CN201218910Y - 具有辅助控制芯片的利用太阳能电池的空调控制器及其空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有辅助控制芯片的利用太阳能电池实现无交流电待机功耗的空调控制器，该控制器包括主电源电路、辅助电源电路以及控制电路，控制电路包括空调控制芯片(8)、信号接收装置(9)以及连接在空调控制芯片(8)和信号接收装置(9)之间的辅助控制芯片(10)，辅助控制芯片(10)根据信号接收装置(9)接收到的信号，选择性地接通主电源电路或辅助电源电路，或者选择性的断开主电源电路或辅助电源电路。该空调控制器通过在待机时使用蓄电装置向低功耗的小处理器(辅助控制芯片)供电，而完全断开主电源，从而使得整机交流电的待机功耗降至0W，同时，也消除了原来在待机状态下由主电源供电的安全隐患。

Description

具有辅助控制芯片的利用太阳能电池的空调控制器及其空调系统

技术领域

本实用新型涉及一种空调控制器及其空调系统，更具体地说，涉及一种具有辅助控制芯片的利用太阳能电池的空调控制器及具有该空调控制器的空调系统。

背景技术

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，各种电器越来越多的进入了寻常百姓的家庭，但现有技术中的电源控制器待机功耗比较大，如图1所示，现有技术中的电源控制器主要包括主电源装置、空调控制芯片、信号接收装置，交流电源通过主电源电路对空调控制芯片和信号接收装置供电，信号接收装置接收遥控器的控制信号给空调控制芯片。在信号接收装置接收到关机命令并送给空调控制芯片时，电器进入待机状态，但此时主电源装置还在工作，这样就使待机功耗比较大。在当今电力能源供需紧张的年代，电器的待机功耗很大，这是一个很严峻和现实的问题，如能把电器的待机功耗降低，将会给人民和社会带来巨大的经济效益。

同时由于习惯原因，很少有用户在空调在待机时拔掉电源插座，这样空调待机时还处于强电带电状态，这就给用户的生命安全带来隐患。而且因空调的待机时间较长，在这较长的时间内，电网的电压瞬间变化也无法预料，特别是大的雷击电流也会窜入电网，都会给空调的控制器造成损坏，增加了空调的故障率。所以要是在待机时完全断开空调的交流电源，就会降低空调的故障率和消除对用户的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种具有辅助控制芯片的空调控制器，该空调控制器利用太阳能电池，在空调待机时，由蓄电装置供电，从而完全断开主电源。

根据本实用新型的空调控制器包括主电源电路、辅助电源电路以及控制电路，控制电路包括空调控制芯片、信号接收装置以及连接在空调控制芯片和信号接收装置之间的辅助控制芯片，其中，辅助控制芯片根据信号接收装置接收到的信号，选择性地接通主电源电路或辅助电源电路，或者选择性的断开主电源电路或辅助电源电路。

优选地，主电源电路包括交流电源、主电源以及连接在交流电源和主电源之间的第一电源控制器，辅助控制芯片通过第一电源控制器控制主电源的接通与断开，辅助电源电路包括：蓄电装置，其在空调待机时，为辅助控制芯片供电；以及第二电源控制器，连接在辅助控制芯片和蓄电装置之间，同时连接在辅助控制芯片与主电源之间，以切换辅助控制芯片的供电来源，其中，空调控制芯片连接在主电源和辅助控制芯片之间。

优选地，辅助电源电路还包括电压采样装置，连接在蓄电装置和辅助控制芯片之间，用于获取蓄电装置的电压数据，辅助控制芯片根据电压采样装置的电压数据选择性地通过第二电源控制器切换辅助控制芯片的供电来源。

优选地，辅助电源电路还包括太阳能电池，其与蓄电装置电连接。

优选地，第一电源控制器包括第一电子开关和驱动第一电子开关动作的驱动器，第一电子开关连接在交流电源和主电源之间，驱动器连接在第一电子开关和辅助控制芯片之间。

优选地，所述第二电源控制器包括第二电子开关及第三电子开关，所述第二电子开关连接在所述主电源与辅助控制芯片之间，第三电子开关连接在蓄电装置与辅助控制芯片之间，所述的第二电子开关和第三电子开关切换辅助控制芯片的供电来源。

