充电电路及其控制方法、空调、计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及能量传输领域，特别是涉及一种充电电路及其控制方法、空调、计算机可读存储介质。


背景技术：

2.目前，电解电容在各种领域中广泛应用。电解电容的充电方式目前有两种，一种是使用ptc电阻设计合理的充电电路进行充电，一种是使用普通的限流电阻设计合理的充电电路进行充电。
3.ptc电阻是正温度系数电阻，其阻值受电阻本体的温度影响，超过一定的温度时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。在居里温度之前，电阻值和其本体温度并不成正比例关系。
4.从图1中可以看出，在常温工况下，ptc电阻的阻值随着温度的升高而降低。因此，相比使用普通限流电阻的充电电路，使用ptc电阻的充电电路在常温状态下使用时能降低功耗、缩短充电时长。同时，在使用普通限流电阻的充电电路中极有可能出现电路电流过大、温度升高，从而导致充电故障。但是，在使用ptc电阻的充电电路中若是电路电流过大、温度升高，ptc电阻的阻值也会越来越大，当温度达到一定的点后ptc电阻会形成断路的效果，不会导致充电故障。
5.由于使用ptc电阻的充电电路存在上述种种优点，所以其被广泛应用。但是不可忽略的是，如图1所示，按照电阻的温度曲线，低温时电阻值会比常温时电阻大，在电路的工作时低温工况下的ptc电阻会常温工况下的ptc电阻会分走更大的电压，此时若分走的电压达到了程序设定的电压判定点，进而导致充电时间超出程序设定的充电时间，从而充电电路会被判断为充电故障。因此，使用含有ptc电阻的空调室外机因为会在低温工况运行，所以便需要解决ptc电阻的阻值变化对母线电容充电的可靠性、系统运行的连续性的影响。


技术实现要素：

6.本发明为了解决上述现有技术中低温工况下充电电路中ptc电阻的阻值变化影响充电可靠性的技术问题，提出一种充电电路及其控制方法、空调、计算机可读存储介质。
7.本发明采用的技术方案是：
8.本发明提出了一种充电电路及其控制方法、空调、计算机可读存储介质，其中充电电路的控制方法包括步骤：
9.建立所述充电电路中热敏电阻的阻值和温度的关系曲线；
10.根据所述关系曲线获取当前的室外温度下所述热敏电阻的阻值；
11.根据所述热敏电阻的阻值和所述充电电路的电参数计算所述室外温度下待充电设备的电量达到预设电量的充电时间；
12.根据所述室外温度和预设温度、所述充电时间和预设充电时间的比较关系调整所述充电电路的总阻值。
13.进一步的，根据所述室外温度和预设温度、所述充电时间和预设充电时间的比较关系调整所述充电电路的总阻值具体包括步骤：
14.当所述室外温度大于或等于所述预设温度时或者所述室外温度小于所述预设温度且所述充电时间小于或等于所述预设充电时间时，保持所述充电电路的总阻值不变并直接对所述待充电设备进行充电。
15.进一步的，根据所述室外温度和预设温度、所述充电时间和预设充电时间的比较关系调整所述充电电路的总阻值具体包括步骤：
16.当所述室外温度小于所述所述预设温度且所述充电时间大于所述预设充电时间时，外接电阻使所述充电电路中的总阻值减小后再对所述待充电设备进行充电。
17.进一步的，还包括步骤：
18.当所述待充电设备的充电时长大于或等于所述预设充电时间时，判断所述待充电设备的电量是否达到所述预设电量；
19.若是，待预设缓冲时长后调整所述充电电路的总阻值为零，充电完成；
20.若否，警报充电故障。
21.在一实施例中，所述热敏电阻为ptc电阻。
22.充电电路，使用上文所述的充电电路的控制方法。
23.进一步的，充电电路包括电源、待充电设备、多个热敏电阻、多个控制接入所述充电电路中所述热敏电阻的总阻值的控制开关。
24.在一实施例中，包括第一热敏电阻、第二热敏电阻、第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关，所述电源、所述第一控制开关、所述第一热敏电阻和所述待充电设备依次串联，所述第二控制开关并联在所述第一热敏电阻的两端，所述第三控制开关与所述第二热敏电阻串联后并联在所述第一热敏电阻的两端。
