CN217969515U - 一种变频空调控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频空调控制系统，包括空调机组和空调控制柜，所述空调机组包括滤波模块、变频模块、采集模块和空调负载，所述空调控制柜通过主电路依次与所述滤波模块、变频模块和空调负载进行连接，所述空调控制柜通过控制电路依次与所述采集模块和空调负载进行连接；本实用新型作为一种变频空调控制系统，能够使轨道空调系统模块化，便于扩展和维护，可广泛应用于空调控制系统技术领域。

Description

一种变频空调控制系统

技术领域

本实用新型涉及空调控制系统技术领域，尤其是一种变频空调控制系统。

背景技术

轨道车辆变频空调系统是专门用于铁路客运列车的一种特殊空调系统，随着技术的不断进步，研究空调系统控制的多样化来提升产品质量、降低成本。目前，轨道车辆空调系统逐步开始使用变频器对压缩机进行调速，以达到实现节能的目的，但是，相关技术将所有控制信号通过硬线采集的形式在空调控制单元中进行集中处理，这种集中控制方式提高了设计以及维护成本，不易于扩展和拆分。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种简单实用，模块化的变频空调控制系统。

一方面，本实用新型实施例提供了一种变频空调控制系统，所述系统包括空调机组和空调控制柜，所述空调机组包括滤波模块、变频模块、采集模块和空调负载，所述空调控制柜通过主电路依次与所述滤波模块、变频模块和空调负载进行连接，所述空调控制柜通过控制电路依次与所述采集模块和空调负载进行连接。

可选地，所述滤波模块包括通风机谐波滤波器、冷凝风机谐波滤波器和压缩机谐波滤波器，所述通风机谐波滤波器、所述冷凝风机谐波滤波器和所述压缩机谐波滤波器分别通过主电路与所述空调控制柜进行连接。

可选地，所述变频模块包括通风机变频器、冷凝风机变频器和压缩机变频器。

可选地，所述采集模块包括主体采集单元和扩展采集单元，其中，所述主体采集单元包括LPC1778芯片，所述扩展采集单元通过扩展口与所述主体采集单元进行连接。

可选地，所述空调负载包括压缩机、冷凝风机和通风机。

可选地，所述空调控制柜包括动力主控模块和通信控制模块，其中，所述动力主控模块通过主电路依次与所述滤波模块、变频模块和空调负载进行连接，所述通信控制模块通过控制电路依次与所述采集模块和空调负载进行连接；

所述动力主控模块，用于对所述空调机组进行供电；

所述通信控制模块，用于获取所述采集模块采集的数据，并根据控制指令对所述空调负载进行调控。

可选地，所述动力主控模块包括通风机断路器、冷凝风机断路器和压缩机断路器。

可选地，所述通信控制模块包括空调主控制器、触摸显示器和MVB网卡。

上述本实用新型实施例中的一个技术方案具有如下优点：本实用新型的实施例包括空调机组和空调控制柜，所述空调机组包括滤波模块、变频模块、采集模块和空调负载，所述空调控制柜通过主电路依次与所述滤波模块、变频模块和空调负载进行连接，所述空调控制柜通过控制电路依次与所述采集模块和空调负载进行连接；本实施例通过主电路上的滤波模块、变频模块以及控制电路上的采集模块等多个单元模块的结合，通过空调控制柜对空调负载进行控制，使变频空调控制系统模块化、可扩展、可拆分、易于维护。

附图说明

图1为本实用新型的一种变频空调控制系统的整体结构框图；

图2为本实用新型实施例的一种滤波模块和变频模块结构图；

图3为本实用新型实施例的一种采集模块结构图；

图4为本实用新型实施例的一种空调控制柜结构图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步解释和说明。

参照图1，本实用新型实施例提供了一种变频空调控制系统，所述系统包括空调机组和空调控制柜，所述空调机组包括滤波模块、变频模块、采集模块和空调负载，所述空调控制柜通过主电路依次与所述滤波模块、变频模块和空调负载进行连接，所述空调控制柜通过控制电路依次与所述采集模块和空调负载进行连接。

