一种空调器的电加热器控制装置及控制方法与流程

本发明涉及空调器的控制领域，尤其是一种空调器的电加热器控制装置及控制方法。

背景技术：

在异常激烈的市场竞争中, 成本是各个行业的取胜之道，空调也不例外。目前空调厂家为弥补制热效果不理想情况，在设计中都增加低成本的电加热器部件。然而此部件工作时为高温体，干烧易引起火灾。为避免着火情况，各空调厂家在控制上都是通过双继电器和单片机的两个I/O口分别来控制火线和零线，以保证安全性。而对于其它负载的控制，也都采用单路和单I/O口来控制，这样不但浪费单片机本身的内在资源，也会导致整个设计成本的上升。

申请号CN201210356884.5的发明专利公开了一种用于空调器辅助电加热器的控制装置，包括电流互感器（10）、电加热器（6）、微处理器（MCU）、继电器一（5）、继电器二（4），其中，继电器一和继电器二的输入端分别连接在微处理器的不同芯片管脚上；继电器一的输出端、继电器二的输出端、电加热器均串联在电源的火线（L）和零线（N）间的电路上，并共同形成电加热器供电回路（1）；电加热器供电回路（1）穿过上述电流互感器（10）的一次侧（11），电流互感器的二次侧（12）和微处理器相连接。该发明有效提高了空调器的安全性能。但是制造成较高，且导致单片机内在资源的浪费。

技术实现要素：

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题在于提供一种不仅能提高安全可靠性且能有效降低空调器的制造成本、提高单片机的内在资源利用率的空调器的电加热器控制装置及其控制方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种空调器的电加热器控制装置，包括电加热器、四通阀、单片机、保险管、交流电源、第一驱动模块、第二驱动模块、直流电源、第一继电器和第二继电器， 所述的电加热器的火线和四通阀的火线连接，电加热器的火线的和交流电源的火线的连接或者断开通过第一继电器上的衔铁的吸合或者断开来控制；所述的交流电源的零线和四通阀的零线连接；所述的交流电源的零线和电加热器的零线的连接或者断开通过第二继电器上的衔铁的吸合或者断开来控制。

作为本发明空调器的电加热器控制装置的又一种优选，四通阀的火线和电加热器的零线之间设置保险管。

作为本发明空调器的电加热器控制装置的又一种优选，第一继电器5的输入端S3和S4分别连接在直流电源和单片机的芯片管脚I/O1上, 第二继电器4的输入端S1和 S2分别连接在直流电源和单片机的芯片管脚I/O2上。

作为本发明空调器的电加热器控制装置的又一种优选，第一继电器5的输入S4端和单片机的芯片管脚I/O1之间有一个第一驱动模块Q1，第二继电器4的输入端S2和单片机的芯片管脚I/O2之间有一个第二驱动模块Q2，驱动模块能够有效防止继电器通断状态切换时产生的反向电压可能造成单片机的损坏。

本发明提供了一种空调器的电加热器控制方法，该控制方法步骤如下：

步骤一，给单片机的芯片管脚输入一个高电平或者低电平；

步骤二，根据芯片管脚I/O1输入高电平或者低电平来控制第一继电器5上的衔铁是否吸合；根据芯片管脚I/O2输入高电平或者低电平来决定第二继电器4上的衔铁是否吸合；

步骤三，根据第一继电器5上的衔铁是否吸合来决定电加热器的火线和交流电源的火线连通或断开，根据第二继电器4上的衔铁是否吸合来决定电加热器的零线和交流电源的零线连通或断开；

