专利名称：卡式管理节能空调器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电器设备，尤其涉及一种卡式管理节能空调器。
背景技术：
《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中，国家将节约能源工作提到了前 所未有的高度，首次明确提出单位GDP能耗要比"十五"期末降低20%的目标，节能已成 为21世纪中国最受关注的话题。在“节约中国”的大背景下，像空调这样高能耗的用电产品生产企业纷纷投入资金 研发节能空调，在不降低空调功能的前提下，努力降低空调的能耗，这种空调被称之为“技 术节能”型空调。而对空调公共使用的团体客户而言，配备“技术节能”型空调容易，但如何 实行管理则难，有了 “技术节能”型空调而用电管理不善，浪费同样严重。目前，主要希望通 过制度约束和强化节能意识达到节能的目的，但个人行为中暗含的道德风险削弱了制度管 理的成效，使得该方法的效果不尽理想。因此，在一些公共场合，例如我国的绝大部分高校 学生宿舍，仍没有安装空调。然而，我国的大部分地区夏天都很热，没有空调白天难以工作，晚上难以睡觉，对 人们的生活带来极大的不便，即使安装了空调，有时候也因为难于管理而置之不用。因此， 亟待提供一种改进的卡式管理节能空调器以克服上述缺陷。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种卡式管理节能空调器，采用预付费方 式使用空调，实时扣费，便于管理，从而达到节能的目的。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种卡式管理节能空调器，其包括空 调机、IC卡控制器和IC卡。所述空调机设有第一电源模块、主控CPU、与所述主控CPU电连 接的空调功能控制模块和与所述主控CPU电连接的电能计量模块。所述IC卡控制器包括 第二电源模块、控制器CPU、连接所述主控CPU和所述控制器CPU的通信模块、与所述控制器 CPU电连接的IC卡接口模块和时钟模块。与现有技术相比，本实用新型的空调机内设有电能计量模块，所述电能计量模块 与所述主控CPU电连接，计费功能与空调功能控制由同一 CPU完成，可以有效防止盗用电 的情况发生。主控CPU、IC卡控制器和IC卡实时通信，采用预付费的形式，实现扣费-用 电-扣费-再用电的循环，对空调用电控制更加精确，便于管理。此外，将资金、可用电量信 息存储在IC卡内，主控CPU通过与IC卡控制器交互获取IC卡这些信息并根据其控制空调 功能，统一管理空调，减少了公共场合空调管理的难度。较佳地，所述IC卡为CPU卡，所述IC卡控制器还包括与所述控制器CPU电连接且 与所述CPU卡相匹配的PSAM卡。CPU卡和PSAM卡配对使用，记录资金、用户信息、对应空 调等信息，同时传递系统设定的节能信息参数。在其配合下，必须插入有效的IC卡才能启 动空调，提高了 IC卡使用的安全性并可以防遗失，并且在拔卡后空调器会立即断电，从而
3可以减少人为浪费。主控CPU通过与IC卡控制器交互获取IC卡上系统设定的空调控制信 息，如节能参数等，并根据其控制空调功能，进一步减少了公共场合空调管理的难度。进一步地，所述电能计量模块包括电能计量芯片、连接在电能计量芯片和市电网 络之间的电压采样电路和电流采样电路，所述电能计量芯片与所述主控CPU通过光耦隔离 电路连接。优选地，所述时钟模块还分别与PSAM卡和IC卡接口模块相连。通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本 实用新型的实施例。
