CN108266930A - 一种基于电力载波通讯的冷媒循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电力载波通讯的冷媒循环系统，包括室内机和室外机，室内机和室外机通过冷媒管道连接，室内机和室外机均与电力线连接，并且通过所述电力线上传输的电力载波进行通讯。本发明的优点在于，无需在室内机和室外机之间单独设置通讯线，而是借用埋在墙壁里的家庭内部的电力线来实现室内机和室外机之间的通讯，杜绝老鼠咬断内外机通讯线的情况，降低冷媒循环系统例如空调器的制造成本，避免因安装不当等人为因素造成的安全隐患和因接线端子的表面氧化而导致的通讯故障。

Description

一种基于电力载波通讯的冷媒循环系统

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，特别涉及一种基于电力载波通讯的冷媒循环系统。

背景技术

家用空调器通常由室内机和室外机组成，室外机包括压缩机和冷凝器，压缩机将气态制冷剂(例如氟利昂)压缩为高温高压的液态制冷剂，然后送到冷凝器散热，从而形成中温中压的液态制冷剂；冷凝器形成的液态制冷剂通过冷媒管道进入室内机的蒸发器中，由于空间突然增大，压力减小，液态制冷剂气化，而从液态转化为气态的过程中会吸收大量的热量，此时蒸发器就会变冷，当室内机的风扇将室内空气从蒸发器中吹过时，室内机的风扇吹出来的就是冷风。

室内机和室外机之间除了要通过冷媒管道进行连接外，还需通过通讯线进行连接，因为室内机和室外机在工作过程中需要进行通讯，例如，室内机向室外机发出控制指令，控制室外机的运行方式(例如启动压缩机等)，室外机向室内机发送自身运行状态和环境参数、故障代码等。

当前，所述通讯线通常由两根线(即信号线S和零线N)组成，这种通讯方式存在以下缺点：

1.需要在室内机和室外机之间单独设置通讯线，该通讯线容易发生安全事故，例如被老鼠咬断而造成短路；

2.需要在室内机和室外机之间单独设置通讯线，导致空调器的制造成本增加，而且空调器安装不方便，容易造成因人为因素导致的安全隐患；

3.在空调长期使用的过程中，接线端子的表面容易氧化，造成接触电阻变大，从而使通讯信号流经零线接插端子的衰减变大，最终导致通讯故障出现。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于电力载波通讯的冷媒循环系统，其无需在室内机和室外机之间设置单独的通讯线，即可实现室内机和室外机之间的通讯。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于电力载波通讯的冷媒循环系统，包括室内机和室外机，室内机和室外机通过冷媒管道连接，其特征在于：

室内机和室外机均与电力线连接，并且通过所述电力线上传输的电力载波进行通讯。

优选地，所述室内机和室外机通过两条电力线组成的耦合回路进行电力载波通讯，所述两条电力线组成的耦合回路为火线(L)和地线(E)组成的耦合回路，火线(L)和零线(N)组成的耦合回路，或零线(N)和地线(E)组成的耦合回路。

优选地，所述室内机包括内机PLC通讯电路和内机主板功能电路；其中，所述内机主板功能电路用于向所述内机PLC通讯电路发送数字信号，所述内机PLC通讯电路用于将所述数字信号耦合到所述两条电力线组成的耦合回路上进行发送；和/或，所述内机PLC通讯电路用于从所述两条电力线组成的耦合回路上解耦得到数字信号，并将得到的所述数字信号发送给所述内机主板功能电路。

优选地，所述室外机包括外机PLC通讯电路和外机主板功能及驱动电路；所述外机PLC通讯电路用于从所述两条电力线组成的耦合回路上解耦得到数字信号，并将得到的所述数字信号发送给所述外机主板功能及驱动电路；和/或，所述外机主板功能及驱动电路用于向外机PLC通讯电路发送数字信号，所述外机PLC通讯电路用于将所述数字信号耦合到所述两条电力线组成的耦合回路上进行发送。

优选地，所述内机主板功能电路和/或所述外机主板功能及驱动电路设有火线(L)接口、零线(N)接口和地线(E)接口，分别连接到所述电力线中的火线(L)、零线(N)和地线(E)。

