阅读说明：本技术 多继电器控制方法、控制电路及空调器 (Multi-relay control method, control circuit and air conditioner ) 是由 白东培 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多继电器控制方法、控制电路及空调器。本发明通过在预设时间内控制各继电器进入吸合状态；获取待控制继电器维持吸合状态的PWM的周期及各继电器维持吸合对应的PWM占空比,并根据周期及PWM占空比为各继电器分配对应的驱动时间；在各继电器对应的驱动时间内为对应的继电器供电,以使各继电器在对应的驱动时间内维持吸合状态。其中,通过PWM控制技术同时控制多个继电器的驱动时序,错开导通驱动时间,保障一个周期内任意时间只有一个继电器有驱动电流,而系统只需要按继电器中功率最大的继电器的工作电流供电就可以保障各继电器正常工作,从而达到降低系统电源总供电功率目的。(the invention discloses a multi-relay control method, a multi-relay control circuit and an air conditioner. The invention controls each relay to enter the pull-in state within the preset time; acquiring a PWM period for maintaining the pull-in state of the relay to be controlled and PWM duty ratios corresponding to the pull-in maintaining of the relays, and distributing corresponding driving time for the relays according to the period and the PWM duty ratios; and supplying power to the corresponding relay within the driving time corresponding to each relay so as to maintain the attraction state of each relay within the corresponding driving time. The driving time sequences of the relays are controlled simultaneously through the PWM control technology, the conduction driving time is staggered, only one relay has driving current at any time in a period, the system can ensure that the relays normally work only by supplying power according to the working current of the relay with the maximum power in the relays, and therefore the purpose of reducing the total power supply power of a system power supply is achieved.)

多继电器控制方法、控制电路及空调器

技术领域

本发明涉及电器控制技术领域，尤其涉及一种多继电器控制方法、控制电路及空调器。

背景技术

现有空调器中通常使用多个继电器控制不同的负载，如电辅热、外机供电等，当多个继电器一起运行时，控制板需要提供大电流以驱动多个继电器，导致电源功率高，成本高。

现有的继电器在工作过程中，在初始吸合阶段通常需要按额定的电压、电流驱动才能实现吸合，而在吸合之后，维持吸合阶段的电流通常只是额定电流的一半或更少，导致能源浪费。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多继电器控制方法、控制电路及空调器，旨在解决现有技术中多个继电器一起运行时，采用额定电压或者电流驱动多个继电器导致电源功率高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种多继电器控制方法，所述多继电器控制方法包括以下步骤：

在预设时间内控制各继电器进入吸合状态；

获取待控制继电器维持吸合状态的PWM的周期及各继电器维持吸合对应的PWM占空比，并根据所述周期及所述PWM占空比为各继电器分配对应的驱动时间；

在各继电器对应的驱动时间内为对应的继电器供电，以使各继电器在对应的驱动时间内维持吸合状态。

优选地，所述根据所述周期及所述PWM占空比为各继电器分配对应的驱动时间的步骤，包括：

根据所有PWM占空比对所述各继电器分组；

在所述周期内为分组后处于同一组的继电器分配对应的驱动时间。

优选地，所述根据所有PWM占空比对所述各继电器分组的步骤，包括：

将PWM占空比之和小于1的至少两个继电器分为同一组。

优选地，所述获取待控制继电器维持吸合状态的PWM的周期及各继电器维持吸合对应的PWM占空比的步骤之前，所述方法还包括：

设置各继电器维持吸合的PWM占空比及待控制继电器维持吸合状态的PWM的控制频率；

根据所述控制频率计算PWM的周期。

优选地，所述在各继电器对应的驱动时间内为对应的继电器供电的步骤之前，所述方法还包括：

获取处于同一组的继电器的最高额定工作电流；

根据所述最高额定电流确定维持电流；

所述在各继电器对应的驱动时间内为对应的继电器供电的步骤包括：

在各继电器对应的驱动时间内以所述维持电流为对应的继电器供电。

优选地，所述在各继电器对应的驱动时间内以所述维持电流为对应的继电器供电的步骤之后，所述方法还包括：

在各继电器对应的非驱动时间内停止为对应的继电器供电。

本发明还提出一种多继电器控制电路，所述多继电器控制电路包括中央控制单元、驱动单元及多个继电器；所述中央控制单元与所述驱动单元连接，所述驱动单元与多个继电器连接；其中，

