CN220606098U - 一种电加热电路和r290热泵 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电加热电路和R290热泵，本申请涉及电加热控制技术领域。电加热电路包括控制器、低压电源、高压电源、防爆继电器模块和电加热模块；高压电源的电压高于低压电源的电压；电加热模块包括加热器；防爆继电器模块包括触点开关和线圈；线圈、控制器和低压电源串联；线圈用于控制触点开关的通断；触点开关、加热器和高压电源串联。由于采用了防爆继电器代替普通的大电流继电器，增强了电加热电路的防爆性能，能应用于对防爆有更高要求的设备。

Description

一种电加热电路和R290热泵

技术领域

本申请涉及电加热控制技术领域，尤其涉及电加热电路和R290热泵。

背景技术

目前普通热泵的9kw电加热都采用三相电源供电、交流接触器控制电加热电源开断的方案。

图1展示了普通热泵的9kw电加热电路，小电流继电器Y1的线圈一端接12V低压电源，另一端连接到MCU控制的一个端口MCU_1，MCU通过控制小电流继电器Y1进而控制大电流继电器Y2的线圈是否通电，进而控制加热器H1是否通电。其中还可以串联一个限温器U1。大电流继电器Y2是38A交流接触器，它的线圈需要火线上的电压导通实现吸合开关的作用，因此设置了小电流继电器Y1。

但如果对于对防爆有更高要求的设备，例如R290机型的热泵，交流接触器为非密封防爆器件、不满足防爆要求。

因此，如何增强电加热电路的防爆性能，以应用于对防爆有更高要求的设备，是需要解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电加热电路和R290热泵，以增强电加热电路的防爆性能。

为实现上述目的，本申请实施例采取了如下技术方案。

第一方面，本申请实施例提供一种电加热电路，包括控制器、低压电源、高压电源、防爆继电器模块和电加热模块；所述高压电源的电压高于所述低压电源的电压；所述电加热模块包括加热器；所述防爆继电器模块包括触点开关和线圈；

