CN207797327U - 温控器、遥控器以及应用其的温控系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种温控器、遥控器以及应用其的温控系统，通过在温控器和遥控器内设置温度传感器、近场通信模块和LoRa无线通信模块，温控器和遥控器可以快速、精确地调节室温；同时温控系统还设置有故障监测系统可以实时检测风机盘管，避免长时间出现故障，造成电能的浪费。

Description

温控器、遥控器以及应用其的温控系统

技术领域

本实用新型涉及温度控制技术领域，具体涉及一种温控器、遥控器以及应用其的温控系统。

背景技术

目前，中央空调的温控器专为控制中央空调的末端产品风机盘管开发设计。风机盘管是由热交换器，水管，过滤器，风扇，接水盘，排气阀等组成，其工作原理是通过机组内不断的再循环所在房间或室外的空气，使空气通过冷水(热水)盘管后被冷却(加热)，以保持房间温度的恒定。

风机盘管的最末端有专用的温控器，通过温控器进行控制调节风机盘管。图1为现有技术的温控器的结构示意图。如图1所示，温控器包括控制器a、温度传感器b、继电器组c、显示屏d、WIFI模块e以及按键模块f。温控器固定于墙上，通过按键模块f进行控制和调节。其中，按键模块f包括开关机按键、温度调节按键、风机速度调节按键和模式调节按键。当温控器被打开之后，通过温度调节按键设定预设温度，此时，温度传感器b检测室温是否达到预设温度，然后通过控制器a控制继电器组c控制风机的开关，并调节风扇的转速，起到自动调节室温和省电的目的。温控器除了通过按键模块控制外，还可以通过手机等移动设备来控制，通过温控器内的WIFI模块与手机连接，即可通过手机来控制温控器。

一般温控器设置的位置距离室内的出风口较远，甚至有的时候温控器和出风口不在一个室内，导致温控器测量的室内温度不能正确的反应当前的室温，无法起到精确地调温作用。同时，对于大型办公区域来说，一般会有多个温控器固定在一起，无法准确的通过相应的温控器来控制出风口的温度，造成风机的频繁启动以及电能的浪费。温控器没有检测风机盘管故障的功能，一旦风机盘管出现故障，用户无法第一时间知晓，温控器就会一直打开风机，造成电能的浪费。

实用新型内容

有鉴于此，本公开提供一种温控器、遥控器以及应用其的温控系统，可以快速、精确地调节室温，同时还可以实时检测风机盘管，避免长时间出现故障，造成电能的浪费。

根据本公开的第一方面，提供一种温控系统，包括：

温控器，用于控制调节室内温度；

遥控器，与所述温控器配对连接，用于监测和调节室内温度；

其中，所述温控器和所述遥控器通过近场通信模块配对连接，通过LoRa无线通信模块进行通信。

优选地，所述温控器包括：

温度传感器，用于采集获取温度参数；

LoRa无线通信模块，用于接收温度参数；

近场通信模块，用于接收和发送配对信息；

继电器组，用于控制风机的功率；以及，

第一控制器，用于根据温度参数控制所述继电器组调节风机功率。

优选地，所述温控器还包括：

WIFI模块，与手机连接进行通信，根据手机的控制指令控制风机功率。

优选地，所述遥控器包括：

温度传感器，用于采集获取温度参数；

LoRa无线通信模块，用于发送温度参数；

近场通信模块，用于接收和发送配对信息；

第二控制器，连接在所述温度传感器和所述LoRa无线通信模块之间，用于转换和发送温度参数。

优选地，所述遥控器还包括：

供电装置，所述供电装置为锂电池；以及，

第一电源管理电路，与所述供电装置连接，适于工作于升压模式，将所述供电装置的输出电压升压后输出到所述温度传感器、LoRa无线通信模块、近场通信模块以及第二控制器进行供电。