步骤四，根据电加热器的火线和交流电源的火线的连通或断开、电加热器的零线和交流电源的零线连通或断开，四通阀和电加热器执行相应的开或关。

作为本发明空调器的电加热器控制装置控制方法的又一种优选，在该方法的步骤二中：

芯片管脚I/O1输入一个高电平，第一继电器5上的衔铁断开；

芯片管脚I/O1输入一个低电平，第一继电器5上的衔铁吸合；

芯片管脚I/O2输入一个高电平，第二继电器4上的衔铁断开；

芯片管脚I/O2输入一个低电平，第二继电器4上的衔铁吸合。

作为本发明空调器的电加热器控制装置控制方法的又一种优选，在该方法的步骤三中：

第一继电器5上的衔铁断开，则电加热器的火线和交流电源的火线断开；

第一继电器5上的衔铁吸合，则电加热器的火线和交流电源的火线连通；

第二继电器4上的衔铁断开，则电加热器的零线和交流电源的零线断开；

第二继电器4上的衔铁吸合，则电加热器的零线和交流电源的零线连通。

作为本发明空调器的电加热器控制装置的控制方法的另一种优选，该方法的步骤四中：

电加热器的火线和交流电源的火线断开，电加热器的零线和交流电源的零线连通，则四通阀关，电加热器关；

电加热器的火线和交流电源的火线断开，电加热器的零线和交流电源的零线断开，则四通阀关，电加热器关；

电加热器的火线和交流电源的火线连通，电加热器的零线和交流电源的零线断开，则四通阀开，电加热器关；

电加热器的火线和交流电源的火线连通，电加热器的零线和交流电源的零线连通，则四通阀开，电加热器开。

综上所述，本发明与现有技术的优点如下：

对比现有技术通过两只继电器和单片机的两个I/O口来控制电加热器火线和电加热器零线两路负载，本发明采用两只继电器和单片机的两个I/O口来控制电加热器火线、电加热器零线、四通阀三路负载，不仅有效减少了电加热器控制装置的生产成本，而且提高了单片机I/O的利用率。

附图说明

图1位本发明的原理示意图。

图2位本发明第一实施例的流程示意图。

图3位本发明第二实施例的流程示意图。

图4位本发明第三实施例的流程示意图。

图5位本发明第四实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案以及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，第一继电器5的输入端S3与12V直流电源连接，输入端S4与单片机6的芯片管脚I/O1连接，输入端S4和单片机6的芯片管脚I/O1之间接有第一驱动模块Q1，第一驱动模块Q1能够有效防止继电器通断状态切换时产生的反向电压可能造成单片机的损坏。当单片机6给芯片管脚I/O1提供一个低电平时，第一继电器5的衔铁（K7，K8）吸合，否则第一继电器5的衔铁（K7，K8）断开；同理，第二继电器4的输入端S1与12V直流电源连接，输入端S2与单片机6的芯片管脚I/O2连接，输入端S2和单片机6的芯片管脚I/O2之间接有第二驱动模块Q2，第二驱动模块Q2能够有效防止继电器通断状态切换时产生的反向电压可能造成单片机的损坏。当单片机6给芯片管脚I/O2提供一个低电平时，第一继电器5的衔铁（K5，K6）吸合，否则第一继电器5的衔铁（K5，K6）断开。交流电源1的火线AC-L通过第一继电器5的衔铁（K7，K8）与电加热器2的火线H-L、四通阀3的火线V-L保持连通或者断开，四通阀3的火线V-L与交流电源1的火线AC-L的连接段设置一个保险管F，因为四通阀的阻值较小，当经过的电流比较大时，该四通阀就容易烧掉，当通过四通阀3的电流较大时所述保险管F可以有效保护四通阀。交流电源1的零线AC-N和四通阀3的零线固定连接，因为电加热器2的阻值比较大，工作时温度非常高，干烧易引起火灾，所以电加热器2的零线H-N不能固定连接在交流电源1的零线AC-N上，电加热器2的零线H-N通过第二继电器4的衔铁（K5，K6）与交流电源1的零线AC-N保持连接或者断开。

图1和图2示出了本发明空调器的电加热器控制装置及其控制方法的第一种实施方式。

上电后，第一继电器5的输入端S3接收到一个12V的电压，此时给单片机6的芯片管脚I/O1输入高电平，则第一继电器5不导通，保持在一个断开状态，即第一继电器5内部的衔铁（K7,K8）保持断开状态。继第一继电器5内部的衔铁（K7,K8）断开，则表示交流电源火线AC-L与电加热器火线H-L、四通阀火线V-L保持断开状态，则电加热器火线H-L、四通阀V-L不通电。

同时，第二继电器4的输入端S1接收到一个12V的电压，此时给单片机6的芯片管脚I/O2输入低电平，则第二继电器4导通，保持在一个吸合状态，即第二继电器4内部的衔铁（K5,K6）保持吸合状态。继第二继电器4内部的衔铁（K5,K6）吸合则表示交流电源零线线AC-N与电加热器零线H-N保持连通状态，则电加热器零线H-N通电。