优选地，所述内机PLC通讯电路包括依次连接的内机PLC模块、内机耦合/解耦电路和内机变压器；

当所述室内机将数字信号发送给所述室外机时，所述内机主板功能电路将所述数字信号发送给所述内机PLC模块，所述内机PLC模块对所述数字信号进行调制，得到高频调制信号；所述高频调制信号经内机耦合/解耦电路和内机变压器耦合到所述两条电力线组成的耦合回路上；

和/或，

当所述室内机从所述室外机接收数字信号时，所述内机变压器和所述内机耦合/解耦电路从所述两条电力线组成的耦合回路上解耦得到高频调制信号，并将其发送给所述内机PLC模块；所述内机PLC模块将所述高频调制信号处理为数字信号，然后发送给所述内机主板功能电路。

优选地，所述外机PLC通讯电路包括依次连接的外机PLC模块、外机耦合/解耦电路和外机变压器；

当所述室外机将数字信号发送给所述室内机时，所述外机主板功能及驱动电路将所述数字信号发送给所述外机PLC模块，所述外机PLC模块对所述数字信号进行调制，得到高频调制信号；所述高频调制信号经所述外机耦合/解耦电路和所述外机变压器耦合到所述两条电力线组成的耦合回路上；

和/或，

当所述室外机从所述室内机接收数字信号时，所述外机变压器和所述外机耦合/解耦电路从所述两条电力线组成的耦合回路上解耦得到高频调制信号，并将其发送给所述外机PLC模块；所述外机PLC模块将所述高频调制信号处理为数字信号，然后发送给所述外机主板功能及驱动电路。

优选地，当所述室内机和所述室外机通过由火线(L)和地线(E)，或由火线(L)和零线(N)组成的耦合回路进行电力载波通讯时，所述内机变压器和/或所述外机变压器与所述火线之间连接有耦合电容器。

优选地，当所述室内机和所述室外机通过由零线(N)和地线(E)组成的耦合回路进行电力载波通讯时，所述内机变压器和/或所述外机变压器与所述零线(N)之间连接有耦合电容器。

优选地，所述冷媒管道为铜管或铝管。

优选地，所述冷媒循环系统包括空调器或热泵热水器。

本发明提供的冷媒循环系统借用埋在墙体里的家庭内部电力线来实现室内机和室外机之间的通讯，能够杜绝老鼠咬断内外机通讯线的情况，降低冷媒循环系统例如空调器的制造成本，避免因安装不当等人为因素造成的安全隐患和因接线端子的表面氧化而导致的通讯故障。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明提供的空调器的结构示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提供一种基于电力载波通讯的冷媒循环系统，所述冷媒循环系统包括室内机和室外机，冷媒能够在室内机和室外机之间循环流动，以实现换热。室内机和室外机之间通过冷媒管道连接，冷媒管道可以为铜管或铝管。

冷媒循环系统例如可以为空调器、热泵热水器等利用热泵系统进行换热的设备，当冷媒循环系统为热泵热水器时，室内机即位于室内的由水箱、室内换热器、控制器组成的热泵热水器的室内部分。下面将以空调器为例具体介绍本申请提供的冷媒循环系统的各种实施例，当然，可以理解的是，这些结构也同样适用于其他例如热泵热水器等冷媒循环系统。

室内机和室外机通过家庭内部的电力线进行供电，即，通过家庭内部的火线(L)、零线(N)和地线(E)这三条电力线进行供电。通过在室内机和室外机之间的电力线上传输电力载波，实现室内机和室外机之间的电力载波通讯(Power Line Communication，PLC)。具体实施时，室内机和室外机之间连接有火线(L)、零线(N)和地线(E)这三条电力线，二者之间的通讯使用其中两条电力线组成的耦合回路。

在一个实施例中，室内机和室外机之间的通讯使用了由火线(L)和地线(E)组成的耦合回路。

如图1所示，室内机包括内机PLC通讯电路和内机主板功能电路。内机主板功能电路用于生成数字信号(例如室内机向室外机发出的控制指令)，发送给内机PLC通讯电路；或者，从所述内机PLC通讯电路接收数字信号(例如室外机向室内机发送的自身运行状态及环境参数、故障代码等)。

室外机包括外机PLC通讯电路和外机主板功能及驱动电路。外机主板功能及驱动电路用于生成数字信号(例如室外机向室内机发送的自身运行状态及环境参数、故障代码等)，发送给内机PLC通讯电路；或者，从所述内机PLC通讯电路接收数字信号(例如室内机向室外机发出的控制指令)。

