專利名稱：故障檢測裝置及方法
技術領域：
本發明涉及空調技術，尤其涉及一種空調系統故障的檢測技術。
背景技術：
空調系統中都存在供電電源。一般地，空調系統采用線性電源和開關電源進行供電。以往的空調系統大多采用線性電源供電。線性電源原理簡單、穩定性高。但是，線性電源的缺點也很明顯，如變壓器體積龐大笨重，濾波電容的體積和容量也很龐大，在輸出較大電流時，功耗大并且轉換效率低。隨著技術的發展，空調系統的集成化越來越高，線性電源逐漸被開關電源替代。開關電源具有體積小重量輕，自身抗干擾性強，輸出電壓范圍寬，模塊化強，效率高，發熱量小等優點。 在改用了開關電源的空調系統中，由于開關電源本身的特性，空調系統會有如下特點當空調系統的外部停電之后，由于開關電源本身還會對外供電一定的時間，對外供電的具體時間視不同的開關電源而變化。也就是說，在開關電源繼續供電的這一段時間里，中央處理器(CPU)將繼續工作一段時間。這個時候，由于空調系統外部已經停電，空調系統中由外部電源直接供電的其他部件瞬間停止工作。在這種情形下，CPU會繼續進行判斷，并且會將由交流供電電源直接供電的其他部件瞬間停止工作的這些動作作為機器非正常運行的故障代碼進行顯示和處理，盡管這些動作屬于正常停電而不屬于故障代碼。CPU的上述處理會使空調系統中的主控器產生誤判斷，可能會造成整個空調系統的判定混亂。因此，現有技術中存在對一種能夠在空調系統正常斷電的情況下，不會產生誤故障檢測的技術的需要。

發明內容
為克服上述缺陷，本發明的實施例提供了一種新的電路與控制策略，實現在采用開關電源的空調系統中的瞬時停電及長時間停電時，對故障代碼進行區分，將有效故障代碼顯示同時排除由于開關電源系統特性帶來的誤故障代碼。根據本發明的一方面，提供了一種用于空調系統的故障檢測裝置，包括主控器、故障代碼檢測電路和斷電檢測電路，所述故障代碼檢測電路經空調系統的壓力開關連接到交流供電電源中的一相，產生用于判斷空調系統是否發生異常的第一直流電壓信號并將第一直流電壓信號發送給主控器的第一輸入端；所述斷電檢測電路的三個輸入端分別連接到外部電源的三相并且產生用于判斷交流供電電源是否發生電源異常的第二和第三直流電壓信號，所述斷電檢測電路向所述主控器的第二和第三輸入端分別發送第二和第三直流電壓信號以供主控器判斷交流供電電源是否發生電源異常；所述主控器由開關電源供電，在檢測到第一直流電壓信號不是方波信號時確定空調系統異常，并且在基于所述第二和第三直流電壓信號確定交流供電電源沒有發生異常時確定空調系統發生了故障。其中，在發生空調系統異常時，所述故障代碼檢測電路輸出的第一直流電壓信號為高電平信號；當空調系統正常工作時，所述故障代碼檢測電路輸出的第一直流電壓信號為方波信號。所述的誤故障檢測裝置中，所述故障代碼檢測電路包括連接到交流供電電源的一相和所述壓力開關的第一端子；分壓電路，連接到第一端子；第一光電隔離器件，其輸入端連接到分壓電路以接收所述分壓電路輸出的交流電壓信號；連接到第一光電隔離器件的輸出端的開關電路，用于根據輸入到第一光電隔離器件的交流電壓信號產生方波信號作為第一直流電壓信號，并且在無交流電壓信號時輸出高電平直流電壓信號作為第一直流電壓信號；連接到交流接觸器的第二端子，第二端子與所述壓力開關串聯連接，用于在壓力開關異常時關斷交流供電電源；其中，在所述分壓電路和第一光電隔離器件之間并聯連接有第一二極管以防止反向擊穿第一光電隔離器件。其中，連接到交流供電電源的一相和開關電源的第一端子包括與所述交流供電·電源的火線第一接線端；與所述壓力開關連接的第二和第四接線端；第一接線端與第二接線端連接，第四接線端與第三接線端連接；和第三接線端，連接到所述分壓電路中的第一電阻的一端；其中，第一光電隔離器件的第一輸入端與所述分壓電路中的第一電阻的另一端連接，第一光電隔離器件的第二輸入端與所述分壓電路中的第二電阻的一端共同連接到所述交流供電電源的零線，第一電阻的另一端連接到第二電阻的另一端；第一二極管的正向端連接到第一光電隔離器件的第二輸入端，第一二極管的反向端連接到第一光電隔離器件的第一輸入端；其中，第二端子的第二接線端連接到所述交流供電電源的零線以及第一光電隔離器件的第二輸入端，并經繼電器連接到第二端子的第一接線端，第二端子的第一接線端經繼電器開關連接到第一端子的第三接線端。