CN200965322Y

CN200965322Y - 一种空调器的控制器

Info

Publication number: CN200965322Y
Application number: CN 200620066678
Authority: CN
Inventors: 冯海杰; 谭泽汉; 黄炳南; 龚钊潮; 陈章煌; 夏海石
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2016-10-27

Abstract

本实用新型公开了一种空调器的控制器，包括主控单元，所述控制器还包括卸载控制单元，用以控制空调器中压缩机卸载装置的工作；该卸载控制单元包括通讯模块、运算及卸载控制模块、卸载驱动模块；所述通讯模块分别与主控单元、运算及卸载控制模块通讯，用以传输主控单元与运算及卸载控制模块之间的数据；运算及卸载控制模块根据从所述主控单元传来的数据，判断上述压缩机卸载装置工作的时间，并发送控制信号到卸载驱动模块；所述卸载驱动模块与运算及卸载控制模块通讯，用以驱动所述卸载装置的工作。本实用新型成本低，信号稳定，动作稳定可靠。

Description

一种空调器的控制器

技术领域

本实用新型涉及空调领域，尤其涉及一种空调器的控制器。

背景技术

现有的中央空调系统中，一些机组的室外机运行制热功能时，由于负荷和室外环境的原因，经常会有开机时高压频繁出现的情况，致使空调机组开不起来或者运行故障，影响到机组运行的可靠性和稳定性。

现在流行的卸载压技术是采用专门的压力传感器，请参阅图1；图中，11’为压缩机，12’为气液分离器，13’为四通阀，14’为室外换热器，15’为过滤器，16’为节流装置，17’为室内换热器，18’为二通阀，19’为高压传感器。在压缩机11’的排气管端设置高压传感器19’，高压传感器检测到排气管的压力；如果出现超过系统设定的高压上限，就由控制器驱动二通阀18’动作，使压缩机11’的进气管和排气管旁通，从而解决大能力的外机拖小能力的内机容易出现高压致使无法开机的情况。

这种方案存在不足之处：开机高压只在特定情况下才会出现，正常开机以后一般是通过高压传感器来判断高压，所以另加一个高压传感器增加了很高的成本；同时，高压传感器采集的模拟信号在机组恶劣的工作条件下可能有偏差，再加上上电的一瞬间由于电网的冲击，可能会出现开始的检测值不准确；另外，高压传感器对于开机就出现的高压经常出现检测延迟，从而可能在开机后才检测到高压然后再停机，对机组运行有影响。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，不再采用高压传感器作为检测手段，而是利用控制器进行自动控制，使整个空调系统能更加稳定和可靠运行。

为了解决上述技术问题，通过以下技术方案实现：

一种空调器的控制器，包括主控单元，所述控制器还包括卸载控制单元，用以控制空调器中压缩机卸载装置的工作；该卸载控制单元包括通讯模块、运算及卸载控制模块、卸载驱动模块；所述通讯模块分别与主控单元、运算及卸载控制模块通讯，用以传输主控单元与运算及卸载控制模块之间的数据；运算及卸载控制模块根据从所述主控单元传来的数据，判断上述压缩机卸载装置工作的时间，并发送控制信号到卸载驱动模块；所述卸载驱动模块与运算及卸载控制模块通讯，用以驱动所述卸载装置的工作。

所述卸载控制单元还包括复位电路模块，该复位电路模块与运算及卸载控制模块连接。

所述复位电路模块包括一集成定时器芯片，该集成定时器芯片连接运算及卸载控制模块。

所述卸载控制单元还包括整流电路模块，该整流电路模块一端连接交流电源，另一端连接所述运算及卸载控制模块。

所述整流电路模块包括交流滤波电路、交流变压器、整流桥、稳压电路、直流滤波电路；该交流滤波电路、整流桥、稳压电路、直流滤波电路依次顺序连接；所述交流滤波电路包括由压敏电阻、金属膜电容C11、电感滤波器、金属膜电容C12并联组成；所述整流桥由二极管D1、二极管D3、二极管D4、二极管D5并联组成；所述稳压电路主要由整流芯片组成；滤波电路包括由电容C13及电容C19并联组成的第一滤波电路。

