用于控制電加熱器輸出功率的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于控制電加熱器輸出功率的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在冷暖空調(diào)以及電暖器等電器產(chǎn)品中均有不同形式電加熱作為主要或輔助發(fā)熱器具，制熱可以通過(guò)熱栗空調(diào)，也可以直接使用電加熱器來(lái)實(shí)現(xiàn)，抑或二者兼而有之。其中電加熱一般是以投入或不投入方式為主，以空調(diào)熱栗工作為例，如1000W電加熱器有開(kāi)或不開(kāi)兩種狀態(tài)，電加熱器有機(jī)械式溫控器和熔斷器保護(hù)?？照{(diào)內(nèi)機(jī)的出風(fēng)口結(jié)構(gòu)通常采用塑料件，由于空調(diào)熱栗本身具有較大制熱能力輸出，隨著室內(nèi)溫度升高，在疊加電加熱器加熱溫升后，在有些工況下空調(diào)出風(fēng)的溫度會(huì)超過(guò)塑料變形溫度，因此需要切斷電加熱器。例如，制熱時(shí)，空調(diào)室內(nèi)機(jī)盤(pán)管溫度低于45度時(shí)，開(kāi)啟電加熱器，當(dāng)室內(nèi)機(jī)盤(pán)管溫度高于55度時(shí)，關(guān)閉電加熱器。由于電加熱器退出加熱過(guò)程，會(huì)導(dǎo)致出風(fēng)溫度以及制熱量有明顯下降，對(duì)室內(nèi)溫度產(chǎn)生較大波動(dòng)，從而會(huì)使舒適性大大下降。
[0003]現(xiàn)有電加熱器選擇由于受制于運(yùn)行機(jī)型實(shí)際情況，一般不能選擇功率過(guò)大的，否則會(huì)容易導(dǎo)致電加熱器本身保護(hù)，很容易退出電加熱。由于電加熱器自身機(jī)械式溫控器是雙金屬觸點(diǎn)，開(kāi)閉次數(shù)有限，容易導(dǎo)致電加熱器本身斷路，從而失效。為避免出現(xiàn)電加熱器本身溫控器失效問(wèn)題，一般考慮電加熱器的工作范圍會(huì)增加很多極限工況測(cè)試，在眾多測(cè)試結(jié)果選擇最保險(xiǎn)的電加熱器運(yùn)行溫度范圍，從而形成電加熱運(yùn)行控制規(guī)律，即電加熱最小運(yùn)行范圍，大大制約電加熱投入情況。
[0004]目前市場(chǎng)上的家用空調(diào)均采用將不可調(diào)功率電加熱器輸出功率的控制系統(tǒng)和方法來(lái)提高加熱效果。制熱時(shí)當(dāng)室內(nèi)盤(pán)管溫度或空調(diào)進(jìn)風(fēng)口溫度低于一定值時(shí)，開(kāi)啟電加熱器，達(dá)到一定值關(guān)掉電加熱器，即電加熱器的輸出功率不可調(diào)。這就存在如下問(wèn)題:由于我國(guó)地域遼闊，晝夜溫差較大；同時(shí)由于熱栗系統(tǒng)和電加熱器開(kāi)啟，室內(nèi)溫度會(huì)逐漸升高，隨室外溫度下降，室內(nèi)溫度升高，熱栗系統(tǒng)壓力差變大，熱栗能力逐步降低，在室溫最后提升或維持主要依靠電加熱器投入，但此時(shí)由于溫度疊加，很容易達(dá)到電加熱器保護(hù)和退出的條件，從而對(duì)室內(nèi)溫度產(chǎn)生較大波動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中由于溫度疊加，容易達(dá)到電加熱器保護(hù)和退出的條件，從而關(guān)閉電加熱器，使電加熱器退出加熱過(guò)程，就會(huì)存在出風(fēng)溫度以及制熱量明顯下降，對(duì)室內(nèi)溫度產(chǎn)生較大波動(dòng)的不足，提供一種在溫度高的地方，控制電加熱器輸出功率較低，在溫度低的地方，控制電加熱器輸出功率較高的用于控制電加熱器輸出功率的系統(tǒng)。
[0006]為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種用于控制電加熱器輸出功率的系統(tǒng)，所述電加熱器由交流電電源供電，它主要由依次電連接的采集單元、占空比控制單元和可控娃控制單元組成；
[0008]所述采集單元與交流電電源電連接，用于采集交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度；
[0009]所述占空比控制單元用于接收采集交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度，并根據(jù)交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度獲得第一占空比值，再根據(jù)第一占空比值、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度獲得可控硅控制信號(hào)占空比值；
[0010]所述可控硅控制單元用于接收可控硅控制信號(hào)占空比值，并根據(jù)可控硅控制信號(hào)占空比值控制可控硅的開(kāi)合，從而控制電加熱器的輸出功率。
[0011]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述電加熱器由多段U型電加熱管組成，多段U型電加熱管并排安裝在支架上，引出多個(gè)接頭，多根火線，一根零線共用。
[0012]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述可控硅控制單元控制電加熱器的輸出功率為其額定功率的50%_150%。
[0013]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述可控硅控制單元控制電加熱器的輸出功率為其額定功率的120 %。
[0014]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述電加熱器安裝在空調(diào)、電熱毯或電暖器內(nèi)部。
[0015]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，它主要由依次電連接的采集單元、PFC控制單元、占空比控制單元和可控硅控制單元組成；
