专利名称：有削峰填谷功能的冰箱温控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用利用手动方式和电力载波通讯方式设置用电峰谷时段，合理提高谷段用电量，降低峰段用电量的冰箱温控器。
背景技术：
目前公知的各种冰箱温控器主要是根据被冷却对象的温度变化或温差进行压缩机的启停控制。中国实用新型专利公开了一种电脑温控器，专利号89216428. X，虽然以控制开停机温度(W)是冷冻室温度(T)的函数，实现了全程定量控制，从控制角度达到了节能效果，但未能符合电网削峰填谷的要求。现有的机械及电子冰箱温控器都没有提供根据用电的峰、谷、平时段采取不同的冰箱压缩机启停温度的控制方案。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，就是发明一种装置，通过由8155接口电路、七段数码显示管、LED发光二极管、7407和75452反相器、按键等组成的显示及按键设置电路和由电力载波模块及接口电路组成的电力载波通讯模块设置用电峰谷平时段，根据不同峰谷平时段采取分时储能控制方案，控制冰箱压缩机的启停温度，从而实现电网削峰填谷的要求，达到节能降耗的目的。本实用新型的技术解决方案是一种有削峰填谷功能的冰箱温控器，主要包括单片机、电源模块、温度采集模块、显示及按键设置电路、电力载波模块及接口电路、超限报警模块、看门狗电路和输出控制模块组成。其特殊之处在于由8155接口电路、七段数码显示管、LED发光二极管、7407和75452反相器、按键等组成的显示及按键设置电路，除正常的温度设置和显示外，还具有峰谷时段的设置和显示；另外，由电力载波模块及接口电路组成的电力载波通讯模块，可接收电力部门按照区域用电情况通过电力线下发的峰谷时段命令，实现电力需求侧管理和电网的削峰填谷功能。有削峰填谷功能的冰箱温控器通过显示及按键设置电路和电力载波模块及接口电路设置用电峰谷平时段，单片机在不同时段采取不同的冷冻室和冷藏室开停机温差与被测温度函数关系的储能控制方案，控制冰箱压缩机的启停温度。本实用新型与现有技术相比具有如下特点I、采用显示及按键设置电路除正常的温度设定、显示外，可人工设定峰谷平用电时段。2、利用电力载波模块及接口电路可接收电力部门按照区域用电情况通过电力线下发的峰谷平时段命令，实现电力需求侧管理和电网的削峰填谷功能。3、单片机在不同时段采取不同的冷冻室和冷藏室开停机温差与被测温度的函数关系的储能控制方案，控制冰箱压缩机的启停温度，以便提高谷时用电量，降低峰时用电量。
图I是本实用新型的系统原理方框图。图2是本实用新型的显示及按键设置电路图。图3是本实用新型的电力载波模块及接口电路图。图4是本实用新型的主程序方框图。图5是本实用新型的温度采样子程序方框图。图6是本实用新型的电力载波通讯服务子程序方框图。 图7是本实用新型的优化储能控制子程序方框图。图8是本实用新型的输出控制子程序方框图。
具体实施方式
如图I所示，是为电冰箱提供的一种有削峰填谷功能的冰箱温控器原理方框图。系统硬件由单片机、电源模块、温度采集模块、显示及按键设置电路、电力载波模块及接口电路、超限报警模块、看门狗电路和输出控制模块组成。电源模块分模拟电源和数字电源两大部分，分别对本机的模拟电路和数字电路供电，地线各自独立，按A / D转换器的要求只在A / D模数转换器处将模拟地和数字地相连。数字电源和模拟电源都采用三端稳压块稳压，选用低温漂稳压二极管进行二级稳压。温度采集模块以热电偶温度传感器为核心部件，分别置于冷藏室和冷冻室中，将温度变化量转化为电压信号，经精密运算放大器0P27进行放大，放大后的电压信号经过多路选择模拟开关输入到A / D模数转换器进行高精度模数转换后，将数据送往单片机。