所述滤波电路还包括由电容C20及电容C16并联组成的第二滤波电路。

所述运算及卸载控制模块包括一MCU芯片，该MCU芯片的端口OSC1、端口OSC2连接外部晶振，MCU芯片中的其中一通用IO端口输出看门狗信号；工作电源经过瓷片电容C15及电解电容C4滤波后与MCU芯片的电源端口连接。

所述卸载驱动模块包括第一信号电路及第二信号电路；所述第一信号电路及第二信号电路均包括串联的三极管、继电器保护电路、继电器。所述继电器保护电路包括并联的一二极管及一电容。

所述通讯模块包括一通讯芯片U3，通讯芯片U3的数据接收端口及数据发送端口分别与运算及卸载控制模块数据接收端口及数据发送端口连接，通讯芯片U3的使能信号端与运算及卸载控制模块中的其中一通用IO口连接。

所述的卸载控制单元还包括整流电路模块及复位电路模块，所述整流电路模块包括交流滤波电路、交流变压器、整流桥、稳压电路、直流滤波电路，该交流滤波电路、整流桥、稳压电路、直流滤波电路依次顺序连接；所述交流滤波电路包括由压敏电阻、金属膜电容C11、电感滤波器、金属膜电容C12并联组成；所述整流桥由二极管D1、二极管D3、二极管D4、二极管D5并联组成；所述稳压电路主要由整流芯片组成；滤波电路包括由电容C13及电容C19并联组成的第一滤波电路、及由电容C20及电容C16并联组成的第二滤波电路；所述运算及卸载控制模块包括一MCU芯片，该MCU芯片的端口OSC1、端口OSC2连接外部晶振，MCU芯片中的其中一通用IO端口输出看门狗信号，工作电源经过瓷片电容C15及电解电容C4滤波后与MCU芯片的电源端口连接；所述复位电路模块包括一集成定时器芯片，该集成定时器芯片连接MCU芯片中输出看门狗信号的通用IO端口；所述卸载驱动模块包括第一信号电路及第二信号电路；所述第一信号电路及第二信号电路均包括串联的三极管、继电器保护电路、继电器，所述继电器保护电路包括并联的一二极管及一电容；所述通讯模块包括一通讯芯片U3，通讯芯片U3的数据接收端口及数据发送端口分别与MCU芯片的数据接收端口及数据发送端口连接，通讯芯片U3的使能信号端与MCU芯片中的其中一通用IO口连接。

与现有技术相比，本实用新型提供一种空调器的控制器，主要的改进点在于增加卸载控制单元，对空调器中压缩机卸载装置(二通阀)的自动控制。卸载控制单元与主控制器通信，获取空调器的工作模式和环境温度等参数，计算出对于不同参数所需要的二通阀高压卸载时间，有效的解决了开机时高压造成机组无法开启的难题。本实用新型成本低，信号稳定，动作稳定可靠。

附图说明

图1是现有卸载压技术的系统结构原理图；

图2是本实用新型空调器控制器的组成示意图；

图3是本实用新型卸载压技术的系统结构原理图；

图4是实施例中空调器开机时各元件开启关闭时序图；

图5是通讯模块主要部分的电路图；

图6是运算及卸载控制模块主要部分的电路图；

图7是复位电路模块主要部分的电路图；

图8-1是整流电路模块中交流滤波电路的电路图；

图8-2是整流电路模块中整流桥、稳压电路、直流滤波电路的电路图；

图9是卸载驱动模块主要部分的电路图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

请参阅图3，四通阀13分别连接气液分离器12、室外换热器14、室内换热器17及压缩机11；室外换热器14通过过滤器15及节流装置16与室内换热器17连接；在压缩机11的进气管及排气管间设置有二通阀18。本实用新型在于控制其中二通阀18的工作；与现有技术相比，本实用新型省去了高压传感器，而是通过控制器实现对其中二通阀18的控制。

