CN111412636A - 内外机之间无通信电路的空调及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了内外机之间无通信电路的空调及其控制方法，空调包括：具有内机控制器的内机、具有外机控制器的外机、在内机和外机之间循环传送冷媒的两个管件，两个管件上连接内机的一端均设有阀门，两个管件上连接外机的另一端均设有检测管件参数的外侧传感器；内机控制器通过阀门调节管件的开度，外机控制器接收管件参数并根据管件参数的变化来调节外机的运行状态。本发明取消了内机和外机之间的通信电路，从根本上解决了通信故障的问题，减少了内外机之间的互相干扰以及室外干扰引入，空调安装简单且运行可靠。

Description

内外机之间无通信电路的空调及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及内外机之间无通信电路的空调及其控制方法。

背景技术

分体式空调是现今使用量和普及程度最高的一个空调品种，其以低噪声、占用空间少和美观等优异特性深受用户欢迎。现有技术中分体式空调的内机和外机之间通过线路进行连接，但由于外机放置在室外，电磁环境比较恶劣，也更容易受雷击浪涌等的影响，且内外机距离较远，因此内外机间的连接线路很容易受到干扰以及引进干扰。

其中，内机和外机之间的通信电路由于是弱电线路，受影响是最严重的，常常会因为瞬时浪涌或者电磁干扰导致通信故障，甚至会造成主板硬件损坏，通过分析空调的售后数据也可以明确主板的故障中80%以上都是通信故障，主板寿命短且故障率高，严重影响空调的使用体验。

因此，如何设计内外机之间无通信电路的空调是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有空调的内外机之间设置通信电路进行通信，导致主板寿命短且故障率高的缺陷，本发明提出内外机之间无通信电路的空调及其控制方法，避免因为通信干扰而导致空调故障，降低故障率、提升使用体验。

本发明采用的技术方案是，设计内外机之间无通信电路的空调，包括：具有内机控制器的内机、具有外机控制器的外机、在内机和外机之间循环传送冷媒的两个管件，两个管件上连接内机的一端均设有阀门，两个管件上连接外机的另一端均设有检测管件参数的外侧传感器；内机控制器通过阀门调节管件的开度，外机控制器接收管件参数并根据管件参数的变化来调节外机的运行状态。

其中，空调还包括：用于内机控制器调用的内侧对照表和用于外机控制器调用的外侧对照表；内侧对照表设有一一对应的外机运行指令和阀门调节方案，外侧对照表设有一一对应的管件参数变化条件和外机运行指令，同一种外机运行指令对应的阀门调节方案和管件参数变化条件相互匹配。

内机控制器根据用户输入的外机运行指令从内侧对照表中获取阀门调节方案，并控制阀门执行该阀门调节方案；外机控制器根据管件参数的变化从外侧对照表中获取外机运行指令，并控制外机执行该外机运行指令。

优选的，外机设有外侧换热器、压缩机和四通阀，内机设有内侧换热器，两个管件分别为进管和出管，出管的一端连接内侧换热器、另一端连接外侧换热器之间，进管的一端连接内侧换热器、另一端连接四通阀，外机控制器根据管件参数的变化来切换四通阀。

优选的，外机运行指令包括制冷指令和制热指令，制冷指令对应的阀门调节方案为先开启进管、再开启出管，制热指令对应的阀门调节方案为先开启出管、再开启进管。

优选的，外侧传感器采用压力传感器，管件参数为管内压力，制冷指令对应的管件参数变化条件为先检测到进管的管内压力下降超过阈值Δφ、再检测到出管的管内压力上升超过阈值Δψ，制热指令对应的管件参数变化条件为先检测到出管的管内压力下降超过阈值Δφ、再检测到进管的管内压力上升超过阈值Δψ。

优选的，外侧对照表的外机运行指令中包括外机初始化运行指令，外机初始化运行指令对应的管件参数变化条件为两个管件的管件参数相差低于预设阈值δ。

优选的，两个管件的管件参数相差低于极限阈值β时，外机控制器判定外机处于异常状态并关闭外机；其中，极限阈值β小于预设阈值δ。

优选的，外机控制器控制外机的压缩机频率跟随管件参数的变化速度同步增大或减小。

优选的，内机控制器在室内环境温度达到用户设定温度和/或接收到关机指令时，先关闭冷媒流出的管件、再关闭冷媒流入的管件。

优选的，内机控制器和外机控制器断电时，内机控制器和外机控制器记录断电前的运行状态；内机控制器和外机控制器重新得电时，外机控制器控制外机恢复断电前的运行状态，内机控制器关闭内机。

