本發明涉及空調制造技術領域，具體地涉及一種用于空調系統壓力保護的裝置和空調系統。

背景技術：

空調系統在運行過程中，大部分工況處于壓力比較高的狀態，如果在壓力異常時，未及時停止壓縮機運行進而導致壓力繼續上升，那么最終可能會導致爆管等直接對設備和人產生傷害的事故，這是絕對不允許的。

在相關技術中，在空調控制系統設計時會通過高壓傳感器來采集系統壓力，然后通過軟件作出相應地保護控制。例如：通過高壓傳感器檢測空調系統壓力，當空調系統壓力高于某一閾值時，高壓傳感器會通過信號處理電路將壓力信號發送給mcu(microcontrolunit，微控制單元)，再由mcu判斷處理后，通過控制電路控制壓縮機停止運轉。

但是軟件并不是絕對可靠的，可能存在會跑飛等情況，另外單路端口檢測有可能出現芯片引腳連焊或傳感器到芯片之間的電路出現異常等情況，進而導致芯片判斷錯誤，不能及時正確保護。

技術實現要素：

為解決現有技術中存在的上述問題，本發明實施例的目的是提供一種用于空調系統壓力保護的裝置和空調系統。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種用于空調系統壓力保護的裝置，所述裝置包括壓力檢測模塊和開關模塊，其中：所述壓力檢測模塊用于檢測所述空調系統的壓力，并根據所述壓力控制所述開關模塊的通斷；以及所述開關模塊位于所述空調系統的壓縮機的供電回路中。

優選地，所述裝置還包括：第一繼電器，該第一繼電器的工作電路串聯在所述空調系統的壓縮機供電回路中，用于控制所述壓縮機供電回路的通斷；以及所述壓力檢測模塊及所述開關模塊共同構成一壓力開關，該壓力開關與所述第一繼電器的控制電路連接，用于檢測所述空調系統的壓力，并根據所述空調系統的壓力控制所述第一繼電器的控制電路的通斷。

優選地，所述第一繼電器為常開繼電器，并且當所述空調系統的壓力高于第一預設閾值時，所述壓力開關斷開所述第一繼電器的控制電路，在所述空調系統的壓力低于第二預設閾值時，所述壓力開關接通所述第一繼電器的控制電路。

優選地，所述裝置還包括保護模塊，用于檢測所述壓力開關的狀態，并在所述壓力開關處于斷開狀態的情況下，控制所述壓力開關所在回路在預設時間段內保持斷開狀態。

優選地，所述保護模塊包括光耦合器、第二繼電器和控制單元，其中：所述光耦合器的輸入端與所述第一繼電器的控制電路并聯，用于檢測所述第一繼電器控制電路的狀態；所述第二繼電器的工作電路與所述壓力開關串聯，所述第二繼電器用于控制所述壓力開關所在回路的通斷；以及所述控制單元的第一接口與所述光耦合器的輸出端相連，所述控制單元的第二接口與所述第二繼電器的控制電路相連，所述控制單元用于接收所述光耦合器的輸出信號，并根據所述輸出信號，控制所述第二繼電器的工作電路在預設時間段內保持斷開狀態。

優選地，當為所述第一繼電器的控制電路供電的控制電源為交流電源時，所述保護模塊還包括第一二極管、第一電容、第一電阻以及第二電阻，其中：所述第一二極管串聯在所述交流電源與所述光耦合器輸入端之間，用于將所述交流電源提供的交流電整流為直流電；所述第一電容與所述光耦合器并聯，用于對整流后的所述直流電進行濾波；所述第一電阻串聯于所述第一二極管和所述光耦合器輸入端之間，所述第二電阻與所述光耦合器并聯，所述第一電阻和所述第二電阻共同起分壓作用。

優選地，當為所述第一繼電器的控制電路供電的控制電源為直流電源時，所述保護模塊還包括第一電阻和第二電阻，其中：所述第一電阻串聯于所述交流電源和所述光耦合器輸入端之間，所述第二電阻與所述光耦合器并聯，所述第一電阻和所述第二電阻共同起分壓作用。

優選地，所述保護模塊還包括第二二極管，所述第二二極管與所述光耦合器并聯，用于對所述光耦合器進行過壓保護。

優選地，所述保護模塊還包括位于所述光耦合器輸出端側的第三電阻、第四電阻和第二電容，其中：位于所述光耦合器輸出端側的電源通過所述第三電阻與所述光耦合器的輸出端和所述控制單元的第一接口連接，以保證所述第一接口在所述光耦合器輸出端未導通的情況下處于高電平；所述第三電阻用于在所述光耦合器輸出端導通后起限流作用；所述第四電阻和所述第二電容組成濾波電路，用于保證所述第一接口的電平正確可靠。