请参阅图2，图中揭示的一种空调器的控制器2，包括主控单元23及卸载控制单元20。主控单元23用以控制空调器的运行，卸载控制单元20用以控制空调器中压缩机卸载装置(二通阀)的工作。

上述卸载控制单元20包括通讯模块22、运算及卸载控制模块21、卸载驱动模块24、复位电路模块25及整流电路模块26。运算及卸载控制模块21分别与通讯模块22、卸载驱动模块24、复位电路模块25、整流电路模块26连接。主控单元23通过通讯模块22与运算及卸载控制模块21通讯，把空调器的工作模式及环境温度经通讯模块22、传输到运算及卸载控制模块21。

通讯模块22用以传输主控单元23与运算及卸载控制模块21之间的数据；其主要部分的电路图如图5所示。通讯模块22包括一通讯芯片U3，通讯芯片U3的数据接收端口RXD及数据发送端口TXD分别与运算及卸载控制模块的数据接收端口RXD及数据发送端口TXD连接，通讯芯片U3的使能信号端RE、DE与运算及卸载控制模块中的RE端连接。

运算及卸载控制模块21用以判断压缩机卸载装置工作的时间，并发送控制信号到卸载驱动模块24。其主要部分的电路图如图6所示，运算及卸载控制模块21包括一MCU芯片U1，该MCU芯片U1的端口OSC1、端口OSC2连接外部晶振。外部晶振供给MCU芯片U1时钟基准，并通过OSC1端口、OSC2端口输入MCU芯片U1。MCU芯片U1的复位端口RST接收复位信号，MCU芯片U1通过TO_WTD端口(其中一通用IO端口)向外输出喂看门狗信号。5V的工作电源经过瓷片电容C15和电解电容C4滤波后供电给MCU芯片U1。MCU芯片U1的输出的RLY1及RLY2信号是控制二通阀开启或者关闭的弱信号，该信号经过卸载驱动模块24最终驱动二通阀动作。该MCU芯片U1内部有定时功能，通过编程就可以实现计时的功能，这为控制二通阀动作的时间提供了保证。

当程序走飞、死机等意外出现时，复位电路模块25使程序复位，防止系统工作不正常。其主要部分的电路图如图7所示。复位电路模块25包括一集成定时器芯片，本实施例采用555芯片，该555芯片接入运算及卸载控制模块21中MCU芯片U1的TO_WTD端口。MCU芯片U1定时发出取反的逻辑0或者逻辑1信号，这样555芯片的RST端口就会保持高电平，否则RST端口就会输出低电平引起MCU芯片U1复位。

整流电路模块26把交流电源整流成运算及卸载控制模块21所需要的工作电源。整流电路模块26的一端连接运算及卸载控制模块21，另一端连接交流电源27。其主要部分的电路图如图8-1及图8-2所示，整流电路模块26包括交流滤波电路、交流变压器、整流桥、稳压电路、直流滤波电路；交流滤波电路、整流桥、稳压电路、直流滤波电路依次顺序连接；所述交流滤波电路包括由压敏电阻、金属膜电容C11、电感滤波器L1、金属膜电容C12并联组成；所述整流桥由二极管D1、二极管D3、二极管D4、二极管D5并联组成；所述稳压电路主要由整流芯片组成；滤波电路包括由电容C13及电容C19并联组成的第一滤波电路、及由电容C20及电容C16并联组成的第二滤波电路。交流电源27的单相220V电压经过交流滤波电路进行滤波，然后送入交流变压器变压后经过整流桥、稳压电路及直流滤波电路整理后得到稳定的5V工作电源。交流滤波电路中压敏电阻和滤波电感的使用，提高了整个控制器的EMC(电磁兼容)性能。220V交流单相电AC-L、AC-N先串入一个保险管，然后经过电容C11、滤波电感L1、电容C12和压敏电阻进行滤波，再通过交流变压器(图中未示)变压，得到一个低压的交流电，此时通过二极管D1、二极管D3、二极管D4及二极管D5组成整流桥，将交流电整流成直流电，接着经电容C13及电容C19滤波；再经稳压芯片U4稳压后，经电容C20及电容C16滤波，形成稳定的直流电。

