專利名稱：全天候天氣自動智能鑒別控制器的制作方法
全天候天氣自動智能鑒別控制器
[技術領域l
本發(fā)明涉及一種全天候天氣自動智能鑒別控制器，尤其涉及一種 用于控制太陽能熱水器輔助加熱設備工作的全天候天氣自動智能鑒 別控制器。背景技術：
目前太陽能熱水器一般都設有輔助加熱設備，用于在環(huán)境的溫度 低或光線不足時對太陽能熱水器輔助加熱。目前的輔助加熱設備加熱 的控制器很簡單，僅僅是根據(jù)在用水之前一定的時間內(nèi)水溫是否高于 設定的比較溫度來控制輔助加熱設備是否進行工作， 一般是當水溫高 于設定的比較溫度，太陽能就可以滿足熱水器的供熱，控制器控制輔 助加熱設備停止或不進行工作，此時太陽能熱水器僅僅由太陽能轉(zhuǎn)化
成熱能進行供熱；當水溫低于設定的比較溫度，光靠太陽能是滿足不 了熱水器的供熱的，所以還需要太陽能控制器控制輔助加熱設備開始 進行工作，此時太陽能熱水器由輔助加熱設備和太陽能轉(zhuǎn)化成熱能一 起進行供熱；然而現(xiàn)有的控制器只是根據(jù)時間和水溫來控制輔助加熱 設備的啟動，而沒有全天候的把水溫和環(huán)境溫度結(jié)合起來進行控制， 因此沒有起到全天候天氣的控制，所以太陽能的利用率不高，為此有 必要進一步改進現(xiàn)有的控制器。 [發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了上述技術的不足，提供了一種能夠提高太陽能利用率的全天候天氣自動智能鑒別控制器。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下列技術方案全天候天氣自 動智能鑒別控制器，其特征在于包括有環(huán)境溫度檢測電路，其能夠 時時檢測出環(huán)境溫度；
水溫度檢測電路，其能夠時時檢測出熱水器水箱內(nèi)水的溫度；
時鐘電路，其為主控電路提供參考時間；
主控電路，其與環(huán)境溫度檢測電路、水溫度檢測電路、時鐘電路 都連接，主控電路在判斷環(huán)境溫度檢測電路提供的溫度在哪個溫度段 的基礎上，判斷各個時段的水溫度檢測電路提供的水溫是否在規(guī)定范 圍內(nèi)，以此輸出輔助加熱控制信號；
驅(qū)動開關電路，其與主控電路連接，它接到主控電路輸出的輔助 加熱控制信號來控制輔助加熱設備的加熱與否；
電源電路，其與所述電路連接，并為它們供電。
如上所述的一種全天候天氣自動智能鑒別控制器，其特征在于 主控電路主要包括單片機。
如上所述的一種全天候天氣自動智能鑒別控制器，其特征在于
所述驅(qū)動開關電路包括有驅(qū)動芯片和多個繼電器，所述單片機輸出端
與驅(qū)動芯片的輸入端連接；驅(qū)動芯片的輸出端與多個繼電器的線圈一 端連接，繼電器的線圈另一端接12伏電源，繼電器各自控制的開關 分別接在輔助加熱設備電路中。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的環(huán)境溫度檢測電路能夠時時檢測 出環(huán)境溫度并將環(huán)境溫度值傳給主控電路；水溫度檢測電路能夠時時檢測出熱水器水箱內(nèi)水的溫度并將水溫值傳給主控電路；時鐘電路為 主控電路提供參考時間；主控電路首先判斷環(huán)境溫度在預先設定的哪 個溫度段上，然后再判斷各個時段的水溫是否在規(guī)定范圍內(nèi)，以此輸 出輔助加熱控制信號；驅(qū)動開關電路接到主控電路輸出的輔助加熱控 制信號來控制輔助加熱設備的加熱與否；因此起到了全天候天氣的控 審IJ，所以太陽能的利用率很高。 [


下面結(jié)合附圖與本發(fā)明的實施方式作進一步詳細的描述
圖l為本發(fā)明的方框圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
[具體實施方式
