CN206556203U - 冰蓄冷空调控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冰蓄冷空调系统，包括蓄冷模块、制冷模块以及控制所述蓄冷模块和所述制冷模块的控制模块，所述控制模块包括微控制单元以及分别与所述微控制单元电性连接的电源供电模块、温度检测模块、继电器驱动模块、显示模块和按键输入模块。本实用新型的冰蓄冷空调控制系统设计简单，成本低，便于大规模普及应用。

Description

冰蓄冷空调控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，特别是涉及一种冰蓄冷空调控制系统。

背景技术

每年夏季，我国电力需求大增，电力部门不得不采用限电或分区供电的办法来缓解这种用电紧张的局面。然而，这给人们的生活和工作带来了很大的影响，随着我国现代工业发展和人们生活的提高，这一矛盾有逐渐恶化的趋势。在夏季，空调是“电网峰值”的最大消费者，“转移高峰电力”，充分利用夜间电能已成为政府和电力管理部门致力于缓解电力紧缺的重要和长远的措施之一，并通过制定用电峰谷分时电价政策等手段以推动电力“削峰填谷”的实现。

现有一种冰蓄冷空调系统，即是在夜间低谷电力段开启制冷主机，将建筑物所需的空调部分或全部制备好，并以冰的形式储存于蓄冷装置中，在电力高峰段将冰融化提供空调用冷。然而，由于冰蓄冷空调系统需要增加蓄冷系统，冰蓄冷空调系统的设计和调试一般都相对比较复杂，控制系统比较繁杂。

因此，有必要设计一种新型的冰蓄冷空调控制系统，以克服上述问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供的一种冰蓄冷空调控制系统，设计简单，用以解决现有技术中冰蓄冷空调控制系统复杂、成本高的问题。

为达到前述发明目的，本实用新型所运用的技术方案包含有：

一种冰蓄冷空调控制系统，包括蓄冷模块、制冷模块以及用于控制所述蓄冷模块和所述制冷模块的控制模块，所述控制模块包括微控制单元以及分别与所述微控制单元电性连接的电源供电模块、温度检测模块、继电器驱动模块、显示模块和按键输入模块，其中，所述微控制单元综合处理来自所述按键输入模块和所述温度检测模块的数据，同时控制所述继电器驱动模块并将处理后的数据显示到所述显示模块；所述按键输入模块用于向所述微控制单元中输入初始化设置命令及空调控制命令；所述温度检测模块用以实时检测所述蓄冷模块的温度；所述继电器驱动模块驱动所述蓄冷模块和所述制冷模块分别进行蓄冷模式和制冷模式；所述电源供电模块用于外接市电电源，并通过变压器为整个系统提供稳定电能供应。

本实用新型的冰蓄冷空调控制系统，进一步地，所述电源供电模块依次包括用于与外接市电电源电性连接的变压器，以及整流滤波电路、第一稳压管、两端并联在所述第一稳压管的输出端和接地端之间的第三电容、第二稳压管和两端并联在所述第二稳压管的输出端和接地端之间的第二电容；所述第一稳压管的输出端输出第一稳压，所述第一稳压供所述继电器驱动模块稳定工作；所述第二稳压管的输出端输出第二稳压，所述第二稳压供所述微控制单元稳定工作。

本实用新型的冰蓄冷空调控制系统，进一步地，所述微控制单元采用STM8S003F3芯片，所述STM8S003F3芯片的第8引脚同时通过第四电容、第五电容接地。

本实用新型的冰蓄冷空调控制系统，进一步地，所述显示模块包括分别与所述STM8S003F3芯片直接连接的第三发光二极管和第四发光二极管；所述第三发光二极管用以显示所述蓄冷模块处于工作状态，所述所述第四发光二极管用以显示所述制冷模块处于工作状态。

本实用新型的冰蓄冷空调控制系统，进一步地，所述按键输入模块包括与所述STM8S003F3芯片直接连接的三个控制键，分别为蓄冷键、制冷键和关机键。

本实用新型的冰蓄冷空调控制系统，进一步地，所述温度检测模块包括一温度传感器，所述温度传感器一端同时电性连接第九电容、第十电容和接地，所述温度传感器另一端同时电连接第九电阻和第十电阻。

