确定环境控制系统控制器的窃电能力的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开基本上涉及环境控制系统中的窃电(power stealing),更具体地(但并不排他性地)涉及确定诸如恒温器的环境控制系统控制器的窃电能力。
【背景技术】
[0002]本部分提供了涉及本公开的背景信息，其不一定是现有技术。
[0003]数字恒温器和其他环境控制系统控制器通常具有微型计算机和其他持续用电的组件。各种恒温器可以利用“离线模式”的窃电以获取操作电能。也就是说，当环境控制系统中的负载(例如，压缩机、风扇或者气阀)已经离线时，电能可以从“离线模式”的负载电路中窃取来驱动恒温器。
【发明内容】
[0004]本部分提供本公开的一般概要，并且不是其全部范围或者其全部特征的全面公开。
[0005]根据不同方面，示例性实施例公开了用于确定环境控制系统控制器的窃电能力的系统和方法。在示例性实施例，用于在环境控制系统中使用的控制器一般包括电容器，该电容器可由流过环境控制系统的离线模式负载的电流充电。电压检测电路检测所述电容器两端的电压。控制器包括计时器，该计时器用于基于来自电压检测电路的输入来确定将电容器从第一特定电压充电到第二特定电压的充电时间。控制器基于充电时间并基于确定的电阻来确定离线模式负载的电阻，以确定通过离线模式负载进行的窃电的电流的水平。
[0006]在另一个示例性实施例，用于在环境控制系统中使用的控制器包括窃电电路，该窃电电路用于从环境控制系统的离线模式负载窃取电能。控制器的电容器可由流过离线模式负载的电流充电。提供电压检测电路，以用于检测跨电容器的电压，该电压包括第一和第二特定电压。计时器配置成确定将电容器从第一特定电压充电到第二特定电压的充电时间，该第一特定电压和第二特定电压由电压检测电路检测到。控制器基于充电时间确定离线模式负载的电阻，基于确定的电阻确定窃电电路的窃电能力；以及基于确定的窃电能力调节控制器的工作周期。
[0007]还公开了以下方法，这些方法通常包括确定环境控制系统的控制器的窃电能力的方法。确定将控制器的电容器从第一特定电压充电到第二特定电压的持续时间，其中该电容器接收流过环境控制系统的离线模式负载的充电电流。基于该持续时间确定离线模式负载的电阻。利用确定的电阻来确定控制器通过离线模式负载进行的电流窃取的水平。
[0008]更多可适用的范围将从本文中提供的描述而变得显而易见。该概述中的描述和特定示例仅用于说明的目的，而不意图限定本公开的范围。
【附图说明】
[0009]在此所描述的附图仅用于对所选实施例而非所有可能的实施方式的说明目的，并且不意图限制本公开的范围。
[0010]图1是根据本公开的一个示例性实施例的环境控制系统的图，其中控制器配置成确定窃电能力；
[0011]图2是根据本公开的一个示例性实施例的环境控制系统的图，其中控制器配置成确定窃电能力；
[0012]图3是根据本公开的一个示例性实施例的环境控制系统控制器的工作周期的图；和
[0013]图4是根据本公开的一个示例性实施例的环境控制系统的图，其中控制器配置成确定窃电能力。
【具体实施方式】
[0014]现在将参考附图对示例性实施例进行更充分的描述。
[0015]发明人已经认识到由环境控制系统的恒温器或其它控制器的窃电电路窃取的电能的量可能随该环境控制系统设备的负载电阻而变。因此，发明人在本文中提出和公开了控制器和控制器执行的方法的示例性实施例，通过该控制器和控制器执行的方法可以确定HVAC设备的负载电阻，并且该负载电阻可用于控制在负载处于“离线”模式时有多少电流通过(pull through)那个负载。通过使用该电阻，恒温器或其它控制器能够调节，例如，使处于“离线”模式的设备中所通过的电流的量最大化，而不会导致电流达到激活继电器或其它开关从而意外地导致设备工作的水平。
