氣候補(bǔ)償器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣候補(bǔ)償器，包括控制芯片、DC24V開關(guān)電源、DC-DC變換電路、觸摸屏、RS232通信電路、RS485通信電路、線性隔離模擬量輸入電路、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、模擬量輸入電路和PWM模擬量輸出電路，所述DC-DC變換電路的輸入端與DC24V開關(guān)電源的輸出端連接，該DC-DC變換電路提供直流電源，所述觸摸屏通過RS232通信電路與控制芯片連接，所述RS485通信電路、線性隔離模擬量輸入電路、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、模擬量輸入電路和PWM模擬量輸出電路均與控制芯片連接。實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)熱源輸出與供暖用戶負(fù)荷之間供需平衡的目的。
【專利說明】氣候補(bǔ)償器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，具體地，涉及一種氣候補(bǔ)償器。

【背景技術(shù)】
[0002]供熱采暖，是維護(hù)東北地區(qū)冬季生產(chǎn)、生活各項(xiàng)活動(dòng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必備條件，關(guān)系廣大居民的切身利益和社會(huì)穩(wěn)定的大局。在現(xiàn)有工人體制難以為繼、新舊供熱體制轉(zhuǎn)型剛剛起步之時(shí)，如何提高節(jié)能水平和采暖效率是各級(jí)政府和供熱單位所普遍關(guān)心的重要問題?，F(xiàn)有的傳熱方式是熱力設(shè)備長期處于低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，因?yàn)闊崃υO(shè)備選型時(shí)，是根據(jù)最冷天氣條件下的最大熱負(fù)荷情況下選定的，熱力設(shè)備不能隨時(shí)調(diào)節(jié)自身的熱輸出，導(dǎo)致鍋爐供熱遠(yuǎn)大于實(shí)際需求，樓宇用戶房間過熱現(xiàn)象非常普遍，造成了巨大的能源浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種氣候補(bǔ)償器，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)熱源輸出與供暖用戶負(fù)荷之間供需平衡的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種氣候補(bǔ)償器，包括控制芯片、DC24V開關(guān)電源、DC-DC變換電路、觸摸屏、RS232通信電路、RS485通信電路、線性隔離模擬量輸入電路、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、模擬量輸入電路和PWM模擬量輸出電路，所述DC-DC變換電路的輸入端與DC24V開關(guān)電源的輸出端連接，該DC-DC變換電路提供直流電源，所述觸摸屏通過RS232通信電路與控制芯片連接，所述RS485通信電路、線性隔離模擬量輸入電路、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、模擬量輸入電路和PWM模擬量輸出電路均與控制芯片連接。
[0005]優(yōu)選的，所述RS485通信電路為4路，所述模擬量輸入電路為4路，所述線性隔離模擬量輸入電路為5路，所述PWM模擬量輸出電路為3路。
[0006]優(yōu)選的，所述DC-DC變化換電路包括24V-5V變換電路和24V_3.3V變換電路。
[0007]優(yōu)選的，所述24V-5V變換電路包括TPS54331芯片，該TPS54331芯片的輸入端VIN管腳上串聯(lián)穩(wěn)壓二極管D2和可調(diào)電阻，所述穩(wěn)壓二極管D2的陰極與可調(diào)電阻連接，且該TPS54331芯片的輸入端VIN管腳和地間串聯(lián)穩(wěn)壓二極管D3，該穩(wěn)壓二極管D3的陰極與TPS54331芯片的VIN管腳連接，且穩(wěn)壓二極管D3的兩端分別并聯(lián)電容C5、電容C4以及電阻R2與電阻R4組成的串聯(lián)電路，所述TPS54331芯片的輸出端PH管腳與電感LI的一端串聯(lián)，且在電感LI與PH管腳間的節(jié)點(diǎn)和地之間串聯(lián)穩(wěn)壓二極管D1，該穩(wěn)壓二極管Dl的陽極串聯(lián)接地，電容C2和電容C3并聯(lián)組成的電路與電感LI的另一端串聯(lián)。
