一种空气源热泵热水器控制系统的制作方法

本发明涉及一种空气源热泵热水器控制系统，适用于热水器领域。

背景技术：

热泵热水器是一种新型热水制取装置，其利用高效节能的热泵技术，消耗少量电能，从环境低温热源(空气)吸收大量热能，经热泵升温后加热制取热水。热泵热水器有着节约能源(cop热效率高)、安全性好(热泵热水器通过工质热循环加热制取热水，水电分离，大大降低用户触电或者烫伤的可能性)、使用寿命长、环境气候适应能力强和方便安装(体积小，占用建筑面积少，安装方便)、减少温室气体排放，有利于环保等优点。但是，由于空气源热泵热水器是以热泵工质间接加热制取热水，所以与传统直接加热的热水器相比，空气源热泵热水器加热速度相对较慢，而且相比传统热水器，空气源热泵热水器初期设备资金投入较大。

在社会不断发展和生活水平日益提高的今天，大家对热水的需求量也越来越大。另一方面，能源问题依旧是当代国际性重大战略问题之一，也必定是今后长期存在的问题。空气源热泵热水器是利用热泵原理，从环境空气中吸收热量来制取热水。热泵是一种制热装置，根据热力学第二基本定律(热量自发地从高温流向低温，不可能把热量从低温物体传至高温物体而不需要附加条件)，热泵可以将大量免费的低温热能为供加热使用的高温热能，但是这个热力学过程需要消耗少量电能为条件，“十二五”时期节能产业规划，作为节能减排的重要推广项目。随着空气能热水器产业的发展壮大，产品性能稳定性及技术创新进行进一步突破，空气能热水器必将迎来更多地方政府的支持与扶助，也将进一步推动我国节能低碳产业的发展。

技术实现要素：

本发明提供一种空气源热泵热水器控制系统系统，该系统采用单片机开发系统，具备节能、高效、安全的特点，保证热水器控制系统实时、准确、智能化工作，系统工作稳定，具有较强的抗干扰性和可靠性，精度较高。

本发明所采用的技术方案是：

空气源热泵热水器控制系统系统主要由压力控制器、热泵控制系统、直流电源模块、智能功率模块构成。

所述压力控制器内部结构主要包括气箱、传动芯棒、微动开关、调节弹簧等。气箱与压缩机的进气、排气管路连接，气箱内部有波纹管能够接收管内工质压力信号，并且同时产生位移传递给传动芯棒，再与调节弹簧的联合作用下控制微动开关的闭合或者断开。

所述热泵控制系统需要采集的数据信号包括压缩机排气高压信号、压缩机吸气低压信号、水箱低水位保护信号、按键设定温度值、以及水箱水温、水箱温度和蒸发器温度。热泵控制系统需要控制的对象包括压缩机的转速以及循环水泵、风机、进水电磁阀、电磁四通阀的开启和数码管显示等。系统控制核心是压缩机的变频调速，其他控制策略包括:系统正常开机各部件启停控制、水温的控制、系统正常关机各部件启停顺序的控制、故障保护时各电气部件的运行控制以及化霜控制等。

所述交流电通过变压、整流、滤波和稳压的环节，得到需要的稳定直流电，保证供电需求，选用输入电压为ac200v/5ohz，输出为ac9v，额定功率5ow电源变压器。端口1,2接220v交流电转9v变压器输出端，降压后的9v交流电经玻璃管保险丝、整流桥堆全波整流，将交流电转换为脉动直流。整流桥堆(圆桥)2w06整流圆桥“+”引脚是整流完成后的直流电源正极，对应引脚是整流完成后的直流电源负极，其余两个管脚接交流电输入端。直流阻断电压600v，平均反向耐压420v，平均最大整流输出电流2a,最大电流输出时压降1v。

所述智能功率模块要稳定运行，需要为其上三桥3路和下三桥共1路提供隔离电源。利用二极管的单向导通的特点，实现电源供电需求。fo是ps21869故障信号输出端，接入sm2001的故障中断脚int，当系统检测到智能功率模块故障信息时便能立刻停止电压输出，增强系统可靠性。

本发明的有益效果是：该系统采用单片机开发系统，具备节能、高效、安全的特点，保证热水器控制系统实时、准确、智能化工作，系统工作稳定，具有较强的抗干扰性和可靠性，精度较高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的压力控制器。

图2是本发明的热泵控制系统。

图3是本发明的直流电源模块。

图4是本发明的智能功率模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，压力控制器内部结构主要包括气箱、传动芯棒、微动开关、调节弹簧等。气箱与压缩机的进气、排气管路连接，气箱内部有波纹管能够接收管内工质压力信号，并且同时产生位移传递给传动芯棒，再与调节弹簧的联合作用下控制微动开关的闭合或者断开。

如图2,热泵控制系统需要采集的数据信号包括压缩机排气高压信号、压缩机吸气低压信号、水箱低水位保护信号、按键设定温度值、以及水箱水温、水箱温度和蒸发器温度。热泵控制系统需要控制的对象包括压缩机的转速以及循环水泵、风机、进水电磁阀、电磁四通阀的开启和数码管显示等。系统控制核心是压缩机的变频调速，其他控制策略包括:系统正常开机各部件启停控制、水温的控制、系统正常关机各部件启停顺序的控制、故障保护时各电气部件的运行控制以及化霜控制等。

如图3，交流电通过变压、整流、滤波和稳压的环节，得到需要的稳定直流电，保证供电需求，选用输入电压为ac200v/5ohz，输出为ac9v，额定功率5ow电源变压器。端口1,2接220v交流电转9v变压器输出端，降压后的9v交流电经玻璃管保险丝、整流桥堆全波整流，将交流电转换为脉动直流。整流桥堆(圆桥)2w06整流圆桥“+”引脚是整流完成后的直流电源正极，对应引脚是整流完成后的直流电源负极，其余两个管脚接交流电输入端。直流阻断电压600v，平均反向耐压420v，平均最大整流输出电流2a,最大电流输出时压降1v。

如图4，智能功率模块要稳定运行，需要为其上三桥3路和下三桥共1路提供隔离电源。利用二极管的单向导通的特点，实现电源供电需求。fo是ps21869故障信号输出端，接入sm2001的故障中断脚int，当系统检测到智能功率模块故障信息时便能立刻停止电压输出，增强系统可靠性。

技术特征：

技术总结
一种空气源热泵热水器控制系统，适用于热水器领域。空气源热泵热水器控制系统系统主要由压力控制器、热泵控制系统、直流电源模块、智能功率模块构成。该系统采用单片机开发系统，具备节能、高效、安全的特点，保证热水器控制系统实时、准确、智能化工作，系统工作稳定，具有较强的抗干扰性和可靠性，精度较高。

技术研发人员：陈宏伟
受保护的技术使用者：陈宏伟
技术研发日：2016.11.23
技术公布日：2018.05.29