專利名稱：卡式管理節(jié)能空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電器設(shè)備，尤其涉及一種卡式管理節(jié)能空調(diào)器。
背景技術(shù)：
《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》中，國(guó)家將節(jié)約能源工作提到了前 所未有的高度，首次明確提出單位GDP能耗要比"十五"期末降低20%的目標(biāo)，節(jié)能已成 為21世紀(jì)中國(guó)最受關(guān)注的話題。在“節(jié)約中國(guó)”的大背景下，像空調(diào)這樣高能耗的用電產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)紛紛投入資金 研發(fā)節(jié)能空調(diào)，在不降低空調(diào)功能的前提下，努力降低空調(diào)的能耗，這種空調(diào)被稱之為“技 術(shù)節(jié)能”型空調(diào)。而對(duì)空調(diào)公共使用的團(tuán)體客戶而言，配備“技術(shù)節(jié)能”型空調(diào)容易，但如何 實(shí)行管理則難，有了 “技術(shù)節(jié)能”型空調(diào)而用電管理不善，浪費(fèi)同樣嚴(yán)重。目前，主要希望通 過(guò)制度約束和強(qiáng)化節(jié)能意識(shí)達(dá)到節(jié)能的目的，但個(gè)人行為中暗含的道德風(fēng)險(xiǎn)削弱了制度管 理的成效，使得該方法的效果不盡理想。因此，在一些公共場(chǎng)合，例如我國(guó)的絕大部分高校 學(xué)生宿舍，仍沒(méi)有安裝空調(diào)。然而，我國(guó)的大部分地區(qū)夏天都很熱，沒(méi)有空調(diào)白天難以工作，晚上難以睡覺(jué)，對(duì) 人們的生活帶來(lái)極大的不便，即使安裝了空調(diào)，有時(shí)候也因?yàn)殡y于管理而置之不用。因此， 亟待提供一種改進(jìn)的卡式管理節(jié)能空調(diào)器以克服上述缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種卡式管理節(jié)能空調(diào)器，采用預(yù)付費(fèi)方 式使用空調(diào)，實(shí)時(shí)扣費(fèi)，便于管理，從而達(dá)到節(jié)能的目的。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其包括空 調(diào)機(jī)、IC卡控制器和IC卡。所述空調(diào)機(jī)設(shè)有第一電源模塊、主控CPU、與所述主控CPU電連 接的空調(diào)功能控制模塊和與所述主控CPU電連接的電能計(jì)量模塊。所述IC卡控制器包括 第二電源模塊、控制器CPU、連接所述主控CPU和所述控制器CPU的通信模塊、與所述控制器 CPU電連接的IC卡接口模塊和時(shí)鐘模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的空調(diào)機(jī)內(nèi)設(shè)有電能計(jì)量模塊，所述電能計(jì)量模塊 與所述主控CPU電連接，計(jì)費(fèi)功能與空調(diào)功能控制由同一 CPU完成，可以有效防止盜用電 的情況發(fā)生。主控CPU、IC卡控制器和IC卡實(shí)時(shí)通信，采用預(yù)付費(fèi)的形式，實(shí)現(xiàn)扣費(fèi)-用 電-扣費(fèi)-再用電的循環(huán)，對(duì)空調(diào)用電控制更加精確，便于管理。此外，將資金、可用電量信 息存儲(chǔ)在IC卡內(nèi)，主控CPU通過(guò)與IC卡控制器交互獲取IC卡這些信息并根據(jù)其控制空調(diào) 功能，統(tǒng)一管理空調(diào)，減少了公共場(chǎng)合空調(diào)管理的難度。較佳地，所述IC卡為CPU卡，所述IC卡控制器還包括與所述控制器CPU電連接且 與所述CPU卡相匹配的PSAM卡。CPU卡和PSAM卡配對(duì)使用，記錄資金、用戶信息、對(duì)應(yīng)空 調(diào)等信息，同時(shí)傳遞系統(tǒng)設(shè)定的節(jié)能信息參數(shù)。在其配合下，必須插入有效的IC卡才能啟 動(dòng)空調(diào)，提高了 IC卡使用的安全性并可以防遺失，并且在拔卡后空調(diào)器會(huì)立即斷電，從而