图1为本实用新型卡式管理节能空调器的一实施例的结构框图。图2为图1中电能计量模块的结构框图。图3为图1中IC卡接口模块的具体结构框图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元 件。如上所述，本实用新型提供了一种卡式管理节能空调器，其采用IC卡存储资金等电量 相关信息，实现实时扣费。下面将结合附图详细阐述本实用新型实施例的技术方案。如图1所示，本实施例 的卡式管理节能空调器包括空调机1、IC卡控制器2和IC卡3。所述空调机1设有第一 电源模块12、主控CPU11、与所述主控CPU11电连接的空调功能控制模块13和与所述主控 CPU11电连接的电能计量模块14。所述IC卡控制器2包括第二电源模块26、控制器CPU21、 连接所述主控CPU11和所述控制器CPU21的通信模块25、与所述控制器CPU21电连接的IC 卡接口模块22和时钟模块23。在本实施例中，所述第二电源模块26与所述主控CPU11连 接，容易知道，该第二电源模块26也可以采用单独的电源。所述空调机1可以为窗式、壁挂 分体式或柜式空调机。本实施例的卡式管理节能空调将电能计量模块14与主控CPU11电连接，计费功能 与空调功能控制由同一 CPU完成，可以有效防止盗用电的情况发生。此外，IC卡控制器2 与主控CPU11相连，主控CPU11收到IC卡控制器2发送的有效信息后，通知控制器CPU21 从IC卡3上扣除一个单位电量，并启动空调。当单位电量用完后，主控CPU11通知IC卡控 制器2再从IC卡3上扣除一个单位电量，供给空调继续使用和运行，依次传递，从而实现扣 费-用电-扣费-再用电的循环，对空调用电控制更加精确，便于管理。IC卡控制器与计 费电控板实时通讯，通信中的帧数据每次都不一样。每次对IC卡控制器传过来的数据计费 控制器都要验证正确性，不正确时停机使用。待通讯正常，继续可以使用空调。如拔卡或当 IC卡3内储存的剩余金额为0时，空调停止运转。作为本发明的优选实施例，所述IC卡3为CPU卡。所述IC卡控制器2还包括与 所述控制器CPU21电连接且与所述CPU卡相匹配的PSAM卡24。优选地，所述时钟模块23 还分别与PSAM卡24和IC卡接口模块22相连。通过CPU卡和PSAM卡配对使用，可以将空 调器与IC卡注册，一张IC卡只能开启1套指定的卡式空调。[0019]较佳地，所述IC卡控制器还可以包括显示模块27和输入模块(图未示)。可以理解，本实施例的IC卡通过装有相应软件的计算机和读写卡器制备，该装置 同时具有制卡、节能参数设定、充值等功能，将用户的资料信息、充值金额和系统设定的节 能信息分别写入IC卡3内部不同的存储区供用户使用。所述CPU卡中存储有空调控制参 数，如节能温度参数、节能时间参数等。当插入充值的IC卡3后，IC卡控制器2读取IC卡 3上信息，同时依据通讯规约进行密码验证。识别为有效IC卡后，将其中的个人信息和系统 设定信息上传，并实时显示IC卡上的编号、剩余电量等信息，此时，主控CPU11控制空调机 开启。否则显示非有效卡的告警，空调机无动作。此外，通过主控CPU和IC卡控制器的通 信，IC卡中存储的空调控制参数传递给主控CPU11，实现集中管理，从而节约能源。进一步地，如图2所示，本实施例中的电能计量模块14包括电能计量芯片14a、电 压采样电路14b、电流采样电路14c和光耦隔离电路14d。所述电压采样电路14b对市电网 络4的电压进行采样，分压处理后送至电能计量芯片14a，保证信号电压在所述电能计量芯 片14a的工作范围内。进一步的，可以通过电阻调整网络来调整信号电压的大小，从而调整 计量的精度。所述电流采样电路14c采样市电网络4的电流信号，并将其送至电能计量芯 片14a。所述电能计量芯片14a对接收到的信号内部处理后通过光电隔离电路14d送至所 述主控CPU11。如图3所示，所述IC卡接口模块22包括连接于所述控制器CPU21和IC卡接口 221之间的IC卡检测电路223、IC卡数据读写电路222、电源驱动电路224以及IC卡保护 电路。具体的，所述IC卡保护电路包括电压钳位电路226、限流电路227和电源监测电路 225，所述电源监测电路225连接所述控制器CPU21和所述电源驱动电路224，所述电压钳 位电路226和限流电路227串联于所述控制器CPU21和所述IC卡接口 221之间，对IC卡 接口 221与控制器CPU21之间的信号进行钳位和限流控制，防止IC卡接口 221中插入超出 控制器CPU21承受电压和电流范围带电的异物而引起系统损坏。