所述中央控制单元控制所述驱动单元在预设时间内驱动各继电器进入吸合状态；获取待控制继电器维持吸合状态的PWM的周期及各继电器维持吸合对应的PWM占空比，并根据所述周期及所述PWM占空比为各继电器分配对应的驱动时间；在各继电器对应的驱动时间内控制所述驱动单元为对应的继电器供电，以使各继电器在对应的驱动时间内维持吸合状态。

优选地，所述中央控制单元的输出引脚与所述驱动单元的输入引脚对应连接，所述驱动单元的输入引脚与所述驱动单元的输出引脚对应，所述驱动单元的输出引脚与各继电器对应连接，当所述驱动单元的输入引脚接收到高电平时，为所述输入引脚对应的继电器供电。

优选地，所述多个继电器的类型包括外机供电继电器、电辅热继电器及负离子继电器。

本发明还提出一种空调器，其特征在于，所述空调器应用如上所述的多继电器控制方法，或者所述空调器包括如上所述的多继电器控制电路。

本发明通过在预设时间内控制各继电器进入吸合状态；获取待控制继电器维持吸合状态的PWM的周期及各继电器维持吸合对应的PWM占空比，并根据周期及PWM占空比为各继电器分配对应的驱动时间；在各继电器对应的驱动时间内为对应的继电器供电，以使各继电器在对应的驱动时间内维持吸合状态。其中，通过PWM控制技术同时控制多个继电器的驱动时序，错开导通驱动时间，保障一个周期内任意时间只有一个继电器有驱动电流，而系统只需要按继电器中功率最大的继电器的工作电流供电就可以保障各继电器正常工作，从而达到降低系统电源总供电功率目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明一种多继电器控制电路一实施例的电路原理图；

图2是本发明一种多继电器控制方法一实施例的流程示意图；

图3为单个继电器驱动工作的工作波形图；

图4为多个继电器驱动工作的工作波形图；

图5为空调器中多继电器工作对比波形图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	中央控制单元	Y1～Yn	继电器
200	驱动单元	GND	地

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种多继电器控制电路。

参照图1，在一实施例中，所述多继电器控制电路包括中央控制单元100、驱动单元200及多个继电器(Y1...Yn)；所述中央控制单元100与所述驱动单元连接，所述驱动单元与多个继电器连接；其中，所述中央控制单元100控制所述驱动单元200在预设时间内驱动各继电器进入吸合状态；获取待控制继电器维持吸合状态的PWM的周期及各继电器维持吸合对应的PWM占空比，并根据所述周期及所述PWM占空比为各继电器分配对应的驱动时间；在各继电器对应的驱动时间内控制所述驱动单元200为对应的继电器供电，以使各继电器在对应的驱动时间内维持吸合状态。

应当理解的是，本实施例中多继电器控制电路可应用于空调器、洗衣机等家电产品。现有空调、洗衣机等家电通常会使用到多个继电器，在控制时需要考虑继电器同时吸合工作的情况，这导致系统电源功率大，成本高。本实施例中使用PWM控制技术，控制多个同时动作的继电器的驱动时序，在每个开通关闭波形周期内，错开各继电器的导通驱动时间，达到降低电源总供电功率目的。

进一步地，所述中央控制单元100的输出引脚与所述驱动单元200的输入引脚对应连接，所述驱动单元200的输入引脚与所述驱动单元200的输出引脚对应，所述驱动单元200的输出引脚与各继电器(Y1...Yn)对应连接，当所述驱动单元200的输入引脚接收到高电平时，为所述输入引脚对应的继电器供电。