所述线圈、控制器和低压电源串联；所述线圈用于控制所述触点开关的通断；所述触点开关、加热器和高压电源串联。

可选地，所述电加热模块还包括限温器；所述限温器、所述线圈、控制器和低压电源串联；所述限温器用于在所述电加热模块过热时断开。

可选地，所述高压电源包括火线和零线；

所述触点开关的第一端连接火线，所述触点开关的第二端连接所述加热器的第一端，所述加热器的第二端连接零线。

可选地，所述火线包括第一相火线、第二相火线和第三相火线；所述防爆继电器模块包括第一防爆继电器、第二防爆继电器和第三防爆继电器；

所述第一防爆继电器包括第一开关和第一线圈；

所述第二防爆继电器包括第二开关和第二线圈；

所述第三防爆继电器包括第三开关和第三线圈；

所述加热器包括第一加热器、第二加热器和第三加热器；

所述第一开关的第一端连接所述第一相火线，所述第一开关的第二端连接所述第一加热器的第一端；

所述第二开关的第一端连接所述第二相火线，所述第二开关的第二端连接所述第二加热器的第一端；

所述第三开关的第一端连接所述第三相火线，所述第三开关的第二端连接所述第三加热器的第一端；

所述第一加热器的第二端、第二加热器的第二端和第三加热器的第二端均连接所述零线；

所述第一线圈、所述第二线圈和第三线圈并联之后与所述控制器和所述低压电源串联。

可选地，所述电加热模块还包括限温器；所述限温器用于在所述电加热模块过热时断开；所述限温器与并联的所述第一线圈、所述第二线圈和第三线圈串联。

可选地，防爆继电器模块包括第一继电器组和第二继电器组；所述电加热模块包括第一加热器组和第二加热器组；

所述第一继电器组的线圈、所述控制器的第一信号端和所述低压电源串联；

所述第二继电器组的线圈、所述控制器的第二信号端和所述低压电源串联；

所述第一继电器组的触点开关、所述第一加热器组和高压电源串联；

所述第二继电器组的触点开关、所述第二加热器组和高压电源串联。

可选地，所述火线包括第一相火线、第二相火线和第三相火线；

所述第一继电器组包括第一防爆继电器、第二防爆继电器和第三防爆继电器；

所述第二继电器组包括第四防爆继电器、第五防爆继电器和第六防爆继电器；

所述第一防爆继电器包括第一开关和第一线圈；

所述第二防爆继电器包括第二开关和第二线圈；

所述第三防爆继电器包括第三开关和第三线圈；

所述第四防爆继电器包括第四开关和第四线圈；

所述第五防爆继电器包括第五开关和第五线圈；

所述第六防爆继电器包括第六开关和第六线圈；

所述第一加热器组包括第一加热器、第二加热器和第三加热器；

所述第二加热器组包括第四加热器、第五加热器和第六加热器；

所述第一开关的第一端连接所述第一相火线，所述第一开关的第二端连接所述第一加热器的第一端；

所述第二开关的第一端连接所述第二相火线，所述第二开关的第二端连接所述第二加热器的第一端；

所述第三开关的第一端连接所述第三相火线，所述第三开关的第二端连接所述第三加热器的第一端；

所述第四开关的第一端连接所述第一相火线，所述第四开关的第二端连接所述第四加热器的第一端；

所述第五开关的第一端连接所述第二相火线，所述第五开关的第二端连接所述第五加热器的第一端；

所述第六开关的第一端连接所述第三相火线，所述第六开关的第二端连接所述第六加热器的第一端；

所述第一加热器的第二端、第二加热器的第二端、第三加热器的第二端、所述第四加热器的第二端、所述第五加热器的第二端和所述第六加热器的第二端均连接所述零线；

所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈并联之后与所述控制器的第一信号端和所述低压电源串联；

所述第四线圈、所述第五线圈和所述第六线圈并联之后与所述控制器的第二信号端和所述低压电源串联。

可选地，所述电加热模块还包括限温器；所述限温器用于在所述电加热模块过热时断开；

所述第一线圈的第一端、所述第二线圈的第一端和第三线圈的第一端均连接所述控制器的第一信号端；

所述第四线圈的第一端、所述第五线圈的第一端和所述第六线圈的第一端均连接所述控制器的第二信号端；

所述第一线圈的第二端、所述第二线圈的第二端、第三线圈的第二端、所述第四线圈的第二端、所述第五线圈的第二端和所述第六线圈的第二端均连接所述限温器的第一端，所述限温器的第二端连接所述低压电源。

可选地，所述第一加热器、所述第二加热器和所述第三加热器的额定功率相同；

所述第四加热器、所述第五加热器和所述第六加热器的额定功率相同；

所述第一加热器和所述第四加热器的额定功率不同。

第二方面，本申请实施例提供一种R290热泵，包括第一方面的电加热电路。

相对于现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供的电加热电路，采用防爆继电器代替普通的大电流继电器，增强电加热电路的防爆性能，能应用于对防爆有更高要求的设备。而且防爆继电器的线圈直接与控制器和低压电源形成回路，避免了用小继电器来导通防爆继电器的线圈而需要更多小继电器。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术中的电加热电路图；

图2为本申请实施例提供的一种电加热电路示意图；

图3为本申请实施例提供的一种在图2的基础上增设限温器的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种星形接法的电加热电路示意图；

图5为本申请实施例提供的一种在图4的基础上增设限温器的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种具有两组加热器的电加热电路示意图；

图7为本申请实施例提供的一种在图6的基础上增设限温器的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

现有的电加热电路如图1，采用38A交流接触器，不满足防爆要求。

为了增强电加热电路的防爆性能，如图2，本申请实施例提供了一种电加热电路，包括控制器、低压电源、高压电源、防爆继电器模块11和电加热模块12。防爆继电器模块11包括触点开关和线圈；线圈用于控制触点开关的通断。电加热模块包括加热器R。高压电源的电压高于低压电源的电压，高压电源可以是火线和零线，低压电源可以是12V，控制器端口MCU_1可以是12V高电平或0V低电平或高阻态等输出方式来控制。

线圈、控制器和低压电源串联；触点开关、加热器和高压电源串联。

相比于图1的电加热电路使用380V的交流接触器，本电加热电路的有益效果在于，采用大电流密封的防爆继电器代替普通的大电流继电器增强了电加热电路的防爆性能，能应用于对防爆有更高要求的设备。而且防爆继电器的线圈直接与控制器和低压电源形成回路，避免了用小继电器来导通防爆继电器的线圈而需要更多小继电器。