优选的，内机控制器每隔预设时间T控制阀门同时开关重启一次；外机控制器检测到两个管件的管件参数同步发生变化时，判定内机处于正常状态；外机控制器检测到两个管件的管件参数未同步发生变化时，判定内机处于异常状态并关闭外机。

优选的，内机的内侧换热器处设置有检测换热管温度的温度传感器，内机控制器接收换热管温度并根据换热管温度判断内侧换热器中是否有冷媒流动；当内机控制器检测到内侧换热器中没有冷媒流动时并关闭内机。

本发明提出了上述空调的控制方法，包括以下步骤：

步骤S1、内机和外机开启运行；

步骤S2、内机控制器判断是否有用户输入的外机运行指令，若是则从内侧对照表中获取阀门调节方案，并控制阀门执行该阀门调节方案；外机控制器判断管件参数的变化是否满足管件参数变化条件，若是则从外侧对照表中获取该管件参数变化条件对应的外机运行指令，并控制外机执行该外机运行指令。

在优选实施例中，控制方法包括以下步骤：

步骤S1、内机和外机开启运行；

步骤S2、内机控制器判断是否有用户输入的外机运行指令，若是则判断外机运行指令为制冷指令或制热指令，若是制冷指令则先开启进管、再开启出管，若是制热指令则先开启出管、再开启进管；外机控制器判断进管的管内压力是否先变化，若是则控制外机处于制冷运行状态，否则控制外机处于制热运行状态。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、取消了内机和外机之间的通信电路，从根本上解决了通信故障的问题，减少了内外机之间的互相干扰以及室外干扰引入；

2、无需布设内外机之间的通信线路，减少了空调安装的复杂性；

3、空调运行可靠性更高，降低机组故障率；

4、内机和外机可以单独替换，增加了空调的通用性，节省维修成本。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中内外机的连接示意图；

图2是本发明中内外机之间的控制流程示意图；

图3是本发明优选实施例中的控制流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出内外机之间无通信电路的空调，包括内机1、外机2、在内机1和外机2之间循环传送冷媒的两个管件，内机1具有控制其运行状态的内机控制器11，外机2具有控制其运行状态的外机控制器21，两个管件上连接内机1的一端均设有阀门，阀门与内机控制器11连接，两个管件上的阀门同步调节且开度相同，两个管件上连接外机2的另一端均设有检测管件参数的外侧传感器，外侧传感器与外机控制器21连接。

内机控制器11通过阀门调节管件的开度，阀门的开度变化后管件中的冷媒流动状态改变，外侧传感器检测到的管件参数会相应的发生变化，外机控制器21接收管件参数并根据管件参数的变化来调节外机2的运行状态，通过此种方式完成空调运行状态的控制，取消了通信电路，解决线路故障的问题。

更具体的说，预先在存储模块中设置内侧对照表和外侧对照表，该存储模块可以独立于内机控制器11和外机控制器21之外，也可以是内机控制器11和外机控制器21自带的存储区，还可以是其他设置形式，本发明对此不作限制。内侧对照表用于内机控制器11调用，外侧对照表用于外机控制器21调用，内侧对照表中设有一一对应的外机运行指令和阀门调节方案，外侧对照表设有一一对应的管件参数变化条件和外机运行指令，同一种外机运行指令对应的阀门调节方案和管件参数变化条件相互匹配。此处相互匹配的意思是，空调正常状态下，内机控制器控制阀门执行该阀门调节方案之后，外侧传感器检测到的管件参数变化状态，该管件参数变化状态即为管件参数变化条件，通过阀门调节方案和管件参数变化条件的匹配关系，实现外机运行指令从内机1到外机2的转换，控制准确可靠。

外机运行指令的转换过程如下，内机控制器11根据用户输入的外机运行指令从内侧对照表中获取阀门调节方案，并控制阀门执行该阀门调节方案，外机控制器21根据管件参数的变化从外侧对照表中获取外机运行指令，并控制外机2执行该外机运行指令。