其中，本实用新型实施例一种系统安装与轨道车辆上，包括空调机组和空调控制柜，其中，空调机组包括滤波模块、变频模块、采集模块和空调负载。滤波模块用于滤除后级变频器工作时产生的干扰，防止污染车辆电网。变频模块用于通过内部整流-逆变产生需要的电压和频率给空调机组的通风机、冷凝风机、压缩机供电，进而为空调系统制冷或制热提供动力。采集模块用于获取当前空调机组的运行状态。空调负载用于对车厢环境进行制冷或制热。主电路中三相电AC380V从车厢内空调控制柜动力主控模块引出，通过车辆的中间连接线进入安装于车顶的空调机组，对空调机组进行供电。空调控制柜通过控制电路依次与采集模块和空调负载进行连接，通过采集模块获取当前空调负载的运行状态，并根据相应的控制指令对空调负载进行控制，控制电路采用RS485通信协议。需要注意的是，在本实用新型实施例中，当主电路失效时，可以通过DC110V的电源给通风机的变频模块供电，实现紧急通风供电功能。

进一步作为优选的实施方式，所述滤波模块包括通风机谐波滤波器、冷凝风机谐波滤波器和压缩机谐波滤波器，所述通风机谐波滤波器、所述冷凝风机谐波滤波器和所述压缩机谐波滤波器分别通过主电路与所述空调控制柜进行连接。

其中，滤波模块包含通风机谐波滤波器、冷凝风机谐波滤波器和压缩机谐波滤波器。各路电机负载单独供电，每一路增加断路器作为短路保护，而各电机谐波滤波器兼顾电磁兼容以及谐波治理功能，分别通过主电路与空调控制柜进行连接。

进一步作为优选的实施方式，所述变频模块包括通风机变频器、冷凝风机变频器和压缩机变频器。

参照图2，通风机变频器需具有AC380V/DC110V供电制式，每个通风机变频器相互隔离，正常有AC380V电源时采用AC380V，检测无AC380V电源时，采用DC110V进行紧急通风供电，DC110V供电时输出频率和电压需可调节。通风机变频器用于对通风机进行通电，当对两个通风机进行供电使，相互隔离，一个通风机过流或短路等故障，不影响另一个通风机运行，变频器输出端无需接触器、热继电器等保护元件。冷凝风机变频模块为选配模块，采用AC380V供电制式，对于两个冷凝风机供电，相互隔离，一个冷凝风机过流或短路等故障，不影响另一个冷凝风机运行，变频输出端无需接触器、热继电器等保护元件。在本实用新型实施例中，不选用该模块时为正常控制。压缩机变频模块采用AC380V供电制式，兼容异步式和直流无刷式压缩机的控制。

进一步作为优选的实施方式，所述采集模块包括主体采集单元和扩展采集单元，其中，所述主体采集单元包括LPC1778芯片，所述扩展采集单元通过扩展口与所述主体采集单元进行连接。

参照图3，本实用新型实施例通过采集模块获取当前空调机组的状态，对空调机组中所有数字量输入，如电流/电压模拟量输入、数字量输出、电流/电压/电阻模拟量输入等进行单独模块设计，可分主体采集单元和扩展采集单元两部分，其中主体采集模块用于采集和输出空调机组控制信号如高/低开关、电磁阀、压力传感器、温度传感器、风阀执行器等，并且具备LPC1778芯片，能独立编写逻辑控制程序。而扩展采集单元用于采集量的扩展，并通过MODBUS与主体模块进行通信。该扩展采集单元具体备采集和数据传输功能，可通过扩展口与主体采集模块进行数据传输。