[0016]应注意，基本上，尽管不同示例性实施例是参考恒温器描述的，但本公开并不受此限制。不同实施例具体地涉及与环境控制系统中能够确定窃电能力和/或执行窃电的其它控制器。
[0017]现在参考附图，图1示出了体现本公开的一个或多个方面的环境控制系统20的示例性实施例。如图1所示，环境控制系统20包括从AC变压器28接收操作电能的加热、通风和空调(HVAC)设备24。但是，应注意，其它环境控制系统实施例可包括用于分别向加热和致冷子系统提供电能的两个变压器。
[0018]变压器28具有高压侧(hot side)32 (典型地为24伏特)和公共(B卩，中立)侧36。HVAC设备24连接到变压器28的公共侧36，并可以包括致冷设备，例如，风扇和压缩机。附加地或可选地，HVAC设备24可包括加热设备,例如，高炉气阀(furnace gas valve)。在不同环境控制系统实施例中可设置其它类型或附加类型的设备。
[0019]恒温器40被提供来用于控制环境控制系统20。恒温器40包括控制器44，其被配置成控制不同恒温器部件48，包括例如恒温器显示器52、无线收发器56和温度传感器60的操作。其它的或附加的部件64可包括湿度传感器、其它或附加的传感器、恒温器背光等。
[0020]恒温器40可激活一个或多个继电器68和/或其它开关装置，以激活HVAC设备24的全部或一部分。在图1的示例性实施例中，示出单个继电器68可由恒温器40来操作，以打开或关断HVAC设备24。然而，应理解，在不同环境控制系统实施例中可提供多于一个的继电器，以用于不同HVAC部件的恒温控制。在这样的实施例中，系统负载可取决于哪些部件在工作而变化。因此，在实施例中，窃电可以，例如，可选地，通过处于“离线”模式的多于一个的环境控制系统负载来执行，并且如本公开中描述的，可为每个负载确定窃电能力。
[0021]再次参考图1中的示例性实施例，恒温器40利用“离线模式”的窃电。当，例如，继电器68断开并且HVAC设备24关断时，窃电电路(未示出)可从变压器28获得电能，以便由恒温器40，例如，在控制不同恒温器部件48时使用。在窃电过程中，流过HVAC设备24的电流的水平非常低，低到足以避免闭合继电器68。窃取的电能可存储在一个或多个电池(未示出)中和/或可用于，例如，为恒温器部件48供电。
[0022]在当前示例性实施例中，恒温器40配置成确定HVAC设备24的负载电阻。因此，恒温器40配备了电容器72，该电容器可通过在HVAC设备24处于“离线”模式时流过设备24的电流来充电。在当前实例中，流到电容器72的电流被电流限制电路76限定和整流。电压检测电路80被设置成跨接电容器72两端。计时器84连接在电压检测电路80与计算模块88之间。计算模块88可与控制器44通信，并且可用于，例如，计算HVAC设备24的负载电阻，如以下进一步描述的。
[0023]图2中示出了环境控制系统的另一个示例性实施例，其一般性地用附图标记120指示。环境控制系统120包括从变压器128接收操作电能的加热、通风和空调(HVAC)设备124。变压器128具有高压(典型地为24伏特)“R”侧和公共(B卩，中立)“C，，侧。HVAC设备124连接到变压器128的公共“C”侧，并具有被表示为电阻器R2的负载电阻。恒温器140被提供来用于控制环境控制系统120。恒温器140激活继电器168，以在“接通”和“切断”模式之间切换HVAC设备124。
[0024]在本公开的一个示例性实施例中，恒温器140采用“离线模式”窃电。例如，当继电器168断开并且HVAC设备124关断时，窃电电路(未示出)可从变压器128获得电能，以便由恒温器140在控制不同恒温器部件48时使用，例如，如之前参考图1所讨论的。在窃电过程中，流过HVAC设备124的电流的水平非常低，低到足以避免闭合继电器168。窃取的电能可存储在一个或多个电池(未示出