25.进一步的，当所述室外温度大于或等于所述预设温度或者所述室外温度小于所述预设温度且所述充电时间小于或等于所述预设充电时间时，所述第一控制开关闭合、所述第二控制开关和所述第三控制开关断开。
26.进一步的，当所述室外温度小于所述预设温度且所述充电时间大于所述预设充电时间时，所述第一控制开关和所述第三控制开关闭合、所述第二控制开关断开。
27.进一步的，当所述待充电设备的充电时长大于或等于预设充电时间且所述待充电设备的电量达到预设电量时，待预设缓冲时长后闭合所述第二控制开关。
28.空调，包括母线电容，还使用上文所述的充电电路的对所述母线电容进行充电。
29.计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序运行时执行上文所述充电电路的控制方法。
30.与现有技术比较，本发明提出的方案将当前的室外温度和低温工况的判断温度的比较关系、待充电设备的实际充电时间和程序设定的预设充电时间的比较关系结合在一起进行综合考虑，从而判断充电电路中热敏电阻的阻值变化是否对充电的可靠性产生影响。若产生影响，则及时调整充电电路的总阻值。该控制方法考虑周全、易于实现，完美解决了低温工况下热敏电阻的阻值变化对充电可靠性产生的影响。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为热敏电阻的阻值和温度的关系曲线；
33.图2为本发明实施例中充电电路的结构示意图；
34.图3为本发明实施例中充电电路使用本发明提出的充电电路的控制方法的流程图；
35.图4为本发明实施例中充电电路使用本发明提出的充电电路的控制方法的时序图。
具体实施方式
36.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.目前，电解电容在各种领域中广泛应用。电解电容的充电方式目前有两种，一种是使用ptc电阻设计合理的充电电路进行充电，一种是使用普通的限流电阻设计合理的充电电路进行充电。其中，使用ptc电阻的充电电路因为其种种优点得以广泛应用。
38.比如，从图1中可以看出，在常温工况下，ptc电阻的阻值随着温度的升高而降低。因此，相比使用普通限流电阻的充电电路，使用ptc电阻的充电电路在常温状态下使用时能降低功耗、缩短充电时长。同时，在使用普通限流电阻的充电电路中极有可能出现电路电流过大、温度升高，从而导致充电故障。但是，在使用ptc电阻的充电电路中若是电路电流过大、温度升高，ptc电阻的阻值也会越来越大，当温度达到一定的点后ptc电阻会形成断路的效果，不会导致充电故障。
39.但是，不可忽略的是，按照电阻的温度曲线，低温时电阻值会比常温时电阻大，在电路的工作时低温工况下的ptc电阻会常温工况下的ptc电阻会分走更大的电压，此时若分走的电压达到了程序设定的电压判定点，进而导致充电时间超出程序设定的充电时间，那充电电路会被判断为充电故障。因此，使用含有ptc电阻的空调室外机因为会在低温工况运行，所以便需要解决ptc电阻的阻值变化对母线电容充电的可靠性、系统运行的连续性的影响。
40.因此，为了解决低温工况下充电电路中的ptc电阻的阻值变化对充电的可靠性的影响，本发明提出一种充电电路的控制方法，具体包括步骤：
41.建立充电电路中热敏电阻的阻值和温度的关系曲线；
42.根据关系曲线获取当前的室外温度下热敏电阻对应的阻值；
43.根据热敏电阻对应的阻值和充电电路的电参数计算当前的室外温度下待充电设备的电量达到预设电量的充电时间；
44.根据当前的室外温度和预设温度、充电时间和预设充电时间的比较关系调整充电电路的总阻值。
45.其中，预设温度就表示为低温工况的判断温度，即当前的室外温度小于预设温度时表明此时充电电路在低温工况下工作，此时需要考虑充电电路中的热敏电阻会由于阻值变化而分压较多，从而导致分走的电压过大使待充电设备的实际充电时间大于程序设定的预设充电时间，从而充电电路被判断为充电故障；当前的室外温度大于或等于预设温度时，则无需考虑充电电路中热敏电阻的阻值变化带来的影响，因为从图1中可以看出常温工况下热敏电阻的阻值变化较小，阻值变化带来的分压大小的变化不会使实际充电时间超出预设充电时间。