所述电源监测电路225监 测IC卡电源电流，如果电流过大，则通过所述电源驱动电路224关闭IC卡电源。IC卡检测 电路223检测IC卡3是否插入IC卡接口，并将信号传递至控制器CPU21，控制器CPU21通 过电源驱动电路224来控制IC卡的电源的通断，从而保证IC卡能任意插拔，提高其使用寿 命。需要说明的是，前述空调功能控制模块13控制空调机1的常规动作，其详细电路 为本领域技术人员熟知，在此省略详细描述。所述电能计量模块14、所述主控CPU11和所 述空调功能控制模块13可以集成在一块电路板上，也可以分为多块电路板。根据使用的方 便，所述IC卡控制器2可以设于所述空调机1内部，也可以电连接引至外部，所述IC卡控 制器2上开设有供所述IC卡3插入的开口。本实用新型的卡式管理节能空调器除了具有传统空调功能外，还具有智能管理、 预付费、防盗电、防遗失及合理分摊电费的功能，十分适用于高校学生公寓、办公楼、宾馆、 酒店等公共场所。
权利要求一种卡式管理节能空调器，包括空调机、IC卡控制器和IC卡，所述空调机设有第一电源模块、主控CPU和与所述主控CPU电连接的空调功能控制模块，其特征在于所述空调机还设有与所述主控CPU电连接的电能计量模块，所述IC卡控制器包括第二电源模块、控制器CPU、连接所述主控CPU和所述控制器CPU的通信模块、与所述控制器CPU电连接的IC卡接口模块和时钟模块。
2.根据权利要求1所述的卡式管理节能空调器，其特征在于所述IC卡为CPU卡，所 述IC卡控制器还包括与所述控制器CPU电连接且与所述CPU卡相匹配的PSAM卡。
3.根据权利要求2所述的卡式管理节能空调器，其特征在于所述电能计量模块包括 电能计量芯片、连接在电能计量芯片和市电网络之间的电压采样电路和电流采样电路，所 述电能计量芯片与所述主控CPU通过光耦隔离电路连接。
4.根据权利要求3所述的卡式管理节能空调器，其特征在于所述时钟模块还分别与 PSAM卡和IC卡接口模块相连。
5.根据权利要求3所述的卡式管理节能空调器，其特征在于所述电能计量模块、所述 主控CPU和所述空调功能控制模块集成在一块电路板上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的卡式管理节能空调器，其特征在于所述IC卡接口 模块包括连接于所述控制器CPU和IC卡接口之间的IC卡检测电路、IC卡数据读写电路、 电源驱动电路以及IC卡保护电路。
7.根据权利要求6所述的卡式管理节能空调器，其特征在于所述IC卡保护电路包括 电压钳位电路、限流电路和电源监测电路，所述电源监测电路分别连接所述控制器CPU和 所述电源驱动电路，所述电压钳位电路和限流电路连接于所述控制器CPU和所述IC卡接口 之间。
8.根据权利要求1-5任一项所述的卡式管理节能空调器，其特征在于所述IC卡控制 器还包括与所述控制器CPU电连接的显示模块。
9.根据权利要求1-5任一项所述的卡式管理节能空调器，其特征在于所述IC卡控制 器设于所述空调机内部或电连接引至外部，所述IC卡控制器上开设有供所述IC卡插入的开口。
10.根据权利要求1-5任一项所述的卡式管理节能空调器，其特征在于所述空调机为 窗式、壁挂分体式或柜式空调机。
专利摘要本实用新型公开了一种卡式管理节能空调器，其包括空调机、IC卡控制器和IC卡。所述空调机设有第一电源模块、主控CPU、与所述主控CPU电连接的空调功能控制模块和与所述主控CPU电连接的电能计量模块。所述IC卡控制器包括第二电源模块、控制器CPU、连接所述主控CPU和所述控制器CPU的通信模块、与所述控制器CPU电连接的IC卡接口模块和时钟模块。该卡式管理节能空调器采用预付费方式使用空调，实时扣费，便于管理，从而达到节能的目的。
文档编号G07F15/00GK201606985SQ20102014425
公开日2010年10月13日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者沈晓清, 赵福鹏 申请人:武汉燮美科技有限公司