优选地，所述温控系统还包括：

故障监测装置，与所述温控器连接，用于监测风机盘管；

其中，所述故障监测装置包括：

温度探头，设置于风机盘管上，用于测量所述风机盘管的温度参数；

有线通信模块，用于发送温度参数；

第三控制器，用于转换和发送温度参数。

优选地，所述温控器和所述故障监测装置还包括：

供电电源，所述供电电源为220V交流电源；

第二电源管理电路，包括交流变直流电路和降压电路，将所述供电电源的输出电压经过变流和降压后输出到所述温控器和所述故障监测装置进行供电。

第二方面，提供一种温控器，包括：

温度传感器，用于采集获取温度参数；

LoRa无线通信模块，用于接收和发送温度参数；

近场通信模块，用于接收和发送配对信息；

继电器组，用于控制风机的功率；以及，

第一控制器，用于根据温度参数控制所述继电器组调节风机功率。

优选地，所述温控器还包括：

WIFI模块，与手机连接进行通信，根据手机的控制指令控制风机功率。

第三方面，提供一种遥控器，包括：

温度传感器，用于采集获取温度参数；

LoRa无线通信模块，用于发送温度参数；

近场通信模块，用于接收和发送配对信息；

第二控制器，连接在所述温度传感器和所述LoRa无线通信模块之间，用于转换和发送温度参数。

本公开提供了一种温控器、遥控器以及应用其的温控系统，通过在温控器和遥控器内设置温度传感器、近场通信模块和LoRa无线通信模块，温控器和遥控器可以快速、精确地调节室温；同时温控系统还设置有故障监测系统可以实时检测风机盘管，避免长时间出现故障，造成电能的浪费。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型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是现有技术的温控器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的温控系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的温控器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的遥控器的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的故障监测装置的结构示意图；

图6是本实用新型实施例的遥控器的第一电源管理电路的电路图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

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。

在本实用新型的描述中，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，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图2是本实用新型实施例的温控系统的结构示意图。如图2所示，温控系统包括温控器A、遥控器B和故障监测装置C。温控器A可以调节和控制室内温度。遥控器B可以通过配对与温控器A连接，进而与温控器A通信控制温控器A调节室内温度。温控器A和遥控器B通过内置温度传感器可以分别检测其周围的环境温度，并进行控制。故障监测装置C用于实时监测和采集风机盘管的温度，然后通过温度测量算法判断风机盘管是否发生故障。故障监测装置C与温控器A通信，将风机盘管的检测状态发送给温控器A，转换和处理成可视化的文字信息，提醒用户进行相关处理。温控系统可以同时包括温控器A和遥控器B，也可以同时包括温控器A、遥控器B和故障监测装置C。在实际使用和销售过程中，用户可以根据自己的需求进行购置。

图3是本实用新型实施例的温控器的结构示意图。如图3所示，温控器A包括温度传感器1、LoRa无线通信模块2、近场通信(Near Field Communication，NFC)模块3、有线通信模块4、第一控制器5和继电器组6。温度传感器1用于测量温控器A周围的温度，并将测量到的温度参数发送给第一控制器5，第一控制器5将接收到的温度参数和温控器A通过按键设定的预设温度进行判断并转化处理为相应的控制命令，并将控制命令发送给继电器组6，继电器组6根据接收的控制命令控制风机开关。温度传感器1可以采用热敏电阻进行测温。热敏电阻具有较高的电阻率和电阻温度系数，其对温度敏感，在不同的温度下表现出不同的电阻值。通过热敏电阻电阻值的变化可以准确的测量得到室内温度的变化。继电器组6由多个继电器组成，继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。温控器A通过近场通信模块3与遥控器B进行配对连接，然后通过LoRa无线通信模块2与遥控器B进行通信。同时，温控器A通过有线通信模块4与故障监测装置C通信。

温控器A还包括WIFI模块7。温控器A通过WIFI模块7与手机连接通信。在多个温控器A存在的场合，只要所有的温控器A连接的WiFi热点和智能手机连接的WiFi热点相同，那么同一个手机APP上即可扫描到所有的温控器A，一个手机APP即可同时控制多个温控器A，极大的方便了物业和公司行政的管理。同时，可以根据手机控制功能相应的增加温控器A的功能。例如：可以通过设定好某个时段的舒适温度，那么温控器A就会自动调节温度在舒适温度范围内；也可以设定时间段来自动开启和关闭温控器A，达到节能的目的；还可以联网获取当前的天气信息，自动根据时间来控制舒适温度范围。温控器A增加了按键锁定功能，避免了用户的频繁操作等。为了防止用户的误操作而造成电能的浪费，温控器A也可以相应的增加误操作报警和处理机制，例如在风机盘管供暖的时候控制无法进入到制冷模式，在供冷的时候控制无法进入制热模式，在温度过低(高)的时候会发出报警，不但温控器上会有报警提示，手机APP也会触发手机的报警功能。温控器A除了满足自身的调温控制功能外，还可以充分的利用显示屏，增加夜灯、日历、闹钟等功能，满足用户的需求。