本实用新型的冰蓄冷空调控制系统，进一步地，所述继电器驱动模块包括两个继电器，分别为用于控制所述蓄冷模块的第一继电器和用于控制所述制冷模块的第二继电器。

本实用新型的冰蓄冷空调控制系统，进一步地，所述第一继电器的线圈两端和所述第二继电器的线圈两端分别并联至第二二极管和第三二极管，所述第二二极管和第三二极管的阴极同时连接至所述第一稳压管的输出端，所述第二二极管和第三二极管的阳极分别连接至第一NPN型三极管的集电极和第二NPN型三极管的集电极；第一NPN型三极管的基级依次电性连接至第三电阻、第四电阻与第六电容的并联、及所述STM8S003F3芯片；第二NPN型三极管的基级依次电性连接至第五电阻、第六电阻与第八电容的并联、及所述STM8S003F3芯片。

本实用新型的冰蓄冷空调控制系统，进一步地，所述蓄冷模块包括一压缩机和一冷凝风扇，所述第一继电器的常开触头与所述压缩机电连接；所述制冷模块包括一制冷风机，所述第二继电器的常开触头与所述制冷风机电连接。

与现有的冰蓄冷空调控制系统相比，本实用新型的冰蓄冷空调控制系统设计简单，成本低，便于大规模普及应用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1为本实用新型的冰蓄冷空调控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型的冰蓄冷空调控制系统的电源供电模块电路原理图；

图3是本实用新型的冰蓄冷空调控制系统的微控制单元电路原理图；

图4是本实用新型的冰蓄冷空调控制系统的温度检测模块电路原理图；

图5是本实用新型的冰蓄冷空调控制系统的继电器驱动模块电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

如图1所示，在本实施例中，一种冰蓄冷空调控制系统，包括蓄冷模块、制冷模块以及用于控制所述蓄冷模块和所述制冷模块的控制模块，所述控制模块包括微控制单元以及分别与所述微控制单元电性连接的电源供电模块、温度检测模块、继电器驱动模块、显示模块和按键输入模块，其中，所述微控制单元综合处理来自所述按键输入模块和所述温度检测模块的数据，同时控制所述继电器驱动模块并将处理后的数据显示到所述显示模块；所述按键输入模块用于向所述微控制单元中输入初始化设置命令及空调控制命令；所述温度检测模块用以实时检测所述蓄冷模块的温度；所述继电器驱动模块驱动所述蓄冷模块和所述制冷模块分别进行蓄冷模式和制冷模式；所述电源供电模块用于外接市电电源，并通过变压器为整个系统提供稳定电能供应。

如图2所示，所述电源供电模块依次包括用于与外接市电电源220V电性连接的变压器T1，以及桥式整流滤波电路D1、并联于所述桥式整流滤波电路D1两端的第一电容C1、从所述第一电容C1一端引出的第一稳压管78M12、两端并联在所述第一稳压管78M12的输出引脚和接地引脚之间的第三电容C3、第二稳压管78M05和两端并联在所述第二稳压管78M05的输出引脚和接地引脚之间的第二电容C2；所述第一稳压管78M12的输出引脚可以输出数值为12V的第一稳压供所述继电器驱动模块稳定工作；所述第二稳压管78M05的输出引脚输出数值为5V的第二稳压供所述微控制单元稳定工作，所述第一稳压管78M12的接地引脚和所述第二稳压管78M05的接地引脚同时接于一处接地端GND。

