設直流功率調節器的電暖系統的製作方法
2023-10-24 04:06:32
設直流功率調節器的電暖系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種設直流功率調節器的電暖系統，包括電熱片，其特徵在於所述電熱片連接一直流功率調節器，所述直流功率調節器包括降壓整流功率調節電路和與所述降壓整流功率調節電路通信連接的中央處理器，所述降壓整流功率調節電路的輸入端連接市電電源，輸出端連接電熱片。本發明具有的有益效果：將交流電轉換成直流電，並降低電壓，提高用電安全及人生安全，避免電磁輻射，同時，採用功率調節式工作模式，提高能源利用率，有利於節能減排。
【專利說明】設直流功率調節器的電暖系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電暖系統，尤其涉及一種設直流功率調節器的電暖系統。
【背景技術】
[0002]目前，電暖全部採用AC220V電壓供電，存在的問題:1、當電熱片絕緣膜損壞的情況下，會存在著很大的漏電電流，對人生安全有著很大的危害。2、AC220V交流電供電的產品存在著表面洩露電流，會弓I起30mA漏電保護器跳閘。3、AC220V交流供電，存在電磁輻射，對人體有一定的危害。
[0003]而且，目前的電暖全部為恆功率的工作模式。不會隨時間、溫度的變化而改變輸出功率，因此在溫度達到我們所設定的溫度之後，會存在著很大的能耗的浪費。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於解決現有技術存在的上述問題而提供一種設直流功率調節器的電暖系統，將交流電轉換成直流電，並降低電壓，提高用電安全及人生安全，避免電磁輻射，同時，採用功率調節式工作模式，提高能源利用率，有利於節能減排。
[0005]本發明的上述技術目的主要是通過以下技術方案解決的:設直流功率調節器的電暖系統，包括電熱片，其特徵在於所述電熱片連接一直流功率調節器，所述直流功率調節器包括降壓整流功率調節電路和與所述降壓整流功率調節電路通信連接的中央處理器，所述降壓整流功率調節電路的輸入端連接市電電源，輸出端連接電熱片。通過中央處理器能自動設定特定時間或特定溫度之後的輸出功率的值，使該電暖系統發揮最大的能耗比，即在溫度較低或剛啟動的時候將降壓整流功率調節電路的輸出電壓調整為DC36V此時電熱片處於一個高功率的狀態，電熱片輸出更快、更多的熱量，使地面及空間溫度迅速的提升並達到預設的溫度值。當溫度達到預設溫度值時，自動降低輸出電壓(即小於DC36V)，將電熱片的功率降低，達到維持預設溫度所需的能耗即可，從而使電熱片達到最大的能耗比，最終達到加熱速度快、低能耗維持設定溫度的目的，提高用戶的可操作性及便捷性。
[0006]作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明採用如下技術措施:還包括風扇電路，與所述中央處理器信號連接、並與降壓整流功率調節電路電連接的溫度檢測調節電路。溫度檢測調節電路檢測的對象有電熱片、中央處理器及降壓整流功率調節電路的溫度。當檢查電熱片溫度時，當檢測到電熱片溫度達到預設溫度值時，溫度檢測調節電路檢測電熱片的實際溫度，並將溫度信息發送給中央處理器，經中央處理器分析，將分析信號發送至IJ降壓整流功率調節電路，實現自動降低直流變壓的輸出電壓(小於DC36V)，將電熱片的功率降低，達到維持預設溫度值所需的能耗即可，從而使電熱片達到最大的能耗比。當檢測到中央處理器和/或降壓整流功率調節電路的溫度較高時，發送信號給中央處理器，中央處理器將處理信號發送給風扇電路，使風扇電路啟動風扇工作。
[0007]還包括與所述中央處理器信號連接、並檢測所述降壓整流功率調節電路輸入端和輸出端電壓的過壓/欠壓保護電路。
[0008]還包括與所述中央處理器信號連接、並檢測所述降壓整流功率調節電路輸出端電壓的降壓保護電路。
