空调外机加热装置、方法及空调外机与流程

1.本发明涉及电气技术领域，特别涉及空调外机加热装置、方法及空调外机。


背景技术：

2.目前，在家用空调领域，通常使用的分体式壁挂机热泵型室外机，在冬天室外温度较低，开启制热模式后，室外机会按运行状态适时化霜，产生的水会在外机底盘内结成一层很厚的冰，为了保证空调机组的正常运行，现目前均采用在室外机底盘内增加一个电加热装置，结合室外机温度传感器温度数据，通过电加热装置强制化冰来使底盘积水排空。
3.然而，当交流电压输入波动较大时，电加热装置的工作会受到影响，导致底盘的冰并不能完全融化，影响机组的正常运行。
4.申请号cn110160212a的专利申请提供了一种空调外机底盘电加热的控制方法、装置及空调器，该专利的方案为通过结冰厚度来控制电加热功率，能够根据不同结冰厚度对电加热功率进行控制，并未涉及应对电网波动而影响电加热装置正常工作的方案。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了空调外机加热装置、方法及空调外机，能够在进行空调室外机底盘化冰时不受电网电压波动的影响。
6.第一方面，本发明实施例提供了空调外机加热装置，包括：
7.加热模块，所述加热模块，用于加热空调外机的底盘；
8.控制模块，所述控制模块，用于在满足预设加热条件时控制所述加热模块进行加热工作；
9.开关模块，所述开关模块连接所述控制模块和所述加热模块，所述开关模块，用于在所述控制模块的控制下开启或关闭所述加热模块；
10.供电模块，所述供电模块连接所述加热模块、所述控制模块和所述开关模块，所述供电模块，用于将交流电进行转换并进行供电，其中，所述供电模块向所述加热模块提供的电能为高压直流电压。
11.可选的，
12.所述开关模块，包括：三极管和继电器；所述三极管连接所述控制模块，所述继电器连接所述加热模块；
13.所述三极管，用于在控制模块的控制下进行开通和关断；
14.所述继电器，用于在所述三极管开通或关断时，控制线圈通电或断电来闭合或断开输出侧，使所述高压直流电压驱动所述加热模块开始或停止工作。
15.可选的，
16.所述供电模块，包括：滤波装置、整流装置及开关电源；
17.所述滤波装置连接所述整流装置，所述整流装置连接所述开关电源和所述继电器，所述开关电源连接所述控制模块和所述三极管；
18.所述滤波装置，用于对交流电源输入进行滤波，得到交流电压；
19.所述整流装置，用于将所述交流电压转换为高压直流电压，将所述高压直流电压输送给所述继电器；
20.所述开关电源，用于将所述高压直流电压降压得到低压直流电压，通过所述低压直流电压为所述三极管和所述控制器供电；
21.所述继电器，用于在闭合输出测时将所述高压直流电压输送给所述加热模块进行加热工作。
22.可选的，该装置还包括：
23.温度传感器，所述温度传感器连接所述控制器，所述温度传感器用于检测所述空调外机所处外部环境的温度值，将所述温度值发送给所述控制模块。
24.可选的，
25.当所述预设加热条件为温度值低于第一预设值时，所述控制模块，用于在所述温度传感器发来的温度值低于所述第一预设值时，控制所述加热模块进行加热工作。
26.可选的，
27.所述控制模块在执行所述控制所述加热模块进行加热工作时，具体执行：
28.确定所述温度值对应的加热时间；
29.向所述三极管输出所述控制信号，以使所述三极管在接收到所述控制信号时进行开通，以使所述继电器线圈通电闭合输出端，使所述高压直流电压输送至所述加热模块进行加热工作；
30.在输出所述控制信号后开始计时，当计时达到所述加热时间时，向所述三极管输出关闭信号，以使所述三极管在接收到所述关闭信号时进行关断。
31.可选的，还装置还包括：
32.结冰传感器；
33.所述结冰传感器，用于检测所述空调外机附着的冰层的厚度值，将所述厚度值发送给所述控制模块。
34.可选的，
35.当所述预设加热条件为厚度值高于第二预设值时，所述控制模块，用于在根据所述厚度值高于所述第二预设值时，控制所述加热模块进行加热工作。
36.第二方面，本发明实施例提供了空调外机加热方法，包括：
37.加热模块加热空调外机的底盘；
38.控制模块在满足预设加热条件时控制所述加热模块进行加热工作；
39.开关模块在所述控制模块的控制下开启或关闭所述加热模块；
40.供电模块将交流电进行转换并进行供电，其中，所述供电模块向所述加热模块提供的电能为高压直流电压。
41.第三方面，本发明实施例提供了空调外机，包括：空调外机本体及上述实施例中任一所述的空调外机加热装置。
