CN104864564B - 空调器、室外机及其供电通信控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于空调领域，尤其涉及一种空调器、室外机及其供电通信控制系统。在正常工作时，室外机供电通信控制系统中的通信检测模块将检测到的通信信号电流转化为相应的高低电平输出给积分模块，积分模块进行处理后输出电压来控制开关模块的通断，开关模块导通、则开关电源模块正常工作，而整个空调器的电流环通信电路正常工作；进入待机状态后，由于没有通信信号电流，则通信检测模块一直输出低电平，积分模块输出的电压小于开关模块的导通电压，开关模块工作在截止状态，则控制开关电源模块也不工作，整个空调器处于低功耗待机状态，很好地解决了现有由室外机供电的空调器在待机时功耗过高、无法满足低能耗要求的技术问题。

Description

空调器、室外机及其供电通信控制系统

技术领域

本发明属于空调领域，尤其涉及一种空调器、室外机及其供电通信控制系统。

背景技术

目前，由于世界各国对环保问题逐步重视，不断推出更高标准的待机能耗要求，因此各家电厂家都在致力于降低家电产品的待机能耗。

对于市场上的变频空调器而言，有多半时间是处于待机状态的，并且待机功耗也较高。空调器一般包括室内机和室外机，且通常是由室内机供电给室外机，如果对空调器进行低功耗待机设计，通常会采用室内机对室外机进行电源切断的方式，以使室外机完全掉电，从而可降低室外机的待机功耗。

但是，如果空调器是由室外机提供电源，室内机中的负载(如室内风机、步进电机)由室外机提供电源，则室内机和室外机通过火线、零线、地线及信号线建立连接，室内机和室外机通过现有的电流环通信电路来保持通讯，室内机的主控制器为空调器的主控部分，室内机和室外机的负载都由室内机的主控制器进行控制，室内机负载的控制信号由室内机的主控制器直接发出，而室外机负载(如室外电控板、压缩机、四通阀、室外风机)的控制信号则由室内机的主控制器通过电流环通讯电路发送至室外机的主控制器，再由室外机的主控制器根据控制信号控制室外机负载的运行。由此可知，若空调器的整机电源由室外机提供，那么当整机处于待机状态时，室外机中的负载仍处于带电工作状态，因此会导致空调器因待机功率高，且无法满足低能耗要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的即在于提供一种空调器、室外机及其供电通信控制系统，旨在解决现有由室外机供电的空调器在待机时功耗过高、无法满足低能耗要求的技术问题。

第一方面，本发明提供的空调器室外机的供电通信控制系统，分别与室外机的主控制器和IPM模块相接，并通过火线、零线及信号转换模块与室内机进行通信，其特征在于，所述室外机的供电通信控制系统包括：

第一整流桥、第二整流桥、通信检测模块、积分模块、开关模块和开关电源模块；所述第一整流桥连接在交流电源与所述IPM模块之间，所述第二整流桥的输入端接交流电源，所述第二整流桥的正相输出端同时接所述通信检测模块的输入端和所述开关模块的第一输入端，所述通信检测模块的第一输出端通过所述信号转换模块与室内机相接，所述通信检测模块的第二输出端与所述积分模块的输入端相连，所述积分模块的输出端接所述开关模块的第二输入端，所述开关模块的输出端接所述开关电源模块的输入正极，所述开关电源模块的两个输出端分别接所述主控制器和所述IPM模块；

正常工作时，所述通信检测模块将检测到的通信信号电流转化为相应的高低电平输出给所述积分模块，所述积分模块进行处理后输出电压来控制所述开关模块的通断，所述开关模块导通、则所述开关电源模块正常工作，而整个空调器的电流环通信电路正常工作；进入待机状态后，由于没有通信信号电流，则所述通信检测模块一直输出低电平，所述积分模块输出电压为零，所述开关模块工作在截止状态，所述开关电源模块也不工作，整个空调器处于低功耗待机状态。

第二方面，本发明提供的空调器的室外机，其通过火线、零线及信号线与室内机进行通信，除了包括信号转换模块、主控制器、IPM模块以及与所述IPM模块连接的负载之外，作为改进，还包括了如上所述的供电通信控制系统。

