CN104121656B - 空调控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调控制系统及控制方法，该系统的空调外机的第一通讯电路并联连接至少两个空调内机的第二通讯电路，所述第一通讯电路连接有电流调节电路，用于根据连接至第一通讯电路的空调内机的第二通讯电路数量或当前运行的第二通讯电路的数量，调节空调外机的第一通讯电路的工作电流。本发明能够简化通讯线路、减小室外机的安装空间。

Description

空调控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种空调控制系统及控制方法。

背景技术

目前空调一拖多空调系统的内外机通讯电路由室内侧通讯电路和室外侧通讯电路两部分组成，室外机有多套独立的通讯电路，每套通讯电路通过多路选择开关控制电路连接到室外机的微处理器。室外机通过多根独立的通讯线分别连接到对应的内机。这种方式的通讯，需要连接几台内机，室外机就需要有几套通讯电路与内机相连，室外机安装空间大，需要联机线多。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供一种空调控制系统及方法，可简化通讯线路、降低成本、节省电能、减小室外机的安装空间。

一方面，本发明提供了一种空调控制系统，其中空调外机的第一通讯电路并联连接至少两个空调内机的第二通讯电路，所述第一通讯电路连接有电流调节电路，用于根据连接至第一通讯电路的空调内机的第二通讯电路数量或当前运行的第二通讯电路的数量，调节空调外机的第一通讯电路的工作电流。

另一方面，本发明提供了一种空调控制方法，包括：

根据并联连接至空调外机的第一通讯电路的第二通讯电路的数量，或当前运行的第二通讯电路的数量，调节所述第一通讯电路的工作电流，

其中，各所述第二通讯电路为对应的空调内机的通讯电路。

本发明提供的技术方案中，通过将多个空调内机的第二通讯电路并联连接至空调外机的第一通讯电路，并通过在第一通讯线路上连接电流调节电路，自适应地调节第一通讯电路的工作电流，使得在保证各空调内机能够正常工作的前提下，节省电能。并且，避免了针对多个内机分别设置通信线，使得空调外机仅需一个通讯电路即可与多个内机的通讯电路通讯，空调外机的硬件结构大大得到简化，成本降低并减小了空调外机的安装空间。

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获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的空调控制系统的框图；

图2为本发明表示图1中的第一通讯电路和各第二通讯电路连接关系的示意图；

图3为本发明图1中的第一通讯电路的电路图；

图4为本发明图1中的第二通讯电路的电路图；

图5为本发明实施例二提供的空调控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的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。

图1为本发明实施例一提供的空调控制系统的框图，如图1所述，该系统包括：空调外机的第一通讯电路10、多个(至少两个)空调内机的第二通讯电路20以及连接至所述第一通讯电路上的电流调节电路30。该多个第二通讯电路20并联连接在第一通讯电路10上。该电流调节电路30用于根据并联连接在第一通讯电路10上的第二通讯电路20的数量调节第一通讯电路的工作电流，当部分第二通讯电流处于停止运行的状态时，电流调节电路30用于根据当前运行的第二通讯电路20的数量调节第一通讯电路的工作电流。

通过将多个空调内机的第二通讯电路20并联连接至空调外机的第一通讯电路10，并通过在第一通讯线路10上连接电流调节电路30，使得空调外机可仅具有一条通讯线，避免了针对多个内机分别设置通信线，简化了连接线路、减小了空调外机的安装空间。

另外，根据内机的数量调节工作电流，可避免内机数量较少时的能量浪费，有效节能。

参考图2，上述至少两个第二通讯电路20与第一通讯电路并联连接，是指，至少两个空调内机的火线、零线和通信线分别和空调外机的火线、零线和通信线对应连接。

图3为图1中的第一通讯电路的电路图，图4为图1中的第二通讯电路的电路图。如图3所示，该第一通讯电路上连接有第一限流电阻R14，该电流调节电路包括调节电阻R19，该调节电阻R19可通断地连接在第一限流电阻的两端。