[0008]優(yōu)選的，所述模擬量輸入電路包括HCNR201芯片，HCNR201芯片的輸入端上連接運(yùn)放器U4，該運(yùn)放器U4的反相輸入端與地間串聯(lián)二極管電路D6，該二極管電路D6包括兩個(gè)二極管，其中一個(gè)二極管的陰極和另一個(gè)二極管的陽極連接，且該運(yùn)放器U4的反相輸入端與地間還串聯(lián)電容C20，且電容C21和電阻R15分別于電容C20并聯(lián)。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果: 本發(fā)明的技術(shù)方案，通過設(shè)計(jì)一種氣候補(bǔ)償器能準(zhǔn)確、及時(shí)的對(duì)供水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，將氣候補(bǔ)償器安裝在鍋爐房、換熱站或化熱機(jī)組上，能夠使熱源輸出根據(jù)室外溫度和供暖供回水溫度的變化動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)按需求供熱，避免發(fā)生用戶室溫過高的現(xiàn)象，造成能耗增力口，最重要的是，能夠根據(jù)用戶需求設(shè)定不同時(shí)間段的室溫，根據(jù)不同時(shí)段的曲線設(shè)定，自動(dòng)調(diào)整供暖輸出水平。以達(dá)到調(diào)節(jié)熱源輸出與供暖用戶負(fù)荷之間供需平衡的目的。
[0010]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器以及其使用的原理框圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器組成的供熱系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖；
圖3至圖5為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器的控制芯片的電子電路圖；
圖6至圖9為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器的DC-DC變換電路電子電路圖；
圖10至圖13為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器的模擬量輸入電路電子電路圖；
圖14至圖18為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器的線性隔離模擬量輸入電路電子電路圖；
圖19為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器中JTAG編程下載電路的電子電路圖；
圖20為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器中PDI電路的電子電路圖；
圖21為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器中EEPROM電路的電子電路圖；
圖22為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器中RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的電子電路圖；
圖23至圖24為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器中RS485通信電路的電子電路圖；
圖25為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器中RS232通信電路的電子電路圖；
圖26至圖29為本發(fā)明實(shí)施例所述的氣候補(bǔ)償器PWM模擬量輸出電路的電子電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013]如圖1所示，一種氣候補(bǔ)償器，包括控制芯片、DC24V開關(guān)電源、DC-DC變換電路、觸摸屏、RS232通信電路、RS485通信電路、線性隔離模擬量輸入電路、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、模擬量輸入電路和PWM模擬量輸出電路，DC-DC變換電路的輸入端與DC24V開關(guān)電源的輸出端連接，該DC-DC變換電路提供直流電源，觸摸屏通過RS232通信電路與控制芯片連接，RS485通信電路、線性隔離模擬量輸入電路、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、模擬量輸入電路和PWM模擬量輸出電路均與控制芯片連接。
[0014]優(yōu)選的，RS485通信電路為4路，模擬量輸入電路為4路，線性隔離模擬量輸入電路為5路，PWM模擬量輸出電路為3路。