卸载驱动模块24用以驱动所述二通阀的工作，所述卸载驱动模块24包括第一信号电路及第二信号电路；所述第一信号电路及第二信号电路均包括串联的三极管、继电器保护电路、继电器，继电器保护电路包括并联的一二极管及一电容。其主要部分的电路图如图9所示，二极管V1、二极管V2分别用来保护继电器K1、继电器K2；继电器K1、继电器K2通过经过的弱电信号来控制二通阀的工作。以信号RLY1为例，MCU芯片U1输出了TTL电平的信号RLY1，当该信号为逻辑“1”时通过R5限流驱动三极管Q1开启，这样集电极和发射极导通，继电器K1的端口1、端口2导通，继电器K1的端口3、端口4吸合，与继电器K1端口3连接的AC-L通过阻容RC1和零线接口AC-N导通，这样在继电器K1端口3和AC-N之间就得到了220V交流的驱动电压。只要二通阀驱动端一端接在继电器K1的端口3，一端接在零线接口AC-N，二通阀就可以动作了。如果信号RLY1的信号是逻辑“0”，继电器K1的端口3就相当于悬空，也就是二通阀断电，二通阀关闭。

当机组开机时，卸载控制单元根据与主控单元的通信数据计算二通阀18是否需要打开，如需打开，同时计算打开的时间。

一般当机组开制热模式并且室外机运行特定的几个内机时，容易出现开机高压。比如室外机是智能多联机组，室内机是天井机时，容易出现开机时高压，机组开不起来。在室外环境温度高于16摄氏度时，高压时间长；室外环境温度低于16摄氏度时，高压时间短。

在卸载控制单元的运算及控制的程序中，根据室内机的ID号判断室内机类型，接着判断是否制热模式，然后根据室外环境温度综合计算出二通阀在开机时候的打开时间。这种方法既节约了成本，又解决了开机高压的问题。

图4以天井机作为室内机为例，介绍了天井机在制热模式下空调器各主要部件工作的时序。

(1)机组开机后，压缩机、室外风机、四通阀、二通阀等处于关闭状态。

(2)卸载控制单元首先和主控单元通信，同时检测外部环境温度，当系统满足二通阀开启条件时，二通阀就由该控制板控制其开启，同时计时器记时。

(3)紧接着压缩机开始运行，四通阀在压缩机开启后15秒启动，室外风机再经过90秒启动。

(4)由于室内机是天井机，运行模式为制热模式，环境温度不低于16度，因此二通阀在压缩机开启后5分钟后关闭，机组进入正常工作状态，解决了机组开机时出现高压造成机组无法开启的问题。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案。如，整流电路模块可以省略，代之以一直流电源。另外，压缩机卸载装置可以为除二通阀以外的其他装置。因此，不脱离本实用新型精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1、一种空调器的控制器，包括主控单元，其特征在于：