通过上述方式，可在内机数量较多时将调节电阻R19连接至第一限流电阻的两端，以增大流过第一限流电阻的电流，保证有足够的工作电流供给内机，或者在内机数量较少时断开调节电阻和第一通讯电路10之间的连接，以在保证内机正常工作的前提下减少电流的消耗，可实现灵活的电流调节。

进一步地，可通过以下方式控制调节电阻R19的通断：即在调节电阻R19和第一限流电阻R14之间连接继电开关K1，该继电开关K1的控制端通过第一控制装置连接至空调外机的第一微处理器12，该第一微处理器12用于向第一控制装置发送控制信号，使第一控制装置的控制端控制继电开关K1闭合或关断。可选地，如图3所示，该第一控制装置可包括晶体管N3，其包括基极、集电极和发射极，其中晶体管N3的基极连接第一微处理器12的电流调节端IO5，集电极连接该继电开关K1的控制端，发射极接地。可选地，该第一控制装置可通过电阻R18连接第一微处理器12的电流调节端IO5。

通过上述方式控制调节电阻的通断，可基于第一微处理器对第二通讯电路的自动判断进行自动控制，无需人工参与，可靠性高，并且电路容易实现，成本低。

可选地，如图3所示，第一通讯电路10包括上述第一微处理器12、第二控制装置、第一发送光耦IC3和第一接收光耦IC4；如图3所示，各第二通讯电路20包括第二微处理器、第三控制装置、第二接收光耦IC3和第二发送光耦IC4。

其中，第一微处理器12包括第一数据发送端IO4和第一数据接收端IO3，还包括上述电流调节端IO5；各第二微处理器包括第二数据发送端IO1和第二数据接收端IO2。

第二控制装置可包括图3中的晶体管N2，其连接在第一发送光耦IC4的输入端和第一数据发送端IO4之间，第一发送光耦IC4的输出端连接上述第一限流电阻R14的一端，第一限流电阻R14的另一端连接空调外机的通信线S。

可选地，第一发送光耦IC4和第一限流电阻R14之间还可连接二极管D3。第二控制装置可通过电阻R15连接第一数据发送端IO4，例如，晶体管N2通过电阻R15连接第一数据发送端IO4，集电极连接第一发送光耦IC4，发射极接地。

第一接收光耦IC3的输入端连接空调外机的零线N，输出端连接第一数据接收端IO3。可选地，第一接收光耦IC3可通过电阻R11连接第一数据接收端IO3，第一数据接收端IO3还连接电容C3的一端，电容C3的另一端接地，并且通过电阻R10连接第一接收光耦IC3的输出端。

如图4所示，可选地，各第三控制装置连接在对应的第二数据发送端IO1和第二发送光耦IC1的输入端之间，各所述第二发送光耦IC1的输出端连接对应的空调内机的火线L。可选地，第三控制装置可包括图4所示的晶体管N1，其输入端可通过电阻R2连接第二数据发送端IO1，输出端可连接第二发送光耦IC1的输入端，第二发送光耦IC1的输出端可依次通过二极管D1和电阻R4连接空调内机的火线L，例如，第三控制装置的输入端可为晶体管N1的基极，输出端可为晶体管N1的集电极，晶体管N1的发射极接地。

各第二接收光耦IC2的输入端通过第二限流电阻连接空调内机的通信线S，输出端连接第二数据接收端IO2。可选地，第二限流电阻和第二接收光耦IC2之间还可连接二极管D2，第二接收光耦IC2和第二数据接收端IO2之间还可连接电阻R6，第二数据接收端IO2还可连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地，并通过电阻R7连接第二接收光耦IC2的输入端。

第一接收光耦IC3、第一发送光耦IC4、各第二通讯电路20的第二接收光耦IC2、第二发送光耦IC1之间形成通讯环路。具体地，在一种示例中，上述各光耦可为以发光二极管作为输入、以三极管作为输出的光耦，其中：