优选地，所述第二电源控制器还包括电平转换装置，其一端与第二电子开关和第三电子开关连接，另一端与所述辅助控制芯片连接，以调节所述蓄电装置提供给所述辅助控制芯片的电压。

优选地，蓄电装置包括：蓄电池，其一端与所述电压采样装置连接；充电控制装置，连接在太阳能电池与所述蓄电池之间，对蓄电池的充电过程进行控制；以及放电控制装置，连接在蓄电池与第二电源控制器之间，对蓄电池的放电过程进行控制。

优选地，第二电源控制器包括一个二极管以及至少两个三级管。

优选地，第二电源控制器包括至少两个二级管。

优选地，所述驱动器通过电源线及信号线与所述辅助控制芯片连接。

优选地，所述空调控制芯片通过信号线与所述辅助控制芯片连接。

优选地，所述第二电源控制器与辅助控制芯片之间、所述信号接收装置与辅助控制芯片之间同时通过信号线与电源线连接。

优选地，所述第二电源控制器与辅助控制芯片之间通过电源线连接。

根据本实用新型的目的，本实用新型还提供一种具有包括上述结构的空调控制器的空调系统。

本实用新型通过在待机时使用蓄电装置向低功耗的小处理器(辅助控制芯片)供电，而完全断开主电源，从而使得整机交流电的待机功耗降至0W，同时，也消除了原来在待机状态下由主电源供电的安全隐患。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，与说明书一起用来说明本实用新型的原理。附图中：

图1是示出了现有技术的空调控制器的原理框图；

图2是示出了根据本实用新型的空调控制器的原理框图；

图3是示意性示出了根据本实用新型的第一电源控制器的结构框图；

图4是示意性示出了根据本实用新型的蓄电装置的结构框图；

图5是示意性示出了根据本实用新型的第二电源控制器的结构框图；

图6是示意性示出了本实用新型的第二电源控制器的其中一个实施例电路连接图；及

图7是示意性示出了本实用新型的第二电源控制器的另一个实施例电路连接图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行说明

实施例一

如图2所示，根据本实用新型的空调控制器包括主工作回路和辅助工作回路，其中，主工作回路包括交流电源1、第一电源控制器2、主电源3、空调控制芯片8，辅助工作回路包括太阳能电池4、蓄电装置5、第二电源控制器6、电压采样装置7、辅助控制芯片10以及信号接收装置9。

其中第一电源控制器2连接在交流电源1与主电源3之间并且与辅助控制芯片10通过电源线及信号线连接，并且，辅助控制芯片10与信号接收装置9通过信号线与电源线连接，从而，辅助控制芯片10通过从信号接收装置9接收的信号，接通或者断开第一电源控制器2，从而使得主电源得电或者断电，从而，为空调控制芯片8供电或者断电，且空调控制芯片8连接在主电源3和辅助控制芯片10之间，空调控制芯片8通过信号线与辅助控制芯片10连接。

其中，辅助控制芯片10为一个低功耗的小处理器，起待机管理作用，通过信号接收装置9接收开关机信号，根据接收到的信号选择性地控制第一电源控制器2和第二电源控制器6，选择不同的电源对其进行供电，并且可以将信号与空调控制芯片8进行通信。

第一电源控制器2为常开开关，包括第一电子开关21和驱动器22两部分，如图3所示。该第一电子开关21连接在交流电源1和主电源3之间，该驱动器22一端连接第一电子开关21，一端通过信号线及电源线和辅助控制芯片10连接。第一电子开关21包括继电器或可控硅等，驱动器22主要用来驱动电子开关动作，其包括中间继电器或三极管等。

主电源3是指从交流电源1变换后得到空调各负载所需直流电源的装置，目前主要采用开关电源或线性变压器等。该主电源3连接在第一电源控制器2和空调控制芯片8之间，以向空调控制芯片8提供电源。

空调控制器内的控制芯片8，一般为微型处理器，根据编写好的程序控制空调的运作。

另一方面，辅助控制芯片10分别与第二电源控制器6以及电压采样装置7连接，蓄电装置5连接在太阳能电池4与第二电源控制器6之间，并且与电压采样装置7连接，如图2所示。因此，辅助控制芯片10根据信号接收装置9的控制信号，通过第二电源控制器6切换给其供电的供电来源，辅助控制芯片10通过将电压采样装置7所获取的电压数据与设定水平的电压相比较，来判断是否需要切换供电来源。