还可以进一步在防爆继电器的线圈的回路中串联一个限温器，限温器用于在电加热模块过热时断开，进而防爆继电器的线圈断电、防爆继电器的开关断开，让加热器断电不再加热，能够起到限制温度不过高的作用。如图3，电加热模块还包括限温器U1；限温器U1、线圈、控制器和低压电源串联。

本电加热电路可以采用三相电，从而达到更高的加热功率，图4展示了一种应用于三相交流电的实施方式。火线包括第一相火线L1、第二相火线L2和第三相火线L3。防爆继电器模块11包括第一防爆继电器、第二防爆继电器和第三防爆继电器。每个防爆继电器包括一个线圈和一个触点开关，每个防爆继电器的线圈用于控制这个防爆继电器的触点开关的通断。具体地：

第一防爆继电器包括第一开关S11和第一线圈111；

第二防爆继电器包括第二开关S12和第二线圈112；

第三防爆继电器包括第三开关S13和第三线圈113。

对应于第一相火线L1、第二相火线L2和第三相火线L3，加热器R包括第一加热器R11、第二加热器R12和第三加热器R13。

图4中的连接关系可以参考以下文字描述：

第一开关S11的第一端连接第一相火线L1，第一开关S11的第二端连接第一加热器R11的第一端；

第二开关S12的第一端连接第二相火线L2，第二开关S12的第二端连接第二加热器R12的第一端；

第三开关S13的第一端连接第三相火线L3，第三开关S13的第二端连接第三加热器R13的第一端；

第一加热器R11的第二端、第二加热器R12的第二端和第三加热器R13的第二端均连接零线N；

第一线圈111、第二线圈112和第三线圈113并联之后与控制器和低压电源串联。

在图4的基础上，还可以增加限温器如图5，限温器U1与并联的第一线圈111、第二线圈112和第三线圈113串联。

以上实施方式只说明了一个控制信号的情况，还可以有多个控制信号，多个控制信号对应不同的加热器，从而实现多种加热功率。

对应地可以设置多个继电器组，每组继电器对应特定的一个或几个加热器。例如防爆继电器模块包括第一继电器组和第二继电器组；电加热模块包括第一加热器组和第二加热器组。那么相应的连接关系为：

第一继电器组的线圈、控制器的第一信号端MCU_1和低压电源串联；

第二继电器组的线圈、控制器的第二信号端MCU_2和低压电源串联；

第一继电器组的触点开关、第一加热器组和高压电源串联；

第二继电器组的触点开关、第二加热器组和高压电源串联。

对于三相交流电的实施方式，以上每一组继电器由三个继电器与三相线对应，每个继电器对应一个加热器。即火线包括第一相火线L1、第二相火线L2和第三相火线L3；第一继电器组包括第一防爆继电器、第二防爆继电器和第三防爆继电器；第二继电器组包括第四防爆继电器、第五防爆继电器和第六防爆继电器。如图6，每个防爆继电器都有一个线圈和一个触点开关，具体地：

第一防爆继电器包括第一开关S11和第一线圈111；

第二防爆继电器包括第二开关S12和第二线圈112；

第三防爆继电器包括第三开关S13和第三线圈113；

第四防爆继电器包括第四开关S21和第四线圈211；

第五防爆继电器包括第五开关S22和第五线圈212；

第六防爆继电器包括第六开关S23和第六线圈213。

对应地，每组加热器是三个加热器，从而对应三相交流电：

第一加热器组包括第一加热器R11、第二加热器R12和第三加热器R13；

第二加热器组包括第四加热器R21、第五加热器R22和第六加热器R23。

图6中的连接关系可以参考以下文字描述：

第一开关S11的第一端连接第一相火线L1，第一开关S11的第二端连接第一加热器R11的第一端；

第二开关S12的第一端连接第二相火线L2，第二开关S12的第二端连接第二加热器R12的第一端；

第三开关S13的第一端连接第三相火线L3，第三开关S13的第二端连接第三加热器R13的第一端；

第四开关S21的第一端连接第一相火线L1，第四开关S21的第二端连接第四加热器R21的第一端；

第五开关S22的第一端连接第二相火线L2，第五开关S22的第二端连接第五加热器R22的第一端；

第六开关S23的第一端连接第三相火线L3，第六开关S23的第二端连接第六加热器R23的第一端；

第一加热器R11的第二端、第二加热器R12的第二端、第三加热器R13的第二端、第四加热器R21的第二端、第五加热器R22的第二端和第六加热器R23的第二端均连接零线N；