3可以減少人為浪費(fèi)。主控CPU通過(guò)與IC卡控制器交互獲取IC卡上系統(tǒng)設(shè)定的空調(diào)控制信 息，如節(jié)能參數(shù)等，并根據(jù)其控制空調(diào)功能，進(jìn)一步減少了公共場(chǎng)合空調(diào)管理的難度。進(jìn)一步地，所述電能計(jì)量模塊包括電能計(jì)量芯片、連接在電能計(jì)量芯片和市電網(wǎng) 絡(luò)之間的電壓采樣電路和電流采樣電路，所述電能計(jì)量芯片與所述主控CPU通過(guò)光耦隔離 電路連接。優(yōu)選地，所述時(shí)鐘模塊還分別與PSAM卡和IC卡接口模塊相連。通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本 實(shí)用新型的實(shí)施例。

圖1為本實(shí)用新型卡式管理節(jié)能空調(diào)器的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為圖1中電能計(jì)量模塊的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為圖1中IC卡接口模塊的具體結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元 件。如上所述，本實(shí)用新型提供了一種卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其采用IC卡存儲(chǔ)資金等電量 相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)扣費(fèi)。下面將結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案。如圖1所示，本實(shí)施例 的卡式管理節(jié)能空調(diào)器包括空調(diào)機(jī)1、IC卡控制器2和IC卡3。所述空調(diào)機(jī)1設(shè)有第一 電源模塊12、主控CPU11、與所述主控CPU11電連接的空調(diào)功能控制模塊13和與所述主控 CPU11電連接的電能計(jì)量模塊14。所述IC卡控制器2包括第二電源模塊26、控制器CPU21、 連接所述主控CPU11和所述控制器CPU21的通信模塊25、與所述控制器CPU21電連接的IC 卡接口模塊22和時(shí)鐘模塊23。在本實(shí)施例中，所述第二電源模塊26與所述主控CPU11連 接，容易知道，該第二電源模塊26也可以采用單獨(dú)的電源。所述空調(diào)機(jī)1可以為窗式、壁掛 分體式或柜式空調(diào)機(jī)。本實(shí)施例的卡式管理節(jié)能空調(diào)將電能計(jì)量模塊14與主控CPU11電連接，計(jì)費(fèi)功能 與空調(diào)功能控制由同一 CPU完成，可以有效防止盜用電的情況發(fā)生。此外，IC卡控制器2 與主控CPU11相連，主控CPU11收到IC卡控制器2發(fā)送的有效信息后，通知控制器CPU21 從IC卡3上扣除一個(gè)單位電量，并啟動(dòng)空調(diào)。當(dāng)單位電量用完后，主控CPU11通知IC卡控 制器2再?gòu)腎C卡3上扣除一個(gè)單位電量，供給空調(diào)繼續(xù)使用和運(yùn)行，依次傳遞，從而實(shí)現(xiàn)扣 費(fèi)-用電-扣費(fèi)-再用電的循環(huán)，對(duì)空調(diào)用電控制更加精確，便于管理。IC卡控制器與計(jì) 費(fèi)電控板實(shí)時(shí)通訊，通信中的幀數(shù)據(jù)每次都不一樣。每次對(duì)IC卡控制器傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)計(jì)費(fèi) 控制器都要驗(yàn)證正確性，不正確時(shí)停機(jī)使用。待通訊正常，繼續(xù)可以使用空調(diào)。如拔卡或當(dāng) IC卡3內(nèi)儲(chǔ)存的剩余金額為0時(shí)，空調(diào)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述IC卡3為CPU卡。所述IC卡控制器2還包括與 所述控制器CPU21電連接且與所述CPU卡相匹配的PSAM卡24。優(yōu)選地，所述時(shí)鐘模塊23 還分別與PSAM卡24和IC卡接口模塊22相連。