其中，太阳能电池4是将光能转化为电能的装置，如可以采用硅材料的太阳能电池等，根据需要，采用不同类型的太阳能电池，就可以将该太阳能电池放在室内或室外。

蓄电装置5包括充电控制装置51、蓄电池52、放电控制装置53三部分，连接方式如图5所示，所述蓄电池52的一端与所述电压采样装置7连接；所述充电控制装置51连接在太阳能电池4与所述蓄电池52之间，对蓄电池52的充电过程进行控制；放电控制装置53连接在蓄电池52与第二电源控制器6之间，对蓄电池52的放电过程进行控制。充电控制装置51主要是对蓄电池52的充电过程进行控制，防止电池过充电而损坏，放电控制装置53主要是对蓄电池52的放电过程进行控制，防止电池过放电、过流等而损坏，蓄电池主要用来存贮太阳电池转化后的电能，主要有可充电池、铅蓄电池等。充、放电控制装置51、53可以利用专用的充放电管理芯片来实现，在充电、放电平稳状态下，充、放电控制装置51、53也可以取消掉。

如图6所示，第二电源控制器6包括第二电子开关61、第三电子开关62及电平转换装置63，所述第二电子开关61连接在所述主电源3与电平转换装置63之间，第三电子开关62连接在蓄电装置5与电平转换装置63之间，所述的第二电子开关61和第三电子开关62切换辅助控制芯片10的供电来源，电平转换装置63的一端与第二电子开关61和第三电子开关62连接，另一端与所述辅助控制芯片10连接，以调节所述蓄电装置提供给所述辅助控制芯片10的电压。如图7所示，在本实施例中，第二电源控制器包括一个二极管，两个三极管。所述的二极管相当于第二电子开关61，所述的两个三极管相当于第三电子开关62。其中第一三极管Q1的基极与第二三极管Q2的集电极连接，第一三极管Q1的发射极与第三二极管D3的阴极连接后与第二电平转换装置63连接，第二电平转换装置63的另一端通过电源线与辅助控制芯片10连接，第三二极管D3的阳极与主电源3连接，第一三极管Q1的集电极与蓄电装置5连接，在第一三极管Q1的基极与集电极之间还并联有第一电阻R1。第二三极管Q2的基极通过第二电阻R2、用信号线与辅助控制芯片10连接，第二三极管Q2的发射极接地。本实施例中，第二电源控制器6与辅助控制芯片10之间通过电源线与信号线连接。

因考虑到蓄电装置5在没有能量的补充情况下，其电压会随着时间的推移下降，而辅助控制芯片10需要一个稳定的电压，所以增加了电平转换装置63，来调节到辅助控制芯片10的电压。当蓄电装置5的电压较低时，该电平转换装置可以将蓄电装置5的电压升到设定水平，当蓄电装置5电压较高时，该装置将蓄电装置5的电压降低到设定水平。该电平转换装置63可以利用专用的升降压芯片来实现。如果辅助控制芯片不需要恒定的供电电压，电平转换装置63可以省略。

电压采样装置7可以只是一个分压电路，再利用辅助控制芯片10中的AD转换器进行采样。

由于上述结构，从而当信号接收装置9接收到开机信号时，先控制第一电源控制器2处于接通状态，主电源得电，向空调控制芯片8供电，同时通过第三二极管D3向辅助控制芯片10供电，同时辅助控制芯片10输出高电平信号，该信号通过第二电阻R2导通第二三极管Q2，此时第一三极管Q1的基极接近0V，从而使得第一三极管Q1关断，切断了蓄电装置5向辅助控制芯片10供电，实现了辅助控制芯片10供电方式的切换。蓄电装置5中的电能被保存起来，最后辅助控制芯片10将接收到信号转发给空调控制芯片8，空调控制芯片8根据信号进行相应的动作。在空调工作时，辅助控制芯片10时刻将接收到的信号转发给空调控制芯片8。