内机主板功能电路和外机主板功能及驱动电路均设有火线(L)接口、零线(N)接口和地线(E)接口，分别连接到火线(L)、零线(N)和地线(E)。

内机PLC通讯电路包括依次连接的内机PLC模块，内机耦合/解耦电路和内机变压器，所述内机PLC模块用于对数字信号进行调制或对高频调制信号进行解调，内机耦合/解耦模块和内机变压器用于将高频调制信号耦合到火线(L)和地线(E)组成的耦合回路上进行传输，或者从火线(L)和地线(E)组成的耦合回路上解耦得到高频调制信号。

外机PLC通讯电路包括依次连接的外机PLC模块，外机耦合/解耦电路和外机变压器，所述外机PLC模块用于对数字信号进行调制或对高频调制信号进行解调，外机耦合/解耦模块和外机变压器用于将高频调制信号耦合到火线(L)和地线(E)组成的耦合回路上进行传输，或者从火线(L)和地线(E)组成的耦合回路上解耦得到高频调制信号。

所述室内机和室外机的通讯过程如下：

当室内机将数字信号发送给室外机时，内机主板功能电路产生对应的数字信号，发送给内机PLC模块，内机PLC模块对所述数字信号进行调制，得到高频调制信号，所述高频调制信号经过内机耦合/解耦电路和内机变压器被耦合到火线(L)和地线(E)组成的耦合回路上进行传输；外机变压器和外机耦合/解耦电路从火线(L)和地线(E)组成的耦合回路上解耦接收高频调制信号，再发送给外机PLC模块，外机PLC模块将其处理为数字信号，发送给外机主板功能及驱动电路；

当室外机将数字信号发送给室内机时，外机主板功能及驱动电路产生对应的数字信号，发送给外机PLC模块，外机PLC模块对所述数字信号进行调制，得到高频调制信号，所述高频调制信号经过外机耦合/解耦电路和外机变压器被耦合到火线(L)和地线(E)组成的耦合回路上进行传输；内机变压器和内机耦合/解耦电路从火线(L)和地线(E)组成的耦合回路上解耦接收高频调制信号，再发送给内机PLC模块，内机PLC模块将其处理为数字信号，发送给内机主板功能电路。上述实施方式中，室内机和室外机利用火线(L)和地线(E)组成的耦合回路进行电力载波通讯，由于火线(L)和地线(E)之间无大功率负载，阻抗变化小，并且火线(L)和地线(E)之间阻抗Y电容容量较小，对信号吸收衰减小，能够保证较高的通讯质量；地线(E)上的电流较小，可靠性高，内外机之间由铜管连接，铜管接地，如果地线接触不好或者无地线时，可以利用铜管作为地线。

上述实施方式中的火线(L)和地线(E)组成的耦合回路还可以被替代为火线(L)和零线(N)组成的耦合回路、或零线(N)和地线(E)组成的耦合回路，即室内机和室外机也可以通过火线(L)和零线(N)组成的耦合回路，或零线(N)和地线(E)组成的耦合回路进行电力载波通讯。

当室内机和室外机通过火线(L)和地线(E)组成的耦合回路，或火线(L)和零线(N)组成的耦合回路进行电力载波通讯时，内机变压器或外机变压器与所述火线之间连接有耦合电容器。

当室内机和室外机通过零线和地线组成的耦合回路进行电力载波通讯时，内机变压器或外机变压器与所述零线(N)之间连接有耦合电容器。

本发明借用埋在墙里的家庭内部的电力线来实现室内机和室外机之间的通讯，相对采用传统通讯方式的空调器，能够杜绝老鼠咬断内外机通讯线的情况，同时，由于可以直接使用已有的电力线，不需要另外的内外机通讯线，降低了空调器的制造成本，并且避免了因安装不当等人为因素造成的安全隐患；而且，电力载波通讯不走大电流，所以不会出现因接线端子的表面氧化而导致通讯故障的情况。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种基于电力载波通讯的冷媒循环系统，包括室内机和室外机，所述室内机和所述室外机通过冷媒管道连接，其特征在于：

所述室内机和所述室外机均与电力线连接，并且通过所述电力线上传输的电力载波进行通讯。

2.根据权利要求1所述的基于电力载波通讯的冷媒循环系统，其特征在于，所述室内机和室外机通过两条电力线组成的耦合回路进行电力载波通讯，所述两条电力线组成的耦合回路为火线(L)和地线(E)组成的耦合回路，火线(L)和零线(N)组成的耦合回路，或零线(N)和地线(E)组成的耦合回路。