[0015]優(yōu)選的，DC-DC變化換電路包括24V-5V變換電路和24V-3.3V變換電路。
[0016]優(yōu)選的，24V-5V變換電路包括TPS54331芯片，該TPS54331芯片的輸入端VIN管腳上串聯(lián)穩(wěn)壓二極管D2和可調(diào)電阻，穩(wěn)壓二極管D2的陰極與可調(diào)電阻連接，且該TPS54331芯片的輸入端VIN管腳和地間串聯(lián)穩(wěn)壓二極管D3，該穩(wěn)壓二極管D3的陰極與TPS54331芯片的VIN管腳連接，且穩(wěn)壓二極管D3的兩端分別并聯(lián)電容C5、電容C4以及電阻R2與電阻R4組成的串聯(lián)電路，TPS54331芯片的輸出端PH管腳與電感LI的一端串聯(lián)，且在電感LI與PH管腳間的節(jié)點(diǎn)和地之間串聯(lián)穩(wěn)壓二極管D1，該穩(wěn)壓二極管Dl的陽極串聯(lián)接地，電容C2和電容C3并聯(lián)組成的電路與電感LI的另一端串聯(lián)。
[0017]優(yōu)選的，模擬量輸入電路包括HCNR201芯片，HCNR201芯片的輸入端上連接運(yùn)放器U4,該運(yùn)放器U4的反相輸入端與地間串聯(lián)二極管電路D6，該二極管電路D6包括兩個(gè)二極管，其中一個(gè)二極管的陰極和另一個(gè)二極管的陽極連接，且該運(yùn)放器U4的反相輸入端與地間還串聯(lián)電容C20，且電容C21和電阻R15分別于電容C20并聯(lián)。HCNR201芯片為高線性模擬光電耦合器。線性光耦隔離原理與普通光耦沒有差別，只是將普通光耦的單發(fā)單收模式稍加改變，增加一個(gè)用于反饋的光接受電路用于反饋。雖然兩個(gè)光接受電路都是非線性的，但兩個(gè)光接受電路的非線性特性都是一樣的，就可以通過反饋通路的非線性來抵消直通通路的非線性，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)線性隔離的目的。
[0018]且RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路采用RX8025芯片，RX8025芯片上分別連接電容C37、電容C34、二極管Dl1、二極管D13、電阻R43和電阻R44，且二極管Dll的陰極與電容C34的一端連接，二極管D13的陰極與電容C37的一端連接，電阻R43和電阻R44分別于二極管D13的陽極連接。
[0019]開關(guān)電源為整套控制單元供電。模擬量輸入電路采集一次網(wǎng)和二次網(wǎng)供回水溫度、室外溫濕度、遠(yuǎn)程電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及循環(huán)泵反饋信號(hào)，PWM模擬量輸出電路控制遠(yuǎn)程電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及循環(huán)泵信號(hào)輸出，控制器通過RS485通信電路采集一次網(wǎng)和二次網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)并通過RS232通信電路傳遞給人機(jī)界面，以便于人機(jī)界面對(duì)樓宇供暖的整體數(shù)據(jù)顯示及控制。
[0020]其控制策略全部由控制器完成，人機(jī)界面能夠顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、本地操作、參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線和報(bào)表查詢功能。
[0021]氣候補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)是將與天氣有關(guān)的工藝過程自動(dòng)化補(bǔ)償相應(yīng)調(diào)節(jié)量，達(dá)到節(jié)能或者提聞廣品質(zhì)量的目的。
[0022]如圖2所示為利用本發(fā)明技術(shù)方案公開的氣候補(bǔ)償器建立的供熱系統(tǒng)，在采用熱計(jì)量的供熱系統(tǒng)中，有效利用自由熱，按照室內(nèi)采暖的實(shí)際需求，對(duì)供熱系統(tǒng)的供熱量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，將有利于供熱的節(jié)能。氣候補(bǔ)償器可以根據(jù)室外氣候的溫度變化，用戶設(shè)定的不同時(shí)間段的室內(nèi)溫度要求，按照設(shè)定的曲線自動(dòng)控制供水溫度，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)供水溫度一室外溫度的自動(dòng)氣候補(bǔ)償；另外還可以通過室內(nèi)溫度傳感器，根據(jù)室溫調(diào)節(jié)供水溫度，實(shí)現(xiàn)室溫補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)，還具有限定最低回水溫度的功能。