第一发送光耦IC4中：发光二极管的阴极作为第一发送光耦IC4的输入端，阳极连接5V电源，三极管的集电极作为输出端，发射极连接第一接收光耦IC3的发光二极管的阳极，并通过电阻R12连接第一接收光耦IC3的发光二极管的阴极；

第一接收光耦IC3中：发光二极管的阴极作为第一接收光耦IC3的输入端，三极管的发射极作为第一接收光耦IC3的输出端，集电极连接5V电源，并通过电阻R13连接第一发送光耦IC4中的发光二极管的阳极；

第二发送光耦IC1中：发光二极管的阴极作为第二发送光耦IC1的输入端，阳极连接5V电源，三极管的集电极作为输出端，发射极连接第二接收光耦IC2的发光二极管的阳极，并通过电阻R8连接第二接收光耦IC2的发光二极管的阴极；

第二接收光耦IC2中：发光二极管的阴极作为第二接收光耦IC2的输入端，三极管的发射极作为第二接收光耦IC2的输出端，集电极连接5V电源。

可选地，各空调内机的火线L和零线N之间连接有放电装置和/或稳压装置。具体地，该放电装置包括连接在空调内机的火线L和零线N之间的电解电容E1和电阻R5，当上述发送光耦和接收光耦都关断时，电解电容E1通过R5放电形成放电回路。该稳压装置包括连接在各空调内机的火线L和零线N之间的稳压二极管DZ1。放电装置和稳压装置可对第一通讯电路和第二通讯电路进行保护。可选地，各空调内机的火线L和零线N之间还连接有电容C1。

图5为本发明实施例二提供的空调控制方法的流程图，其可采用上述实施例一中的空调控制系统执行空调的控制流程。如图5所示，该方法包括：

步骤S51：根据并联连接至空调外机的第一通讯电路10的第二通讯电路20的数量，或当前运行的第二通讯电路20的数量，调节第一通讯电路10的工作电流，其中，各第二通讯电路20为对应的空调内机的通讯电路。

可选地，步骤S51中，第一通讯电路10的工作电流的调节过程具体包括：通过控制调节电阻R19的通断调节第一通讯电路10的工作电流。

可选地，步骤S51中调节电阻的通断过程具体包括：

通过空调外机的第一微处理器12向第一控制装置发送控制信号；

第一控制装置接收上述控制信号，并根据所述控制信号控制连接在第一限流电阻R14和调节电阻R19之间的继电开关K1的闭合或关断。

通过将多个第二通讯电路与第一通讯电路并联连接，在上述的诸多优点的基础上，能够提升空调内机和空调外机之间数据传输的可靠性。具体如下：

本发明的空调控制方法还包括数据传输的过程：

空调外机的第一微处理器12次通过第一通讯电路10和对应的第二通讯电路20轮流向各空调内机的第二微处理器发送空调内机的地址信息；

空调内机的第二微处理器接收上述地址信息，并判断是否与空调内机的地址信息匹配，若匹配，则通过对应的第二通讯电路20和第一通讯电路10分时向第一微处理器12发送数据。

具体地，采用半双工的通讯方式，空调外机作为主机，空调内机作为从机，空调内机可被分配不同的地址，空调外机需要与那一台空调内机通信，就向该内机发送该内机的地址信息，该内机接收到该地址信息时，判断是否匹配，如果匹配，则向外机发送数据，例如反馈各种参数给外机，其它地址不匹配的内机都仅处于接收状态。