進一步地，所述開關電路包括三極管，其基極連接到第一光電隔離器件的第一輸出端并經第四電阻連接到直流電源，發射極與第一光電隔離器件的第二輸出端共同接地，集電極經第五電阻連接到所述直流電源，并且經第六電阻連接到開關電路的輸出端；第一電容器，一端連接在第六電阻和所述開關電路之間，另一端接地。其中，所述斷電檢測電路包括第一分壓電路，其一端連接到交流供電電源的第一相；第二分壓電路，包括第一降壓電路以及與第一降壓電路并聯的第二電容器，第二分壓電路的一端連接到第一分壓電路的另一端，另一端連接到交流供電電源的第二相以及第二光電隔離器件的第二輸入端；第一穩壓電路，其一端連接到第二分壓電路和第一分壓電路的另一端，另一端連接到第二光電隔離器件的第一輸入端；第三分壓電路，其一端連接到交流供電電源的第二相；第四分壓電路，包括第二降壓電路以及與第二降壓電路并聯的第三電容器，第四分壓電路的一端連接到第三分壓電路的另一端，另一端連接到交流供電電源的第三相以及第三光電隔離器件的第二輸入端；
第二穩壓電路，其一端連接到第四分壓電路和第三分壓電路的另一端，另一端連接到第三光電隔離器件的第一輸入端。其中，第二光電隔離器件的第一輸出端經第七電阻連接到主控器的第二輸入端，并經第八電阻連接到直流電壓；主控器的第二輸入端和第七電阻共同連接到第四電容器的一端，第四電容器的另一端以及第二光電隔離器件的第二輸出端接地；第三光電隔離器件的第一輸出端經第九電阻連接到斷電檢測電路的所述主控器的第三輸入端，并經第十電阻連接到直流電壓；主控器的第三輸入端和第九電阻共同連接到第五電容器的一端，第五四電容器的另一端以及第三光電隔離器件的第二輸出端接地。其中，所述交流供電電源發生異常包括所述交流供電電源發生缺相；所述交流供電電源發生逆相；所述交流供電電源發生頻率異常；所述交流供電電源發生斷電。
所述主控器用于當檢測到第二直流電壓信號和第三直流電壓信號均為高電平信號時，確定所述交流供電電源發生斷電；當檢測到第二直流電壓信號和第三直流電壓信號其中之一為高電平信號時，確定所述交流供電電源發生缺相；當第二和第三直流電壓信號均為方波信號，并且第二和第三直流電壓信號之間的相位差與預先存儲在主控器中的預定相位差不一致時，確定所述交流供電電源發生逆相；當第二和第三直流電壓信號均為方波信號，并且第二和第三直流電壓信號至少之一的頻率與所述主控器內預先存儲的預定頻率不一致時，確定所述交流供電電源發生頻率異常。所述故障檢測裝置，進一步包括斷電類型檢測電路，提供用于判斷所述交流供電電源斷電是瞬時停電還是長時間停電的第四直流電壓信號。其中，所述斷電類型檢測電路包括第十一電阻，其一端連接到直流電壓；第十二電阻，其一端連接到所述主控器的第四輸入端；第六電容器，其一端連接到所述第十一電阻的另一端和第十二電阻的另一端，第六電容器的另一端接地。根據本發明的另一個方面，提供了一種用于空調系統的故障檢測方法，包括步驟根據來自與交流供電電源的一相連接的故障檢測電路輸出的第一直流電壓信號，主控器確定是否發生了空調系統異常；在發生了空調異常時，利用來自于與所述交流供電電源的三相分別連接的斷電檢測電路輸出的第二和第三直流電壓信號，所述主控器確定是否發生所述交流供電電源異常；當確定沒有發生所述交流供電電源異常時，所述主控器確定空調系統發生了故障。其中，根據來自與交流供電電源的一相連接的故障檢測電路輸出的第一直流電壓信號，主控器確定是否發生了空調系統異常包括第一直流電壓信號為方波信號時，所述主控器確定空調系統正常；第一直流電壓信號為高電平信號時，所述主控器確定空調系統異常。