[发明专利]空调器的电加热装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电加热装置，特别是一种空调器的电加热装置及其控制方法。

背景技术

已有空调器用电加热控制技术，主要的控制方法有：使用继电器对电加热器进行通断控制，其缺点是输出功率相对固定，不能实现调节，在需要快速通断时，继电器的触点响应不过来而不能实现；使用电子式开关替代触点式开关进行通断控制时，其缺点是电子式开关被击穿短路，安全性得不到保证；在调功率方面，有一种方法是使用可控硅作为电子式开关，检测市电的过零点，通过调相的方式调整输出的电功率以达到调整电加热器的发热量，其缺点是存在功率因数会较低而对电网不利，同时在90度相位附近进行可控硅导通时，会因为电流导通的瞬时变化率较大而容易出现驱动异常。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、制作成本低、安全程度高、可快速调节功率、适用范围广的空调器的电加热装置及其控制方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种空调器的电加热装置，包括依次相接的市电火线L、电加热器和市电零线N，其特征是还包括主控单元以及通断受主控单元控制的触点式开关和电子式开关；

其中，市电火线L、触点式开关、电加热器、电子式开关和市电零线N依次连接；

或者，市电火线L、触点式开关、电子式开关、电加热器和市电零线N依次连接；

或者，市电火线L、电子式开关、触点式开关、电加热器和市电零线N依次连接；

或者，市电火线L、电子式开关、电加热器、触点式开关和市电零线N依次连接。

所述电加热器的附近设置有通断型的热保护器，该热保护器的输出线串接在主控单元输出的控制线与触点式开关和/或电子式开关的控制端之间，当温度正常时，热保护器处于接通状态，当温度过高时，热保护器处于断开状态。

所述热保护器包括用于感测电加热器的发热温度的第一热保护器和/或第二保护器，其中，第一热保护器的输出线串接在主控单元到电子式开关的控制线上，第二保护器的输出线串接在主控单元到触点式开关的控制线上。

所述第一热保护器和第二保护器为二合一的热保护器，但两路输出之间相互独立。

所述电加热器设置在空调器的室内机内。

所述触点式开关为继电器或接触器。

所述电子式开关为固态继电器、可控硅或晶闸管。

一种空调器的电加热装置的控制方法，其特征是：

当启动电加热功能时，主控单元首先使触点式开关闭合，然后控制电子式开关进行快速的通断动作，以调节电加热器的输出功率，使其输出的热量符合需求；或者，当启动电加热功能时，将电子式开关和触点式开关同时闭合；

当不需要电加热功能而进行关闭时，先关断电子式开关，然后断开触点式开关；或者，当关闭电加热功能时，将电子式开关和触点式开关同时断开；

在启动后开通电加热功能的阶段，根据热量需求的大小，确定开通时间Ton与关断时间To的比例关系，开关周期T＝Ton+To，即：

当需要满功率时，则一直开通电子式开关；让电加热器发挥最大的发热量，有Ton＝T；

当需要的热量为满功率的n倍时，1＞n＞0，则有开通时间Ton：开关周期T＝n；

当无热量需求时，则关断电子式开关；

其中，启动或关闭的时机不与市电的过零点同步或关联，可以出现在任意的时刻。

本发明在电加热器的附近设置有通断型的热保护器，该热保护器的输出线串接在主控单元输出的控制线与电子式开关和/或触点式开关的控制端之间，当温度正常时，热保护器处于接通状态，当温度过高时，热保护器处于断开状态，使得从主控单元发出的开通控制信号被阻断，电子式开关和/或触点式开关进入断开状态。

本发明中的触点式开关采用机械触点进行通断控制的机电一体化控制部件，比如继电器、接触器类的电子部件；这类触点式开关的优点是接通、断开均可靠性高，安全可靠；电子式开关采用的是半导体类开关部件，比如可控硅、晶闸管及具有类似功能的电子式开关部件，这类电子式开关的优点是可以实现快速的通断，使用寿命超长，但比较脆弱容易损坏。