CN104296316B - 断电延时保护的电控柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种断电延时保护的电控柜，包括电控壳体和控制***，控制***包括驱动器和供电电容，驱动器与电子膨胀阀电连接，驱动器的G端和供电电容的G端均与外部电源AC的电源第一端连接，驱动器的G0端和供电电容的G0端均与外部电源AC的电源第二端连接，电源第一端和电源第二端之间设置有判断继电器，电源第一端与驱动器的G端之间设置有第一继电器，驱动器的VBAT端与供电电容的VBAT端连接，且两个VBAT端之间设置有第二继电器。提供一种断电延时保护的电控柜，通过设置充、放电结构和切换控制结构，实现在异常断电情况下控制电子膨胀阀有效闭合，降低空调***的能量损耗和延长空调***的使用寿命。

Description

断电延时保护的电控柜

技术领域

本发明涉及空调器的电控柜的技术领域，尤其涉及一种断电延时保护的电控柜。

背景技术

空调是一种调节室内温度并保持用户所需环境状态的电器装置。空调的空气温度调节作用是由制冷循环***和空气循环***共同完成的，具体通过制冷***内循环的制冷剂与室内流动的空气进行热交换以实现室内空气降温或升温，为人们提供舒适的室内空气环境。

空调包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置等多个部分，只有各个部分相互配合工作才能使空调实现调节温度的功能，因此电控柜也是空调必不可少的重要组成部分。性能可靠的电控柜既能保证空调的正常运转，又能减少空调的其它部分受到异常损耗。空调在使用过程中不可避免会遇到外部电源断电的情况，在异常断电状态下空调的各个部分非正常停机，对空调的各个部分产生较大的损耗，甚至导致无法重新启动，严重影响空调的性能稳定性和使用寿命。其中，电子膨胀阀在异常断电情况下的工作状态对空调***的影响尤其重要。如果电子膨胀阀在断电后处于开启状态，那么在停机期间空调***的高压侧与低压侧连通，冷凝器内的高压液态制冷剂将逐渐流入蒸发器，使高压侧与低压侧的压力趋于一致，但由于空气循环***已经停止工作，蒸发器与外界空气的热交换效果较差，蒸发器内会存在一定量的液态制冷剂，在上述情况下，空调***再次开机时，需要重新建立高压侧与低压侧的压力差，因此需要消耗额外的一部分能量，而且蒸发器内的液态制冷剂将会对压缩机造成液击，使压缩机的使用寿命缩短。如果电子膨胀阀在断电后处于全闭状态，那么在停机期间空调***的高压侧与低压侧隔断，有效保持高压侧与低压侧的压力差，但在上述情况下空调***再次开机时，压缩机处于带负载启动状态，电流冲击大，也会增加能量的损耗。根据上述情况，一种较佳的处理方法是：停机时使电子膨胀阀全闭，防止冷凝器内的高压液态制冷剂流入蒸发器，避免再次启动时的额外能量损失；同时在开机时，先将电子膨胀阀全开，使空调***的高、低压侧压力趋于平衡，然后再启动压缩机，这样既能实现压缩机的轻载启动，又能减少停机期间的压力损失，同时避免压缩机的液击异常，有效延长压缩机的使用寿命。

目前部分空调的电控柜具有断电延时保护的功能，如图1所示，这类空调在电控柜内设置一个驱动器200、电池400和电池管理模块300，驱动器200与电子膨胀阀100电连接并控制电子膨胀阀100的开启与闭合，电池管理模块300的G端和G0端分别与外部电源AC的两极导通，驱动器200的G端与电池管理模块300的G端导通，驱动器200的G0端与电池管理模块300的GND端导通，驱动器200的VBAT端与电池管理模块300的OUT端导通，电池管理模块300的B+端与电池400的正极导通，电池管理模块300的B-端与电池400的负极导通。当外部电源AC正常供电时，电池管理模块300的G0端与GND端导通，外部电源AC通过驱动器200的G端和G0端给驱动器200供电；当外部电源AC异常断电时，电池管理模块300的B+端与OUT端导通，同时电池管理模块300的B-端与GND端导通，电池400通过驱动器200的VBAT端和G0端给驱动器200供电，并驱动电子膨胀阀100闭合。

上述控制方法和结构虽然能够在异常断电情况下实现电子膨胀阀的闭合，但控制结构复杂，需要外置电池和设置电池管理模块，而且需要定期检查和更换电池以确保电池有充足的电量，维护成本较高。基于上述情况，我们有必要提出一种简单、可靠、易于维护的断电延时保护的电控柜。