46.因此，仅仅判断当前的室外温度是否处于低温工况还是不够的，还需要判断当前的室外温度下热敏电阻的阻值变化是否达会使待充电设备的实际充电时间超出程序设定的预设充电时间，本控制方法中计算的当前的室外温度下待充电设备达到预设电量的充电时间即为待充电设备的实际充电时间，预设充电时间即为程序设定的预设充电时间。两者相结合才能准确判断热敏电阻的阻值变化是否对充电的可靠性产生了影响，若产生了影响则需要及时调整充电电路的总阻值，若未产生影响则无需调整充电电路的总阻值、直接对待充电设备进行充电。
47.综上可知，本发明提出的方案将当前的室外温度和低温工况的判断温度的比较关系、待充电设备的实际充电时间和程序设定的预设充电时间的比较关系结合在一起进行综合考虑，从而判断充电电路中热敏电阻的阻值变化是否对充电的可靠性产生影响。若产生影响，则及时调整充电电路的总阻值。该控制方法考虑周全、易于实现，完美解决了低温工况下热敏电阻的阻值变化对充电可靠性产生的影响。
48.进一步的，若当前的室外温度大于或等于预设温度时，保持充电电路的总阻值不变直接对待充电设备进行充电。或者，当前的室外温度小于预设温度且充电时间小于或等于预设充电时间的时候，保持充电电路的总阻值不变直接对待充电设备进行充电。这表示在低温工况下热敏电阻的阻值变化并未影响充电的可靠性，则无需对充电电路进行调整，直接对待充电设备进行充电即可。
49.进一步的，若当前的室外温度小于预设温度且充电时间大于预设充电时间的时候，外接电阻使充电电路的总阻值变小后再对待充电设备进行充电。这表明在低温工况下热敏电阻的阻值变化影响了充电的可靠性，导致在当前室温下待充电设备的实际充电时长超过程序设定的预设充电时长。因此需要外接电阻使充电电路的总阻值变小、缩短待充电设备的实际充电时长使其不超过程序设定的预设充电时长。
50.进一步的，在充电电路开始对待充电设备充电之后，要在待充电设备的充电时长等于或大于预设充电时间的时候判断待充电设备的电量是否达到预设电量；若是，待预设缓冲时长后调整充电电路的总阻值为零，充电完成；若否，报警充电电路充电故障，待预设缓冲时长后再将充电电路的总阻值调为零能使电容电压更加稳定。
51.在一实施例中，外接入充电电路中的电阻也是热敏电阻，且外接的热敏电阻和充电电路中原有的热敏电阻为ptc电阻。
52.此外，本发明还提出一种充电电路，该充电电路使用上文提出的充电电路的控制方法。
53.进一步的，该充电电路包括电源、待充电设备、多个热敏电阻、多个控制接入充电电路中热敏电阻的总阻值的控制开关。
54.下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
55.如图2所示，在本实施例中，交流电源为待充电设备供电，具体的交流电源连接有整流桥，整流桥和交流电源之间连接有保险丝，整流桥将交流电转化为直流电供给待充电设备，保险丝起到过流熔断的保护作用。整流桥的输出端连接着第一控制开关k1，第一控制开关k1的另一端连接第一热敏电阻r1，第一热敏电阻r1的两端并联着第二控制开关k2，第三控制开关k3和第二热敏电阻r2串联后并联在第一热敏电阻r1的两端。第一热敏电阻r1的另一端和整流桥的输入端之间连接有待充电设备，具体的待充电设备为并联设置的母线电容c1和母线电容c2。母线电容c1的两端接入ipm模块，ipm模块将直流电转化为交流电供应给负载使用。其次，为了校正功率因数，在母线电容c1的两端还并联有pfc模块。
56.以图2所展示的具体的充电电路说明本发明提出的充电电路的控制方法的具体步骤和工作原理。
57.首先，第一热敏电阻r1是充电电路的初始状态下接入的，第二热敏电阻r2是属于外接的电阻，具体是否接入充电电路靠第三控制开关k3控制。在对母线电容c1和母线电容c2进行充电之前要建立第一热敏电阻r1的阻值和温度之间的关系曲线。
58.然后获取当前的室外温度t，判断当前的室外温度t是否小于预设温度t0；
59.若否，则表示此时充电电路不是在低温工况下工作，则只需直接控制第一控制开关k1闭合，此时第一热敏电阻r1接入充电电路中，充电电路对母线电容c1和母线电容c2进行充电。
