[发明专利]具有电流保护固态继电器的控制装置

说明书

一种控制装置用固态继电器作为开关来启用和停用其控制的系统。监测流过固态继电器中至少一些的电流，确定在固态继电器及其关联的电路和印刷电路板布线中产生的整体热量，并且将该整体热量添加到整体热量的其他确定量，并且将其用于补偿受整体热量影响的控制装置内的温度传感器所提供的读数。通过测量经过电力总线流向控制装置的固态继电器中一个或多个的电流，将会造成损坏的过流状态与允许的瞬时过流状态加以区分，且控制装置可停用会受到损坏的任何固态继电器，同时允许正在经历允许的瞬变的固态继电器保持操作。在严重过流状态情况下，电流监测装置发出故障信号，触发中断情况，导致控制器中的处理器非常快速地关闭受影响的固态继电器。

发明领域

本发明涉及控制装置。更具体地，本发明涉及一种控制装置，诸如用于HVAC系统等的环境控制装置，其中控制装置采用固态继电器来启用和停用由该装置控制的子系统。

背景技术

存在用于许多系统的控制装置。大多数人熟悉的常用控制装置是诸如HVAC恒温器的环境控制装置，该环境控制装置可以控制其住宅或其他位置处的多种环境因素(加热、冷却、湿度、通风等)。虽然恒温器已经使用多年，但是这样的控制装置直到最近都是采用诸如双金属片等传感器并与水银倾斜开关相结合的简单的模拟/机械装置，其中，该水银倾斜开关直接启用或停用继电器、接触器或其他HVAC控制装置。

现在已经开发出智能恒温器，其采用数字处理器执行潜在的复杂软件程序来更好地控制环境因素。这些智能恒温器通常配备有多种传感器(固态温度和湿度传感器等)和其他信息(来自提供占用信息和/或远程温度等的遥感器以及/或者来自提供天气情况和预报等的网络连接服务器)，智能恒温器向执行软件提供输入以控制相应的HVAC系统。这样的智能恒温器正在变得越来越受欢迎，因为它们通常允许遥控和监测智能恒温器的操作以及受控环境中的情况(通常经由互联网应用)，而且还因为它们提供增加的用户舒适度和/或降低的HVAC系统能源使用。这样的智能恒温器的示例包括由Ecobee(250University Avenue,Suite 400Toronto,ON,Canada,M5H 3E5)制造的Ecobee₃控制器。

虽然这样的智能恒温器与现有恒温器相比有显着的改进，但其设计、制造和操作却带来了一些独特的挑战。例如，HVAC控制系统通常需要大量电功率的开关来启用空调压缩机、循环风扇等。尽管现有技术的模拟/机械恒温器通常可以处理显著水平的电功率，包括各种异常情况(故障)，但相比之下，数字控制装置更容易受到峰值、过压等的影响，并仍被期望能长年无故障提供可靠的服务。此外，虽然智能恒温器的优点是显而易见的，但消费者行为仍然要求智能恒温器的价格实惠、尺寸相当小以及最重要的是可靠。满足所有这些标准是一项艰巨的任务。

发明内容

本发明的目的是提供一种消除或减轻现有技术的至少一个缺点的新型控制装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于根据控制程序来控制一个或多个电气子系统的控制装置，包括：壳体；储存操作程序的存储器；所述壳体内的至少一个环境传感器，用于确定所述壳体内的温度；至少一个固态继电器，其在被启用时能够操作以将至少一个电气子系统连接到电源，并且当被停用时能够进一步操作以从所述电源断开所述至少一个电气子系统；至少一个电流测量装置，用于确定当所述至少一个固态继电器被启用时从所述电源流向所述至少一个电气子系统的电流量；以及处理器，其能够操作以执行所述操作程序，以便：确定由所确定的电流量和关联的预定电阻产生的整体加热量；将所确定的整体加热量与其他部件在所述壳体中产生的整体加热量相加，以获得所述壳体中的整体加热的确定的总和；以与所述壳体中的整体加热的确定的总和相对应的量来补偿所确定的温度值，以获得经补偿的确定的温度值；以及启用和停用所述至少一个固态继电器以根据需要而启用和停用所述至少一个电气子系统，从而将所述经补偿的确定的温度值保持在预选的期望温度值范围内。