其中，利用來自于與所述交流供電電源的三相分別連接的斷電檢測電路輸出的第二和第三直流電壓信號，所述主控器確定是否發生所述交流供電電源異常包括當第二直流電壓信號和第三直流電壓信號均為高電平信號時，確定所述交流供電電源發生斷電；當第二直流電壓信號和第三直流電壓信號其中之一為高電平信號時，確定所述交流供電電源發生缺相；當第二和第三直流電壓信號均為方波信號，并且第二和第三直流電壓信號之間的相位差與預先存儲在主控器中的預定相位差不一致時，確定所述交流供電電源發生逆相；當第二和第三直流電壓信號均為方波信號，并且第二和第三直流電壓信號至少之一的頻率與所述主控器內預先存儲的預定頻率不一致時，確定所述交流供電電源發生頻率異常。所述主控器確定交流電源斷電時，所述方法還包括當發生交流電源斷電后上電時，所述主控器根據來自斷電類型檢測電路的第四直流電壓信號，所述主控器確定交流電源斷電是瞬時斷電還是長時間斷電。其中，所述主控器確定交流電源斷電是瞬時斷電還是長時間斷電包括如果第四直流電壓信號低于第一閾值，確定交流電源斷電為長時間斷電； 如果第四直流電壓信號不低于第一閾值，確定交流電源斷電為瞬時斷電。所述方法進一步包括如果確定發生了交流供電電源異常，主控器確定空調系統沒有發生故障，并清除故障標志位，等待所述交流供電電源恢復正常。本發明能夠在采用開關電源的空調系統中確定出真正故障代碼，排除由于開關電源系統特性帶來的誤故障判斷。


圖I是根據本發明實施例的故障檢測裝置的方框圖；圖2是根據本發明實施例的故障代碼檢測電路的原理圖；圖3是根據本發明實施例的斷電檢測電路的原理圖；圖4是根據本發明實施例的斷電類型檢測電路的原理圖；圖5是根據本發明實施例的故障檢測方法的流程圖。圖6是根據本發明實施例的判斷交流供電電源異常的流程圖。如圖所示，為了能明確實現本發明的實施例的結構，在圖中標注了特定的結構和器件，但這僅為示意需要，并非意圖將本發明限定在所述特定結構、器件和環境中。根據具體需要，本領域的普通技術人員可以將這些器件和結構進行調整或者修改，所進行的調整或者修改仍然包括在本發明的范圍中。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的故障檢測裝置及其方法進行詳細描述。同時在這里做以說明的是，為了使實施例更加詳盡，下面的實施例為最佳、優選實施例，對于一些公知技術本領域技術人員也可采用其他替代方式而進行實施；而且附圖部分僅是為了更具體的描述實施例，而并不旨在對本發明進行具體的限定。本發明涵蓋任何在本發明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為便于理解本發明，在以下本發明優選實施例中詳細說明了具體的細節，而對本領域技術人員來說沒有這些細節的描述也可以完全理解本發明。另外，為了避免對本發明的實質造成不必要的混淆，并沒有詳細說明眾所周知的方法、過程、流程、元件和電路等。圖I示出了根據本發明實施例的故障檢測裝置的方框圖。如圖I所示，故障檢測裝置包括主控器10，故障代碼檢測電路20，斷電檢測電路40和斷電類型檢測電路30。主控器10由開關電源供電，對空調系統運行進行控制。故障代碼檢測電路20連接到空調系統的壓力開關以及外部供電電源，并且與主控器10連接。在采用了開關電源的空調系統中，空調系統中，真正的故障指的是空調系統中各個部件導致的冷媒壓力異常引發的故障。本發明中，由于空調系統的冷媒壓力變化等導致的真正故障以及由于空調系統斷電引起的偽故障統稱為空調系統異常。當空調系統正常運行時，故障代碼檢測電路20輸出方波信號給主控器10。當空調系統發生真正的故障時，導致壓力開關關斷，故障代碼檢測電力路不再輸出方波信號。另一方面，當空調系統的交流供電電源發生異常時，例如故障代碼檢測電路20所連接的那一相交流電缺相或者斷電等情形時，也會導致壓力開關關斷，從而故障代碼檢測電路20無方波信號輸出。當主控器10檢測到故障代碼檢測電路20發來的第一直流電壓信號不是電壓方波信號時，主控器10確定發生了空調系統異常。斷電檢測電路40連接到交流供電電源并向主控器10提供第二和第三直流電壓信號。交流供電電源正常供電時，第二和第三直流電壓信號為直流電壓方波信號；交流供電電源異常時，第二和第三直流電壓信號中的一個可能變為高電平信號。