優選地，所述保護模塊還包括所述第二繼電器的驅動電路，所述驅動電路串聯于所述第二繼電器和所述控制單元之間，用于驅動所述第二繼電器。

優選地，當所述壓力開關斷開時，所述控制單元控制所述第二繼電器的工作電路斷開，并開始計時；以及當計時達到預設時間時，所述控制單元控制所述第二繼電器的工作電路接通。

優選地，所述控制單元還用于記錄、顯示和查詢壓力保護的時間和/或次數。

另一方面，本發明實施例還提供一種空調系統，所述空調系統包括上文所述的用于空調系統壓力保護的裝置。

通過上述技術方案，本發明提供一種用于空調系統壓力保護的裝置和空調系統。該裝置和空調系統能夠在空調系統出現壓力過高情況下，通過純硬件的辦法及時停止壓縮機運行，解決了現有技術中靠軟件進行采集判斷存在的可靠性低的問題，而且硬件保護的速度更快。此外，軟件的可靠性認證評估周期長，而采用上述方案無需再做軟件評估，只需要對壓力開關做可靠性認證即可，縮短了開發周期。

本發明實施例的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明實施例的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明實施例，但并不構成對本發明實施例的限制。在附圖中：

圖1是本發明一種實施方式提供的空調系統主回路的電路圖；

圖2是本發明一種實施方式提供的用于空調系統壓力保護的裝置的電路圖；

圖3是本發明一種優選實施方式提供的用于空調系統壓力保護的裝置的電路圖；以及

圖4是本發明另一種優選實施方式提供的用于空調系統壓力保護的裝置的電路圖。

附圖標記說明

d1-d6整流二極管e1電解電容

l1電抗器ry1第一繼電器

ptcptc熱敏電阻s1壓力開關

motor壓縮機port1、port2、port3電源端口

ic1光耦合器ry2第二繼電器

ic3控制單元d7第一二極管

c1第一電容r1第一電阻

r2第二電阻d8第二二極管

r3第三電阻r4第四電阻

c2第二電容ic2驅動電路

ry3第三繼電器

具體實施方式

以下結合附圖對本發明實施例的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明實施例，并不用于限制本發明實施例。

在本發明一種實施方式中，用于空調系統壓力保護的裝置包括壓力檢測模塊和開關模塊。其中，壓力檢測模塊用于檢測空調系統的壓力，并根據所述壓力控制開關模塊的通斷；開關模塊位于空調系統的壓縮機的供電回路中。其中，該壓力開關s1的壓力檢測模塊可以安裝于壓縮機排氣管上，以檢測空調系統的壓力。開關模塊串聯于壓縮機的供電回路中，用于控制壓縮機供電回路的通斷，該開關模塊可以在壓力檢測模塊檢測到空調系統壓力超過第一預設閾值時斷開，小于第二預設閾值時閉合。

通過上述技術方案，當壓力檢測模塊檢測到空調系統壓力過高時，可以控制開關模塊斷開空調系統的壓縮機的供電回路，使壓縮機停止運行，從而達到保護目的。

圖1是本發明一種實施方式提供的空調系統主回路的電路圖。如圖1所示，外部電源經過濾波處理后進入到三相橋堆，經整流二極管d1-d6整流之后，給大容量電解電容e1充電，從而給后級ipm(intelligentpowermodule，智能功率模塊)或igbt(insulatedgatebipolartransistor，絕緣柵雙極型晶體管)提供穩定直流電源以控制壓縮機motor運行。電抗器l1主要用于抑制諧波，提高功率因數。剛上電時，或者說當電解電容e1上的電壓都還很低時，為防止大電流充電，第一繼電器ry1(該第一繼電器可以使用接觸器替代)的工作電路的觸點處于斷開狀態，先通過ptc(positivetemperaturecoefficient，正溫度系數)熱敏電阻充電，當電解電容e1上的電壓達到一定數值時，第一繼電器ry1吸合，電流基本全通過第一繼電器ry1來給后級供電。

圖2是本發明一種實施方式提供的用于空調系統壓力保護的裝置的電路圖。如圖2所示，本發明實施方式提供一種用于空調系統壓力保護的裝置，所述裝置包括第一繼電器ry1(該第一繼電器可以使用接觸器替代)和所述壓力檢測模塊及所述開關模塊共同構成的壓力開關s1。其中，第一繼電器ry1的工作電路串聯在空調系統的壓縮機供電回路(即空調系統主回路，該供電回路也可以為部分壓縮機的控制單元供電)中，用于控制壓縮機供電回路的通斷；壓力開關s1與第一繼電器ry1的控制電路連接，并且安裝于壓縮機排氣管上，用于檢測空調系統的壓力，并根據空調系統的壓力控制第一繼電器ry1的控制電路的通斷，進而控制壓縮機供電回路的通斷。