如图3所示，所述微控制单元采用ST公司的STM8S003F3芯片，所述STM8S003F3芯片采用TSSOP20封装，且所述STM8S003F3芯片的第8引脚同时通过第四电容C4、第五电容C5接地，所述第四电容C4和所述第五电容C5分别连接至所述STM8S003F3芯片的第3引脚和第6引脚。本实施例中，所述第四电容C4的电容值为0.1uF，所述第五电容C5的电容值为22 uF。所述STM8S003F3芯片内部设有上拉和开漏输出，可以直接驱动所述显示模块和所述按键输入模块。所述显示模块包括蓄冷指示部分和制冷指示部分，所述蓄冷指示部分包括用于蓄冷指示的第三发光二极管D3和与所述第三发光二极管D3的阳极串联的第一电阻R1，所述制冷指示部分包括用于制冷指示的第四发光二极管D4和与所述第四发光二极管D4的阳极串联的第二电阻R2；所述第三发光二极管D3的阴极和所述第四发光二极管D4的阴极分别接至所述STM8S003F3芯片的第11引脚和第12引脚；所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的另一端同时连接至所述电源供电电路模块的所述第二稳压管78M05的输出引脚，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2阻值相同，均为1KΩ。所述按键输入模块包括分别与所述STM8S003F3芯片的第13引脚、第14引脚和第15引脚直接连接的三个控制键，且三个所述控制键对应为蓄冷键S1、制冷键S2和关机键S3。

如图4所示，所述温度检测模块包括一温度传感器，所述温度传感器为一NTC热敏电阻，所述NTC热敏电阻的精度为1%，所述STM8S003F3芯片内部集成10bit模数转换模块，经过采样后等效于12bit，可以满足次应用。所述NTC热敏电阻一端同时电性连接至第九电容C9一端、第十电容C10一端和接地端GND，所述NTC热敏电阻另一端同时电连接至第九电阻R9一端和第十电阻R10一端；所述第九电阻R9另一端和所述第九电容C9的另一端同时电连接至所述电源供电电路模块的所述第二稳压管78M05的输出引脚；所述第十电阻R10另一端和所述第十电容C10的另一端同时电连接至所述STM8S003F3芯片的第19引脚。本实施例中，所述第十电阻R10的阻值为10 KΩ，所述第九电阻R9的阻值近似等于所述第十电阻R10的阻值的一半。所述第九电容C9的电容值为0.1uF，所述第十电容C10的电容值为22 uF。

如图5所示，所述继电器驱动模块包括两个继电器，分别为用于控制所述蓄冷模块的第一继电器K1和用于控制所述制冷模块的第二继电器K2；所述第一继电器K1的线圈两端和所述第二继电器K2的线圈两端分别并联至第二二极管D2和第三二极管D3，所述第二二极管D2的阴极和第三二极管D3的阴极同时连接至所述第一稳压管78M12的输出引脚，所述第二二极管D2的阳极和第三二极管D3的阳极分别连接至第一NPN型三极管Q1的集电极和第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的基级依次电性连接至第三电阻R3、第四电阻R4与第六电容C6的并联（R4与C6并联后与R3串联）、及所述STM8S003F3芯片的第4引脚；第二NPN型三极管Q2的基级依次电连接至第五电阻R5、第六电阻R6与第八电容C8的并联（R6与C8并联后与R5串联）、及所述STM8S003F3芯片的第5引脚。本实施例中，所述第三电阻R3和所述第五电阻R5的阻值均为1 KΩ，所述第四电阻R4和第六电阻R6的阻值均为10 KΩ，所述第六电容C6和所述第八电容C8的电容值均为0.1uF。所述蓄冷模块包括一压缩机、一冷凝风扇和一冷凝水箱，所述第一继电器K1的常开触头与所述压缩机电连接；所述制冷模块包括一制冷风机，所述第二继电器K2的常开触头一端与所述制冷风机的第2引脚电性连接，同时与第七电容C7（所述第七电容C7的电容值为5 uF）串联接至所述制冷风机的第1引脚, 所述第二继电器K2的常开触头另一端与所述制冷风机的第3引脚接至外接市电电源220V。