斷電檢測電路40用于檢測是否發生交流供電電 源異常，即檢測交流供電電源是否發生電源缺相、逆相或者頻率異常或者斷電。只有當發生斷電時，主控器10接收到的斷電檢測電路40發出的第二和第三直流電壓信號都不是方波信號?？蛇x地，根據本發明的實施例，故障檢測裝置還可以包括斷電類型檢測電路30，用于判斷斷電是瞬時停電還是長時間停電。圖2示出了根據本發明實施例的故障代碼檢測電路的原理圖。如圖2所示，故障代碼檢測電路20包括第一和第二端子，分壓電路，第一光電隔離器件201和開關電路。具體地，P2R、P2S接線端子分別連接到外部電源的火線和零線。換言之，故障代碼檢測電路僅連接到三相電源中的一相。本發明中，與壓力開關連接的那一相為如圖3所示的U或W相。第一端子PCN2 (JST生產的VH型端子)經其接線端2和4連接到空調的壓力開關。當空調系統出現嚴重故障時，壓力開關首先會發生異常，并斷開電源。第二端子PCN3(JST生產的VH型端子)連接到交流接觸器(未示出)，并且其連接端3連接到接線端子P2S。第一端子PCN2的接線端3經繼電器開關FTR-F3連接到第二端子PCN3的接線端1，同時經第一電阻R140連接到第一光電隔離器件201的第一輸入端。第一光電隔離器件201用于將其輸入端的交流與輸出端的輸出信號隔離，并將輸入端的交流信號轉化成直流電壓方波信號。第二端子PCN3的接線端3經繼電器SKl連接到其接線端I和繼電器開關FTR-F3。同時，第二端子PCN3的接線端3還連接到第一光電隔離器件的第二輸入端。第一光電隔離器件201的輸出端連接到開關電路。具體地，第一光電隔離器件201的第一輸出端連接到三極管Q50的基極，三極管Q50的發射極通過第三電阻R161連接到接線端子63H1上，接線端子63H1連接到主控器第一輸入端。當壓力開關異常時，故障代碼檢測電路經此端子向主控器發送中斷信號。第一光電隔離器件的第二輸出端和三極管Q50的發射極分別接地。圖2中，交流接觸器的本體安裝于空調系統強電電氣側，其控制繞組通過配線連接于第二端子PCN3上。如圖2所示，第二端子PCN3與交流接觸器(未示出)連接，交流接觸器與壓力開關串聯，壓力開關異常時通過交流接觸器硬件關斷交流供電電源。圖2的不例中,第一光電隔離器件的第一輸入端為1A,第二輸入端為1K,第一輸出端為1C，第二輸出端為1E。利用光電隔離器件的特性，當輸入端信號為交流電壓信號時，其輸出端信號為直流方波信號。故障代碼檢測電路還包括在第一電阻R140和第一光電隔離器件之間，并且在第一光電隔離器件的第一輸入端和第二輸入端之間并聯連接第二電阻R144與二極管D48。第二電阻R144與第一電阻R140組成分壓電路,用于第一光電隔離器件201正向導通,D48并聯于第一光電隔離器件的第一和第二輸入端以防止反向擊穿。進一步，故障代碼檢測電路還包括第一光電隔離器件的第一輸出端還經由第四電阻R156連接到5V電源上。在第一光電隔離器件的輸出通路導通時第四R156起限流作用。此外，故障代碼檢測電路20中，三極管Q50的集電極還經由第五電阻R157連接到+5V電源上。在三極管開關電路中，第五電阻R157起限流作用。當外部壓力開關斷開時，強電側信號通過光耦隔離輸入到弱電側。在第六電阻R161與開關電路的接線端子63H1之間 連接有第一電容器C92,第一電容器的另一端接地。如果第一光電隔離器件201沒有交流電壓信號輸入，則由+5v電源經電阻R157和第六電阻R161向主控器10提供高電平信號。交流電源從P2R經第一端子的接線端子I和2進入空氣開關，再從空氣開關經第一端子的接線端子4和3輸出，經第一電阻R140和第二電阻R144之后返回端子P2S。第二電阻R144上的交流分壓信號輸入到第一光電隔離器件201。響應于交流分壓信號,第一光電隔離器件輸出第一直流電壓方波信號。在空調系統正常工作時，故障代碼檢測電路20輸出方波信號給主控器10 ;當空調系統發生異常時，不論是真的系統故障，還是系統斷電或者交流電源供電異常，壓力開關將外部電源斷開，故障代碼檢測電路20形成開路，從而故障代碼檢測電路20不再輸出方波信號給主控器10。