水泵節能控制裝置的制作方法

本實用新型涉及水泵控制領域，特別涉及一種水泵節能控制裝置。

背景技術：

中央空調系統包括三大組成部分，分別為冷熱源設備系統、水泵系統和末端系統，由于中央空調系統是建筑物能耗的中央組成部分，水泵系統的能耗也不容小視。目前，水泵的選型通常按照設計負荷并帶有一定安全裕量(通常為10％)選取，而實際運行過程中系統絕大多數時間運行在部分負荷下；水泵作為中央空調水循環系統的主要動力裝置，一般采用固定流量的方式，為使循環水量在設計負荷下接近設計流量，以及在絕大多數情況下，供冷量與負荷變化相適應，一般采用閥門節流等方式來調節流量，致使水泵提供的能量大部分被閥門消耗，無法根據空調系統對水循環流量的實際需求進行流量調節，這勢必會導能源的浪費。另外，傳統技術中的采樣電路由于保護功能，在正常情況下可以實現對傳感器的信號采集功能，但是在傳感器對電源短路誤將電源電壓接到不該接的端口時，就會出現產品的質量事故，產品的可靠性差。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種能節省能源、具有電路保護功能、能提高產品的可靠性的水泵節能控制裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種水泵節能控制裝置，包括控制柜、電源電路、觸控屏、接觸器、通訊模塊、冷熱源控制系統、水泵和末端，所述控制柜包括采集單元、保護電路、微處理器和變頻器，所述采集單元分別與所述末端、水泵、保護電路和微處理器連接，所述微處理器通過所述電源電路連接供電電源，所述微處理器依次通過所述變頻器和接觸器與所述水泵連接，所述觸控屏與所述微處理器連接，所述微處理器通過所述通訊模塊連接所述冷熱源控制系統，所述采集單元包括電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器，所述電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器均與所述微處理器連接，所述控制柜上設有模式切換按鍵；所述末端設有用于接收不同空調的需求信號的信號接收單元；

所述保護電路包括三極管、MOS管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻和第一電容，所述三極管的基極通過所述第一電容分別與所述第一電阻的一端和第五電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端接地，所述三極管的集電極通過所述第二電阻連接所述供電電源，所述三極管的發射極通過所述第六電阻接地，所述三極管的集電極還與所述MOS管的柵極連接，所述MOS管的漏極通過所述第三電阻分別與所述第四電阻的一端、第五電阻的另一端和采集單元連接，所述第四電阻的另一端與所述微處理器的模數轉換端口連接，所述MOS管的源極接地。

在本實用新型所述的水泵節能控制裝置中，所述保護電路還包括第二電容，所述三極管的集電極通過所述第二電容與所述MOS管的柵極連接。

在本實用新型所述的水泵節能控制裝置中，所述保護電路還包括第七電阻，所述MOS管的源極通過所述第七電阻接地。

在本實用新型所述的水泵節能控制裝置中，所述三極管為NPN型三極管，所述MOS管為N溝道MOS管。

在本實用新型所述的水泵節能控制裝置中，所述通訊模塊上設有網口、RS232接口、RS485接口和RS422接口。

實施本實用新型的水泵節能控制裝置，具有以下有益效果：由于通過采集單元有效地獲得水泵和末端的運行數據，并在信號接收單元的作用下得到末端的不同需求，從而完成動態監控并實現按需供給；通過通訊模塊與冷熱源控制系統連接，智能分析控制水循環系統的最優流量，自動設置水泵開啟數量和變頻輸出，控制水泵的轉速，合理調用水泵的流量，使水泵合理的配合中央空調的整體功率輸出，滿足末端需求，減少能源的消耗，另外，由于設置了保護電路，可以進行過流保護，所以其能節省能源、具有電路保護功能、能提高產品的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型水泵節能控制裝置一個實施例中的結構示意圖；

圖2為所述實施例中保護電路的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型水泵節能控制裝置實施例中，該水泵節能控制裝置的結構示意圖如圖1所示。圖1中，該水泵節能控制裝置包括控制柜1、電源電路2、觸控屏3、接觸器4、通訊模塊5、冷熱源控制系統6、水泵7和末端8，其中，控制柜1通過電線與水泵7連接，控制柜1還通過導線與冷熱源控制系統6連接，控制柜1包括采集單元11、保護電路12、微處理器13和變頻器14，采集單元11分別與末端8、水泵7、保護電路12和微處理器13連接，其中，微處理器13通過電源電路2連接供電電源VCC(參見圖2)，微處理器13依次通過變頻器14和接觸器4與水泵7連接，觸控屏3與微處理器13連接，用于向微處理器13輸入信號或接收微處理器13發送的信號，微處理器13通過通訊模塊5連接冷熱源控制系統6，從而實現水泵7與冷熱源控制系統6的聯動，完成水泵7與冷熱源控制系統6的聯動控制，從而更為準確的調整系統流量，優化水泵7的轉速。