所述冰蓄冷空调控制系统的工作流程是：（1）接入外接市电电源220V时，所述冰蓄冷空调控制系统开始工作，等待按键输入模块被操作；（2）启动所述蓄冷键S1后，所述微控制单元开启所述压缩机和所述冷凝风扇进入蓄冷模式，三个小时蓄冷模式结束后或者所述温度检测模块检测到所述冷凝水箱温度达到零下十五摄氏度后，第四发光二极管D4闪烁，蓄冷模式结束；（3）蓄冷模式结束后，空调用户可以开始制冷，启动所述制冷键S2后，所述微控制单元开启所述制冷模块进入制冷模式并不断输送冷风出来，当所述温度检测模块检测到所述冷凝水箱温度高于二摄氏度时，第三发光二极管D3闪烁，提示所述冷凝水箱的冷量不足。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.冰蓄冷空调控制系统，包括蓄冷模块、制冷模块以及用于控制所述蓄冷模块和所述制冷模块的控制模块，其特征在于：

所述控制模块包括微控制单元以及分别与所述微控制单元电性连接的电源供电模块、温度检测模块、继电器驱动模块、显示模块和按键输入模块，其中：所述微控制单元综合处理来自所述按键输入模块和所述温度检测模块的数据，同时控制所述继电器驱动模块并将处理后的数据显示到所述显示模块；所述按键输入模块用于向所述微控制单元中输入初始化设置命令及空调控制命令；所述温度检测模块用以实时检测所述蓄冷模块的温度；所述继电器驱动模块驱动所述蓄冷模块和所述制冷模块分别进行蓄冷模式和制冷模式；所述电源供电模块用于外接市电电源，并通过变压器为整个系统提供稳定电能供应。

2.如权利要求1所述的冰蓄冷空调控制系统，其特征在于：所述电源供电模块依次包括用于与外接市电电源电性连接的变压器，以及整流滤波电路、第一稳压管、两端并联在所述第一稳压管的输出端和接地端之间的第三电容、第二稳压管和两端并联在所述第二稳压管的输出端和接地端之间的第二电容；所述第一稳压管的输出端输出第一稳压，所述第一稳压供所述继电器驱动模块稳定工作；所述第二稳压管的输出端输出第二稳压，所述第二稳压供所述微控制单元稳定工作。

3.如权利要求2所述的冰蓄冷空调控制系统，其特征在于：所述微控制单元采用STM8S003F3芯片，所述STM8S003F3芯片的第8引脚同时通过第四电容、第五电容接地。

4.如权利要求3所述的冰蓄冷空调控制系统，其特征在于：所述显示模块包括分别与所述STM8S003F3芯片直接连接的第三发光二极管和第四发光二极管；所述第三发光二极管用以显示所述蓄冷模块处于工作状态，所述第四发光二极管用以显示所述制冷模块处于工作状态。

5.如权利要求3所述的冰蓄冷空调控制系统，其特征在于：所述按键输入模块包括与所述STM8S003F3芯片直接连接的三个控制键，分别为蓄冷键、制冷键和关机键。

6.如权利要求1至5任一所述的冰蓄冷空调控制系统，其特征在于：所述温度检测模块包括一温度传感器，所述温度传感器一端同时电性连接第九电容、第十电容和接地，所述温度传感器另一端同时电性连接第九电阻和第十电阻。

7.如权利要求5所述的冰蓄冷空调控制系统，其特征在于：所述继电器驱动模块包括两个继电器，分别为用于控制所述蓄冷模块的第一继电器和用于控制所述制冷模块的第二继电器。

8.如权利要求7所述的冰蓄冷空调控制系统，其特征在于：所述第一继电器的线圈两端和所述第二继电器的线圈两端分别并联至第二二极管和第三二极管，所述第二二极管和第三二极管的阴极同时连接至所述第一稳压管的输出端，所述第二二极管和第三二极管的阳极分别连接至第一NPN型三极管的集电极和第二NPN型三极管的集电极；第一NPN型三极管的基级依次电性连接至第三电阻、第四电阻与第六电容的并联、及所述STM8S003F3芯片；第二NPN型三极管的基级依次电性连接至第五电阻、第六电阻与第八电容的并联、及所述STM8S003F3芯片。

9.如权利要求7或8所述的冰蓄冷空调控制系统，其特征在于：所述蓄冷模块包括一压缩机和一冷凝风扇，所述第一继电器的常开触头与所述压缩机电连接；所述制冷模块包括一制冷风机，所述第二继电器的常开触头与所述制冷风机电连接。