因此，不会造成通信的拥堵，且避免错误通信，提升了数据传输的可靠性。

具体地：当第一微处理器12向第二微处理器发送高电平数据(数据“1”)时，数据传输过程包括：

a1，第二微处理器的第二数据发送端IO1输出高电平数据给第三控制装置的输入端，例如三极管N1的基极；

a2，第三控制装置基于第二数据发送端IO1发送的高电平数据控制连接在第三控制装置的输出端和对应的空调内机的火线之间的第二发送光耦IC1导通；

a3，第一微处理器12的第一数据发送端IO4输出高电平数据给第二控制装置的输入端，例如三极管N2的基极；

a4，第二控制装置基于第一数据发送端IO4发送的高电平数据控制连接在第二控制装置的输出端和第一限流电阻R14一端之间的第一发送光耦导通，其中，第一限流电阻R14的另一端连接空调外机的通信线S；

a5，第二微处理器的第二数据接收端IO2依次经空调外机的通信线S、空调内机的通信线S、第二限流电阻R9和第二接收光耦IC2接收第一数据发送端IO4发送的高电平数据。

当第一微处理器12向第二微处理器发送低电平数据时，数据传输过程包括：

b1，第二数据发送端IO1输出高电平数据给第三控制装置的输入端；

b2，第三控制装置基于第二数据发送端IO1发送的高电平数据控制第二发送光耦IC1导通，

b3，第一数据发送端IO4输出低电平数据给第二控制装置的输入端，

b4，第二控制装置基于第一数据发送端IO4发送的低电平数据控制第一发送光耦关断，使第二接收光耦IC2关断，第二数据接收端IO2接收到低电平数据。

当第二微处理器向第一微处理器12发送高电平数据时，数据传输过程包括：

c1，第一数据发送端IO4输出高电平数据给第二控制装置的输入端，

c2，第二控制装置基于第一数据发送端IO4发送的高电平数据控制第一发送光耦IC4导通，

c3，第二数据发送端IO1输出高电平数据给第三控制装置的输入端，

c4，第一微处理器12的第一数据接收端IO3依次经第二接收光耦IC2、空调内机的通信线S、空调外机的通信线S和第一接收光耦IC3接收第二数据发送端IO1发送的高电平数据。

当第二微处理器向第一微处理器12发送低电平数据(数据“0”)时，数据传输过程包括：

d1，第一数据发送端IO4输出高电平数据给第二控制装置的输入端，

d2，第二控制装置基于第一数据发送端IO4发送的高电平数据控制第一发送光耦IC4导通，

d3，第二数据发送端IO1输出低电平数据给第三控制装置的输入端，

d4，第三控制装置基于第二数据发送端IO1发送的低电平数据控制第二发送光耦IC1关断，使第一接收光耦IO3关断，第一数据接收端IO3接收到低电平数据。

下面以一拖四空调为例进行进一步说明：

一拖四空调系统包括一个空调外机和4个空调内机，空调外机可仅设置一个通讯电路，该4个空调内机的通讯电路并联连接至空调外机的通讯电路。该4各内机的通讯电路可采用如图4所示的电路，该外机的通讯电路可采用如图3所示的电路。4台内机的通讯电流都通过外机的限流电阻R14，通过外机的通讯电流不超过上述第一接收光耦和第一发送光耦能承受的最大电流，同时满足通过每台内机的通讯电流大于光耦导通的最小电流。

可根据上述要求计算出第一限流电阻R14的阻值，并通过外机轮流发送数据、内机分时发送数据的方式判断连接的内机或者运行的内机的数量，并通过调节电阻R19调节电流大小。例如，当仅连接一台或两台内机、或者仅运行一台或两台内机，通过第一微处理器控制继电开关关断，通过光耦的电流变小，当连接三台以上或运行三台以上内机时，控制继电开关K1闭合，通过光耦的电流变大。

在本发明上述各实施例中，实施例的序号仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (9)

1.一种空调控制系统，其特征在于，空调外机的第一通讯电路并联连接至少两个空调内机的第二通讯电路，所述第一通讯电路连接有电流调节电路，用于根据连接至第一通讯电路的空调内机的第二通讯电路数量或当前运行的第二通讯电路的数量，调节空调外机的第一通讯电路的工作电流；