需要说明的是，中央控制单元100的每个输出引脚对应一个继电器，当输出高电平时，控制驱动单元200驱动对应的继电器供电，当输出低电平时，则控制驱动单元200关闭该继电器供电。

进一步地，当该继电器控制电路应用于空调器中时，所述多个继电器的类型包括外机供电继电器、电辅热继电器及负离子继电器。

本实施例通过中央控制单元控制所述驱动单元在预设时间内驱动各继电器进入吸合状态；获取待控制继电器维持吸合状态的PWM的周期及各继电器维持吸合对应的PWM占空比，并根据所述周期及所述PWM占空比为各继电器分配对应的驱动时间；在各继电器对应的驱动时间内控制所述驱动单元为对应的继电器供电，以使各继电器在对应的驱动时间内维持吸合状态。其中，通过PWM控制技术同时控制多个继电器的驱动时序，错开导通驱动时间，保障一个周期内任意时间只有一个继电器有驱动电流，而系统只需要按继电器中功率最大的继电器的工作电流供电就可以保障各继电器正常工作，从而达到降低系统电源总供电功率目的。

基于上述硬件结构，提出本发明多继电器控制方法实施例。

参照图2，图2为本发明多继电器控制方法一实施例的流程示意图。

在一实施例中，所述多继电器控制方法包括以下步骤：

S10：在预设时间内控制各继电器进入吸合状态；

应当理解的是，所述预设时间在本实施例中为0-10秒内的任意取值，当然，在其他的实施例中，可为其他的取值范围。

中央控制单元100控制单个继电器的工作波形图请参照图3，在S1阶段，中央控制单元100在0-10秒内输出稳定的电平，以启动电流给继电器供电，确保继电器可靠地从断开进入到吸合状态；而在S2阶段，中央控制单元100输出PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)，继电器在一脉冲周期内为高电平导通低电平截止，继电器两端电压呈一阶跃变化。

需要说明的是，PWM是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。吸合状态为继电器开路导通下的状态，在脉冲宽度调制信号PWM的作用下，继电器只在该脉冲周期的某一时间间隔内维持吸合状态，其它的时刻为关闭状态。

S20：获取待控制继电器维持吸合状态的PWM的周期及各继电器维持吸合对应的PWM占空比，并根据所述周期及所述PWM占空比为各继电器分配对应的驱动时间；

易于理解的是，所述PWM占空比是指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。例如：脉冲宽度1μs，信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25。

具体地，可以设置各继电器维持吸合的PWM占空比及待控制继电器维持吸合状态的PWM的控制频率；根据所述控制频率计算PWM的周期。

例如，中央控制单元100可以设定各继电器PWM控制的占空比分别为TB1,TB2…TBn；同时设定继电器PWM控制的频率K，则待控制继电器维持吸合状态的PWM的周期为TC＝1/K。

进一步地，根据所有PWM占空比对所述各继电器分组；在所述周期内为分组后处于同一组的继电器分配对应的驱动时间。

其中，对各继电器分组的方法可以采用将PWM占空比求和判断的方式确定，当PWM占空比之和小于1时，将至少两个继电器分为同一组。当然，同一继电器只进行一次分组，防止同一继电器被分至多组中导致控制错误。

在具体实现中，中央控制单元100可以将2-4个继电器分成一组，同时将一组内的继电器的PWM占空比相加，确保PWM占空比总和小于100％，同时，通过计算，将每一个周期TC分配为n份，每份时间分别对应各继电器的占空比时间TB1,TB2…TBn。

S30：在各继电器对应的驱动时间内为对应的继电器供电，以使各继电器在对应的驱动时间内维持吸合状态。

当继电器进入吸合状态后，PWM控制多个继电器时，多个继电器驱动工作的工作波形图请参照图4。中央控制单元100通过PWM控制继电器维持吸合状态。在维持吸合过程中，每一个周期TC内，只在对应的时间段内控制驱动单元200驱动对应的继电器导通，其他时间段则关闭供电。例如，继电器Y₁在时间段T₁内最低维持吸合状态占空比为TB₁，则在该时间段T₁内驱动单元200对该继电器Y₁进行供电；继电器Y₂在时间段T₂内最低维持吸合状态占空比为TB₂的信号，则在时间段T2内驱动单元200对继电器Y₂进行供电，对上述的继电器Y₁以及其它的继电器停止供电。