第三方面，本发明还提供一种空调器。该空调器包括室内机和室外机，室外机通过火线、零线及信号转换模块与室内机进行通信。该室外机除了包括主控制器、IPM模块以及与所述IPM模块连接的负载，还包括了如上第一方面所述的供电通信控制系统。

本发明提供的空调器、室外机及其供电通信控制系统，在正常工作时，室外机供电通信控制系统中的通信检测模块将检测到的通信信号电流转化为相应的高低电平输出给积分模块，积分模块进行处理后输出电压来控制开关模块的通断，开关模块导通、则开关电源模块正常工作，而整个空调器的电流环通信电路正常工作；进入待机状态后，由于没有通信信号电流，则通信检测模块一直输出低电平，积分模块输出的电压小于开关模块的导通电压，开关模块工作在截止状态，则控制开关电源模块也不工作，整个空调器处于低功耗待机状态，很好地解决了现有由室外机供电的空调器在待机时功耗过高、无法满足低能耗要求的技术问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的空调器室外机的供电通信控制系统的结构框图；

图2是本发明一优选实施例提供的空调器室外机的供电通信控制系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的空调器的室外机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明实施例提供的空调器室外机的供电通信控制系统的结构框图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示：

空调器室外机的供电通信控制系统，分别与室外机的主控制器MCU和IPM模块相接，并通过火线L、零线N及信号转换模块与室内机进行通信。如图中虚线框内所示，室外机的供电通信控制系统包括：第一整流桥10、第二整流桥20、通信检测模块30、积分模块40、开关模块50和开关电源模块60。第一整流桥10连接在交流电源AC与IPM模块之间，第二整流桥20的输入端接交流电源，第二整流桥20的正相输出端同时接通信检测模块30的输入端和开关模块50的第一输入端，通信检测模块30的第一输出端通过信号转换模块与室内机相接，通信检测模块30的第二输出端与积分模块40的输入端相连，积分模块40的输出端接开关模块50的第二输入端，开关模块50的输出端接开关电源模块60的输入正极P端，开关电源模块60的输入负极N端接地，开关电源模块60的两个输出端分别接主控制器MCU和IPM模块。

根据图1所示的空调器室外机的供电通信控制系统，空调器在正常工作时，通信检测模块30将检测到的通信信号电流转化为相应的高低电平输出给积分模块40，积分模块40进行处理后输出电压来控制开关模块50的通断。当积分模块40输出的电压大于或等于开关模块50的导通电压时，开关模块50导通、则开关电源模块60正常工作，而整个空调器室内机和室外机的电流环通信电路也正常工作。空调器进入待机状态后，由于没有通信信号电流，则通信检测模块30一直输出低电平，积分模块40输出的电压小于开关模块50的导通电压，开关模块50就工作在截止状态，开关电源模块60也不工作，整个空调器处于低功耗待机状态。

图2示出了一优选实施例提供的空调器室外机的供电通信控制系统的结构示意图，同样的，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

作为一优选实施例，第一整流桥10和第二整流桥20可以为全桥整流或者半波整流。具体的，第一整流桥10连接在交流电源与IPM模块之间，第二整流桥20的输入端接交流电源，第二整流桥的正相输出端V+同时接通信检测模块30的输入端和开关模块50的第一输入端。

进一步地，作为一优选实施例，通信检测模块30包括第一光耦IC1及其外围电路。具体地，第一光耦IC1发射端二极管的阳极接交流电源的零线N，第一光耦IC1发射端二极管的阴极接信号转换模块的输入端，第一光耦IC1接收端三极管的集电极接第二整流桥20的正相输出端V+，第一光耦IC1接收端三极管的发射极为通信检测模块30的第二输出端、与积分模块40的输入端相连。在具体实现时，第一光耦IC1接收端三极管的集电极与第二整流桥20的正相输出端V+之间可以串接一降压电阻，以降低直流高压对第一光耦IC1的冲击。

作为一优选实施例，积分模块40包括并联的电阻R1和电容C1；电阻R1和电容C1共接的第一端同时接通信检测模块30的第二输出端和开关模块50的第二输入端，电阻R1和电容C1共接的第二端接地。