第一线圈111、第二线圈112和第三线圈113并联之后与控制器的第一信号端MCU_1和低压电源串联；

第四线圈211、第五线圈212和第六线圈213并联之后与控制器的第二信号端MCU_2和低压电源串联。

在图6的基础上，还可以增设限温器如图7，图7中，关于限温器的连接关系可以参考以下文字描述：

第一线圈111的第一端、第二线圈112的第一端和第三线圈113的第一端均连接控制器的第一信号端MCU_1；

第四线圈211的第一端、第五线圈212的第一端和第六线圈213的第一端均连接控制器的第二信号端MCU_2；

第一线圈111的第二端、第二线圈112的第二端、第三线圈113的第二端、第四线圈211的第二端、第五线圈212的第二端和第六线圈213的第二端均连接限温器U1的第一端，限温器U1的第二端连接低压电源。

图7中的加热器构成星形连接：第一加热器R11、第二加热器R12和第三加热器R13的额定功率相同；第四加热器R21、第五加热器R22和第六加热器R23的额定功率相同。相比图1的三角形接法，降低了峰值电流。

第一加热器R11和第四加热器R21的额定功率可以相同，那么可以产生两种加热功率：(1)控制一组加热器加热、(2)控制两组加热器加热。

第一加热器R11和第四加热器R21的额定功率可以不同，例如第一加热器的额定功率为1kW，第四加热器为2kW，那么可以产生3种加热功率：(1)控制第一加热器组加热实现3kW、(2)控制第二加热器组加热实现6kW、(3)控制两组加热器加热实现9kW。

基于上述实施例，本申请实施例还提供一种R290热泵或空调器，包括上述的电加热电路。

以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电加热电路，其特征在于，包括控制器、低压电源、高压电源、防爆继电器模块(11)和电加热模块(12)；所述高压电源的电压高于所述低压电源的电压；所述电加热模块包括加热器(R)；所述防爆继电器模块(11)包括触点开关和线圈；

所述线圈、控制器和低压电源串联；所述线圈用于控制所述触点开关的通断；所述触点开关、加热器和高压电源串联。

2.如权利要求1所述的电加热电路，其特征在于，所述电加热模块还包括限温器(U1)；所述限温器(U1)、所述线圈、控制器和低压电源串联；所述限温器(U1)用于在所述电加热模块过热时断开。

3.如权利要求1所述的电加热电路，其特征在于，所述高压电源包括火线(L)和零线(N)；

所述触点开关的第一端连接火线(L)，所述触点开关的第二端连接所述加热器(R)的第一端，所述加热器(R)的第二端连接零线(N)。

4.如权利要求3所述的电加热电路，其特征在于，所述火线包括第一相火线(L1)、第二相火线(L2)和第三相火线(L3)；所述防爆继电器模块(11)包括第一防爆继电器、第二防爆继电器和第三防爆继电器；

所述第一防爆继电器包括第一开关(S11)和第一线圈(111)；

所述第二防爆继电器包括第二开关(S12)和第二线圈(112)；

所述第三防爆继电器包括第三开关(S13)和第三线圈(113)；

所述加热器(R)包括第一加热器(R11)、第二加热器(R12)和第三加热器(R13)；

所述第一开关(S11)的第一端连接所述第一相火线(L1)，所述第一开关(S11)的第二端连接所述第一加热器(R11)的第一端；

所述第二开关(S12)的第一端连接所述第二相火线(L2)，所述第二开关(S12)的第二端连接所述第二加热器(R12)的第一端；

所述第三开关(S13)的第一端连接所述第三相火线(L3)，所述第三开关(S13)的第二端连接所述第三加热器(R13)的第一端；

所述第一加热器(R11)的第二端、第二加热器(R12)的第二端和第三加热器(R13)的第二端均连接所述零线(N)；

所述第一线圈(111)、所述第二线圈(112)和第三线圈(113)并联之后与所述控制器和所述低压电源串联。

5.如权利要求4所述的电加热电路，其特征在于，所述电加热模块还包括限温器(U1)；所述限温器(U1)用于在所述电加热模块过热时断开；所述限温器(U1)与并联的所述第一线圈(111)、所述第二线圈(112)和第三线圈(113)串联。