当信号接收装置9接收到关机信号时，辅助控制芯片10将关机信号转发给空调控制芯片8，使空调停止工作，接下来通过电压采样装置7获取蓄电装置5中的电压数据，辅助控制芯片10将所获取的电压与设定电压进行比较。当蓄电装置5的电压高于设定的水平时，则由第二电源控制器6对辅助控制芯片10的供电方式进行切换。辅助控制芯片10输出低电平，第二三极管Q2没有导通，蓄电装置通过第一电阻R1将第一三极管导通，接通蓄电装置所在回路，由蓄电装置5供电。同时辅助控制芯片10向第一电源控制器2发出命令，断开第一电源控制器2，使主电源3完全断电，从而实现0W交流电待机功耗且提高待机安全性。当蓄电装置5的电压低于设定的水平时，就不断开第一电源控制器2，继续由主电源3供电，直到由太阳能电池4为蓄电装置5充电到设定的水平时才进入以上待机状态。

待机时，辅助控制芯片10时刻判断蓄电装置5的电压，当电压下降到设定的警戒水平时，辅助控制芯片10立即接通第一电源控制器2，使得主电源3供电，直到蓄电装置5的电压水平到设定的水平时重新进入待机状态。

通过增加辅助控制芯片10，使得在待机时由蓄电装置5为消耗较小的小处理器供电，完全断开了主电源3，使得整机交流电待机功率将为0W，并且，同时也消除了待机时的安全隐患。

实施例二

本实施例与第一实施例的最大区别在于，第二电源控制器采用两个二极管并联的形式，两个二极管相当于第二电子开关和第三电子开关。如图8所示，第一二极管D1与第二二极管D2的阴极并联后连接到电平转换装置63，第一二极管D1的阳极与主电源3连接，第二二极管D2的阳极与蓄电装置连接。本实施例中，第二电源控制器6与辅助控制芯片10之间仅通过电源线连接，同时需要保证主电源电压高于蓄电装置的电压。同实施例一，电平转换装置63也是可以省略的，在此不再赘述。

由于上述结构，从而当信号接收装置9接收到开机信号时，辅助控制芯片10先控制第一电源控制器2处于接通状态，主电源得电，向空调控制芯片8供电，同时通过第一二极管D1向辅助控制芯片10供电，同时由于第一二极管D1阳极的电压高于第二二极管D2阳极的电压，使得第二二极管被截止，切断蓄电装置5向辅助控制芯片10供电，实现了辅助控制芯片10供电方式的切换。蓄电装置5中的电能被保存起来，最后辅助控制芯片10将接收到信号转发给空调控制芯片8，空调控制芯片8根据信号进行相应的动作。在空调工作时，辅助控制芯片10时刻将接收到的信号转发给空调控制芯片8。

当信号接收装置9接收到关机信号时，辅助控制芯片10将关机信号转发给空调控制芯片8，使空调停止工作，接下来通过电压采样装置7获取蓄电装置5中的电压数据，辅助控制芯片10将所获取的电压与设定电压进行比较。当蓄电装置5的电压高于设定的水平时，辅助控制芯片10通过第一电源控制器2断开主电源，第一二极管D1被截止，第二二极管D2被导通，蓄电装置5向辅助控制芯片10供电，由于使主电源3完全断电，从而实现0W交流电待机功耗且提高待机安全性。当蓄电装置5的电压低于设定的水平时，就不断开第一电源控制器2，继续由主电源3供电，直到由太阳能电池4为蓄电装置5充电到设定的水平时才进入以上待机状态。

待机时，辅助控制芯片10时刻判断蓄电装置5的电压，当电压下降到设定的警戒水平时，辅助控制芯片10立即接通第一电源控制器2，使得主电源3供电，直到蓄电装置5充电到设定的水平时重新进入待机状态。

当然，根据本实用新型的空调控制器可以应用在任何空调系统上。

尽管本实用新型已经参照附图和优选实施例进行了说明，但显然，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的前提下，可以对本实用新型作出各种更改和变化。本实用新型的各种更改、变化由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。

Claims (15)