[0016]所述采集單元與交流電電源電連接，用于采集交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度；
[0017]所述PFC控制單元用于根據(jù)交流電電源電壓和電加熱器的額定功率輸出直流電壓；
[0018]所述占空比控制單元用于接收采集交流電電源周期、直流電壓以及室內(nèi)溫度，并根據(jù)交流電電源周期、直流電壓以及室內(nèi)溫度獲得第一占空比值，再根據(jù)第一占空比值、直流電壓以及室內(nèi)溫度獲得可控硅控制信號(hào)占空比值；
[0019]所述可控硅控制單元用于接收可控硅控制信號(hào)占空比值，并根據(jù)可控硅控制信號(hào)占空比值控制可控硅的開(kāi)合，從而控制電加熱器的輸出功率。
[0020]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述PFC控制單元為PFC控制電路，所述可控硅控制單元為雙向可控硅控制電路。
[0021]本發(fā)明還可提供一種用于控制電加熱器輸出功率的方法，所述方法包括以下步驟:
[0022]步驟SI，采集單元采集交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度；
[0023]步驟S3，占空比控制單元接收采集交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度，并根據(jù)交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度獲得第一占空比值，再根據(jù)第一占空比值、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度獲得可控硅控制信號(hào)占空比值；
[0024]步驟S4，可控硅控制單元用于接收可控硅控制信號(hào)占空比值，并根據(jù)可控硅控制信號(hào)占空比值控制可控硅的開(kāi)合，從而控制電加熱器的輸出功率。
[0025]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述方法包括以下步驟:
[0026]步驟SI，采集單元采集交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度；
[0027]步驟S2，PFC控制單元用于根據(jù)交流電電源電壓和電加熱器的額定功率輸出直流電壓，當(dāng)輸入交流電電源電壓低于電加熱器的額定電壓時(shí)，PFC控制單元進(jìn)行升壓，當(dāng)輸入交流電電源電壓高于電加熱器的額定電壓時(shí)，PFC控制單元進(jìn)行穩(wěn)壓控制；
[0028]步驟S3，占空比控制單元接收采集交流電電源周期、直流電壓以及室內(nèi)溫度，并根據(jù)交流電電源周期、直流電壓以及室內(nèi)溫度獲得第一占空比值，再根據(jù)第一占空比值、直流電壓以及室內(nèi)溫度獲得可控硅控制信號(hào)占空比值；
[0029]步驟S4，可控硅控制單元用于接收可控硅控制信號(hào)占空比值，并根據(jù)可控硅控制信號(hào)占空比值控制可控硅的開(kāi)合，從而控制電加熱器的輸出功率。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0031]在溫度高的情形下，使電加熱器輸出功率降低，在溫度低的情形下，使電加熱器輸出功率升高，從而通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)和降低電加熱器的輸出功率，避免電加熱器達(dá)到保護(hù)和退出電加熱的條件，從而滿足用戶對(duì)室內(nèi)溫度穩(wěn)定舒適性的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的用于控制電加熱器輸出功率的系統(tǒng)的電路框圖。
[0033]圖2為本發(fā)明另一種實(shí)施例的用于控制電加熱器輸出功率的系統(tǒng)的電路框圖。
[0034]圖3為本發(fā)明一種實(shí)施例的電加熱器的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0036]實(shí)施例1
[0037]如圖1所示的用于控制電加熱器輸出功率的系統(tǒng)，所述電加熱器由交流電電源供電，它主要由依次電連接的采集單元、占空比控制單元和可控硅控制單元組成；
[0038]所述采集單元與交流電電源電連接，用于采集交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度；
[0039]所述占空比控制單元用于接收采集交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度，并根據(jù)交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度獲得第一占空比值，再根據(jù)第一占空比值、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度獲得可控硅控制信號(hào)占空比值；
[0040]所述可控硅控制單元用于接收可控硅控制信號(hào)占空比值，并根據(jù)可控硅控制信號(hào)占空比值控制可控硅的開(kāi)合，從而控制電加熱器的輸出功率。
[0041]一種用于控制電加熱器輸出功率的方法，所述方法包括以下步驟:
[0042]步驟SI，采集單元采集交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度；
[0043]步驟S3，占空比控制單元接收采集交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度，并根據(jù)交流電電源周期、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度獲得第一占空比值，再根據(jù)第一占空比值、交流電電源電壓以及室內(nèi)溫度獲得可控硅控制信號(hào)占空比值；
[0044]步驟S4，可控硅控制