專利名稱：太陽能熱水器控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電器控制裝置，具體是指一種用于保護(hù)太陽能的控制裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)的太陽能熱水器控制器，種類比較繁多，包括全智能的，自動上水，自動
上水帶保溫的。在我國北方市場上，出貨機(jī)型最多的是自動上水帶保溫的，因?yàn)楸狈教鞖夂?br> 冷，大部分時間，都要對暴露在室外的水管進(jìn)行防凍處理，防止水管凍住或者爆裂，所以都
需要在水管外部纏繞電伴熱帶，伴熱帶功能的開啟和關(guān)閉是由儀表控制的。
電伴熱帶電纜由導(dǎo)電高分子復(fù)合材料(塑料)和兩根平行金屬導(dǎo)線及絕緣護(hù)套構(gòu)
成的扁形帶狀電纜。其特性是導(dǎo)電高分子復(fù)合材料具有正溫度系數(shù)"PTC"特性，且相互并
聯(lián)，能隨被加熱體系的溫度變化自動調(diào)節(jié)輸出功率，自動限制加熱的溫度。"PTC"特性即正
溫度系數(shù)效應(yīng)，是指材料電阻率隨著溫度升高而增大，并在一定溫度區(qū)間電阻率急劇增大
的特性。溫控伴熱電纜可以任意截短或在一定范圍內(nèi)接長使用，并允許多次交叉重疊而無
高溫?zé)狳c(diǎn)及燒毀之慮。
因此溫控伴熱電纜優(yōu)點(diǎn)是 溫控電伴熱帶電纜相應(yīng)被伴熱體系具有自動調(diào)節(jié)輸出功率，因此不會因自身發(fā)熱 而燒毀，卻因?qū)嶋H需要熱量進(jìn)行補(bǔ)償，因此為新一代節(jié)能型恒溫加熱器。低溫狀態(tài)快速啟 動，溫度均勻，每一局部皆可因其被伴熱處的溫度變化自動調(diào)節(jié)。安裝簡便，維護(hù)簡單，自動 化水平高，運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用低。安全可靠，用途廣，不污染環(huán)境，壽命長。 但是，目前北方市場上，安裝了控制了太陽能熱水器的用戶，投訴最多的問題主要 有兩個，一個是太陽能熱水器的傳感器，另外一個就是電伴熱帶。電伴熱的問題，主要有起 火，段熱，不熱等問題。真正涉及到用戶安全最大的問題就是電伴熱帶起火問題，給用戶造 成非常大的經(jīng)濟(jì)損失。造成伴熱帶起火的原因有很多，主要是伴熱帶本身碳化問題，安裝問 題，控制器應(yīng)用方式不合理，都會引起伴熱帶失效起火。目前行業(yè)內(nèi)的太陽能熱水器控制 器，都是不考慮電伴熱帶起火防護(hù)設(shè)計(jì)的，沒有任何參考資料可以借鑒或參考。僅僅是設(shè)計(jì) 一個保溫溫度下限5°C ，保溫溫度上限45°C 。這種控制方式是不能起到任何保護(hù)左右，如果 伴熱帶溫度一直處于溫度下限和上限之間變化，控制器就會保溫功能頻繁打開或者關(guān)閉， 對伴熱帶壽命來說，不但起不了什么保護(hù)左右，只會縮短電伴熱帶的使用壽命，伴熱帶的使 用壽命是以上電次數(shù)計(jì)算的，而不是以上電時間計(jì)算的。所以一般控制儀廠家都有個誤區(qū)， 覺得讓伴熱帶工作一段時間，停用一段時間，這樣會延長伴熱帶的使用壽命和降低起火的 概率，而事實(shí)卻恰恰相反。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，及實(shí)現(xiàn)的市場需求，提出了一種實(shí)用、方便的 技術(shù)方便，有效解決目前技術(shù)中存在的問題。 根據(jù)PTC伴熱帶的特性，啟動電流非常大，O. 3 0. 5A/米，而且PTC溫度升高后，工作電流就非常小，O. 02 0. 03A/米。伴熱帶因?yàn)楦鞣N原因起火后，會出現(xiàn)電流瞬間變大， 會出現(xiàn)間或性的脈沖電流，電流大也不是很大，跟伴熱帶的長度有關(guān)(工作電流有關(guān))。所 以設(shè)計(jì)這個方案前，要考慮到幾個問題 1.如何解決開機(jī)啟動電流大的問題，保證儀表在啟動階段，把保護(hù)裝置擊穿。 2.如何解決正常工作狀態(tài)下，出現(xiàn)間或性的脈沖電流，保護(hù)裝置擊穿。 3.如何解決保護(hù)裝置擊穿后，儀表能夠檢測到，并且自動報(bào)警，并且停用保溫功能