[0023]當(dāng)室外氣候放生變化時(shí)，布置在建筑室外的溫度傳感器將室外溫度信息傳遞給氣候補(bǔ)償器，氣候補(bǔ)償器根據(jù)其中固有的不同情況下的調(diào)節(jié)關(guān)系曲線，輸出調(diào)節(jié)信號(hào)到三通閥，改變供回水混合比例，使其輸出水溫符合調(diào)節(jié)曲線。
[0024]同時(shí)，在整個(gè)供熱系統(tǒng)中，針對(duì)閥門開合大小而導(dǎo)致的管道壓力的變化，提供壓力時(shí)事變化曲線，便于整體管網(wǎng)壓力平衡。
[0025]綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案還具有以下特點(diǎn)，
因一次網(wǎng)整體供熱能力是不變的，而使用氣候補(bǔ)償儀的供熱系統(tǒng)的供熱能力是可變的，用可變量的熱力系統(tǒng)為建筑物冬季采暖是科學(xué)的，即不管熱負(fù)荷如何變化，房間溫度是恒定的，這樣，既達(dá)到節(jié)能減排目的，又提供舒適的采暖效果。
[0026]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氣候補(bǔ)償器，其特征在于，包括控制芯片、DC24V開關(guān)電源、DC-DC變換電路、觸摸屏、RS232通信電路、RS485通信電路、線性隔離模擬量輸入電路、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、模擬量輸入電路和PWM模擬量輸出電路，所述DC-DC變換電路的輸入端與DC24V開關(guān)電源的輸出端連接，該DC-DC變換電路提供直流電源，所述觸摸屏通過RS232通信電路與控制芯片連接，所述RS485通信電路、線性隔離模擬量輸入電路、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、模擬量輸入電路和PWM模擬量輸出電路均與控制芯片連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣候補(bǔ)償器，其特征在于，所述RS485通信電路為4路，所述模擬量輸入電路為4路,所述線性隔尚模擬量輸入電路為5路,所述PWM模擬量輸出電路為3路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣候補(bǔ)償器，其特征在于，所述DC-DC變化換電路包括24V-5V變換電路和24V-3.3V變換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣候補(bǔ)償器，其特征在于，所述24V-5V變換電路包括TPS54331芯片，該TPS54331芯片的輸入端VIN管腳上串聯(lián)穩(wěn)壓二極管D2和可調(diào)電阻，所述穩(wěn)壓二極管D2的陰極與可調(diào)電阻連接，且該TPS54331芯片的輸入端VIN管腳和地間串聯(lián)穩(wěn)壓二極管D3，該穩(wěn)壓二極管D3的陰極與TPS54331芯片的VIN管腳連接，且穩(wěn)壓二極管D3的兩端分別并聯(lián)電容C5、電容C4以及電阻R2與電阻R4組成的串聯(lián)電路，所述TPS54331芯片的輸出端PH管腳與電感LI的一端串聯(lián)，且在電感LI與PH管腳間的節(jié)點(diǎn)和地之間串聯(lián)穩(wěn)壓二極管D1，該穩(wěn)壓二極管Dl的陽極串聯(lián)接地，電容C2和電容C3并聯(lián)組成的電路與電感LI的另一端串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣候補(bǔ)償器，其特征在于，所述模擬量輸入電路包括HCNR201芯片，HCNR201芯片的輸入端上連接運(yùn)放器U4，該運(yùn)放器U4的反相輸入端與地間串聯(lián)二極管電路D6，該二極管電路D6包括兩個(gè)二極管，其中一個(gè)二極管的陰極和另一個(gè)二極管的陽極連接，且該運(yùn)放器U4的反相輸入端與地間還串聯(lián)電容C20，且電容C21和電阻Rl5分別于電容C20并聯(lián)。
【文檔編號(hào)】F24D19/10GK104076797SQ201410321872
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】李劍鴻, 孫傳坤, 汪波, 高國強(qiáng), 肖建華, 馬青峰, 王鵬 申請(qǐng)人:無錫銳泰節(jié)能系統(tǒng)科學(xué)有限公司