[0009]還包括與所述中央處理器信號連接、並檢測所述降壓整流功率調節電路輸入端電流的過流保護電路。
[0010]還包括與降壓整流功率調節電路電連接控制風扇工作的防結露保護電路。每次啟動降壓整流功率調節電路時，必須同時啟動防結露保護電路，防結露保護電路啟動時，使風扇電路中的風扇啟動進行防結露處理。當然，防結露保護電路也可以與中央處理器信號連接，當降壓整流功率調節電路啟動時，觸發中央處理器像風扇電路發送信號，使風扇啟動進行防結露處理。
[0011]還包括與所述中央處理器信號連接一功率設置模塊。可以在功率設置模塊中設置降壓整流功率調節電路輸出端的功率，則中央處理器及降壓整流功率調節電路根據設定功率進行工作。
[0012]還包括與所述中央處理器信號連接一 Wifi模塊、與所述wifi模塊通訊的無線終端模塊。當然，也可以在溫度調節器內部設置Wifi模塊。Wifi模塊的設置方便遠程控制。用戶可通過手機(安卓系統、1s系統等)、計算機等(統稱為無線終端模塊)網絡設備直接發出相關指令到中央處理器或者到溫度檢測調節電路，控制溫度調節模塊控制直降壓整流功率調節電路的啟動、停止、電壓調節等相關功率。隨著現代人的生活水平的提高。用戶對電暖行業的安全性、節能型等的要求越來越高，因此該技術也會成為電暖行業今後的發展趨勢。
[0013]還包括與所述中央處理器信號連接一溫度控制與顯示模塊。
[0014]所述的溫度控制與顯示模塊包括殼體，設置在殼體上的顯示面板，及設置在殼體內的控制模塊，所述的控制模塊包括MCU微控單元、及與MCU微控單元信號連接的電路模塊，電路模塊信號連接溫度傳感器，所述的顯示面板與MCU微控單元信號連接；所述的溫度傳感器包括內置溫度傳感器和外置溫度傳感器，所述內置溫度傳感器用於與電熱片接觸，所述的外置溫度傳感器用於傳感室內溫度。
[0015]本發明具有的有益效果:1、將交流電轉換成直流電，並降低電壓，提高用電安全及人生安全，避免電磁輻射，同時，採用功率調節式工作模式，提高能源利用率，有利於節能減排。2、溫度檢測調節電路的設置，一方面防止直流功率調節器工作溫度過高，提高使用壽命，另一方面及時檢測電熱片的實際溫度，使中央處理器及降壓整流功率調節電路及時作出反饋動作，達到最大的能耗比，有利於節能減排。3、各種輔助電路的設置，使直流功率調節器功能更完善，操作更便捷、安全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的一種模塊化結構示意圖。
[0017]圖2和圖3分別為直流功率調節器與電熱片的兩種連接方式示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
[0019]實施例:設直流功率調節器的電暖系統，如圖1所示，包括電熱片，其特徵在於所述電熱片連接一直流功率調節器，所述直流功率調節器包括降壓整流功率調節電路和與所述降壓整流功率調節模塊通信連接的中央處理器，所述降壓整流功率調節電路的輸入端連接市電電源，輸出端連接電熱片。電熱片可以採用PTC材料的電熱片，其可以自動檢測環境溫度改變電熱片的輸出功率。本專利申請涉及的設直流功率調節器的電暖系統可以應用地暖，也可以應用於漢蒸房等場所。通過直流功率調節器自動檢測電熱片的負載特性改變直流功率調節器的輸出功率及輸出時間。
[0020]為了使本專利申請涉及的設直流功率調節器的電暖系統使用更為安全、操作更為方便:
還包括風扇電路，與所述中央處理器信號連接、並與降壓整流功率調節電路電連接的溫度檢測調節電路。風扇的設置，一方面避免各個發熱部件過熱，使相應部件順利正常工作，另一方面，應用於漢蒸房時，使熱量均勻並儘快的散發到房間內，有利於節能。
[0021]還包括與所述中央處理器信號連接、並檢測所述降壓整流功率調節電路輸入端和輸出端電壓的過壓/欠壓保護電路。
[0022]還包括與所述中央處理器信號連接、並檢測所述降壓整流功率調節電路輸出端電壓的降壓保護電路。