在這種情況下，而是僅向主控器10提供高電壓電平信號。圖3示出了本發明的實施例的斷電檢測電路的原理圖。如圖3所示，U、V、W端子分別連接到三相交流電源上。同時，U端子通過第一分壓電路和第一穩壓電路連接至第二光電隔離器件401的第一輸入端，其中第一分壓電路包括串聯連接的兩個電阻R142、R148，第一穩壓電路包括兩個反向連接的穩壓二極管ZD11、ZD13，電阻R148連接到穩壓二極管ZDll的正向端，穩壓管ZD13的正向端與第二光電隔離器件連接。穩壓二極管ZDll和ZD13防止第二光電隔離器件被反向擊穿。第二分壓電路包括降壓電路和與該降壓電路并聯的第二電容器C83。第二電容器C83用于消除高頻噪聲干擾。降壓電路包括兩個串聯連接的電阻R149、R150。第二分壓電路的一端連接到第一分壓電路和第一穩壓電路，另一端連接到第二光電隔離器件的第二輸入端以及與交流供電電源的V相連接的V端子。V端子通過第三分壓電路和第二穩壓電路連接到第三光電隔離器件402的第一輸入端。第三分壓電路包括串聯連接的兩個電阻R143、R147，第二穩壓電路包括兩個反向連接的穩壓二極管ZD12、ZD14，電阻R147連接到穩壓二極管ZD12的正向端，穩壓管ZD14的正向端與第三光電隔離器件的第一輸入端連接。穩壓二極管ZD12和ZD14用于防止第三光電隔離器件被反向擊穿。第四分壓電路包括降壓電路和與該降壓電路并聯的第三電容器C84。第三電容器C84用于消除高頻噪聲干擾。降壓電路包括兩個串聯連接的電阻R151、R152。第四分壓電路的一端連接到第三分壓電路和第二穩壓電路，另一端連接到第三光電隔離器件的第二輸入端以及與交流供電電源的W相連接的W端子
第二光電隔離器件401的第一輸出端通過第七電阻R164連接至接線端子R-S，所述接線端子R-S連接主控器的第二輸入端。電阻R164與第二光電隔離器件401連接的一端還經第八電阻R159連接到直流電源例如+5V直流電壓上，電阻R164的另一端連接接地的第四電容器C95。第三光電隔離器件的第一輸出端通過第九電阻R163連接至接線端子S-T，所述接線端子S-T連接主控器的第三輸入端。電阻R163與第三光電隔離器件401連接的一端還經第十電阻R160連接到直流電源例如+5V直流電壓上，電阻R163的另一端連接接地的第五電容器C94。第二光電隔離器件的第二輸出端和第三光電隔離器件的第二輸出端分別接地。利用光電隔離器件的特性，當第二和第三光電隔離器件的輸入信號分別為交流信號時，第二和第三光電隔離器件的輸出信號也相應地為直流方波信號。參見圖3，UV相之間的交流電壓信號經電阻R142、R148、R149和R150分壓后，電阻R149和R150兩端的分壓的交流電壓信號輸入到第二光電隔離器件，經第二光電隔離器 件的光電隔離處理后輸出第二直流電壓方波信號給主控器10。第二直流方波信號的頻率與電阻R149和R150兩端的交流電壓信號的頻率一致，而電阻R149和R150兩端的交流電壓信號的頻率即為UV相的交流信號頻率。主控器10根據輸入的電壓方波信號判斷U V相是否斷電、UV相的信號頻率是否異常。同樣，VW相之間的交流電壓信號經電阻R143、R147、R151和R152分壓后，電阻R151和R152兩端的分壓的交流電壓信號輸入到第三光電隔離器件，經第三電隔離器件的光電隔離處理后輸出第三直流電壓方波信號給主控器10。第三直流方波信號的頻率與電阻R151和R152兩端的交流電壓信號的頻率一致，而電阻R151和R152兩端的交流電壓信號的頻率即為VW相的交流信號頻率。主控器10根據輸入的第二和第三直流電壓方波信號判斷U V相和VW相是否斷電、UV相和VW相的信號頻率是否異常。如果發生斷電，則都沒有第二和第三直流電壓方波信號，即接線端R-S和S-T上均無方波信號，而是僅有高電平信號。如果發生電源異常，例如在缺相時，第二和第三直流電壓方波信號之一將會缺失，即接線端R-S和S-T之一上無方波信號，而僅有高電平信號。如果發生電源頻率異常，則第二和第三直流電壓方波信號中的至少一個的頻率會發生異常。