見圖1所示，全天候天氣自動智能鑒別控制器，包括有環(huán)境溫度 檢測電路A、水溫度檢測電路B、時鐘電路C，與環(huán)境溫度檢測電路 A、水溫度檢測電路B、時鐘電路C連接的主控電路D，與主控電路 D連接的驅(qū)動開關電路E以及與環(huán)境溫度檢測電路A、水溫度檢測電 路B、時鐘電路C、主控電路D、驅(qū)動開關電路E都連接的電源電路 F。所述環(huán)境溫度檢測電路A能夠時時檢測出環(huán)境溫度并將環(huán)境溫度 值傳給主控電路D;水溫度檢測電路B能夠時時檢測出熱水器水箱內(nèi) 水的溫度并將水溫值傳給主控電路D;時鐘電路C為主控電路提供參 考時間；所述主控電路D首先判斷環(huán)境溫度在預先設定的哪個溫度 段上，然后再判斷各個時段的水溫是否在規(guī)定范圍內(nèi)，以此輸出輔助 加熱控制信號；驅(qū)動開關電路E接到主控電路D輸出的輔助加熱控制信號來控制輔助加熱設備的加熱與否；所述電源電路F為它們供 電。
下面舉一種主控電路的控制模式以更清楚地了解主控電路的控 制，該模式分為三個溫度段，共十個控制段-
1、 當環(huán)境溫度TR處于Al段時，即TR〉TE1，即TR>29°C，
主控電路控制驅(qū)動開關電路關閉輔助加熱設備進行加熱。
2、 當環(huán)境溫度TR處于Bl段時，即TE1》TR^TE10，即29°C ^TR》17。C。
a、 當在TS1時間范圍內(nèi)，即8《TSK10，檢測水溫TW是否在 TE2范圍內(nèi)(即250TR》22。C)，如果是，說明只需要太陽能加熱 就足夠使水箱內(nèi)的水升溫，而不需要輔助加熱設備進行加熱，主控電 路控制驅(qū)動開關電路關閉輔助加熱設備，進行太陽能單獨加熱；如果 低于該范圍，說明光靠太陽能加熱還不能足夠使水箱內(nèi)的水升溫，還 需要輔助加熱設備進行加熱，主控電路控制驅(qū)動開關電路開啟輔助加 熱設備進行加熱。
b、 當在TS2時間范圍內(nèi)，即10《TS1<12，經(jīng)過TS1時間段加 熱，水箱內(nèi)水的溫度已經(jīng)有了升高，此時檢測水溫TW是否在TE3范 圍內(nèi)(即28DTR〉25'C)，如果是，說明只需要太陽能加熱就足夠 使水箱內(nèi)的水升溫，而不需要輔助加熱設備進行加熱，主控電路控制 驅(qū)動開關電路關閉輔助加熱設備，進行太陽能單獨加熱；如果低于該 范圍，說明光靠太陽能加熱還不能足夠使水箱內(nèi)的水升溫，還需要輔 助加熱設備進行加熱，主控電路控制驅(qū)動開關電路開啟輔助加熱設備進行加熱。
c、當在TS3時間范圍內(nèi)，即12《TSK13，檢測水溫TW是否在 TE4范圍內(nèi)(即3(TOTR〉28。C)，如果是，說明只需要太陽能加熱 就足夠使水箱內(nèi)的水升溫，而不需要輔助加熱設備進行加熱，主控電 路控制驅(qū)動開關電路關閉輔助加熱設備，進行太陽能單獨加熱；如果 低于該范圍，說明光靠太陽能加熱還不能足夠使水箱內(nèi)的水升溫，還 需要輔助加熱設備進行加熱，主控電路控制驅(qū)動開關電路開啟輔助加 熱設備進行加熱。
d 、當在TS4時間范圍內(nèi)，即13《TS1<15，檢測水溫TW是否 在TE5范圍內(nèi)(即320TR〉3(TC)，如果是，說明只需要太陽能加 熱就足夠使水箱內(nèi)的水升溫，而不需要輔助加熱設備進行加熱，主控 電路控制驅(qū)動開關電路關閉輔助加熱設備，進行太陽能單獨加熱；如 果低于該范圍，說明光靠太陽能加熱還不能足夠使水箱內(nèi)的水升溫， 還需要輔助加熱設備進行加熱，主控電路控制驅(qū)動開關電路開啟輔助 加熱設備進行加熱。