42.本发明实施例提供了空调外机加热装置、方法及空调外机。本发明应用电路在不改变基础电路框架、不增加设计开发成本的基础上，通过改变施加在电加热装置两端的不稳定交流电压为恒定的高压直流电压，从而使空调室外机底盘化冰不受外部电网电压波动
影响，在每一次启动电加热时都能完全融化结冰使底盘排空，以此提高产品的稳定性。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1是本发明一实施例提供的一种空调外机加热装置的结构示意图。
45.图2是本发明一实施例提供的一种空调外机加热装置的电路原理图。
46.图3是本发明一实施例提供的一种空调外机加热装置的具体实施电路示意图。
47.图4是本发明一实施例提供的一种空调外机加热方法的流程图。
48.图5是本发明一实施例提供的一种空调外机的结构示意图。
具体实施方式
49.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.如图1所示，本发明一实施例提供了一种空调外机加热装置，包括：
51.加热模块110，加热模块110，用于加热空调外机的底盘；
52.控制模块120，控制模块120，用于在满足预设加热条件时控制加热模块110进行加热工作；
53.开关模块130，开关模块130连接控制模块120和加热模块110，开关模块130，用于在控制模块120的控制下开启或关闭加热模块110；
54.供电模块140，供电模块140连接加热模块110、控制模块120和开关模块130，供电模块140，用于将交流电进行转换并进行供电，其中，供电模块140向加热模块110提供的电能为高压直流电压。
55.具体的，通过改变施加在加热装置两端的不稳定交流电压为恒定的高压直流电压，从而使空调室外机底盘化冰不受外部电网电压波动影响，在每一次启动电加热时都能完全融化结冰使底盘排空，以此提高产品的稳定性。
56.在本发明一实施例中，开关模块，包括：三极管和继电器；三极管连接控制模块，继电器连接加热模块；
57.三极管，用于在控制模块的控制下进行开通和关断；
58.继电器，用于在三极管开通或关断时，控制线圈通电或断电来闭合或断开输出侧，使高压直流电压驱动加热模块开始或停止工作。
59.具体的，控制装置可以为cpu模块，加热装置可以为电加热管。cpu模块，为整个空调室外机的“大脑”，用于接收、处理和发出各种信号，与三极管电性连接，通过不同信号电压控制三极管的开通和关断；三极管，与cpu及继电器线圈端电性连接，通过执行cpu发出的通断信号进行开通和关断，达到控制继电器线圈通/断电；继电器模块，与高压直流电压、三
极管、电加热管电性连接，通过线圈通/断电，来闭合/断开输出侧，从而实现高压直流电压对电加热管作用；电加热管通电后释放大量热能，迅速加热空调室外机底盘，达到化冰的目的。
60.在本发明一实施例中，供电模块，包括：滤波装置、整流装置及开关电源；
61.滤波装置连接整流装置，整流装置连接开关电源和继电器，开关电源连接控制模块和三极管；
62.滤波装置，用于对交流电源输入进行滤波，得到交流电压；
63.整流装置，用于将交流电压转换为高压直流电压，将高压直流电压输送给继电器；
64.开关电源，用于将高压直流电压降压得到低压直流电压，通过低压直流电压为三极管和控制器供电；
65.继电器，用于在闭合输出测时将高压直流电压输送给加热模块进行加热工作。
66.具体的，滤波装置可以为交流输入滤波模块，整流装置可以为整流及pfc模块。
67.交流输入滤波模块，为交流电源输入并经过emi滤波，得到完整的交流电压；整流及pfc模块，前级交流电压经过桥堆整流及pfc斩波电路，得到高压直流电压；开关电源模块，用于将高压直流电压经变压器降压得到空调室外机使用的各级低压直流电压，各级低压直流电压作用于不同的模块。高压直流电压直接输出到继电器中，使施加在加热装置两端的不稳定交流电压为恒定的高压直流电压，从而使空调室外机底盘化冰不受外部电网电压波动影响。
68.在本发明一实施例中，空调外机加热装置还包括：温度传感器，温度传感器连接控制器，温度传感器用于检测空调外机所处外部环境的温度值，将温度值发送给控制模块。
69.当预设加热条件为温度值低于第一预设值时，控制模块，用于在温度传感器发来的温度值低于第一预设值时，控制加热模块进行加热工作。
70.控制模块在执行控制加热模块进行加热工作时，具体执行：
71.确定温度值对应的加热时间；
72.向三极管输出控制信号，以使三极管在接收到控制信号时进行开通，以使继电器线圈通电闭合输出端，使高压直流电压输送至加热模块进行加热工作；
73.在输出控制信号后开始计时，当计时达到加热时间时，向三极管输出关闭信号，以使三极管在接收到关闭信号时进行关断。