具體地，主控器10內部設置有頻率檢測模塊，用于確定從接線R-S和S-T輸入的第二和第三直流電壓方波信號的頻率并將該檢測的頻率與預先存儲的預定頻率進行比較，如果二者一致，則確定沒有頻率異常，否則發生頻率異常。如果發生電源逆相，則第二和第三直流電壓方波信號之間的相位差會發生變化。具體地，主控器10還包括相位檢測模塊,用于確定UV相和VW相之間的相位差。主控器10將相位檢測模塊所確定的相位差與預先設置的相位差進行比較，如果二者不一致，則確定發生了逆相。如果發生U或W缺相時，則斷電檢測電路不會再輸出第二或第三輸出電壓信號；如果是V相缺相，與發生斷電一樣，沒有第二或第三輸出電壓信號?？蛇x地，本發明的故障檢測裝置可以包括斷電類型檢測電路。圖4示出了根據本發明實施例的斷電類型檢測電路的原理圖。如圖4所示，在斷電類型檢測電路中，電阻R36與電阻R38串聯連接之后連接到A/D接線端，電阻R36的另一端連接在直流電源例如+5V直流電壓上。電阻R36和R38共同連接到電容器C16，電容器C16的另一端接地。如果發生外部供電電源瞬時停電，即停電時間少于500ms，那么電容器C16不能充分放電，A/D接線端的輸出電壓為2. 5V-4V，即高于預定電壓閾值；如果發生長時間停電，即停電時間大于500ms，則A/D接線端的輸出電壓低于所述預定電壓閾值。在圖4所示的實例中，預定電壓閾值為2.5V。每一次當外部電源停電并且再上電后，主控器10將根據其A/D端子接收到的信號以及其內部預先存儲的預定電壓閾值，判斷停電是瞬時停電還是長時間停電。下面詳細描述本發明的故障檢測系統的具體工作過程。如圖5所示，流程起始于步驟510。在步驟510，主控器完成對空調系統的各部件進行控制的初始化工作。在步驟511，主控器10接收來自故障代碼檢測電路20和斷電檢測電路40的信號?？蛇x地，主控器10在步驟511還進一步接收來自斷電類型檢測電路30的信號。在步驟512，主控器10根據來自故障代碼檢測電路20的第一直流電壓信號判斷是否發生空調系統異常。如前所述，如果空調系統不發生異常，例如空調系統不發生真正的故障或者不發生真正的交流電源斷電、缺相等異常，那么第一直流電壓信號為方波信號；如果空調系統發生異常，那么由于在空調系統異常時壓力開關會關斷，故障代碼檢測電路的第一光電隔離器不再接收到交流信號，因此故障代碼檢測電路輸出的第一直流電壓信號為高電平信號。第一直流電壓信號為方波信號時，主控器10確定沒有發生空調系統異常；第一直 流電壓信號為高電平信號時，主控器10確定發生空調系統異常。如果主控器10確定沒有發生故障，則流程返回到步驟511，繼續對空調系統的運行進行監控。主控器10根據從故障代碼檢測電路20接收的信號確定發生空調系統異常后，主控器10進一步根據從斷電檢測電路接收的第二和第三直流電壓信號判斷是否發生交流供電電源異常(步驟513)。如果主控器10確定沒有發生交流供電電源異常，則主控器10確定空調系統發生了故障，主控器10將進行預定的故障處理(步驟514)。如果主控器10確定發生交流供電電源異常，主控器確定空調系統沒有發生故障，清除故障標志位，等待所述交流供電電源恢復正常(步驟515)。具體地，主控器判斷是否發生交流供電電源異常包括判斷交流供電電源是否發生缺相、逆相、頻率異常以及斷電等情況。交流供電電源的斷電、缺相、逆相以及頻率異常的判斷如前所述。如果發生交流供電電源異常，在步驟515，主控器10還向用戶報告電源異常信息，例如缺相信息、逆相信息和頻率異常息。可選地，當發生交流供電電源異常的情況下，在步驟515之后，如果交流供電電源恢復，主控器10進一步根據第四直流電壓信號確定電源斷電類型(步驟516)。如果來自斷電類型檢測電路的第四直流電壓低于第一閾值，例如低于2. 5V，主控器10確定電源斷電是長時間斷電；如果不是，則確定為瞬時斷電。如果確定為瞬時斷電，主控器10不對空調系統的各個部件重新設置初始值，流程直接返回到步驟511。如果確定斷電類型為長時間斷電，主控器10重新對空調系統的各個部件進行初始值設置(步驟517)，流程返回到步驟511。圖6示出了根據本發明實施例的判斷交流供電電源異常的具體過程。