另外，电控柜内设置有大量元器件，工作过程中会生产较大热量，因此电控柜的有效散热也是空调***持续、可靠运转的重要要求。目前的电控柜均是在电控柜内部设置专门的散热风机，驱动电控柜内部的空气流动以提高散热效果，但设置专门的散热风机需要消耗较多的电能，不利用于节能与环保，因此，我们也有必要提出一种更加节能、环保的电控柜的散热结构。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种断电延时保护的电控柜，通过设置充、放电结构和切换控制结构，实现在异常断电情况下控制电子膨胀阀有效闭合，降低空调***的能量损耗和延长空调***的使用寿命。

本发明的另一个目的在于：提供一种断电延时保护的电控柜，利用热交换器位置的轴流风机驱动电控柜内部的空气流动，以提高电控柜的散热效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种断电延时保护的电控柜，包括电控壳体和设置在所述电控壳体内部的控制***，所述控制***包括驱动器和用于在断电工况下提供短暂电源的供电电容，所述驱动器与电子膨胀阀电连接并控制所述电子膨胀阀的开度，所述驱动器的G端和所述供电电容的G端均与外部电源AC的电源第一端连接，所述驱动器的G0端和所述供电电容的G0端均与外部电源AC的电源第二端连接，所述驱动器的G0端与所述供电电容的G0端导通，所述电源第一端和所述电源第二端之间设置有判断外部电源AC是否断电的判断继电器，所述电源第一端与所述驱动器的G端之间设置有受控于所述判断继电器的第一继电器，所述驱动器的VBAT端与所述供电电容的VBAT端连接，且两个VBAT端之间设置有受控于所述判断继电器的第二继电器。

优选的，外部电源AC是24V电源。

具体地，当外部电源AC正常供电时，所述判断继电器通电，所述判断继电器控制所述第一继电器闭合，所述判断继电器控制所述第二继电器断开，此时，外部电源AC通过所述驱动器的G端和G0端给所述驱动器供电，同时外部电源AC通过所述供电电容的G端和G0端给所述供电电容充电。

具体地，当外部电源AC异常断电时，所述判断继电器断电，所述第一继电器断开，所述第二继电器闭合，此时，所述供电电容的G0端与所述驱动器的G0端导通，所述供电电容的VBAT端与所述驱动器的VBAT端导通，所述供电电容通过所述驱动器的VBAT端和G0端给所述驱动器供电。

通过所述判断继电器实时控制所述供电电容的功能切换，使所述供电电容在外部电源AC正常供电状态下实现充电和储能，在外部电源AC异常断电状态下实现放电和对外供电，实现在异常断电情况下控制电子膨胀阀有效闭合，降低空调***的能量损耗和延长空调***的使用寿命。

作为一种优选的技术方案，所述判断继电器与所述电源第一端连接的节点位于所述第一继电器远离所述驱动器的G端的一侧，使所述判断继电器能够直接与外部电源AC的两端连接，更加可靠地监控外部电源AC的供电状态。

作为一种优选的技术方案，所述第一继电器是常开的继电器，所述第二继电器是常闭的继电器。

具体地，当所述判断继电器通电时，所述第一继电器闭合，所述第二继电器断开；当所述判断继电器断电时，所述第一继电器断开，所述第二继电器闭合。

作为一种优选的技术方案，所述电控壳体的一侧竖立设置有两排间隙设置的热交换器，所述热交换器的顶部并位于两排所述热交换器之间设置有驱动空气流动的轴流风机，所述电控壳体靠近所述热交换器的一侧设置有至少一根空气连接管，所述空气连接管的一端与所述电控壳体的内部连通，所述空气连接管的另一端与所述轴流风机的进风口连通，所述电控壳体上开设有至少一个壳体进风口。

具体地，通过设置所述空气连接管，使所述热交换器一侧的空气与所述电控壳体内部的空气连通，当所述轴流风机转动并驱动所述热交换器一侧的空气流动时，所述电控壳体内部的空气也形成流动，有效提高电控柜的散热效果，同时避免了在所述电控壳体内部设置专门的散热风机，有效节约了电能。

作为一种优选的技术方案，所述空气连接管安装在所述电控壳体靠近所述热交换器一侧的顶部位置，所述壳体进风口开设在所述电控壳体与所述热交换器平行的两侧面的底部位置或者开设在所述电控壳体的底面上。

具体地，将所述空气连接管与所述壳体进风口设置在相距较远的位置，使进入所述电控壳体内部的空气能够与各种元器件更加充分地接触和进行热交换，有效提高散热效果。

作为一种优选的技术方案，所述空气连接管与所述电控壳体连接一端的高度高于所述空气连接管与所述轴流风机连接一端的高度，有效防止所述热交换器一侧的冷凝水进入所述电控壳体内部，保证各种元器件的可靠运行。