60.若是，则表示此时充电电路在低温工况下工作，存在影响充电可靠性的情况。因此，此时还要再判断当前的室外温度下对应的第一热敏电阻r1的阻值变化是否会导致母线电容c1和母线电容c2的实际充电时间超过程序设定的预设充电时间。具体的，根据建立的关系曲线获取当前的室外温度下第一热敏电阻r1对应的阻值，然后根据充电电路的总电压、总电阻、母线电容c1和母线电容c2的电容值电参数计算母线电容c1和母线电容c2的电压充到v1时所需要的充电时间t
cg
。然后将充电时间t
cg
和程序设定有预设充电时间t0进行比较。当充电时间t
cg
小于或等于预设充电时间t0时，表明在低温工况下热敏电阻的阻值变化并未影响充电的可靠性，当前室温下待充电设备的实际充电时长未超过程序设定的预设充电时长，此时只需直接控制第一控制开关k1闭合为母线电容c1和母线电容c2进行充电。当充电时间t
cg
大于预设充电时间t0时，表明在低温工况下热敏电阻的阻值变化影响了充电的可靠性，导致在当前室温下待充电设备的实际充电时长超过程序设定的预设充电时长，此时需要同时控制第三控制开关k3和第一控制开关k1闭合，使第二热敏电阻r2也接入充电电路，从而降低母线电容c1和母线电容c2的充电时间。
61.待母线电容c1和母线电容c2总的充电时长大于或等于预设充电时间t0时判断母线电容c1和母线电容c2的电压是否达到v1。即，如图3所示若将母线电容c1和母线电容c2开始充电的时刻记为零秒时刻，则在t0时刻判断母线电容c1和母线电容c2的电压是否达到v1。
62.若是，则在预设缓冲时长后控制第二控制开关k2闭合使充电电路中的总阻值调整为0，此时充电电路在程序设定的预设时间内母线电容完成了充电，此后交流电源直接通过第一控制开关k1和第二控制开关k2组成的通路为母线电容和负载供电。即，如图3所示，在t1时刻闭合第二控制开关k2，预设缓冲时长等于t1时刻和t0时刻之间的时间差值，t1时刻之
后，第一热敏电阻r1和第二热敏电阻r2均被短路，交流电源直接通过第一控制开关k1和第二控制开关k2形成的通路直接对母线电容c1和负载进行供电，留一个预设缓冲时长再闭合第二控制开关k2是为了在电容电压更加稳定的时候去闭合第二控制开关k2。
63.若否，直接关闭ipm模块的pwm信号停止为负载供电，警报充电电路充电故障。
64.进一步的，v1小于母线电容c1和母线电容c2的额定电压，令母线电容c1和母线电容c2充电时间满足预设充电时间t0后电压达到v1是为了对母线电容进行预充电，这会减小第二控制开关k2闭合、交流电源直接为母线电容c1供电时产生的冲击电流，因此能保证在交流电源直接通过第一控制开关k1和第二控制开关k2为母线电容c1供电的过程中产生的电流不会大于第一控制开关k1和第二控制开关k2的峰值电流，也能保护保险丝和整流桥。
65.具体的，在本实施例中第一控制开关k1、第二控制开关k2和第三控制开关k3是受驱动器驱动的继电器。且在本实施例中v1为母线电容c1的额定电压的53％。在其他实施例中，第一控制开关k1、第二控制开关k2和第三控制开关k3还可以是mos管等其他可控开关器件，且v1的具体数值也是不受限制的，可以根据实际需要设置。此外，在本实施例中是通过电压判断待充电设备的电量是否达到预设电量的，在其他实施例中还可以通过电流判断。
66.此外，本发明还提出一种空调，包括设置在空调室外机中的母线电容，该母线电容使用上文提出的充电电路进行充电。空调的主芯片中提前存储有热敏电阻的阻值和温度的关系曲线，且还可以运行上文提出的充电电路的控制方法所对应的程序，空调室外机上设有检测室外温度的感温包。因此，当空调室外机开始上电后，主芯片接受感温包检测的室外温度并执行与上文充电电路的控制方法对应的程序。
67.此外，本发明还提出一种计算机存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序运行时执行上文所提出的充电电路的控制方法。
68.需要注意的是，上述所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
69.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
70.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
71.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。