进一步作为优选的实施方式，所述空调负载包括压缩机、冷凝风机和通风机。

其中，本实用新型实施例中的空调负载包括压缩机、冷凝风机和通风机，还可以包括其他设备，如送风机等。

进一步作为优选的实施方式，所述空调控制柜包括动力主控模块和通信控制模块，其中，所述动力主控模块通过主电路依次与所述滤波模块、变频模块和空调负载进行连接，所述通信控制模块通过控制电路依次与所述采集模块和空调负载进行连接；

所述动力主控模块，用于对所述空调机组进行供电；

所述通信控制模块，用于获取所述采集模块采集的数据，并根据控制指令对所述空调负载进行调控。

参照图4，在本实用新型实施例中，空调控制柜包括动力主控模块和通信控制模块，其中，动力主控模块通过主电路依次与滤波模块、变频模块和空调负载进行连接，通信控制模块通过控制电路依次与采集模块和空调负载进行连接。主电路为3相电AC380V，从车厢内空调控制柜动力主控模块引出，通过车辆的中间连接线进入车顶空调机组，进入滤波模块滤除由于后级变频器工作时产生的干扰，防止污染车辆电网，然后进入变频模块；变频模块通过内部整流-逆变产生需要的电压和频率给空调机组的通风机、冷凝风机、压缩机供电，进而为空调系统制冷或制热提供动力。当主电路失效时，通过DC110V的电源给通风机的变频模块供电，实现紧急通风供电功能。本实用新型实施例通过采集模块获取当前空调的运行状态，通过RS458通信反馈到车厢内空调主控制器，空调主控制器依据空调系统预先设定的控制逻辑进行计算，输出相应工作信号，并通过RS458通信下达到空调机组执行相应动作。空调系统在本地通过主控模块以RS485的方式与触摸显示器进行通信，实现数据显示和本地控制功能；通过MVB网卡，实现在车辆司机室空调状态显示和整列空调系统的集中控制功能。

综上所述，相较于现有技术，本实用新型具有以下优点：本实施例通过对空调系统进行功能模块化，通过主电路上的滤波模块、变频模块以及控制电路上的采集模块等多个单元模块的结合，通过空调控制柜对空调负载进行控制，使轨道空调系统模块化、可扩展、可拆分、易于维护。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型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 (8)

1.一种变频空调控制系统，其特征在于：所述系统包括空调机组和空调控制柜，所述空调机组包括滤波模块、变频模块、采集模块和空调负载，所述空调控制柜通过主电路依次与所述滤波模块、变频模块和空调负载进行连接，所述空调控制柜通过控制电路依次与所述采集模块和空调负载进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种变频空调控制系统，其特征在于：所述滤波模块包括通风机谐波滤波器、冷凝风机谐波滤波器和压缩机谐波滤波器，所述通风机谐波滤波器、所述冷凝风机谐波滤波器和所述压缩机谐波滤波器分别通过主电路与所述空调控制柜进行连接。

3.根据权利要求1所述的一种变频空调控制系统，其特征在于：所述变频模块包括通风机变频器、冷凝风机变频器和压缩机变频器。

4.根据权利要求1所述的一种变频空调控制系统，其特征在于：所述采集模块包括主体采集单元和扩展采集单元，其中，所述主体采集单元包括LPC1778芯片，所述扩展采集单元通过扩展口与所述主体采集单元进行连接。

5.根据权利要求1所述的一种变频空调控制系统，其特征在于：所述空调负载包括压缩机、冷凝风机和通风机。

6.根据权利要求1所述的一种变频空调控制系统，其特征在于：所述空调控制柜包括动力主控模块和通信控制模块，其中，所述动力主控模块通过主电路依次与所述滤波模块、变频模块和空调负载进行连接，所述通信控制模块通过控制电路依次与所述采集模块和空调负载进行连接。

7.根据权利要求6所述的一种变频空调控制系统，其特征在于：所述动力主控模块包括通风机断路器、冷凝风机断路器和压缩机断路器。

8.根据权利要求6所述的一种变频空调控制系统，其特征在于：所述通信控制模块包括空调主控制器、触摸显示器和MVB网卡。

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