第一繼電器ry1可以為常開繼電器，當所述空調系統的壓力高于第一預設閾值時，壓力開關s1斷開第一繼電器ry1的控制電路，在所述空調系統的壓力低于第二預設閾值時，壓力開關s1接通第一繼電器ry1的控制電路。其中，第一預設閾值和第二預設閾值的數值取決于該空調系統的壓力要求，以避免空調系統出現過壓情況，并且第二預設閾值小于等于第一預設閾值。優選地，壓力開關可以選用具備10萬次認證壽命的壓力開關。

在圖2中，壓力開關s1直接串聯于控制主回路通斷的第一繼電器ry1控制電路線圈的控制電源回路中，當空調系統壓力超出壓力開關s1的開關閾值時，壓力開關s1斷開，第一繼電器ry1控制電路的線圈無法供電，工作電路的觸點斷開，后級只能通過ptc熱敏電阻充電，由于ptc熱敏電阻只能通過短時小電流，而后級壓縮機要正常運轉，是長期需要比較大的電流，這樣ptc熱敏電阻的阻值會瞬間急劇增大，進而沒有通路可以給后級壓縮機供電，壓縮機會立即停機，進而達到保護的目的。并且從壓力開關動作到壓縮機停機整個過程不需要軟件參與。

通常，在壓縮機停機后，空調系統的壓力會很快恢復，而壓力開關s1大部分是完全機械式，一旦空調系統的壓力恢復，壓力開關s1就會閉合，控制主回路的第一繼電器ry1控制電路線圈的電源恢復正常，位于工作電路的觸點吸合，而這時ptc熱敏電阻還處于大電阻狀態，電解電容e1上的電壓還很低，這個時候，第一繼電器ry1觸電吸合就會導致大電流充電，進而導致空調系統器件損壞或者影響長期運行可靠性。

為了避免上述情況，需要在壓縮機停機保護后，進行一些處理。因此，所述用于空調系統壓力保護的裝置還可以包括保護模塊，該保護模塊用于檢測壓力開關s1的狀態，并在壓力開關s1處于斷開狀態的情況下，控制壓力開關s1所在回路(即第一繼電器的控制電源所在回路)在預設時間段內保持斷開狀態。

圖3是本發明一種優選實施方式提供的用于空調系統壓力保護的裝置的電路圖。如圖3所示，在本發明一種優選實施方式中，所述保護模塊可以包括光耦合器ic1、第二繼電器ry2(該第二繼電器可以使用接觸器替代)和控制單元ic3。其中，光耦合器ic1用于實現信號隔離，它的輸入端與第一繼電器ry1的控制電路并聯，用于檢測第一繼電器ry1控制電路的狀態(即第一繼電器的控制電源所在回路的狀態)，并在所述第一繼電器ry1控制電路斷開的情況下發出輸出信號。第二繼電器ry2的工作電路與壓力開關s1串聯，用于控制壓力開關s1所在回路(即第一繼電器的控制電源所在回路)的通斷。控制單元ic3的兩個i/o(input/output，輸入/輸出)接口分別與光耦合器ic1的輸出端和第二繼電器ry2的控制電路相連，控制單元ic3用于接收光耦合器ic1的輸出信號，并根據所述輸出信號，控制所述第二繼電器ry2的工作電路在預設時間段內保持斷開狀態，使得第一繼電器ry1的控制電路在該預設時間內沒有電源供電，從而保持空調系統主回路處于斷開狀態。

在本發明一種可選實施方式中，當為第一繼電器ry1的控制電路供電的控制電源為交流電源時，所述保護模塊還包括第一二極管d7、第一電容c1、第一電阻r1以及第二電阻r2。其中，第一二極管d7串聯在交流電源與光耦合器ic1輸入端之間，用于將交流電源提供的交流電整流為直流電；第一電容c1與光耦合器ic1并聯，用于對整流后的直流電進行平滑濾波；第一電阻r1串聯于第一二極管d7和光耦合器ic1輸入端之間，第二電阻r2與光耦合器ic1并聯，第一電阻r1和第二電阻r2共同起分壓作用，以保證光耦合器ic1可靠導通。本領域技術人員可以理解的是，當為所述第一繼電器ry1的控制電路供電的控制電源為直流電源時，則可以沒有第一二極管d7和第一電容c1。