成本問題，盡可能的做到最低成本。 本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的 太陽能熱水器控制器，它包括單片機(jī)、繼電器、保險(xiǎn)絲、PTC導(dǎo)熱材料，其特征在于 與單片機(jī)相連接的有兩路繼電器1和繼電器2，繼電器1與繼電器2并聯(lián)接入電源，繼電器 1的另一接口與端口連接，繼電器2的另一接口與保險(xiǎn)絲連接，再與繼電器1的另一接口并 聯(lián)與端口連接；端口的另一端與PTC導(dǎo)熱材料連接；繼電器1和繼電器2為常開繼電器； 其中單片機(jī)包括時間控制模塊、電流感應(yīng)模塊、繼電器控制模塊、中央處理器。 作為優(yōu)選，上述控制器中所述的時間控制模塊設(shè)置時間為3 6分鐘。 作為優(yōu)選，上述控制器中所述的繼電器為IOA常開繼電器。 作為優(yōu)選，上述控制器中所述的保險(xiǎn)絲為快斷保險(xiǎn)絲。 保險(xiǎn)絲也被稱為熔斷器，IEC127標(biāo)準(zhǔn)將它定義為〃 熔斷體(fuse-link) 〃 。它是 一種安裝在電路中，保證電路安全運(yùn)行的電器元件。保險(xiǎn)絲的作用是當(dāng)電路發(fā)生故障或異 常時，伴隨著電流不斷升高，并且升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件或貴重器 件，也有可能燒毀電路甚至造成火災(zāi)。若電路中正確地安置了保險(xiǎn)絲，那么，保險(xiǎn)絲就會在 電流異常升高到一定的高度和一定的時候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護(hù)電路安全運(yùn) 行的作用。 普通的保險(xiǎn)絲，分為快斷和慢斷兩種。快斷的保險(xiǎn)絲比較適合保護(hù)IC芯片管腳電 路上，響應(yīng)時間非?？欤遣惶m合應(yīng)在電源電路中，因?yàn)樵陔娫措娐分校_機(jī)和關(guān)機(jī)瞬 間都會有沖擊電流產(chǎn)生，如果是選用快斷保險(xiǎn)絲，很容易在開機(jī)和關(guān)機(jī)瞬間擊穿損壞，誤操 作。慢斷保險(xiǎn)絲，是沖擊電流能量積聚到一定數(shù)量后，才會熔斷，響應(yīng)速度相對慢一些。在 伴熱帶保溫電路中，保險(xiǎn)絲串聯(lián)在繼電器2電路中，前面提到過，伴熱帶起火的時候，伴熱 帶中電流變化是像脈沖式，并不是一開始就是兩極短路大電流，所以快斷保險(xiǎn)絲更合適些， 保護(hù)目的就是第一時間切斷火源電壓AC220V。 作為優(yōu)選，上述控制器中所述的單片機(jī)中連接有報(bào)警器。當(dāng)單片機(jī)監(jiān)測到端口異 常，單片機(jī)啟動報(bào)警器，并且暫時屏蔽保溫功能，只有排除故障，重新上電后恢復(fù)正常。
有益效果可以有效保護(hù)伴熱帶在上電時的危險(xiǎn)；太陽能熱水器在使用過程中出 現(xiàn)異常，可有效報(bào)警、有效制止損害的出現(xiàn)；節(jié)約成本。

圖l控制器結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的實(shí)施作具體說明[0024] 實(shí)施例一 按圖1結(jié)構(gòu)示意圖所示結(jié)構(gòu)，連接太陽能熱水器控制器。 用雙路切換電路，實(shí)現(xiàn)上電啟動階段和正常工作狀態(tài)的分開。單片機(jī)分開控制2 個繼電器開關(guān)電路，實(shí)現(xiàn)分時控制。端口接伴熱帶，當(dāng)主機(jī)開啟保溫功能后，單片機(jī)打開繼 電器l，關(guān)閉繼電器2，繼電器1和2都是選擇10A的常開繼電器。