[0023]還包括與所述中央處理器信號連接、並檢測所述降壓整流功率調節電路輸入端電流的過流保護電路。
[0024]還包括與降壓整流功率調節電路電連接控制風扇工作的防結露保護電路。
[0025]還包括與所述中央處理器信號連接一功率設置模塊。
[0026]還包括與所述中央處理器信號連接一 wifi模塊、與所述wifi模塊通訊的無線終端模塊。
[0027]還包括與所述中央處理器信號連接一溫度控制與顯示模塊。溫度控制與顯示模塊的設置為可選式，其設置內容相對較多，且精細。若用戶未配置溫度控制與顯示模塊，也可以通過功率設置模塊或者wifi模塊無線控制。
[0028]所述的溫度控制與顯示模塊包括殼體，設置在殼體上的顯示面板，及設置在殼體內的控制模塊，所述的控制模塊包括MCU微控單元、及與MCU微控單元信號連接的電路模塊，電路模塊信號連接溫度傳感器，所述的顯示面板與MCU微控單元信號連接；所述的溫度傳感器包括內置溫度傳感器和外置溫度傳感器，所述內置溫度傳感器用於與電熱片接觸，所述的外置溫度傳感器用於傳感室內溫度。
[0029]直流功率調節器工作時，將AC220V市電接入直流功率調節器的電源輸入端，DC0-40V的直流功率輸出端接電熱片，當直流功率調節器之後可以通過溫度檢測調節電路來啟動與停止降壓整流功率調節電路的DC0-40V電壓輸出。
[0030]在使用過程中，直流功率調節器與各電熱片I的連結方式，可以為集中連結(如圖2所示)，也可以為分路連結(如圖3所示)。
[0031]溫度傳感器測得室內溫度和電熱片溫度，經MCU微控單元分析、處理，室內溫度和設定溫度就都可以顯示在顯示屏上。內置溫度傳感器和外置溫度傳感器都採用熱敏電阻傳感器
電路模塊包括面板顯示電路、按鍵電路、背光顯示電路、繼電器控制輸出電路，所述的內置溫度傳感器和外置溫度傳感器都與溫度檢測調節電路電連接。按鍵電路使顯示面板具有的按鍵功能包括:按上升鍵「上升」升高設定溫度，設置溫度值上升；按下降鍵「下降」降低設定溫度，設置溫度值下降；按開關鍵」開關」使其在開機狀態下，按上述設置各功能鍵實現切換模式、溫度等功能，控制模式有時段模式和臨時模式，時段模式一星期七天可更改任意一天參數。
[0032]所述溫度傳感器與MCU微控單元之間設置Α/D轉換器。
[0033]由於繼電器工作時的發熱量很大，因此電路模塊包括兩塊電路板，所述兩塊電路板通過排線相連接，其中一塊電路板為內置電路板，其設置在殼體內；另外一塊電路板為外置電路板，其設置在殼體外部，所述的繼電器控制輸出電路設置在外置電路板上。
[0034]繼電器控制輸出電路分為三路，分別低檔繼電器控制輸出電路、中檔繼電器控制輸出電路和高檔繼電器控制輸出電路。
[0035]該溫度控制與顯示模塊工作時，先進行各部分硬體的初始化，自動檢測系統的初始工作狀態，如果用戶沒有設置溫度參數，那麼按照默認設置進行工作。非正常斷電之後再次上電時可以根據設置，自動啟動或者不自動啟動供電迴路。默認為上電記憶不自動啟動。採用面板顯示電路及按鍵電路管理、變更控制參數。MCU微控單元輸出控制指令，指導控制輸出電路，調節實際的控制溫度，通過溫度傳感器採集當前環境溫度值，由MCU微控單元根據當前的溫度值與設定的溫度進行比較，完成一系列的比較和存儲等的處理，使環境溫度始終保持在設定的溫度附近。
[0036]根據MCU微控單元的數字輸出信號不能直接控制負載，需通過Α/D轉換器，將MCU微控單元輸出的數字控制信號轉換成能夠直接驅動負載的信號，確保控制溫控器的各項功能運行。因電暖負載電流較大，根據繼電器具有以微小控制信號驅動大電流負載的特點，選擇繼電器控制通斷電。為解決運行時啟動電流過大，本發明採用三路繼電器控制輸出電路分路啟動，以降壓限流的方式來運行PTC電熱片，低檔(36V)、中檔(110V)、高檔(220V)。啟動時每一路負載相隔5分鐘先後啟動。當溫度控制與顯示模塊達到預定溫度時每次斷電之後再通電，每路相隔10秒啟動。
[0037]LED觸摸顯示面板設計:
控制模式有2種:時段模式(七天六時段定時)和臨時模式(不定時)。時段模式一星期七天可更改任意一天的參數。
[0038]室內溫度可隨意設定在0_99°C之間，默認設置溫度25°C。地板溫度可隨意設置在
0-99°C之間，默認最高限制溫度70°C
模式設置有節能模式、舒適模式、自動模式、時段模式及防潮模式可供選擇。
[0039]節能模式:溫度為:15?17°C，選擇模式到節能模式時溫度自動設置為16°C，屏幕上顯示節能兩字，設置溫度不可更改。
[0040]舒適模式:溫度為:22?24°C，選擇模式到舒適模式時溫度自動設置為23°C，屏幕上顯示舒適兩字，設置溫度不可更改。
[0041]自動模式:溫度為:18?20°C，選擇模式到自動模式時溫度默認為19°C，屏幕上顯示自動兩字，可按上升鍵與下降鍵進行設定修改。
[0042]時段模式設置為六個時段，分別為早晨:默認溫度24°C ;上午:默認溫度16°C ;中午:默認溫度24°C ;下午:默認溫度16°C ;晚上:默認溫度24°C ;睡眠:默認溫度16°C。
[0043]LED觸摸顯示面板設計為使用者提供了人性化的操作界面，方便調節，LED觸摸顯示面板可分別安裝於各個房間，控制各個房間的室內溫度。
[0044]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明。在上述實施例中，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.設直流功率調節器的電暖系統，包括電熱片，其特徵在於所述電熱片連接一直流功率調節器，所述直流功率調節器包括降壓整流功率調節電路和與所述降壓整流功率調節電路通信連接的中央處理器，所述降壓整流功率調節電路的輸入端連接市電電源，輸出端連接電熱片。
2.根據權利要求1所述的設直流功率調節器的電暖系統，其特徵在於還包括風扇電路，與所述中央處理器信號連接、並與降壓整流功率調節電路電連接的溫度檢測調節電路。
3.根據權利要求1所述的設直流功率調節器的電採暖系統，其特徵在於還包括與所述中央處理器信號連接、並檢測所述降壓整流功率調節電路輸入端和輸出端電壓的過壓/欠壓保護電路。
4.根據權利要求1所述的設直流功率調節器的電暖系統，其特徵在於還包括與所述中央處理器信號連接、並檢測所述降壓整流功率調節電路輸出端電壓的降壓保護電路。
5.根據權利要求1所述的設直流功率調節器的電暖系統，其特徵在於還包括與所述中央處理器信號連接、並檢測所述降壓整流功率調節電路輸入端電流的過流保護電路。
6.根據權利要求1所述的設直流功率調節器的電暖系統，其特徵在於還包括與降壓整流功率調節電路電連接控制風扇工作的防結露保護電路。
7.根據權利要求1-6中任選一項所述的設直流功率調節器的電暖系統，其特徵在於還包括與所述中央處理器信號連接一功率設置模塊。
8.根據權利要求7所述的設直流功率調節器的電暖系統，其特徵在於還包括與所述中央處理器信號連接一 Wifi模塊、與所述Wifi模塊通訊的無線終端模塊。
9.根據權利要求7所述的設直流功率調節器的電暖系統，其特徵在於還包括與所述中央處理器信號連接一溫度控制與顯示模塊。
10.根據權利要求9所述的設直流功率調節器的電暖系統，其特徵在於所述的溫度控制與顯示模塊包括殼體，設置在殼體上的顯示面板，及設置在殼體內的控制模塊，所述的控制模塊包括MCU微控單元、及與MCU微控單元信號連接的電路模塊，電路模塊信號連接溫度傳感器，所述的顯示面板與MCU微控單元信號連接；所述的溫度傳感器包括內置溫度傳感器和外置溫度傳感器，所述內置溫度傳感器用於與電熱片接觸，所述的外置溫度傳感器用於傳感室內溫度。
【文檔編號】F24D19/10GK104197408SQ201410390309
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月8日 優先權日:2014年8月8日
【發明者】袁建波, 丁烽 申請人:浙江大銘新材料股份有限公司