如图1所示，在优选实施例中，空调具有制热功能和制冷功能，外机2设有外侧换热器、压缩机和四通阀，内机1设有内侧换热器，两个管件分别为进管3和出管4，进管3设有第一阀门31和第一外侧传感器32，出管4设有第二阀件41和第二外侧传感器42，出管4的一端连接内侧换热器、另一端连接外侧换热器之间，进管3的一端连接内侧换热器、另一端连接四通阀，四通阀的另外三个端口分别连接压缩机的吸气口、压缩机的排气口以及外侧换热器，外机控制器21根据管件参数的变化从外侧对照表中获取外机运行指令，根据外机运行指令来切换四通阀，制冷和制热切换时的四通阀连接状态为业内公知常识，在此不作详细说明。

更具体的说，外机运行指令包括制冷指令和制热指令，外侧传感器采用压力传感器，压力传感器优选采用高精度压力传感器，管件参数为管内压力。

制冷指令对应的阀门调节方案为先开启进管3、再开启出管4，进管3中的冷媒流入内侧换热器，进管3的管内压力下降，内侧换热器中的冷媒进而流入到出管中，出管4中的冷媒增多，出管4的管内压力上升，相应的，外侧对照表中制冷指令对应的管件参数变化条件为先检测到进管3的管内压力下降超过阈值Δφ、再检测到出管4的管内压力上升超过阈值Δψ，当外机控制器检测到管件参数的变化满足该管件参数变化条件时获取制冷指令，调节四通阀以使外机处于制冷运行状态。

制热指令对应的阀门调节方案为先开启出管4、再开启进管3，出管4中的冷媒流入内侧换热器，出管4的管内压力下降，内侧换热器中的冷媒进而流入到进管3中，进管3中的冷媒增多，进管3的管内压力上升，相应的，外侧对照表中制热指令对应的管件参数变化条件为先检测到出管4的管内压力下降超过阈值Δφ、再检测到进管3的管内压力上升超过阈值Δψ，当外机控制器检测到管件参数的变化满足该管件参数变化条件时获取制热指令，调节四通阀以使外机处于制热运行状态。其中阈值Δφ、Δψ为综合机组冷量、冷媒灌注量、管路容积以及距离上次关机时间综合确定的两个数值，本发明对此不作限定。

在空调运行过程中，内机控制器11根据用户输入的运行指令变化，加大或减小阀门开度，此时管内参数的变化速度会有对应的影响，外机控制器21可根据管件参数的变化速度调节外机的运行功率，更确切的说，外机控制器21控制外机2的压缩机频率跟随管件参数的变化速度同步增大或减小，以实现空调的变频控制。外侧对照表中可以设置管件参数变化速度条件与对应的压缩机频率，外机控制器21根据管件参数的变化速度获取其对应的压缩机频率，进而控制压缩机。

较优的，为避免由于阀门密封性不好，关机期间冷媒在两个管件内流通导致管件参数相差过低，使阀门打开时，管件参数的变化量无法达到预设条件而导致外机不工作，外侧对照表中外机运行指令包括外机初始化运行指令，外机初始化运行指令对应的管件参数变化条件为两个管件的管件参数相差低于预设阈值δ，即进管与出管之间的管件参数相差低于该预设阈值δ时，外机进入初始化模式，运行以维持管路压力。通过初始化模式的设置，外机可以自行运转直至判断内机为停机状态，以便在空调安装或者后续维修后，维持进气管和排气管内压力不相等。

进一步的，内机控制器11在室内环境温度达到用户设定温度和/或接收到关机指令时，先关闭冷媒流出的管件、再关闭冷媒流入的管件。

当压缩机故障无法开启时，两个管件的管件参数会趋于相等，为使内机控制器11能够快速发现故障，内侧对照表中还设有外机关机指令和其对应的管件参数变化条件，该管件参数变化条件为两个管件的管件参数相差低于极限阈值β，即进管3与出管4之间的管件参数相差低于该极限阈值β时，外机控制器21判定外机处于异常状态并关闭外机。此处的极限阈值β小于预设阈值δ，极限阈值β选取比较小的数值。

另一种情况是，外机控制器21检测到一管件的管件参数降低到阈值α、另一管件的管件参数增大到阈值κ，即两个管件的管件参数相差高于上限阈值ω，则判定内机1已关机，外机控制器21执行关机指令关闭外机2。此处的上限阈值ω大于预设阈值δ。

内机控制器11和外机控制器21突然断电时，内机控制器11和外机控制器21记录断电前的运行状态以及停电信息，当内机控制器11和外机控制器21重新得电时，外机控制21器控制外机2恢复断电前的运行状态，内机控制器11执行关机指令关闭内机1。