具体地，所述空气连接管与所述电控壳体连接一端的高度、所述空气连接管与所述轴流风机连接一端的高度均是针对同一水平面而言的相对高度。

作为一种优选的技术方案，所述电控壳体上设置有两根所述空气连接管。

作为一种优选的技术方案，所述电控壳体与所述热交换器平行的两侧面上分别开设有两个所述壳体进风口。

作为一种优选的技术方案，两排所述热交换器之间并位于靠近所述电控壳体的一侧设置有分隔板，所述分隔板上对应所述空气连接管开设有让位孔。

具体地，通过设置所述分隔板，能够可靠地分隔所述热交换器与所述电控壳体，防止所述热交换器一侧的冷凝水进入所述电控壳体对所述电控壳体内部的各种元器件造成破坏。

作为一种优选的技术方案，所述空气连接管是软管，有效防止所述热交换器和所述轴流风机的振动直接传递至所述电控壳体。

本发明的有益效果为：提供一种断电延时保护的电控柜，通过设置充、放电结构和切换控制结构，实现在异常断电情况下控制电子膨胀阀有效闭合，降低空调***的能量损耗和延长空调***的使用寿命。同时通过利用热交换器位置的轴流风机驱动电控柜内部的空气流动，以提高电控柜的散热效果。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为背景技术所述的断电延时保护的控制***；

图2为实施例所述的断电延时保护的控制***；

图3为实施例所述的断电延时保护电控柜的散热结构示意图。

图1中：

100、电子膨胀阀；200、驱动器；300、电池管理模块；400、电池。

图2中：

10、电子膨胀阀；20、驱动器；30、判断继电器；301、第一继电器；302、第二继电器；40、供电电容；50、电源第一端；60、电源第二端。

图3中：

1、轴流风机；2、热交换器；3、机架；4、电控壳体；41、壳体进风口；42、空气连接管；5、分隔板。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图2、3所示，于本实施例中，一种断电延时保护的电控柜，包括电控壳体4和设置在电控壳体4内部的控制***，所述控制***包括驱动器20和用于在断电工况下提供短暂电源的供电电容40，驱动器20与电子膨胀阀10电连接并控制电子膨胀阀10的开度。驱动器20的G端和供电电容40的G端均与外部电源AC的电源第一端50连接，驱动器20的G0端和供电电容40的G0端均与外部电源AC的电源第二端60连接，外部电源AC是24V电源。

驱动器20的G0端与供电电容40的G0端导通，电源第一端50和电源第二端60之间设置有判断外部电源AC是否断电的判断继电器30，电源第一端50与驱动器20的G端之间设置有受控于判断继电器30的第一继电器301，第一继电器301是常开的继电器。判断继电器30与电源第一端50连接的节点位于第一继电器301远离驱动器20的G端的一侧，使判断继电器30能够直接与外部电源AC的两端连接，更加可靠地监控外部电源AC的供电状态。驱动器20的VBAT端与供电电容40的VBAT端连接，且两个VBAT端之间设置有受控于判断继电器30的第二继电器302，第二继电器302是常闭的继电器。当判断继电器30通电时，第一继电器301闭合，第二继电器302断开；当判断继电器30断电时，第一继电器301断开，第二继电器302闭合。

当外部电源AC正常供电时，判断继电器30通电，判断继电器30控制第一继电器301闭合，判断继电器30控制第二继电器302断开，此时，外部电源AC通过驱动器20的G端和G0端给驱动器20供电，同时外部电源AC通过供电电容40的G端和G0端给供电电容40充电。

当外部电源AC异常断电时，判断继电器30断电，第一继电器301断开，第二继电器302闭合，此时，供电电容40的G0端与驱动器20的G0端导通，供电电容40的VBAT端与驱动器20的VBAT端导通，供电电容40通过驱动器20的VBAT端和G0端给驱动器20供电。

通过判断继电器30实时控制供电电容40的功能切换，使供电电容40在外部电源AC正常供电状态下实现充电和储能，在外部电源AC异常断电状态下实现放电和对外供电，实现在异常断电情况下控制电子膨胀阀10有效闭合，降低空调***的能量损耗和延长空调***的使用寿命。