为了保证温控器A的正常运行，还配备有相应的供电电源8和第二管理电路9。供电电源8为220V交流电。第二管理电路9包括交流变直流电路9a和降压电路9b。220V交流电通过交流变直流电路9a转换为较低的直流电压给继电器组6供电，然后再经过降压电路9b给其他模块供电。例如，将220V交流电通过交流变直流电路9a转换为12V直流，给继电器组6供电，然后通过降压电路9b，将12V转换为3.3V电源，给内置的其他模块供电。

图4是本实用新型实施例的遥控器的结构示意图。如图4所示，遥控器B包括温度传感器10、LoRa无线通信模块20、近场通信模块30和第二控制器40。温度传感器10用于采集获取遥控器B周围的温度参数，并将获取的温度参数发送给第二控制器40，第二控制器40将接收到的温度参数进行转换通过LoRa无线通信模块20发送给温控器A。温控器A根据接收到的温度参数和预设温度进行调节室内温度。遥控器B和温控器A通过近场通信模块3和近场通信模块30进行配对连接。近场通信模块是一种短距高频的无线电技术，是由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。在使用遥控器B时，将遥控器B与温控器A触碰一下，即可完成配对连接，遥控器B即可开始控制温控器A。这样，只要手持一个遥控器B，即可随时控制任意一个温控器A，且遥控方向不受限制，方面了用户的使用。遥控器B设置有温度按键，通过温度按键控制室内的预设温度。遥控器B和温控器A配对连接后，两者通过LoRa无线通信模块2和LoRa无线通信模块20进行通信，遥控器B可以将温度传感器10测量得到的温度参数以及遥控器B的预设温度经过第二控制器40处理后，通过LoRa无线通信模块20发送给温控器A，温控器A通过LoRa无线通信模块2接收LoRa无线通信模块20发送的温度参数和预设温度，并根据温度参数控制风机运行。温控器A进行室内温度调节时，默认遥控器B中温度传感器10采集到的温度参数具有优先级，优先按照遥控器B发送的温度参数控制风机运行。

LoRa无线通信模块是基于LoRa技术进行无线通信。LoRa是一种专用于无线电调制解调的技术，LoRa融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术。与其他同频段技术相比，第一，LoRa技术的抗干扰能力强，扩频系统的扩展频道越宽，获得的处理增益越高，干扰容限就越大，抗干扰能力就越强。第二，LoRa技术的保密性好，由于扩频信号的频谱被扩展到很宽的频带内，其功率谱密度也随之降低(可明显低于环境噪声和干扰电平)，难以检测，所以信号具有隐蔽性。第三，LoRa技术具有抗衰落、抗多径干扰能力。第四，LoRa技术具有多址能力，易于实现码多分址，即使使用相同的频率同时发送也不会相互干扰。第五，LoRa技术具有较高的可靠性，信息传输时利用纠错编码技术纠正突发错误，降低无效信息的传输。

进一步地，为了保证遥控器B的正常运行，遥控器B还配备有相应地第一电源管理电路50和供电装置60。供电装置60的输出电压经过第一电源管理电路50输出到温度传感器10、LoRa无线通信模块20、近场通信模块30以及第二控制器40进行供电。