进一步地，可以先获取处于同一组的继电器的最高额定工作电流；根据所述最高额定电流确定维持电流，并以维持电流在驱动时间内为对应的继电器供电。

应当理解的是，维持电流指维持继电器处于吸合状态的最低电流，为了降低电源供电功率，维持电流应小于启动电流。并且，本实施例中，由于一个周期内只有一个继电器存在驱动电流，不需要将所有继电器的工作电流相加作为维持电流，只需要将同一组继电器中最大功耗的继电器的额定工作电流作为维持电流即可使所有继电器处于正常工作状态，不仅降低了继电器功耗和电源的总供电功率，也降低了电路的发热总量，增加了电路中器件的使用寿命。

本实施例通过在预设时间内控制各继电器进入吸合状态；获取待控制继电器维持吸合状态的PWM的周期及各继电器维持吸合对应的PWM占空比，并根据周期及PWM占空比为各继电器分配对应的驱动时间；在各继电器对应的驱动时间内为对应的继电器供电，以使各继电器在对应的驱动时间内维持吸合状态。其中，通过PWM控制技术同时控制多个继电器的驱动时序，错开导通驱动时间，保障一个周期内任意时间只有一个继电器有驱动电流，而系统只需要按继电器中功率最大的继电器的工作电流供电就可以保障各继电器正常工作，从而达到降低系统电源总供电功率目的。

本发明还提出一种空调器，所述空调器包括如上所述的多继电器控制电路或应用如上所述的多继电器控制方法，易于理解的是，该空调器至少具有上述实施例所带来的有益效果。

以下，请一并参照图1、图2及图5，说明多继电器控制电路及控制方法应用于空调器中的工作原理：

在空调器中，空调挂机内机电控包括3个继电器，外机供电继电器Y1、电辅热继电器Y2及负离子继电器Y3，3个继电器分别实现控制外机供电，电辅热供电、负离子供电功能。中央控制单元100为一个单片机系统，驱动单元200为驱动芯片，可以驱动3个功能继电器。分别设定外机供电继电器Y1最低维持吸合状态占空比TB1为40％；电辅热供电继电器Y2最低维持吸合状态占空比TB2为30％；负离子供电继电器Y3最低维持吸合状态占空比TB3为28％。三个继电器的占空比总和TZ＝TB1+TB2+TB3＝98％,小于100％。系统设置PWM控制频率K为20KHz，则每一个开关关闭的周期TC＝1/K＝0.00005秒。

具体对各继电器的控制分2个阶段：断开到吸合的开通过程，维持吸合过程。

第一阶段，断开到吸合的开通过程：单片机系统通过驱动芯片对每个继电器分别给一个0.5秒的长时间供电，确保继电器可靠地从断开到吸合状态。然后进入第二个阶段维持吸合过程。

第二阶段，维持吸合过程分为：

单片机系统将每一个周期TC分配为3个时间段，三份时间分别为TB1占比时间，TB2占比时间，TB3占比时间。其中TB1时间段分配给Y1继电器、TB2时间段分配给Y2继电器、TB3时间段分配给Y3继电器。

单片机系统控制3个继电器运作时，在每一个周期TC时间段内，在第一份TB1时间内给Y1继电器供电，其他Y2、Y3继电器关闭供电；第二份TB2时间内给Y2继电器供电，其他Y1、Y3继电器关闭供电；第三份TB3时间内给Y3继电器供电，其他Y1、Y2继电器关闭供电。

在具体实现中，空调器中虽然有3个继电器，实际只需要按3个继电器中最大功耗的继电器设计电源的总供电功率即可达到使用要求。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。