内机控制器11每隔预设时间T控制阀门同时开关重启一次，重启前后的开度相同，重启之后外机控制器21检测到两个管件的管件参数同步发生变化时，判定内机1处于正常状态，外机控制器21检测到两个管件的管件参数未同步发生变化时，判定阀门异常，内机1处于异常状态，外机控制器21记录该异常信息并执行关机指令关闭外机2。此处的预设时间T可以是半个小时，重启的周期可以根据空调实际使用情况确定。

出于安全考虑，外机控制器21检测到任一管件参数超过预设管件阈值时，判断空调处于异常状态，外机控制器21记录故障信息并执行关机指令关闭外机2。

内机1的内侧换热器处设置有检测换热管温度的温度传感器，当外机2由于外侧传感器故障或者压缩机故障无法工作时，外机2处于异常状态停止工作，内机1的内侧换热器中没有冷媒流动，内机控制器11接收换热管温度并根据换热管温度判断内侧换热器中是否有冷媒流动，当内机控制器21检测到内侧换热器中没有冷媒流动时，内机控制器21控制内机1的显示屏显示外机故障信息并执行关机指令关闭内机1，防止空调出现故障。对于压缩机故障无法停止这样的情况，可以通过在外机增加继电器黏连保护和高压开关来避免，外机控制器21在执行关机指令时断开继电器或高压开关。

上述执行关机指令时的判断条件设置在对应的对照表中，对照表中的指令、方案及条件等可以根据空调功能的需要灵活设计。

如图2所示，本发明提出了上述空调的控制方法，包括以下步骤：

步骤S1、内机1和外机2开启运行；

步骤S2、内机控制器11判断是否有外机运行指令，若是则从内侧对照表中获取阀门调节方案，根据该阀门调节方案打开阀门；外机控制器21判断管件参数的变化是否满足管件参数变化条件，若是则从外侧对照表中获取该管件参数变化条件对应的外机运行指令，并控制外机2执行该外机运行指令；

步骤S3、内机控制器11判断是否有关机指令，若是则从内侧对照表中获取关机指令对应的阀门调节方案，根据该阀门调节方案关闭阀门，外机控制器21判断管件参数的变化是否满足关机指令对应的管件参数变化条件，若是则执行关机指令关闭外机2。

如图3所示，在优选实施例中，控制方法包括以下步骤：

步骤S1、内机1和外机2开启运行；

步骤S2、内机控制器11判断是否有用户输入的外机运行指令，若是则判断外机运行指令为制冷指令或制热指令，若是制冷指令则先开启进管3、再开启出管4，若是制热指令则先开启出管4、再开启进管3；外机控制器21判断进管的管内压力是否先变化，若是则控制外机2处于制冷运行状态，否则控制外机2处于制热运行状态；

内机控制器11判断是否需要调节外机功率，若是则对应的加大或减小阀门开度，外侧对照表中可以设置管件参数变化速度条件与对应的压缩机频率，外机控制器21根据管件参数的变化速度从外侧对照表中获取其对应的压缩机频率，进而调节压缩机的运行频率；

步骤S3、内机控制器11判断是否有关机指令，若是则从内侧对照表中获取关机指令对应的阀门调节方案，根据该阀门调节方案关闭阀门，外机控制器21判断管件参数的变化是否满足关机指令对应的管件参数变化条件，若是则执行关机指令关闭外机2。

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，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 (14)

1.一种内外机之间无通信电路的空调，包括：具有内机控制器的内机、具有外机控制器的外机、在所述内机和所述外机之间循环传送冷媒的两个管件；其特征在于，所述两个管件上连接所述内机的一端均设有阀门，所述两个管件上连接所述外机的另一端均设有检测管件参数的外侧传感器；

所述内机控制器通过所述阀门调节所述管件的开度，所述外机控制器接收所述管件参数并根据所述管件参数的变化来调节外机的运行状态。

2.根据权利要求1所述的空调，其特征在于，还包括：用于所述内机控制器调用的内侧对照表和用于所述外机控制器调用的外侧对照表；

所述内侧对照表设有一一对应的外机运行指令和阀门调节方案，所述外侧对照表设有一一对应的管件参数变化条件和外机运行指令，同一种外机运行指令对应的阀门调节方案和管件参数变化条件相互匹配；