e、當在TS5時間范圍內(nèi)，即15《TS1<16，檢測水溫TW是否 在TE6范圍內(nèi)(即36°C>TR>32°C)，如果是，說明只需要太陽能加 熱就足夠使水箱內(nèi)的水升溫，而不需要輔助加熱設備進行加熱，主控 電路控制驅(qū)動幵關電路關閉輔助加熱設備，進行太陽能單獨加熱；如 果低于該范圍，說明光靠太陽能加熱還不能足夠使水箱內(nèi)的水升溫， 還需要輔助加熱設備進行加熱，主控電路控制驅(qū)動開關電路開啟輔助 加熱設備進行加熱。f 、當在TS6時間范圍內(nèi)，即16《TSK17，檢測水溫TW是否 在TE7范圍內(nèi)(即4(TC》TR〉36'C)，如果是，說明只需要太陽能加 熱就足夠使水箱內(nèi)的水升溫，而不需要輔助加熱設備進行加熱，主控 電路控制驅(qū)動開關電路關閉輔助加熱設備，進行太陽能單獨加熱；如 果低于該范圍，說明光靠太陽能加熱還不能足夠使水箱內(nèi)的水升溫， 還需要輔助加熱設備進行加熱，主控電路控制驅(qū)動開關電路開啟輔助 加熱設備進行加熱。
g、 當在TS7時間范圍內(nèi)，即17<TS1<18，檢測水溫TW是否 在TE8范圍內(nèi)(即46。C^TR〉4(TC)，如果是，說明只需要太陽能加 熱就足夠使水箱內(nèi)的水升溫，而不需要輔助加熱設備進行加熱，主控 電路控制驅(qū)動開關電路關閉輔助加熱設備，進行太陽能單獨加熱；如 果低于該范圍，說明光靠太陽能加熱還不能足夠使水箱內(nèi)的水升溫， 還需要輔助加熱設備進行加熱，主控電路控制驅(qū)動開關電路開啟輔助 加熱設備進行加熱。
h、 當在TS8時間范圍內(nèi)，即18《TS8<20，檢測水溫TW是否 在TE9范圍內(nèi)(即5(TOTR〉46。C)，如果是，說明只需要太陽能加 熱就足夠使水箱內(nèi)的水升溫，而不需要輔助加熱設備進行加熱，主控 電路控制驅(qū)動開關電路關閉輔助加熱設備，進行太陽能單獨加熱；如 果低于該范圍，說明光靠太陽能加熱還不能足夠使水箱內(nèi)的水升溫， 還需要輔助加熱設備進行加熱，主控電路控制驅(qū)動開關電路開啟輔助 加熱設備進行加熱。
3、當環(huán)境溫度TR處于C1段時，即TE10〉TR》TE11，即17°>TR》12°C，在TS9時間范圍內(nèi)，即8《TS8〈20，水溫TW《5(TC， 主控電路控制驅(qū)動開關電路關閉輔助加熱設備進行加熱，而使水溫不 低于5(TC。
4、當環(huán)境溫度TR處于D1段時，即TR〈TE11，即TR〈12。C， 在TS10時間范圍內(nèi)，即4《TS8〈24，水溫TW《5(TC，主控電路控制 驅(qū)動開關電路關閉輔助加熱設備進行加熱，而使水溫不低于50°C。
當然劃分環(huán)境溫度范圍、水溫范圍、時間段有很多種方案，以上 只是舉一種來說明主控電路的控制原理，以此說明本發(fā)明全天候天氣 控制的特點。
如圖2，給出了本發(fā)明的一種具體電路結(jié)構(gòu)，主控電路D主要由 單片機IC4組成，單片機IC4型號為ATMEGA48V，當然也可以是其 它的型號。單片機IC4引腳27與環(huán)境溫度檢測電路A連接，用以接 收環(huán)境溫度信號；單片機IC4引腳28與水溫度檢測電路B連接，用 以接收水溫度信號；單片機IC4引腳23、 24與時鐘電路C連接，用 以接收時鐘信號；單片機IC4引腳1、 2、 9-16 (即信號輸出端)與驅(qū) 動開關電路E輸入端連接，驅(qū)動開關電路E輸出端與繼電器連接， 繼電器控制的開關可以控制輔助加熱設備開啟和關閉。