如圖6所示，在步驟610，主控器10判斷第二直流電壓信號和第三直流電壓信號是否均為高電平信號，如果是，則確定所述交流供電電源發生斷電，流程進行到步驟515。如果不是，在步驟611，主控器10判斷第二直流電壓信號和第三直流電壓信號其中之一是否為高電平信號，如果是則確定所述交流供電電源發生缺相，流程進行到步驟515。此時，可以確定第二和第三直流電壓信號均為方波信號。如果沒有發生電源缺相，在步驟612，主控器10判斷第二和第三直流電壓信號之間的相位差與預先存儲在主控器中的預定相位差是否一致，如果否，確定所述交流供電電源發生逆相，則流程進行到步驟515。如果沒有發生逆相，在步驟613，主控器10判斷第二和第三直流電壓信號至少之一的頻率與所述主控器內預先存儲的預定頻率是否一致，如果不一致，確定所述交流供電電源發生頻率異常，流程進行到步驟515。如果一致，則表明沒有發生交流供電電源頻率異常，流程進行到步驟514。交流供電電源的頻率一般為50或60Hz，因此預定頻率為50或60Hz。本領域普通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，所述程序可以存儲于計算機可讀取存儲介質中，如R0M/RAM、磁碟、光盤等。根據本發明，在采用開關電源的空調系統中，在發生空調系統異常時，能夠根據與交流供電電源的三相連接的斷電檢測電路輸出的第二和第三直流電壓信號確定是否發生交流電源斷電、缺相、逆相以及頻率異常等情況，從而可以確定是否發生交流供電電源異常，從而確定在發生交流電源異常時出現的空調系統異常并不是真正的空調系統故障，排除了由于開關電源系統特性帶來的誤故障判斷。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于空調系統的故障檢測裝置，包括主控器、故障代碼檢測電路和斷電檢測電路，其特征在于 所述故障代碼檢測電路經空調系統的壓力開關連接到交流供電電源中的一相，產生用于判斷空調系統是否發生異常的第一直流電壓信號并將第一直流電壓信號發送給所述主控器的第一輸入端； 所述斷電檢測電路的三個輸入端分別連接到外部電源的三相并且產生用于判斷交流供電電源是否發生電源異常的第二和第三直流電壓信號，所述端斷電檢測電路向所述主控器的第二和第三輸入端分別發送第二和第三直流電壓信號以供主控器判斷交流供電電源是否發生電源異常； 所述主控器由開關電源供電，在檢測到第一直流電壓信號不是方波信號時確定空調系統異常，并且在基于所述第二和第三直流電壓信號確定交流供電電源沒有發生異常時確定空調系統發生了故障。
2.根據權利要求I所述的故障檢測裝置，其中，在發生空調系統異常時，所述故障代碼檢測電路輸出的第一直流電壓信號為高電平信號；當空調系統正常工作時，所述故障代碼檢測電路輸出的第一直流電壓信號為方波信號。
3.根據權利要求2所述的誤故障檢測裝置，其中，所述故障代碼檢測電路包括 連接到交流供電電源的一相和所述壓力開關的第一端子； 分壓電路，連接到第一端子； 第一光電隔離器件，其輸入端連接到分壓電路以接收所述分壓電路輸出的交流電壓信號; 連接到第一光電隔離器件的輸出端的開關電路，用于根據輸入到第一光電隔離器件的交流電壓信號產生方波信號作為第一直流電壓信號，并且在無交流電壓信號時輸出高電平直流電壓信號作為第一直流電壓信號； 連接到交流接觸器的第二端子，第二端子與所述壓力開關串聯連接，用于在壓力開關異常時關斷交流供電電源； 其中，在所述分壓電路和第一光電隔離器件之間并聯連接有第一二極管以防止反向擊穿第一光電隔離器件。
4.根據權利要求I所述的故障檢測裝置，其中，所述斷電檢測電路包括 第一分壓電路，其一端連接到交流供電電源的第一相； 第二分壓電路，包括第一降壓電路以及與第一降壓電路并聯的第二電容器，第二分壓電路的一端連接到第一分壓電路的另一端，另一端連接到交流供電電源的第二相以及第二光電隔離器件的第二輸入端； 第一穩壓電路，其一端連接到第二分壓電路和第一分壓電路的另一端，另一端連接到第二光電隔離器件的第一輸入端； 第三分壓電路，其一端連接到交流供電電源的第二相； 第四分壓電路，包括第二降壓電路以及與第二降壓電路并聯的第三電容器，第四分壓電路的一端連接到第三分壓電路的另一端，另一端連接到交流供電電源的第三相以及第三光電隔離器件的第二輸入端； 第二穩壓電路，其一端連接到第四分壓電路和第三分壓電路的另一端，另一端連接到第三光電隔離器件的第一輸入端。