由于LoRa无线模块20可以在2.6-3.6V的电压范围内工作，其发射时的电流仅为120mA左右，而且由于温度传感器10和近场通信模块30的数据量很小，发射的时间非常短，仅有几十毫秒，因此非常省电。并且在待机状态下，电流只有1.13uA，一次性锂电池就可以使用5年以上的时间，完全不需要人工干预，节省了电池成本及维护成本。因此本实施例中供电装置60可以采用一次性锂电池。为延长锂电池的使用寿命，降低资源浪费，第一电源管理电路50采用升压电路。升压电路包括升压模式和直通模式。当锂电池的电量充足，输出电压高于预定的输出值时，升压电路工作于直通模式，第一电源管理电路50直接将锂电池的输出电压输出到温度传感器10、LoRa无线通信模块20、近场通信模块30以及第二控制器40进行供电。当锂电池使用一段时间后，电量减少，输出电压低于预定的输出值时，升压电路工作于升压模式，第一电源管理电路50将输出电压进行升压达到预定的输出值时，为温度传感器10、LoRa无线通信模块20、近场通信模块30以及第二控制器40进行供电。例如，在电池电压为3.0V到3.6V之间，此时电池电压就可以满足电源供电需求，可以控制第一电源管理电路50工作于直通模式，为负载供电。当电池低于3.0V时，尤其是低到2.6V左右时，LoRa无线模块20已经无法稳定工作，而此时电池电量仍然没有耗尽。此时控制第一电源管理电路50工作于升压模式，升压后的输出电压则恒定为3.3V，使得输出电压稳定可靠，可以延长电池的使用时间，充分发挥电池的性能，同时还能保证后端供电的稳定。

具体地，遥控器B的第一电源管理电路50的电路图如图6所示，第一电源管理电路50包括电源控制芯片U1、保护开关S1、二极管D1、第一电容C1、第二电容C2、电感L1、第三电容C3以及第四电容C4。其中，电源控制芯片U1型号为TPS61291DRV，包括7个引脚。保护开关S1与电源输入端口连接，用于通断电池的供电。二极管D1的阳极与所述保护开关连接，阴极与中间端m连接，其中用于防止升压后产生的高压倒灌回电池，降低电池寿命。第一电容C1和第二电容C2并联连接在中间端m和接地端之间，用于滤除输入线路上的高频干扰。电感L1为功率电感，连接在所述中间端和所述电源控制芯片的第一引脚之间，在升压时用于存储能量，以达到升压的目的。第三电容C3和第四电容C4并联连接在电源控制芯片U1的第二引脚和接地端之间，用于提高输出电压的稳定性，降低电压纹波。其中，电源控制芯片U1的第三引脚与中间端m连接。第四引脚用来控制第一电源管理电路50的升压模式和直通模式。第五引脚至第七引脚均与接地端连接。在电源控制芯片U1中，第一引脚L为电感引脚，第二引脚VOUT为输出引脚，第三引脚VIN为输入电压引脚，第四引脚EN/BYP为使能引脚，第五引脚VSEL为选择电压引脚，第六引脚GND为接地引脚，第七引脚PAD为接地焊盘引脚。其中，接地焊盘引脚用于给芯片散热。

遥控器B在温度发送机制上，可以采用单向发送机制和温度中断发送机制结合的方式。单向发送机制，由遥控器B自动发送温度参数到温控器A。而温度中断发送机制，由控制器定时监测温度数据，当温度的变化超过预设的温度限值时，才发送当前的温度数据。通过这两种发送机制的结合，可以大幅度降低遥控器B的连续工作时间，降低了功耗，节省了电池电量，使得电池工作时间更持久。实际使用中，温控器A会根据遥控器B的预设温度即(控制命令)、遥控器B测量的温度参数和温控器A测量的温度参数来对继电器组6进行控制，从而实现控制风机风速的目的。从精度上讲，遥控器上的温度传感器10精度更高，而且更省电。而温控器A上的温度传感器1则反应更快速。结合遥控器B测量的温度参数和温控器A测量的温度参数，再使用温度算法，使得风机风速的控制更精确，更快速，从而使得室内温度更准确，更灵敏，更舒适。

图5是本实用新型实施例的故障监测装置的结构示意图。如图5所示，故障监测装置C包括温度探头100、有线通信模块200和第三控制器300。故障监测装置C与温控器A连接通信，用于监测风机盘管。温度探头100为多个热敏电阻，设置于风机盘管上，用于测量风机盘管的温度参数。第三控制器300接收温度探头100测得的风机盘管的温度参数后进行转化和处理，最后发送给通过有线通信模块200发送给温控器A。温控器A通过自身的有线通信模块4接收故障监测装置C的温度参数并发送给第一控制器5，使用温度测量算法判断风机盘管是否发生故障。如若发生故障，可以及时的上报故障信息(风机盘管故障位置)，使得用户维修及时准确，避免了风机盘管故障带来的经济损失，降低了维修成本。有线通信模块包括有线通信接口和有线通信电路，具有数据采集效果好、实时性和准确度高。为保证故障监测装置C与温控器A的通信，有线通信模块可以采用RS485通信接口和RS485通信电路或者RS232通信接口和RS232通信电路。