在本發明一種實施方式中，所述保護模塊還可以包括第二二極管d8，第二二極管d8與光耦合器ic1并聯，用于對光耦合器ic1進行過壓保護，防止加載到光耦合器ic1的初級二極管電壓過高，起保護所述初級二極管的作用。

在本發明一種實施方式中，所述保護模塊還可以包括位于光耦合器ic1輸出端側的第三電阻r3、第四電阻r4和第二電容c2。其中，位于光耦合器ic1輸出端側的電源通過第三電阻r3與光耦合器ic1的輸出端和控制單元ic3用于輸入的i/o接口連接，以保證控制單元ic3在光耦合器ic1輸出端未導通的情況下的輸入處于高電平。第三電阻r3為上拉電阻，用于在光耦合器ic1輸出端導通后起限流作用。第四電阻r4和第二電容c2組成濾波電路，用于保證輸入到控制單元ic3的電平正確可靠。

在本發明一種實施方式中，所述保護模塊還包括第二繼電器ry2(或第二接觸器)的驅動電路ic2，驅動電路ic2串聯于第二繼電器ry2和控制單元ic3之間，用于驅動第二繼電器ry2。

在本發明一種實施方式中，當壓力開關s1斷開時，控制單元ic3通過驅動電路ic2控制第二繼電器ry2的工作電路斷開，并開始計時。當計時達到預設時間時，控制單元ic3控制第二繼電器ry2的工作電路接通。其中，預設時間取決于ptc電阻的恢復時間。優選地，所述控制單元ic3還可以用于記錄、顯示和查詢壓力保護的時間和/或次數。

在本發明一種優選實施方式中，控制單元ic1可以為mcu，mcu可以用于接收信號、計時、判斷、控制顯示、記錄以及控制第二繼電器ry2觸點的通斷。具體地，光耦合器ic1的輸出端連接mcu，用來采集空調系統主回路的狀態，一旦主回路斷開，并且在muc或其它芯片沒有主動斷開輸入電源的前提下，如果mcu對應端口的電壓由低電平轉為高電平，則判斷需要進行保護，這時mcu控制第二繼電器ry2斷開，由于第二繼電器ry2工作電路的觸點也串聯在這個回路，即使壓力開關s1已經閉合，整個主回路也處于斷開狀態，不會出現上述大電流情況。并且當mcu采集到壓力保護信號后，開始計時，等到預設時間才會讓第二繼電器ry2吸合，同時mcu也用于顯示、查詢和記錄壓力保護的時間和次數，提供給售后服務人員，以便定位出現高壓的原因并解決。

圖4是本發明另一種優選實施方式提供的用于空調系統壓力保護的裝置的電路圖。如圖4所示，在部分空調系統中，主回路的繼電器和ptc熱敏電阻由直流側改到了交流側，在交流測任意兩相各串聯一個繼電器。具體地，第一繼電器ry1由原來的控制直流側改為控制交流側，與第三繼電器ry3一同控制交流側的兩相。對于圖4所示的空調系統主回路，其壓力保護的原理與圖3所示的空調系統主回路基本一樣，各器件功能也一樣。

具體地，壓力開關s1直接串聯在用于控制交流電源兩相的第一繼電器ry1和第三繼電器ry3的線圈所在控制回路中，一旦出現空調系統出現過壓情況，壓力開關s1斷開第一繼電器ry1和第三繼電器ry3的控制電源，進而兩個繼電器的工作回路觸點都直接斷開，切斷了壓縮機的供電回路，壓縮機會立即保護停機，從而達到壓力保護的目的。圖4中其它器件的作用和圖3相同。

本發明實施方式還提供一種空調系統，所述空調系統包括上文所述的用于空調系統壓力保護的裝置。

通過上述技術方案，本發明提供一種用于空調系統壓力保護的裝置和空調系統。該裝置和空調系統能夠在空調系統出現壓力過高情況下，通過純硬件的辦法及時停止壓縮機運行，解決了現有方法(先采集壓力信號，再軟件判斷，再發送停止命令)存在一定概率(如：軟件跑飛，芯片引腳短路等)不能及時正確停止壓縮機運轉的問題。此外，關于壓力容器保護軟件的可靠性認證評估周期長，而采用上述方案無需再做軟件評估，只需要對壓力開關做可靠性認證即可，縮短了開發周期。

以上結合附圖詳細描述了本發明例的可選實施方式，但是，本發明實施例并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明實施例的技術構思范圍內，可以對本發明實施例的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明實施例的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發明實施例對各種可能的組合方式不再另行說明。

本領域技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件來完成，該程序存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一個(可以是單片機，芯片等)或處理器(processor)執行本申請各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

此外，本發明實施例的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明實施例的思想，其同樣應當視為本發明實施例所公開的內容。