水保护：当缺水时，故障显示E3蜂鸣器报警；

进水阀保护：风机启动后，检测水位是否到达高点(A点)？如未到达则开进水阀，直到水位到达高点(A点)为止，然后将风机降速到最低速，启动水泵；水泵启动后，持续保持水位在高位(A点)，当测到低于高点(A点)，则开进水阀，直到水位到达高点(A点)为止；接着风机低风运行1分钟后恢复原运行状态，关进水阀，记录时间T1，启动定时器T3，持续检测A点水位，T3时间大于20分钟后，判定T3是否大于T4×3？大于T4时，关闭水泵5分钟，然后再开2分钟，直到检测到水位到达A点后断开，最多进行5次循环，5次循环后A点都闭合，则关水泵，显示E4报警；

排水阀保护：进入全面清洗时，排水到A点断开，超过5分钟A点还为断开，显示排水故障E5报警；

欠压保护：电源电压过低时，故障显示E6蜂鸣器报警；

过压保护：电源电压过高时，故障显示E7蜂鸣器报警；

模块过热保护：模块温度超过设定值时，故障显示E9蜂鸣器报警。

Claims (9)

1、一种变频环保节能水冷空调控制器，包括有整流回路(1)，电源开关电路(2)，平滑回路(3)，逆变器(4)，开关电源电路(5)，中央控制回路(6)，水位检测装置(7)，其特征在于所述整流回路(1)，电源开关电路(2)、平滑回路(3)、逆变器(4)依次连接，逆变器(4)的输出端与外设的风扇电机(8)连接；同时，整流回路(1)的输出端又与开关电源电路(5)相连向中央控制回路(6)提供电源，中央控制回路(6)的输出端则分别与电源开关电路(2)和逆变器(4)连接，水位检测装置(7)的输出端与中央控制回路(6)相连。

2、根据权利要求1所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于中央控制回路包括有控制单元(60)和执行单元(61)，所述控制单元(60)采用集成块TMP86P202，执行单元(61)采用集成块TMP88PH40。

3、根据权利要求1所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于中央控制回路(6)的输出端还分别与外部设备的水泵(10)、进水阀(11)、排水阀(12)、摆风电机(17)、杀菌装置(18)相连。

4、根据权利要求1所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于整流回路(1)包括滤波电路、缓冲电路、直流滤波电路和电压检测电路。

5、根据权利要求4所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于所述滤波电路是由阻容吸收器ZR、电容C5与串联的电容C6和C7依次并联接在线路ACL和CAN上，两线路又与电感L1相连，电容C8又接在电感L1输出端上而构成。

6、根据权利要求4所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于所述缓冲电路是由二极管整流桥BR1输出端与继电器RLY2相接，并联的电阻R9和R10与继电器RLY1相连后再与继电器RLY2并联组成。

7、根据权利要求4或5所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于所述直流滤波电路是由缓冲电路之后依次并联的电阻R8、电容C12、电解电容C13和C14并连接在二极管整流桥BR1输出端继电器RLY1之后的线路上组成。

8、根据权利要求4所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于所述电压检测电路是由电阻R7与电容C15并联后与电阻R6连接，且并联在二极管整流桥BR1输出端继电器RLY1之后的线路上组成。

9、根据权利要求1所述的一种变频环保节能水冷空调控制器，其特征在于开关电源电路(5)上装有开关电源芯片NCP1013，并连接有高频变压器HFTR。

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