所述内机控制器根据用户输入的外机运行指令从所述内侧对照表中获取阀门调节方案，并控制所述阀门执行该阀门调节方案；

所述外机控制器根据所述管件参数的变化从所述外侧对照表中获取外机运行指令，并控制所述外机执行该外机运行指令。

3.根据权利要求2所述的空调，其特征在于，所述外机设有外侧换热器、压缩机和四通阀，所述内机设有内侧换热器，所述两个管件分别为进管和出管，所述出管的一端连接所述内侧换热器、另一端连接所述外侧换热器之间，所述进管的一端连接所述内侧换热器、另一端连接所述四通阀，所述外机控制器根据所述管件参数的变化来切换所述四通阀。

4.根据权利要求3所述的空调，其特征在于，所述外机运行指令包括制冷指令和制热指令，所述制冷指令对应的阀门调节方案为先开启进管、再开启出管，所述制热指令对应的阀门调节方案为先开启出管、再开启进管。

5.根据权利要求4所述的空调，其特征在于，所述外侧传感器采用压力传感器，所述管件参数为管内压力，所述制冷指令对应的管件参数变化条件为先检测到进管的管内压力下降超过阈值Δφ、再检测到出管的管内压力上升超过阈值Δψ，所述制热指令对应的管件参数变化条件为先检测到出管的管内压力下降超过阈值Δφ、再检测到进管的管内压力上升超过阈值Δψ。

6.根据权利要求2所述的空调，其特征在于，所述外侧对照表的外机运行指令中包括外机初始化运行指令，所述外机初始化运行指令对应的管件参数变化条件为两个管件的管件参数相差低于预设阈值δ。

7.根据权利要求6所述的空调，其特征在于，所述两个管件的管件参数相差低于极限阈值β时，所述外机控制器判定所述外机处于异常状态并关闭所述外机；其中，所述极限阈值β小于所述预设阈值δ。

8.根据权利要求1至7任一项所述的空调，其特征在于，所述外机控制器控制所述外机的压缩机频率跟随所述管件参数的变化速度同步增大或减小。

9.根据权利要求1至7任一项所述的空调，其特征在于，所述内机控制器在室内环境温度达到用户设定温度和/或接收到关机指令时，先关闭冷媒流出的管件、再关闭冷媒流入的管件。

10.根据权利要求1至7任一项所述的空调，其特征在于，所述内机控制器和所述外机控制器断电时，所述内机控制器和所述外机控制器记录断电前的运行状态；所述内机控制器和所述外机控制器重新得电时，所述外机控制器控制所述外机恢复断电前的运行状态，所述内机控制器关闭所述内机。

11.根据权利要求1至7任一项所述的空调，其特征在于，所述内机控制器每隔预设时间T控制所述阀门同时开关重启一次；

所述外机控制器检测到所述两个管件的管件参数同步发生变化时，判定所述内机处于正常状态；

所述外机控制器检测到所述两个管件的管件参数未同步发生变化时，判定所述内机处于异常状态并关闭所述外机。

12.根据权利要求1至7任一项所述的空调，其特征在于，所述内机的内侧换热器处设置有检测换热管温度的温度传感器，所述内机控制器接收所述换热管温度并根据所述换热管温度判断所述内侧换热器中是否有冷媒流动；

当所述内机控制器检测到所述内侧换热器中没有冷媒流动时并关闭所述内机。

13.一种空调的控制方法，其特征在于，所述空调为权利要求2至7任一项所述内外机之间无通信电路的空调，所述控制方法包括以下步骤：

步骤S1、所述内机和所述外机开启运行；

步骤S2、所述内机控制器判断是否有用户输入的外机运行指令，若是则从所述内侧对照表中获取阀门调节方案，并控制所述阀门执行该阀门调节方案；

所述外机控制器判断所述管件参数的变化是否满足管件参数变化条件，若是则从外侧对照表中获取该管件参数变化条件对应的外机运行指令，并控制所述外机执行该外机运行指令。

14.一种空调的控制方法，其特征在于，所述空调为权利要求3至5任一项所述内外机之间无通信电路的空调，所述控制方法包括以下步骤：

步骤S1、所述内机和所述外机开启运行；

步骤S2、所述内机控制器判断是否有用户输入的外机运行指令，若是则判断所述外机运行指令为制冷指令或制热指令，若是制冷指令则先开启所述进管、再开启所述出管，若是制热指令则先开启所述出管、再开启所述进管；

所述外机控制器判断所述进管的管内压力是否先变化，若是则控制所述外机处于制冷运行状态，否则控制外机处于制热运行状态。

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