通過(guò)CPU卡和PSAM卡配對(duì)使用，可以將空 調(diào)器與IC卡注冊(cè)，一張IC卡只能開(kāi)啟1套指定的卡式空調(diào)。[0019]較佳地，所述IC卡控制器還可以包括顯示模塊27和輸入模塊(圖未示)?？梢岳斫?，本實(shí)施例的IC卡通過(guò)裝有相應(yīng)軟件的計(jì)算機(jī)和讀寫(xiě)卡器制備，該裝置 同時(shí)具有制卡、節(jié)能參數(shù)設(shè)定、充值等功能，將用戶的資料信息、充值金額和系統(tǒng)設(shè)定的節(jié) 能信息分別寫(xiě)入IC卡3內(nèi)部不同的存儲(chǔ)區(qū)供用戶使用。所述CPU卡中存儲(chǔ)有空調(diào)控制參 數(shù)，如節(jié)能溫度參數(shù)、節(jié)能時(shí)間參數(shù)等。當(dāng)插入充值的IC卡3后，IC卡控制器2讀取IC卡 3上信息，同時(shí)依據(jù)通訊規(guī)約進(jìn)行密碼驗(yàn)證。識(shí)別為有效IC卡后，將其中的個(gè)人信息和系統(tǒng) 設(shè)定信息上傳，并實(shí)時(shí)顯示IC卡上的編號(hào)、剩余電量等信息，此時(shí)，主控CPU11控制空調(diào)機(jī) 開(kāi)啟。否則顯示非有效卡的告警，空調(diào)機(jī)無(wú)動(dòng)作。此外，通過(guò)主控CPU和IC卡控制器的通 信，IC卡中存儲(chǔ)的空調(diào)控制參數(shù)傳遞給主控CPU11，實(shí)現(xiàn)集中管理，從而節(jié)約能源。進(jìn)一步地，如圖2所示，本實(shí)施例中的電能計(jì)量模塊14包括電能計(jì)量芯片14a、電 壓采樣電路14b、電流采樣電路14c和光耦隔離電路14d。所述電壓采樣電路14b對(duì)市電網(wǎng) 絡(luò)4的電壓進(jìn)行采樣，分壓處理后送至電能計(jì)量芯片14a，保證信號(hào)電壓在所述電能計(jì)量芯 片14a的工作范圍內(nèi)。進(jìn)一步的，可以通過(guò)電阻調(diào)整網(wǎng)絡(luò)來(lái)調(diào)整信號(hào)電壓的大小，從而調(diào)整 計(jì)量的精度。所述電流采樣電路14c采樣市電網(wǎng)絡(luò)4的電流信號(hào)，并將其送至電能計(jì)量芯 片14a。所述電能計(jì)量芯片14a對(duì)接收到的信號(hào)內(nèi)部處理后通過(guò)光電隔離電路14d送至所 述主控CPU11。如圖3所示，所述IC卡接口模塊22包括連接于所述控制器CPU21和IC卡接口 221之間的IC卡檢測(cè)電路223、IC卡數(shù)據(jù)讀寫(xiě)電路222、電源驅(qū)動(dòng)電路224以及IC卡保護(hù) 電路。具體的，所述IC卡保護(hù)電路包括電壓鉗位電路226、限流電路227和電源監(jiān)測(cè)電路 225，所述電源監(jiān)測(cè)電路225連接所述控制器CPU21和所述電源驅(qū)動(dòng)電路224，所述電壓鉗 位電路226和限流電路227串聯(lián)于所述控制器CPU21和所述IC卡接口 221之間，對(duì)IC卡 接口 221與控制器CPU21之間的信號(hào)進(jìn)行鉗位和限流控制，防止IC卡接口 221中插入超出 控制器CPU21承受電壓和電流范圍帶電的異物而引起系統(tǒng)損壞。所述電源監(jiān)測(cè)電路225監(jiān) 測(cè)IC卡電源電流，如果電流過(guò)大，則通過(guò)所述電源驅(qū)動(dòng)電路224關(guān)閉IC卡電源。IC卡檢測(cè) 電路223檢測(cè)IC卡3是否插入IC卡接口，并將信號(hào)傳遞至控制器CPU21，控制器CPU21通 過(guò)電源驅(qū)動(dòng)電路224來(lái)控制IC卡的電源的通斷，從而保證IC卡能任意插拔，提高其使用壽 命。需要說(shuō)明的是，前述空調(diào)功能控制模塊13控制空調(diào)機(jī)1的常規(guī)動(dòng)作，其詳細(xì)電路 為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，在此省略詳細(xì)描述。所述電能計(jì)量模塊14、所述主控CPU11和所 述空調(diào)功能控制模塊13可以集成在一塊電路板上，也可以分為多塊電路板。根據(jù)使用的方 便，所述IC卡控制器2可以設(shè)于所述空調(diào)機(jī)1內(nèi)部，也可以電連接引至外部，所述IC卡控 制器2上開(kāi)設(shè)有供所述IC卡3插入的開(kāi)口。本實(shí)用新型的卡式管理節(jié)能空調(diào)器除了具有傳統(tǒng)空調(diào)功能外，還具有智能管理、 預(yù)付費(fèi)、防盜電、防遺失及合理分?jǐn)傠娰M(fèi)的功能，十分適用于高校學(xué)生公寓、辦公樓、賓館、 酒店等公共場(chǎng)所。