所述第一通讯电路上连接有第一限流电阻，所述电流调节电路包括：调节电阻，可通断地并联连接在所述第一限流电阻的两端；

所述第一通讯电路包括第一微处理器、第二控制装置、第一发送光耦和第一接收光耦，所述第一微处理器包括第一数据发送端和第一数据接收端；

所述第二通讯电路包括第二微处理器、第三控制装置、第二发送光耦和第二接收光耦，所述第二微处理器包括第二数据发送端和第二数据接收端；

所述第二控制装置连接在所述第一发送光耦的输入端和所述第一数据发送端之间，所述第一发送光耦的输出端连接所述第一限流电阻的一端，所述第一限流电阻的另一端连接空调外机的通信线；

所述第一接收光耦的输入端连接所述空调外机的零线，输出端连接所述第一数据接收端；

所述第三控制装置连接在对应的第二发送端和第二发送光耦的输入端之间，所述第二发送光耦的输出端连接对应的空调内机的火线；

所述第二接收光耦的输入端通过第二限流电阻连接所述空调内机的通信线，输出端连接所述第二数据接收端；

所述至少两个空调内机的的火线、零线和通信线分别和所述空调外机的火线、零线和通信线对应连接；

所述第一接收光耦、第一发送光耦、所述第二通讯电路的第二接收光耦、第二发送光耦之间形成通讯环路。

2.根据权利要求1所述的空调控制系统，其特征在于，所述调节电阻和所述第一限流电阻之间连接有继电开关，所述继电开关的控制端通过第一控制装置连接至空调外机的第一微处理器，所述第一微处理器用于向所述第一控制装置发送控制信号，使所述第一控制装置的控制端控制所述继电开关闭合或断开。

3.根据权利要求2所述的空调控制系统，其特征在于，所述第一控制装置包括晶体管，所述晶体管的基极、集电极分别连接所述第一微处理器和所述继电开关的控制端，所述晶体管的发射极接地。

4.根据权利要求1所述的空调控制系统，其特征在于，所述空调内机的火线和零线之间连接有放电装置和/或稳压装置。

5.根据权利要求1所述的空调控制系统，其特征在于，

所述第二控制装置和第三控制装置分别包括晶体管；

所述第二控制装置的晶体管的基极连接所述第一数据发送端，集电极连接所述第一发送光耦的输入端，发射极接地；

所述第三控制装置的晶体管的基极连接所述第二数据发送端，集电极连接第一发送光耦的输入端，发射极接地。

6.一种空调控制方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述的空调控制系统，包括：

根据并联连接至空调外机的第一通讯电路的第二通讯电路的数量，或当前运行的第二通讯电路的数量，调节所述第一通讯电路的工作电流，

其中，所述第二通讯电路为对应的空调内机的通讯电路。

7.根据权利要求6所述的空调控制方法，其特征在于，所述第一通讯电路上连接有第一限流电阻，所述第一限流电阻的两端可通断地并联连接有调节电阻，所述第一通讯电路的工作电流的调节过程具体包括：

通过控制所述调节电阻的通断调节第一通讯电路的工作电流。

8.根据权利要求7所述的空调控制方法，其特征在于，所述调节电阻的通断过程具体包括：

通过空调外机的第一微处理器向第一控制装置发送控制信号；

所述第一控制装置接收所述控制信号，并根据所述控制信号控制连接在所述第一限流电阻和调节电阻之间的继电开关的闭合或关断。

9.根据权利要求6所述的空调控制方法，其特征在于，还包括数据传输的过程：

所述空调外机的第一微处理器通过所述第一通讯电路和对应的第二通讯电路轮流向各所述空调内机的第二微处理器发送空调内机的地址信息；

所述空调内机的第二微处理器接收上述地址信息，并判断是否与空调内机的地址信息匹配，若匹配，则通过对应的第二通讯电路和所述第一通讯电路分时向所述第一微处理器发送数据。