6.如权利要求3所述的电加热电路，其特征在于，防爆继电器模块包括第一继电器组和第二继电器组；所述电加热模块包括第一加热器组和第二加热器组；

所述第一继电器组的线圈、所述控制器的第一信号端(MCU_1)和所述低压电源串联；

所述第二继电器组的线圈、所述控制器的第二信号端(MCU_2)和所述低压电源串联；

所述第一继电器组的触点开关、所述第一加热器组和高压电源串联；

所述第二继电器组的触点开关、所述第二加热器组和高压电源串联。

7.如权利要求6所述的电加热电路，其特征在于，所述火线包括第一相火线(L1)、第二相火线(L2)和第三相火线(L3)；

所述第一继电器组包括第一防爆继电器、第二防爆继电器和第三防爆继电器；

所述第二继电器组包括第四防爆继电器、第五防爆继电器和第六防爆继电器；

所述第一防爆继电器包括第一开关(S11)和第一线圈(111)；

所述第二防爆继电器包括第二开关(S12)和第二线圈(112)；

所述第三防爆继电器包括第三开关(S13)和第三线圈(113)；

所述第四防爆继电器包括第四开关(S21)和第四线圈(211)；

所述第五防爆继电器包括第五开关(S22)和第五线圈(212)；

所述第六防爆继电器包括第六开关(S23)和第六线圈(213)；

所述第一加热器组包括第一加热器(R11)、第二加热器(R12)和第三加热器(R13)；

所述第二加热器组包括第四加热器(R21)、第五加热器(R22)和第六加热器(R23)；

所述第一开关(S11)的第一端连接所述第一相火线(L1)，所述第一开关(S11)的第二端连接所述第一加热器(R11)的第一端；

所述第二开关(S12)的第一端连接所述第二相火线(L2)，所述第二开关(S12)的第二端连接所述第二加热器(R12)的第一端；

所述第三开关(S13)的第一端连接所述第三相火线(L3)，所述第三开关(S13)的第二端连接所述第三加热器(R13)的第一端；

所述第四开关(S21)的第一端连接所述第一相火线(L1)，所述第四开关(S21)的第二端连接所述第四加热器(R21)的第一端；

所述第五开关(S22)的第一端连接所述第二相火线(L2)，所述第五开关(S22)的第二端连接所述第五加热器(R22)的第一端；

所述第六开关(S23)的第一端连接所述第三相火线(L3)，所述第六开关(S23)的第二端连接所述第六加热器(R23)的第一端；

所述第一加热器(R11)的第二端、第二加热器(R12)的第二端、第三加热器(R13)的第二端、所述第四加热器(R21)的第二端、所述第五加热器(R22)的第二端和所述第六加热器(R23)的第二端均连接所述零线(N)；

所述第一线圈(111)、所述第二线圈(112)和所述第三线圈(113)并联之后与所述控制器的第一信号端(MCU_1)和所述低压电源串联；

所述第四线圈(211)、所述第五线圈(212)和所述第六线圈(213)并联之后与所述控制器的第二信号端(MCU_2)和所述低压电源串联。

8.如权利要求7所述的电加热电路，其特征在于，所述电加热模块还包括限温器(U1)；所述限温器(U1)用于在所述电加热模块过热时断开；

所述第一线圈(111)的第一端、所述第二线圈(112)的第一端和第三线圈(113)的第一端均连接所述控制器的第一信号端(MCU_1)；

所述第四线圈(211)的第一端、所述第五线圈(212)的第一端和所述第六线圈(213)的第一端均连接所述控制器的第二信号端(MCU_2)；

所述第一线圈(111)的第二端、所述第二线圈(112)的第二端、第三线圈(113)的第二端、所述第四线圈(211)的第二端、所述第五线圈(212)的第二端和所述第六线圈(213)的第二端均连接所述限温器(U1)的第一端，所述限温器(U1)的第二端连接所述低压电源。

9.如权利要求7所述的电加热电路，其特征在于，所述第一加热器(R11)、所述第二加热器(R12)和所述第三加热器(R13)的额定功率相同；

所述第四加热器(R21)、所述第五加热器(R22)和所述第六加热器(R23)的额定功率相同；

所述第一加热器(R11)和所述第四加热器(R21)的额定功率不同。

10.一种R290热泵，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的电加热电路。