所述驅(qū)動開關電路E包括有兩個型號為MSIA0626U的驅(qū)動芯 片IC2、 IC3和十個繼電器RLY1—RLY10，采用繼電器主要是為了和 上述的十個控制段進行配合，即每個段控制一個控制器，這樣避免多 個控制段都使用一個繼電器，致使本發(fā)明使用壽命不長，工作效率低。 所述單片機IC4引腳16與驅(qū)動芯片IC2的引腳1、 2都連接，單片機IC4引腳15—11分別與驅(qū)動芯片IC2的引腳3—7連接;驅(qū)動芯片IC2 的引腳16、 15都與繼電器RLY1的線圈一端連接，驅(qū)動芯片IC2的 引腳14—10分別與繼電器RLY2—RLY6的線圈一端連接，繼電器 RLY1—RLY6的線圈另一端接12伏電源，繼電器RLY1—RLY6各自 控制的開關K1—K6分別接在X1號到X6號輔助加熱設備的電路中； 所述單片機IC4引腳1、 2、 9、 10分別與驅(qū)動芯片IC3的引腳7、 6、 5、 4連接；驅(qū)動芯片IC3的引腳13—10分別與繼電器RLY7—RLY10 的線圈一端連接，繼電器RLY7—RLY10的線圈另一端接12伏電源， 繼電器RLY7""RLY10各自控制的開關K7—K10分別接在X7號到 X10號輔助加熱設備的電路中。這樣單片機IC4根據(jù)所接到的信號， 判斷接到的信號所處控制段，然后根據(jù)控制段不同通過繼電器驅(qū)動相 應的輔助加熱設備開啟與關閉。例如，當接到的信號滿足第5控制段， 即環(huán)境溫度TR處于29"OTR》17。C，時間處于13《TS1<15，單片 機IC4通過繼電器RLY5驅(qū)動相應的5號輔助加熱設備開啟與關閉。
權利要求
1、全天候天氣自動智能鑒別控制器，其特征在于包括有環(huán)境溫度檢測電路(A)，其能夠時時檢測出環(huán)境溫度；水溫度檢測電路(B)，其能夠時時檢測出熱水器水箱內(nèi)水的溫度；時鐘電路(C)，其為主控電路提供參考時間；主控電路(D)，其與環(huán)境溫度檢測電路(A)、水溫度檢測電路(B)、時鐘電路(C)都連接，主控電路(D)在判斷環(huán)境溫度檢測電路(A)提供的溫度在哪個溫度段的基礎上，判斷各個時段的水溫度檢測電路(B)提供的水溫是否在規(guī)定范圍內(nèi)，以此輸出輔助加熱控制信號；驅(qū)動開關電路(E)，其與主控電路(C)連接，它接到主控電路(D)輸出的輔助加熱控制信號來控制輔助加熱設備的加熱與否；電源電路(F)，其與上述電路連接，并為它們供電。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種全天候天氣自動智能鑒別控制器， 其特征在于主控電路(D)主要包括單片機(IC4)。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的一種全天候天氣自動智能鑒別控 制器，其特征在于所述驅(qū)動開關電路(E)包括有驅(qū)動芯片(IC2、 IC3)和多個繼電器，所述單片機(IC4)輸出端與驅(qū)動芯片(IC2、 IC3)的輸入端連接；驅(qū)動芯片(IC2、 IC3)的輸出端與多個繼電器 的線圈一端連接，繼電器的線圈另一端接12伏電源，繼電器各自控 制的開關分別接在輔助加熱設備電路中。
全文摘要
本發(fā)明公開了全天候天氣自動智能鑒別控制器，包括有環(huán)境溫度檢測電路、水溫度檢測電路、時鐘電路、與環(huán)境溫度檢測電路、水溫度檢測電路、時鐘電路連接的主控電路、與主控電路連接的驅(qū)動開關電路以及與其檢測電路、水溫度檢測電路、時鐘電路、主控電路、驅(qū)動開關電路都連接的電源電路。所述環(huán)境溫度檢測電路能夠時時檢測出環(huán)境溫度并將環(huán)境溫度值傳給主控電路；水溫度檢測電路能夠時時檢測出熱水器水箱內(nèi)水的溫度并將水溫值傳給主控電路；時鐘電路為主控電路提供參考時間；本發(fā)明能夠全天候天氣的控制太陽能熱水器，具有太陽能的利用率高的優(yōu)點。
文檔編號F24J2/40GK101464065SQ200710032510
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權日2007年12月18日
發(fā)明者吳勇章 申請人:廣東紅日太陽能有限公司