在時間控制模塊設(shè)置加 熱4分鐘后(等待伴熱帶工作電流穩(wěn)定后，時間可以根據(jù)實(shí)際情況選定)；等到伴熱帶穩(wěn)定 后，繼電器控制模塊發(fā)出指令，控制器關(guān)閉繼電器1，同時打開繼電器2，自動切換到帶保險(xiǎn) 絲電路的保溫電路，實(shí)施有效地保護(hù)功能，當(dāng)電路中電流出現(xiàn)異常波動，電流感應(yīng)模塊收到 異常信息，再由中央處理器發(fā)出指令，保險(xiǎn)絲熔斷，斷開AC加壓電路220V，迅速切斷火源。 正常使用狀態(tài)下，關(guān)閉保溫功能，再打開保溫，中央處理器還是控制切換到最初狀態(tài)，切到 第一路保溫電路。 這樣設(shè)計(jì)的目的，主要是解決保溫帶上電啟動狀態(tài)下，大電流沖擊的問題，如10 米的伴熱帶在零下30度，上電啟動電流可能達(dá)到10 20A以上。這種短時間的沖擊電流， 隨著環(huán)境溫度的變化而變化，另外伴熱帶的長度不同，啟動電流也不同，所以如果選用單路 加保險(xiǎn)絲的電路，保險(xiǎn)絲規(guī)格很難確定，如果選用不當(dāng)，上電的時候，就會把保險(xiǎn)絲擊穿熔 化，儀表一開始就沒有辦法正常保溫加熱。如果伴熱帶起火，保險(xiǎn)絲熔斷后，中央處理器發(fā) 出指令，報(bào)警器進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，并且讓保溫暫時失效，等到線路狀況處理結(jié)束后，恢復(fù)正常。 相對原來儀表的電路功能，增加一路繼電器切換電路，增加半波整流和檢測電路， 物料成本累計(jì)增加在3元左右。成本增加還在可以接受范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求太陽能熱水器控制器，它包括單片機(jī)、繼電器、保險(xiǎn)絲、PTC導(dǎo)熱材料，其特征在于與單片機(jī)相連接的有兩路繼電器(1，2)，繼電器(1)與繼電器(2)并聯(lián)接入電源，繼電器(1)的另一接口與端口連接，繼電器(2)的另一接口與保險(xiǎn)絲連接，再與繼電器(1)的另一接口并聯(lián)與端口連接；端口的另一端與PTC導(dǎo)熱材料連接；繼電器(1)和繼電器(2)為常開繼電器；其中單片機(jī)包括時間控制模塊、電流感應(yīng)模塊、繼電器控制模塊、中央處理器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的時間控制模塊設(shè)置 時間為3 6分鐘。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的繼電器(1，2)為 IOA常開繼電器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的保險(xiǎn)絲為快斷保險(xiǎn)絲。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的單片機(jī)中連接有報(bào)警器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電器控制裝置，具體是指一種用于保護(hù)太陽能的控制裝置。本實(shí)用新型包括單片機(jī)、繼電器、保險(xiǎn)絲、PTC導(dǎo)熱材料，其中單片機(jī)相連接的有兩路繼電器1和繼電器2，繼電器1與繼電器2并聯(lián)接入電源，繼電器1的另一接口與端口連接，繼電器2的另一接口與保險(xiǎn)絲連接，再與繼電器1的另一接口并聯(lián)與端口連接；端口的另一端與PTC導(dǎo)熱材料連接；繼電器1和繼電器2為常開繼電器；其中單片機(jī)包括時間控制模塊、電流感應(yīng)模塊、繼電器控制模塊、中央處理器。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是有效保護(hù)伴熱帶損害、節(jié)約成本等。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于北方的室外場合。
文檔編號F24J2/40GK201497221SQ20092012240
公開日2010年6月2日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者周燚 申請人:杭州卓越智能控制技術(shù)有限公司