四通阀零线V-N和交流电源AC-N固定连接，则四通阀零线V-N通电。

电加热器火线H-L、四通阀V-L不通电，电加热器零线H-N通电，四通阀零线V-N通电，则电加热器2和四通阀3处于关闭状态。

图1和图3示出了本发明空调器的电加热器控制装置及其控制方法的第二种实施方式。

上电后，第一继电器5的输入端S3接收到一个12V的电压，此时给单片机6的芯片管脚I/O1输入高电平，则第一继电器5不导通，保持在一个断开状态，即第一继电器5内部的衔铁（K7,K8）保持断开状态。第一继电器5内部的衔铁（K7,K8）断开，则表示交流电源火线AC-L与电加热器火线H-L、四通阀火线V-L保持断开状态，则电加热器火线H-L、四通阀V-L不通电。

同时，第二继电器4的输入端S1接收到一个12V的电压，此时给单片机6的芯片管脚I/O2输入高电平，则第二继电器4不导通，保持在一个断开状态，即第二继电器4内部的衔铁（K5,K6）保持断开状态。第二继电器4内部的衔铁（K5,K6）断开，则表示交流电源火线AC-N与电加热器零线H-N保持断开状态，则电加热器零线H-N不通电。

四通阀零线V-N和交流电源AC-N固定连接，则四通阀零线V-N通电。

电加热器火线H-L、四通阀V-L不通电，电加热器零线H-N不通电，四通阀零线V-N通电，则电加热器2和四通阀3处于关闭状态。

图1和图4示出了本发明空调器的电加热器控制装置及其控制方法的第三种实施方式。

上电后，第一继电器5的输入端S3接收到一个12V的电压，此时给单片机6的芯片管脚I/O1输入低电平，则第一继电器5导通，保持在一个吸合状态，即第一继电器5内部的衔铁（K7,K8）保持吸合状态。第一继电器5内部的衔铁（K7,K8）吸合，则表示交流电源火线AC-L与电加热器火线H-L、四通阀火线V-L保持连通状态，则电加热器火线H-L、四通阀V-L通电。

同时，第二继电器4的输入端S1接收到一个12V的电压，此时给单片机6的芯片管脚I/O2输入高电平，则第二继电器4不导通，保持在一个断开状态，即第二继电器4内部的衔铁（K5,K6）保持断开状态。第二继电器4内部的衔铁（K5,K6）断开，则表示交流电源零线AC-N与电加热器零线H-N保持断开状态，则电加热器零线H-N不通电。

四通阀零线V-N和交流电源AC-N固定连接，则四通阀零线V-N通电。

电加热器火线H-L、四通阀V-L通电，电加热器零线H-N不通电，四通阀零线V-N通电，则电加热器处于关闭状态，四通阀处于开启状态。

图1和图5示出了本发明空调器的电加热器控制装置及其控制方法的第四种实施方式。

上电后，第一继电器5的输入端S3接收到一个12V的电压，此时给单片机6的芯片管脚I/O1输入低电平，则第一继电器5导通，保持在一个吸合状态，即第一继电器5内部的衔铁（K7,K8）保持吸合状态。第一继电器5内部的衔铁（K7,K8）吸合，则表示交流电源火线AC-L与电加热器火线H-L、四通阀火线V-L保持连通状态，则电加热器火线H-L、四通阀火线V-L通电。

同时，第二继电器4的输入端S1接收到一个12V的电压，此时给单片机6的芯片管脚I/O1输入低电平，则第二继电器4导通，保持在一个吸合状态，即第二继电器4内部的衔铁（K5,K6）保持吸合状态。第二继电器4内部的衔铁（K5,K6）吸合则表示交流电源零线AC-N与电加热器零线H-N保持连通状态，则电加热器零线H-N通电。

四通阀零线V-N和交流电源AC-N固定连接，则四通阀零线V-N通电。

电加热器火线H-L、四通阀V-L通电，电加热器零线H-N、四通阀零线V-N通电，则电加热器、四通阀都处于开启状态。

以上所述仅为本发明的优选实例，所述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，对于本领域的技术人员而言，本发明可以由各种变化和改动。凡在本发明的精神和原理之内作出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护之内。