所述控制器还包括卸载控制单元，用以控制空调器中压缩机卸载装置的工作；

该卸载控制单元包括通讯模块、运算及卸载控制模块、卸载驱动模块；

所述通讯模块分别与主控单元、运算及卸载控制模块通讯，用以传输主控单元与运算及卸载控制模块之间的数据；

运算及卸载控制模块根据从所述主控单元传来的数据，判断上述压缩机卸载装置工作的时间，并发送控制信号到卸载驱动模块；

所述卸载驱动模块与运算及卸载控制模块通讯，用以驱动所述卸载装置的工作。

2、根据权利要求1所述的空调器的控制器，其特征在于，所述卸载控制单元还包括复位电路模块，该复位电路模块与运算及卸载控制模块连接。

3、根据权利要求2所述的空调器的控制器，其特征在于，所述复位电路模块包括一集成定时器芯片，该集成定时器芯片连接运算及卸载控制模块。

4、根据权利要求1所述的空调器的控制器，其特征在于，所述卸载控制单元还包括整流电路模块，该整流电路模块一端连接交流电源，另一端连接所述运算及卸载控制模块。

5、根据权利要求4所述的空调器的控制器，其特征在于，所述整流电路模块包括交流滤波电路、交流变压器、整流桥、稳压电路、直流滤波电路；该交流滤波电路、整流桥、稳压电路、直流滤波电路依次顺序连接；所述交流滤波电路包括由压敏电阻、金属膜电容C11、电感滤波器、金属膜电容C12并联组成；所述整流桥由二极管D1、二极管D3、二极管D4、二极管D5并联组成；所述稳压电路主要由整流芯片组成；滤波电路包括由电容C13及电容C19并联组成的第一滤波电路。

6、根据权利要求5所述的空调器的控制器，其特征在于，所述滤波电路还包括由电容C20及电容C16并联组成的第二滤波电路。

7、根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的空调器的控制器，其特征在于，所述运算及卸载控制模块包括一MCU芯片，该MCU芯片的端口OSC1、端口OSC2连接外部晶振，MCU芯片中的其中一通用IO端口输出看门狗信号；工作电源经过瓷片电容C15及电解电容C4滤波后与MCU芯片的电源端口连接。

8、根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的空调器的控制器，其特征在于，所述卸载驱动模块包括第一信号电路及第二信号电路；所述第一信号电路及第二信号电路均包括串联的三极管、继电器保护电路、继电器。

9、根据权利要求8所述的空调器的控制器，其特征在于，所述继电器保护电路包括并联的一二极管及一电容。

10、根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的空调器的控制器，其特征在于，所述通讯模块包括一通讯芯片U3，通讯芯片U3的数据接收端口及数据发送端口分别与运算及卸载控制模块数据接收端口及数据发送端口连接，通讯芯片U3的使能信号端与运算及卸载控制模块中的其中一通用IO口连接。

11、根据权利要求1所述的空调器的控制器，其特征在于，所述的卸载控制单元还包括整流电路模块及复位电路模块，所述整流电路模块包括交流滤波电路、交流变压器、整流桥、稳压电路、直流滤波电路，该交流滤波电路、整流桥、稳压电路、直流滤波电路依次顺序连接；所述交流滤波电路包括由压敏电阻、金属膜电容C11、电感滤波器、金属膜电容C12并联组成；所述整流桥由二极管D1、二极管D3、二极管D4、二极管D5并联组成；所述稳压电路主要由整流芯片组成；滤波电路包括由电容C13及电容C19并联组成的第一滤波电路、及由电容C20及电容C16并联组成的第二滤波电路；所述运算及卸载控制模块包括一MCU芯片，该MCU芯片的端口OSC1、端口OSC2连接外部晶振，MCU芯片中的其中一通用IO端口输出看门狗信号，工作电源经过瓷片电容C15及电解电容C4滤波后与MCU芯片的电源端口连接；所述复位电路模块包括一集成定时器芯片，该集成定时器芯片连接MCU芯片中输出看门狗信号的通用IO端口；所述卸载驱动模块包括第一信号电路及第二信号电路；所述第一信号电路及第二信号电路均包括串联的三极管、继电器保护电路、继电器，所述继电器保护电路包括并联的一二极管及一电容；所述通讯模块包括一通讯芯片U3，通讯芯片U3的数据接收端口及数据发送端口分别与MCU芯片的数据接收端口及数据发送端口连接，通讯芯片U3的使能信号端与MCU芯片中的其中一通用IO口连接。