5.根據權利要求I所述的故障檢測裝置，其中，所述主控器用于 當檢測到第二直流電壓信號和第三直流電壓信號均為高電平信號時，確定所述交流供電電源發生斷電； 當檢測到第二直流電壓信號和第三直流電壓信號其中之一為高電平信號時，確定所述交流供電電源發生缺相； 當第二和第三直流電壓信號均為方波信號，并且第二和第三直流電壓信號之間的相位差與預先存儲在主控器中的預定相位差不一致時，確定所述交流供電電源發生逆相； 當第二和第三直流電壓信號均為方波信號，并且第二和第三直流電壓信號至少之一的頻率與所述主控器內預先存儲的預定頻率不一致時，確定所述交流供電電源發生頻率異堂巾O
6.如權利要求I所述的故障檢測裝置，進一步包括 斷電類型檢測電路，提供用于判斷所述交流供電電源斷電是瞬時停電還是長時間停電的第四直流電壓信號。
7.一種用于空調系統的故障檢測方法，包括步驟 根據來自與交流供電電源的一相連接的故障檢測電路輸出的第一直流電壓信號，主控器確定是否發生了空調系統異常； 在發生了空調系統異常時，利用來自于與所述交流供電電源的三相分別連接的斷電檢測電路輸出的第二和第三直流電壓信號，所述主控器確定是否發生所述交流供電電源異常； 當確定沒有發生所述交流供電電源異常時，所述主控器確定空調系統發生了故障。
8.根據權利要求7所述的故障檢測方法，其中，根據來自與交流供電電源的一相連接的故障檢測電路輸出的第一直流電壓信號，主控器確定是否發生了空調系統異常包括 第一直流電壓信號為方波信號時，所述主控器確定空調系統正常； 第一直流電壓信號為高電平信號時，所述主控器確定空調系統異常。
9.如權利要求7所述的故障檢測方法，其中，利用來自于與所述交流供電電源的三相分別連接的斷電檢測電路輸出的第二和第三直流電壓信號，所述主控器確定是否發生所述交流供電電源異常包括 當第二直流電壓信號和第三直流電壓信號均為高電平信號時，確定所述交流供電電源發生斷電； 當第二直流電壓信號和第三直流電壓信號其中之一為高電平信號時，確定所述交流供電電源發生缺相； 當第二和第三直流電壓信號均為方波信號，并且第二和第三直流電壓信號之間的相位差與預先存儲在主控器中的預定相位差不一致時，確定所述交流供電電源發生逆相； 當第二和第三直流電壓信號均為方波信號，并且第二和第三直流電壓信號至少之一的頻率與所述主控器內預先存儲的預定頻率不一致時，確定所述交流供電電源發生頻率異堂巾O
10.根據權利要求7或9所述的方法，所述主控器確定交流電源斷電時，還包括 當發生交流電源斷電后上電時，所述主控器根據來自斷電類型檢測電路的第四直流電壓信號，所述主控器確定交流電源 斷電是瞬時斷電還是長時間斷電。
全文摘要
本發明公開了一種用于空調系統的故障檢測裝置和方法。本發明中，故障代碼檢測電路經空調系統的壓力開關連接到交流供電電源中的一相，向主控器發送用于判斷空調系統是否發生異常的第一直流電壓信號；斷電檢測電路的三個輸入端分別連接到外部電源的三相并產生第二和第三直流電壓信號，向主控器分別發送第二和第三直流電壓信號供主控器判斷是否發生交流供電電源異常；主控器由開關電源供電，當檢測到第一直流電壓信號不是方波信號時確定空調系統異常，并且在基于第二和第三直流電壓信號確定交流供電電源沒有發生異常時確定空調系統發生了故障。本發明能夠在采用開關電源的空調系統中確定出真正故障代碼，排除由于開關電源系統特性帶來的誤故障判斷。
文檔編號G01R31/00GK102890210SQ201210367430
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者趙曉青, 王振, 任兆亭 申請人:青島海信日立空調系統有限公司