值得一提的是，本實施例中，控制柜1上設有模式切換按鍵(圖中未示出)，模式切換按鍵用于在節能模式和普通系統模式之間進行切換。

上述采集單元11包括電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器(圖中未示出)，上述電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器均與微處理器13連接。通過電壓傳感器和電流傳感器采集水泵7的運轉功率，通過溫度傳感器采集供水和回水溫度，通過壓力傳感器采集供水和回水的壓力，通過流量傳感器采集供水和回水的流量，當然，該采集單元11還可以另外設置一個溫濕度傳感器，通過該溫濕度傳感器采集末端8的溫度和濕度，從而全面采集水泵7和末端8的運行參數數據，并將其輸送給微處理器13。微處理器13綜合分析采集單元11采集來的數據信息，并計算出變頻參數，并根據變頻參數控制變頻器14進行變頻，變頻器14將變頻后的頻率通過接觸器4傳輸至水泵7，從而控制水泵7的轉速，使水泵7實現合理運轉。同時，通過數據的積累，微處理器13分析每臺水泵7在不同負荷時的功率，并計算和匹配水泵7的開啟組合及頻率，使水泵7高效節能運行。

本實施例中，末端8設有用于接收不同空調的需求信號的信號接收單元(圖中未示出)，信號接收單元與微處理器13連接，信號接收單元接收末端8不同空調的要求，將需求信號最終傳遞給微處理器13，微處理器13根據采集器單元11和信號接收單元的信息動態監控并實現按需供給，從而實現對水系統各支路基本參數的監控，即包括對溫度、壓力和重點區域的水流量的監控。對水泵系統實現自動調節，根據各支路所需的冷熱量，各自按照一定的控制策略實現自動控制；自動調節冷凍水泵7以及冷卻水泵7的出力，以匹配末端8的負荷變化；控制柜可以分時和分區控制水泵7的頻率和出力，使控制容易，便于操作。

圖2為本實施例中保護電路的電路結構示意圖，圖2中，保護電路12包括三極管Q1、MOS管Q2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和第一電容C1，其中，第六電阻R6為限流電阻，用于對三極管Q1的發射極所在的支路進行過流保護，第一電容C1為耦合電容，用于防止通交流電隔斷直流電。三極管Q1的基極通過第一電容C1分別與第一電阻R1的一端和第五電阻R5的一端連接，第一電阻R1的另一端接地，三極管Q1的集電極通過第二電阻R2連接供電電源VCC，三極管Q1的發射極通過第六電阻R6接地，三極管Q1的集電極還與MOS管Q2的柵極連接，MOS管Q2的漏極通過第三電阻R3分別與第四電阻R4的一端、第五電阻R5的另一端和采集單元11(具體是采集單元11中的電壓傳感器或電流傳感器)連接，第四電阻R4的另一端與微處理器13的模數轉換端口連接，MOS管Q2的源極接地。上述三極管Q1為NPN型三極管，MOS管Q2為N溝道MOS管。當然，在實際應用中，三極管Q1也可以是PNP型三極管，MOS管Q2為P溝道MOS管，但這時電路的結構也要相應發生變化。

由于通過采集單元11有效地獲得水泵7和末端8的運行數據，并在信號接收單元的作用下得到末端8的不同需求，從而完成動態監控并實現按需供給；通過通訊模塊5與冷熱源控制系統6連接，智能分析控制水循環系統的最優流量，自動設置水泵7的開啟數量和變頻輸出，控制水泵7的轉速，合理調用水泵7的流量，使水泵7合理的配合中央空調的整體功率輸出，滿足末端8的需求，減少能源的消耗，另外，由于設置了保護電路12，可以進行過流保護，所以其能節省能源、具有電路保護功能、能提高產品的可靠性。

本實施例中，該保護電路12還包括第二電容C2，三極管Q1的集電極通過第二電容C2與MOS管Q2的柵極連接。第二電容C2為耦合電容，用于防止三極管Q1和MOS管Q2之間的干擾。

本實施例中，該保護電路12還包括第七電阻R7，MOS管Q2的源極通過第七電阻R7接地。第七電阻R7為限流電阻，用于對MOS管Q2的源極所在的支路進行過流保護。

值得一提的是，本實施例中，通訊模塊5上設有網口、RS232接口、RS485接口和RS422接口(圖中未示出)，通訊模塊5可以通過網口、RS232接口、RS485接口和RS422接口中的任意一個接口與冷熱源控制系統6連接，這樣就可以增加連接方式的靈活性。

總之，在本實施例中，由于通過采集單元11有效地獲得水泵7和末端8的運行數據，并在信號接收單元的作用下得到末端8的不同需求，從而完成動態監控并實現按需供給；通過通訊模塊5與冷熱源控制系統6連接，智能分析控制水循環系統的最優流量，自動設置水泵7的開啟數量和變頻輸出，控制水泵7的轉速，合理調用水泵7的流量，使水泵7合理的配合中央空調的整體功率輸出，滿足末端8的需求，減少能源的消耗，另外，由于設置了保護電路12，保護電路12可以對采集單元11進行過流保護和防止干擾，所以其能節省能源、具有電路保護功能、能提高產品的可靠性。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。