进一步地，在具体实现时，如图所示，积分模块40还可以包括电阻R2；电阻R2串接在通信检测模块30的第二输出端与电阻R1不接地的一端之间。

作为一优选实施例，开关模块50包括PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q2及其外围电路。具体地，PNP型三极管Q1的发射极为开关模块50的第一输入端，PNP型三极管Q1的基极通过一电阻R3接NPN型三极管Q2的集电极，PNP型三极管Q1的基极和发射极之间还串接有一电阻R4，NPN型三极管Q2的基极为开关模块50的第二输入端，NPN型三极管Q2的发射极接地，PNP型三极管Q1的集电极为开关模块50的输出端、接开关电源模块60的输入正极P端。本实施例中并未示出开关电源模块60的内部结构，实际上任意一种开关电源电路模块都是可取的，只要其输入正极P端接第二整流桥的正相输出端V+、输入负极N端接开关模块50的高电位端即可。

实际上，在具体实施过程中，开关模块50也可以由MOS管及其外围电路构成。具体而言，开关模块50可以包括PMOS管Q3、NMOS管Q4及其外围电路；PMOS管Q3的源极为开关模块50的第一输入端，PMOS管Q3的栅极通过一电阻R5接NMOS管Q4的漏极，PMOS管Q3的栅极和源极之间还串接有一电阻R6，NMOS管Q4的栅极为开关模块50的第二输入端，NMOS管Q4的源极接地，PMOS管Q3的漏极为开关模块50的输出端、接所述开关电源模块60的输入正极P端。

另一方面，本发明实施例还提供一种空调器的室外机。图3即是本发明实施例提供的空调器室外机的结构框图。

参见图3，该空调器的室外机通过火线L、零线N及信号线S与室内机进行通信，包括信号转换模块410、主控制器420、IPM模块430以及与IPM模块连接的负载440等，作为改进，该室外机还包括一供电通信控制系统300。该供电通信控制系统300包括第一整流桥310、第二整流桥320、通信检测模块330、积分模块340、开关模块350和开关电源模块360；并且，第一整流桥310连接在交流电源与IPM模块430之间，第二整流桥320的输入端接交流电源，第二整流桥330的正相输出端同时接通信检测模块330的输入端和开关模块350的第一输入端，通信检测模块330的第一输出端通过信号转换模块410与室内机相接，通信检测模块330的第二输出端与积分模块340的输入端相连，积分模块340的输出端接开关模块350的第二输入端，开关模块350的输出端接开关电源模块360的输入正极，开关电源模块360的输入负极接地，开关电源模块360的两个输出端分别接主控制器420和IPM模块430。

作为一优选实施例，室外机还可以包括一个连接在第一整流桥310与IPM模块430之间的滤波模块。如图3所示，滤波模块包括两个并联的电容C2和电容C3。

最后，本发明实施例还提供一种空调器。该空调器包括室内机和室外机，并且，作为改进，该空调器的室外机为如图3所示的、包括了供电通信控制系统300的室外机。

综上所述，本发明实施例提供的空调器、室外机及其供电通信控制系统，在正常工作时，室外机供电通信控制系统中的通信检测模块将检测到的通信信号电流转化为相应的高低电平输出给积分模块，积分模块进行处理后输出电压来控制开关模块的通断，开关模块导通、则开关电源模块正常工作，而整个空调器的电流环通信电路正常工作；进入待机状态后，由于没有通信信号电流，则通信检测模块一直输出低电平，积分模块输出的电压小于开关模块的导通电压，开关模块工作在截止状态，则控制开关电源模块也不工作，整个空调器处于低功耗待机状态，很好地解决了现有由室外机供电的空调器在待机时功耗过高、无法满足低能耗要求的技术问题。

值得注意的是，上述实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调器室外机的供电通信控制系统，分别与室外机的主控制器和IPM模块相接，并通过火线、零线及信号转换模块与室内机进行通信，其特征在于，所述室外机的供电通信控制系统包括：