电控壳体4固定在机架3上，机架3上并位于电控壳体4的一侧竖立设置有两排间隙设置的热交换器2，热交换器2的顶部并位于两排热交换器2之间设置有八个驱动空气流动的轴流风机1，电控壳体4靠近热交换器2的一侧设置有两根空气连接管42，空气连接管42安装在电控壳体4靠近热交换器2一侧的顶部位置。空气连接管42的一端与电控壳体4的内部连通，空气连接管42的另一端与轴流风机1的进风口连通。空气连接管42是软管，有效防止热交换器2和轴流风机1的振动直接传递至电控壳体4。空气连接管42与电控壳体4连接一端的高度高于空气连接管42与轴流风机1连接一端的高度，有效防止热交换器2一侧的冷凝水进入电控壳体4内部，保证各种元器件的可靠运行。

电控壳体4与热交换器2平行的两侧面上分别开设有两个壳体进风口41，壳体进风口41开设在电控壳体4与热交换器2平行的两侧面的底部位置。将空气连接管42与壳体进风口41设置在相距较远的位置，使进入电控壳体4内部的空气能够与各种元器件更加充分地接触和进行热交换，有效提高散热效果。于其它实施例中，壳体进风口41也可以开设在电控壳体4的底面上。

两排热交换器2之间并位于靠近电控壳体4的一侧设置有分隔板5，分隔板5上对应空气连接管42开设有让位孔。通过设置分隔板5，能够可靠地分隔热交换器2与电控壳体4，防止热交换器2一侧的冷凝水进入电控壳体4对电控壳体4内部的各种元器件造成破坏。

具体地，通过设置空气连接管42，使热交换器2一侧的空气与电控壳体4内部的空气连通，当轴流风机1转动并驱动热交换器2一侧的空气流动时，电控壳体4内部的空气也形成流动，有效提高电控柜的散热效果，同时避免了在电控壳体4内部设置专门的散热风机，有效节约了电能。

本文中的“第一”、“第二”仅仅是为了在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种断电延时保护的电控柜，其特征在于，包括电控壳体和设置在所述电控壳体内部的控制***，所述控制***包括驱动器和用于在断电工况下提供短暂电源的供电电容，所述驱动器与电子膨胀阀电连接并控制所述电子膨胀阀的开度，所述驱动器的G端和所述供电电容的G端均与外部电源AC的电源第一端连接，所述驱动器的G0端和所述供电电容的G0端均与外部电源AC的电源第二端连接，所述电源第一端和所述电源第二端之间设置有判断外部电源AC是否断电的判断继电器，所述电源第一端与所述驱动器的G端之间设置有受控于所述判断继电器的第一继电器，所述驱动器的VBAT端与所述供电电容的VBAT端连接，且两个VBAT端之间设置有受控于所述判断继电器的第二继电器。

2.根据权利要求1所述的断电延时保护的电控柜，其特征在于，所述判断继电器与所述电源第一端连接的节点位于所述第一继电器远离所述驱动器的G端的一侧。

3.根据权利要求2所述的断电延时保护的电控柜，其特征在于，所述第一继电器是常开的继电器，所述第二继电器是常闭的继电器。

4.根据权利要求3所述的断电延时保护的电控柜，其特征在于，所述电控壳体的一侧竖立设置有两排间隙设置的热交换器，所述热交换器的顶部并位于两排所述热交换器之间设置有驱动空气流动的轴流风机，所述电控壳体靠近所述热交换器的一侧设置有至少一根空气连接管，所述空气连接管的一端与所述电控壳体的内部连通，所述空气连接管的另一端与所述轴流风机的进风口连通，所述电控壳体上开设有至少一个壳体进风口。

5.根据权利要求4所述的断电延时保护的电控柜，其特征在于，所述空气连接管安装在所述电控壳体靠近所述热交换器一侧的顶部位置，所述壳体进风口开设在所述电控壳体与所述热交换器平行的两侧面的底部位置或者开设在所述电控壳体的底面上。

6.根据权利要求5所述的断电延时保护的电控柜，其特征在于，所述空气连接管与所述电控壳体连接一端的高度高于所述空气连接管与所述轴流风机连接一端的高度。

7.根据权利要求4至6任一项所述的断电延时保护的电控柜，其特征在于，所述电控壳体上设置有两根所述空气连接管。

8.根据权利要求4至6任一项所述的断电延时保护的电控柜，其特征在于，所述电控壳体与所述热交换器平行的两侧面上分别开设有两个所述壳体进风口。

9.根据权利要求4至6任一项所述的断电延时保护的电控柜，其特征在于，两排所述热交换器之间并位于靠近所述电控壳体的一侧设置有分隔板，所述分隔板上对应所述空气连接管开设有让位孔。

10.根据权利要求4至6任一项所述的断电延时保护的电控柜，其特征在于，所述空气连接管是软管。