故障监测装置C还设置有降压电路400。当故障监测装置C与温控器A连接后，温控器A内的供电电源8也可为故障监测装置C进行供电，如图2所示。具体地，供电电源8通过交流转直流电路9a转化为较低的直流电压后通过降压电路400给温度探头100、有线通信模块200和第三控制器300进行供电，使得故障监测装置C可以正常运行。

为简化温控器A与故障监测装置C的接线方式，温度传感器1、LoRa无线通信模块2、近场通信模块3、有线通信模块4、第一控制器5、WIFI模块7和降压电路9b设置在温控器的主控板上，供电电源8、交流变直流电路9a和继电器组6设置在温控器的电源板上。故障监测装置C与温控器A通信时，只需要与温控器的电源板连接即可，这样保证了温控器A整体只有电源板与故障监测装置C有线路连接，简化了接线方式。

本公开提供了一种温控器、遥控器以及应用其的温控系统，通过在温控器和遥控器内设置温度传感器、近场通信模块和LoRa无线通信模块，温控器和遥控器可以快速、精确地调节室温；同时温控系统还设置有故障监测系统可以实时检测风机盘管，避免长时间出现故障，造成电能的浪费。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种温控系统，包括：

温控器，用于控制调节室内温度；

遥控器，与所述温控器配对连接，用于监测和调节室内温度；

所述温控器和所述遥控器通过近场通信模块配对连接，通过LoRa无线通信模块进行通信；

其中，所述遥控器包括：

温度传感器，用于采集获取温度参数；

LoRa无线通信模块，用于发送温度参数；

近场通信模块，用于接收和发送配对信息；

第二控制器，连接在所述温度传感器和所述LoRa无线通信模块之间，用于转换和发送温度参数。

2.根据权利要求1所述的温控系统，其特征在于，所述温控器包括：

温度传感器，用于采集获取温度参数；

LoRa无线通信模块，用于接收温度参数；

近场通信模块，用于接收和发送配对信息；

继电器组，用于控制风机的功率；以及，

第一控制器，用于根据温度参数控制所述继电器组调节风机功率。

3.根据权利要求2所述的温控系统，其特征在于，所述温控器还包括：

WIFI模块，与手机连接进行通信，根据手机的控制指令控制风机功率。

4.根据权利要求1所述的温控系统，其特征在于，所述遥控器还包括：

供电装置，所述供电装置为锂电池；以及，

第一电源管理电路，与所述供电装置连接，适于工作于升压模式，将所述供电装置的输出电压升压后输出到所述温度传感器、LoRa无线通信模块、近场通信模块以及第二控制器进行供电。

5.根据权利要求1所述的温控系统，其特征在于，所述温控系统还包括：

故障监测装置，与所述温控器连接，用于监测风机盘管；

其中，所述故障监测装置包括：

温度探头，设置于风机盘管上，用于测量所述风机盘管的温度参数；

有线通信模块，用于发送温度参数；

第三控制器，用于转换和发送温度参数。

6.根据权利要求5所述的温控系统，其特征在于，所述温控器和所述故障监测装置还包括：

供电电源，所述供电电源为220V交流电源；

第二电源管理电路，包括交流变直流电路和降压电路，将所述供电电源的输出电压经过变流和降压后输出到所述温控器和所述故障监测装置进行供电。

7.一种温控器，包括：

温度传感器，用于采集获取温度参数；

LoRa无线通信模块，用于接收和发送温度参数；

近场通信模块，用于接收和发送配对信息；

继电器组，用于控制风机的功率；以及，

第一控制器，用于根据温度参数控制所述继电器组调节风机功率。

8.根据权利要求7所述的温控器，其特征在于，所述温控器还包括：

WIFI模块，与手机连接进行通信，根据手机的控制指令控制风机功率。

9.一种遥控器，包括：

温度传感器，用于采集获取温度参数；

LoRa无线通信模块，用于发送温度参数；

近场通信模块，用于接收和发送配对信息；

第二控制器，连接在所述温度传感器和所述LoRa无线通信模块之间，用于转换和发送温度参数。