74.具体的，温度传感器位于空调室外机冷凝器外侧，与cpu电性连接，用于实时监测、回传数据。当cpu接收处理温度传感器回传的数据低于一定数值t时，启动底盘化冰，设定底盘化冰时间为to(比如在-15℃环境温度下，融化底盘中满容量结冰所需的电加热管通电时间)，因作用在电加热管上的高压直流电压为恒定电压，不会因电网电压波动而波动，所以在电加热管上接收到的功率恒定，故在不同的外部输入环境中，空调室外机底盘电加热装置总是能够在设定时间to内将底盘中冰完全融化。
75.如图2所示的空调外机加热装置的电路原理图，包括三极管模块、继电器模块和电加热管模块。如图3所示的空调外机加热装置的具体实施电路示意图，本发明三极管模块应包含以下器件：r1玻璃釉膜电阻、r2玻璃釉膜电阻、q1三极管(npn)、d1二极管；继电器模块应包含以下器件：k1继电器；电加热模块应包含以下器件：rt1电加热管。
76.当cpu接收到的温度信号低于一定的数值t时，通过芯片控制引脚输出一个高电平
控制信号，设定维持时间为to(实测在-15℃环境温度下，融化底盘中满容量结冰所需的电加热管通电时间)，高电平信号到达电阻r1，经过r1给三极管q1一个电流控制信号，三极管q1导通，12v直流电压经过继电器k1线圈(1,2脚)，经三极管集电极(3脚)到发射级(2脚)流入到地，此时继电器输出侧(3,4脚)开关闭合，高压直流电压接入电加热管，电加热管迅速发热，开始化冰。
77.当高电平维持时间to到达后，芯片引脚高电平信号关断瞬间，三极管q1基极(1脚)立即被电阻r2下拉到地，三极管基极电流为0，q1关断，继电器线圈内剩余电流经二极管d1阳极到阴极(2脚-1脚)流出，回到12v，此时继电器输出侧开关断开，高压直流电压被切断，电加热管停止加热，化冰结束。
78.上述电路仅为本系统的一种优选电路方案，并不用以限制本发明的范围。
79.在本发明一实施例中，空调外机加热装置还可以包括：结冰传感器；
80.结冰传感器，用于检测空调外机附着的冰层的厚度值，将厚度值发送给控制模块。
81.当预设加热条件为厚度值高于第二预设值时，控制模块，用于在根据厚度值高于第二预设值时，控制加热模块进行加热工作。
82.具体的，结冰传感器可以检测结霜的厚度，输出相应的电压值，电压值随霜层厚度发生相应变化，也就是说结冰传感器的测量值直接反映空调外机附着冰层的厚度。结冰传感器可以为红外检测器、超声波检测器等。当冰层厚度过厚时，控制模块可以控制加热模块进行加热工作进行化冰。
83.可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对空调外机加热装置的具体限定。在本发明的另一些实施例中，空调外机加热装置可以包括比图示更多或者更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。
84.如图4所示，本发明一实施例提供了一种空调外机加热方法，该方法包括以下步骤：
85.步骤410：加热模块加热空调外机的底盘。
86.步骤420：控制模块在满足预设加热条件时控制加热模块进行加热工作。
87.步骤430：开关模块在控制模块的控制下开启或关闭加热模块。
88.步骤440：供电模块将交流电进行转换并进行供电，其中，供电模块向加热模块提供的电能为高压直流电压。
89.上述方法内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明装置实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明装置实施例中的叙述，此处不再赘述。
90.如图5所示，本发明一实施例提供了一种空调外机500，包括：空调外机本体510及上述实施例中任一所述的空调外机加热装置520。
91.需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
92.以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单
元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，fpga或asic)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
93.上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基于上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。