超限报警模块采用声光报警，由发光二极管，扬声器及驱动电路组成，当冰箱冷藏室温度超过15°C (****星冰箱设定值)或冷冻室温度超过-10°C(****星冰箱设定值)，单片机发出超限报警信号，将驱动LED发光二极管和扬声器实现声光报警。看门狗电路是为了防止系统受干扰而使程序丢失或走进死循环，造成系统死机，而加入的硬件电路，以保证系统的可靠性和稳定性。本系统采用的X5045是一种集看门狗、电压监控和串行E2PR0M三种功能于一体的可编程电路。输出控制模块主要包括电磁阀控制和电冰箱压缩机启停控制两部分。用达林顿阵列ULN2003来作驱动，通过交流固态继电器(AC-SSR)中的双向可控硅的关断和导通，进而控制冷藏室电磁阀和冷冻室电磁阀的闭合，实现电冰箱冷藏和冷冻的双路控制。电冰箱压缩机控制电路中单片机输出控制信号经放大，驱动继电器控制热保护器，实现电冰箱压缩机的控制启停。如图2所示，显示及按键设置电路用来实现冰箱冷藏室和冷冻室温度显示、输入参数的显示和设定以及LED发光二级管功能指示。在图2中，用8155的PAO PA6通过同相放大器7407与四个七段管的7个引脚a g连接，PA7和PCO通过同相放大器7407接数码管+_显示引脚。PAO PA6通过同相放大器7407与七个LED发光二级管相连。8155PA口为字形口。用8155的PBO PB4通过反相放大器75452与4个七段段管DGO DG3的共阴极，和七个LED发光二级管共阴极连接。8155PB 口为位选口。采用动态扫描法，用于数码管和LED发光二级管显示。DGO DGl 二位七段数码管用于显示冷藏室温度和峰段(谷段)起始时间，DG2 DG3 二位七段数码管用于显示冷冻室温度和峰段(谷段)结束时间，LEDO发光二级管用于峰段时间设置指示灯，LEDl发光二级管用于谷段时间设置指示灯，LED2发光二级管用于冷藏室开关指示灯，LED3发光二级管用于快速冷藏室指示灯，LED4发光二级管用于冷冻室开关指示灯，LED5发光二级管用于快速冷冻指示灯，LED6发光二级管用于温度超限报警指示灯。图2中的键盘扫描电路是由2根行线与5根列线组成。2根行线的左边接8155的PC 口的2个引脚PC. UPC. 2，右边通过5K电阻接5V电源。6根列线通过反相器接8155B 口(即位选口)。在行线与列线的交叉处设置一个按键，因此该单片机的键盘由2X6=12个按键组成。各键键值及功能见表I。
权利要求1.一种有削峰填谷功能的冰箱温控器，主要包括单片机、电源模块、温度采集模块、显示及按键设置电路、电力载波模块及接口电路、超限报警模块、看门狗电路和输出控制模块组成，其特征在于 A、由8155接口电路、七段数码显示管、LED发光二极管、7407和75452反相器、按键等组成的显示及按键设 置电路，除正常的温度设置和显示外，还具有峰谷时段的设置和显示； B、由电力载波模块及接口电路组成的电力载波通讯模块，可接收电力部门按照区域用电情况通过电力线下发的峰谷时段命令，实现电力需求侧管理和电网的削峰填谷功能。
专利摘要本实用新型公开了一种有削峰填谷功能的冰箱温控器。它以单片机为核心器件，包括电源模块、温度采集模块、显示及按键设置电路、电力载波模块及接口电路、超限报警模块、看门狗电路和输出控制模块组成。该技术通过设置用电峰谷时段，单片机根据不同用电时段采取不同的冷冻室和冷藏室开停机温差与被测温度的函数关系的储能控制方案，控制电冰箱压缩机的启停温度，以便提高谷时用电量，降低峰时用电量。本实用新型有助于提高电网供电效能和实现用电削峰填谷、节能降耗的目的。
文档编号F25D29/00GK202734417SQ20112039204
公开日2013年2月13日 申请日期2011年10月16日 优先权日2011年10月16日
发明者於晓明 申请人:於砚福, 於晓明