第一整流桥、第二整流桥、通信检测模块、积分模块、开关模块和开关电源模块；所述第一整流桥连接在交流电源与所述IPM模块之间，所述第二整流桥的输入端接交流电源，所述第二整流桥的正相输出端同时接所述通信检测模块的输入端和所述开关模块的第一输入端，所述通信检测模块的第一输出端通过所述信号转换模块与室内机相接，所述通信检测模块的第二输出端与所述积分模块的输入端相连，所述积分模块的输出端接所述开关模块的第二输入端，所述开关模块的输出端接所述开关电源模块的输入正极，所述开关电源模块的两个输出端分别接所述主控制器和所述IPM模块；

正常工作时，所述通信检测模块将检测到的通信信号电流转化为相应的高低电平输出给所述积分模块，所述积分模块进行处理后输出电压来控制所述开关模块的通断，所述开关模块导通、则所述开关电源模块正常工作，而整个空调器的电流环通信电路正常工作；进入待机状态后，由于没有通信信号电流，则所述通信检测模块一直输出低电平，所述积分模块输出电压为零，所述开关模块工作在截止状态，所述开关电源模块也不工作，整个空调器处于低功耗待机状态。

2.如权利要求1所述的空调器室外机的供电通信控制系统，其特征在于，所述通信检测模块包括第一光耦及其外围电路；

所述第一光耦发射端二极管的阳极接交流电源的零线，所述第一光耦发射端二极管的阴极接所述信号转换模块的输入端，所述第一光耦接收端三极管的集电极接所述第二整流桥的正相输出端，所述第一光耦接收端三极管的发射极为所述通信检测模块的第二输出端、与所述积分模块的输入端相连。

3.如权利要求1或2所述的空调器室外机的供电通信控制系统，其特征在于，所述积分模块包括并联的电阻R1和电容C1；

所述电阻R1和所述电容C1共接的第一端同时接所述通信检测模块的第二输出端和所述开关模块的第二输入端，所述电阻R1和所述电容C1共接的第二端接地。

4.如权利要求3所述的空调器室外机的供电通信控制系统，其特征在于，所述积分模块还包括电阻R2；

所述电阻R2串接在所述通信检测模块的第二输出端与所述电阻R1的非接地端之间。

5.如权利要求1所述的空调器室外机的供电通信控制系统，其特征在于，所述开关模块包括PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q2及其外围电路；

所述PNP型三极管Q1的发射极为所述开关模块的第一输入端，所述PNP型三极管Q1的基极通过一电阻R3接所述NPN型三极管Q2的集电极，所述PNP型三极管Q1的基极和发射极之间还串接有一电阻R4，所述NPN型三极管Q2的基极为所述开关模块的第二输入端，所述NPN型三极管Q2的发射极接地，所述PNP型三极管Q1的集电极为所述开关模块的输出端、接所述开关电源模块的输入正极。

6.如权利要求1所述的空调器室外机的供电通信控制系统，其特征在于，所述开关模块包括PMOS管Q3、NMOS管Q4及其外围电路；

所述PMOS管Q3的源极为所述开关模块的第一输入端，所述PMOS管Q3的栅极通过一电阻R5接所述NMOS管Q4的漏极，所述PMOS管Q3的栅极和源极之间还串接有一电阻R6，所述NMOS管Q4的栅极为所述开关模块的第二输入端，所述NMOS管Q4的源极接地，所述PMOS管Q3的漏极为所述开关模块的输出端、接所述开关电源模块的输入正极。

7.如权利要求1所述的空调器室外机的供电通信控制系统，其特征在于，所述第一整流桥和第二整流桥均为全桥整流或者半波整流。

8.一种空调器的室外机，通过火线、零线及信号转换模块与室内机进行通信，包括主控制器、IPM模块以及与所述IPM模块连接的负载，其特征在于，所述室外机还包括如权利要求1-7任一项所述的供电通信控制系统。

9.如权利要求8所述空调器的室外机，其特征在于，所述室外机还包括连接在所述第一整流桥与所述IPM模块之间的滤波模块；

所述滤波模块包括并联的电容C2和电容C3。

10.一种空调器，包括室内机和室外机，其特征在于，所述室外机为如权利要求8或9所述的室外机。