1.一种空调控制器，其特征在于，包括主电源电路、辅助电源电路以及控制电路，所述控制电路包括空调控制芯片(8)、信号接收装置(9)以及连接在所述空调控制芯片(8)和所述信号接收装置(9)之间的辅助控制芯片(10)，其中，所述辅助控制芯片(10)根据所述信号接收装置(9)接收到的信号，选择性地接通所述主电源电路或所述辅助电源电路，或者选择性的断开所述主电源电路或所述辅助电源电路。

2.根据权利要求1所述的空调控制器，其特征在于：

所述主电源电路包括交流电源(1)、主电源(3)以及连接在所述交流电源(1)和所述主电源(3)之间的第一电源控制器(2)，所述辅助控制芯片(10)通过所述第一电源控制器(2)控制所述主电源(3)的接通与断开；

所述辅助电源电路包括：

蓄电装置(5)，其在空调待机时，为所述辅助控制芯片(10)供电；以及

第二电源控制器(6)，连接在所述辅助控制芯片(10)和所述蓄电装置(5)之间，同时第二电源控制器(6)连接在所述辅助控制芯片(10)与主电源(3)之间，以切换辅助控制芯片(10)的供电来源，

其中，所述空调控制芯片(8)连接在所述主电源(3)和所述辅助控制芯片(10)之间。

3.根据权利要求2所述的空调控制器，其特征在于，所述辅助电源电路还包括电压采样装置(7)，连接在所述蓄电装置(5)和所述辅助控制芯片(10)之间，所述辅助控制芯片(10)根据所述电压采样装置(7)的电压数据选择性地通过第二电源控制器(6)切换辅助控制芯片(10)的供电来源。

4.根据权利要求2所述的空调控制器，其特征在于，所述辅助电源电路还包括太阳能电池(4)，其与所述蓄电装置(5)电连接。

5.根据权利要求2所述的空调控制器，其特征在于，所述第一电源控制器(2)包括第一电子开关(21)和驱动所述第一电子开关(21)动作的驱动器(22)，所述第一电子开关(21)连接在所述交流电源(1)和所述主电源(3)之间，所述驱动器(22)连接在所述第一电子开关(21)和所述辅助控制芯片(10)之间。

6.根据权利要求2所述的空调控制器，其特征在于，所述第二电源控制器(6)包括：

第二电子开关(61)及第三电子开关(62)，

所述第二电子开关(6 1)连接在所述主电源(3)与辅助控制芯片(10)之间，第三电子开关(62)连接在蓄电装置(5)与辅助控制芯片(10)之间，所述的第二电子开关(61)和第三电子开关(62)能切换辅助控制芯片(10)的供电来源。

7.根据权利要求6所述的空调控制器，其特征在于，所述第二电源控制器(6)还包括：

电平转换装置(63)，其一端与第二电子开关(61)和第三电子开关(62)连接，另一端与所述辅助控制芯片(10)连接，以调节所述蓄电装置(5)提供给所述辅助控制芯片(10)的电压。

8.根据权利要求4所述的空调控制器，其特征在于，所述蓄电装置包括：

蓄电池(52)，其一端与所述电压采样装置(7)连接；

充电控制装置(51)，连接在太阳能电池(4)与所述蓄电池(52)之间，对所述蓄电池(52)的充电过程进行控制；以及

放电控制装置(53)，连接在所述蓄电池(52)与所述第二电源控制器(6)之间，对所述蓄电池(52)的放电过程进行控制。

9.根据权利要求6所述的空调控制器，其特征在于，所述第二电源控制器(6)包括一个二极管以及至少两个三级管。

10.根据权利要求6所述的空调控制器，其特征在于，所述第二电源控制器(6)包括至少两个二级管。

11.根据权利要求5所述的空调控制器，其特征在于，所述驱动器(22)通过电源线及信号线与所述辅助控制芯片(10)连接。

12.根据权利要求2所述的空调控制器，其特征在于，所述空调控制芯片(8)通过信号线与所述辅助控制芯片(10)连接。

13.根据权利要求6所述的空调控制器，其特征在于，所述第二电源控制器(6)与辅助控制芯片(10)之间、所述信号接收装置(9)与辅助控制芯片(10)之间同时通过信号线与电源线连接。

14.根据权利要求6所述的空调控制器，其特征在于，所述电源控制器(6)与辅助控制芯片(10)之间通过电源线连接。

15.一种包括根据上述任一权利要求所述的空调控制器的空调系统。

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