權(quán)利要求一種卡式管理節(jié)能空調(diào)器，包括空調(diào)機(jī)、IC卡控制器和IC卡，所述空調(diào)機(jī)設(shè)有第一電源模塊、主控CPU和與所述主控CPU電連接的空調(diào)功能控制模塊，其特征在于所述空調(diào)機(jī)還設(shè)有與所述主控CPU電連接的電能計(jì)量模塊，所述IC卡控制器包括第二電源模塊、控制器CPU、連接所述主控CPU和所述控制器CPU的通信模塊、與所述控制器CPU電連接的IC卡接口模塊和時(shí)鐘模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述IC卡為CPU卡，所 述IC卡控制器還包括與所述控制器CPU電連接且與所述CPU卡相匹配的PSAM卡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述電能計(jì)量模塊包括 電能計(jì)量芯片、連接在電能計(jì)量芯片和市電網(wǎng)絡(luò)之間的電壓采樣電路和電流采樣電路，所 述電能計(jì)量芯片與所述主控CPU通過(guò)光耦隔離電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述時(shí)鐘模塊還分別與 PSAM卡和IC卡接口模塊相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述電能計(jì)量模塊、所述 主控CPU和所述空調(diào)功能控制模塊集成在一塊電路板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述IC卡接口 模塊包括連接于所述控制器CPU和IC卡接口之間的IC卡檢測(cè)電路、IC卡數(shù)據(jù)讀寫(xiě)電路、 電源驅(qū)動(dòng)電路以及IC卡保護(hù)電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述IC卡保護(hù)電路包括 電壓鉗位電路、限流電路和電源監(jiān)測(cè)電路，所述電源監(jiān)測(cè)電路分別連接所述控制器CPU和 所述電源驅(qū)動(dòng)電路，所述電壓鉗位電路和限流電路連接于所述控制器CPU和所述IC卡接口 之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述IC卡控制 器還包括與所述控制器CPU電連接的顯示模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述IC卡控制 器設(shè)于所述空調(diào)機(jī)內(nèi)部或電連接引至外部，所述IC卡控制器上開(kāi)設(shè)有供所述IC卡插入的開(kāi)口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述空調(diào)機(jī)為 窗式、壁掛分體式或柜式空調(diào)機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種卡式管理節(jié)能空調(diào)器，其包括空調(diào)機(jī)、IC卡控制器和IC卡。所述空調(diào)機(jī)設(shè)有第一電源模塊、主控CPU、與所述主控CPU電連接的空調(diào)功能控制模塊和與所述主控CPU電連接的電能計(jì)量模塊。所述IC卡控制器包括第二電源模塊、控制器CPU、連接所述主控CPU和所述控制器CPU的通信模塊、與所述控制器CPU電連接的IC卡接口模塊和時(shí)鐘模塊。該卡式管理節(jié)能空調(diào)器采用預(yù)付費(fèi)方式使用空調(diào)，實(shí)時(shí)扣費(fèi)，便于管理，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
文檔編號(hào)G07F15/00GK201606985SQ20102014425
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者沈曉清, 趙福鵬 申請(qǐng)人:武漢燮美科技有限公司