3.根据权利要求2所述的基于电力载波通讯的冷媒循环系统，其特征在于：

所述室内机包括内机PLC通讯电路和内机主板功能电路；

其中，所述内机主板功能电路用于向所述内机PLC通讯电路发送数字信号，所述内机PLC通讯电路用于将所述数字信号耦合到所述两条电力线组成的耦合回路上进行发送；

和/或，所述内机PLC通讯电路用于从所述两条电力线组成的耦合回路上解耦得到数字信号，并将得到的所述数字信号发送给所述内机主板功能电路。

4.根据权利要求2所述的基于电力载波通讯的冷媒循环系统，其特征在于：

所述室外机包括外机PLC通讯电路和外机主板功能及驱动电路；

所述外机PLC通讯电路用于从所述两条电力线组成的耦合回路上解耦得到数字信号，并将得到的所述数字信号发送给所述外机主板功能及驱动电路；

和/或，所述外机主板功能及驱动电路用于向外机PLC通讯电路发送数字信号，所述外机PLC通讯电路用于将所述数字信号耦合到所述两条电力线组成的耦合回路上进行发送。

5.根据权利要求3或4所述的基于电力载波通讯的冷媒循环系统，其特征在于，所述内机主板功能电路和/或所述外机主板功能及驱动电路设有火线(L)接口、零线(N)接口和地线(E)接口，分别连接到所述电力线中的火线(L)、零线(N)和地线(E)。

6.根据权利要求3所述的基于电力载波通讯的冷媒循环系统，其特征在于：

所述内机PLC通讯电路包括依次连接的内机PLC模块、内机耦合/解耦电路和内机变压器；

当所述室内机将数字信号发送给所述室外机时，所述内机主板功能电路将所述数字信号发送给所述内机PLC模块，所述内机PLC模块对所述数字信号进行调制，得到高频调制信号；所述高频调制信号经内机耦合/解耦电路和内机变压器耦合到所述两条电力线组成的耦合回路上；

和/或，

当所述室内机从所述室外机接收数字信号时，所述内机变压器和所述内机耦合/解耦电路从所述两条电力线组成的耦合回路上解耦得到高频调制信号，并将其发送给所述内机PLC模块；所述内机PLC模块将所述高频调制信号处理为数字信号，然后发送给所述内机主板功能电路。

7.根据权利要求4所述的基于电力载波通讯的冷媒循环系统，其特征在于：

所述外机PLC通讯电路包括依次连接的外机PLC模块、外机耦合/解耦电路和外机变压器；

当所述室外机将数字信号发送给所述室内机时，所述外机主板功能及驱动电路将所述数字信号发送给所述外机PLC模块，所述外机PLC模块对所述数字信号进行调制，得到高频调制信号；所述高频调制信号经所述外机耦合/解耦电路和所述外机变压器耦合到所述两条电力线组成的耦合回路上；

和/或，

当所述室外机从所述室内机接收数字信号时，所述外机变压器和所述外机耦合/解耦电路从所述两条电力线组成的耦合回路上解耦得到高频调制信号，并将其发送给所述外机PLC模块；所述外机PLC模块将所述高频调制信号处理为数字信号，然后发送给所述外机主板功能及驱动电路。

8.根据权利要求7所述的基于电力载波通讯的冷媒循环系统，其特征在于：当所述室内机和所述室外机通过由火线(L)和地线(E)，或由火线(L)和零线(N)组成的耦合回路进行电力载波通讯时，所述内机变压器和/或所述外机变压器与所述火线之间连接有耦合电容器。

9.根据权利要求7所述的基于电力载波通讯的冷媒循环系统，其特征在于：当所述室内机和所述室外机通过由零线(N)和地线(E)组成的耦合回路进行电力载波通讯时，所述内机变压器和/或所述外机变压器与所述零线(N)之间连接有耦合电容器。

10.根据权利要求1至9之一所述的基于电力载波通讯的冷媒循环系统，其特征在于，所述冷媒管道为铜管或铝管。

11.根据权利要求1至9之一所述的基于电力载波通讯的冷媒循环系统，其特征在于，所述冷媒循环系统包括空调器或热泵热水器。