CN215809180U - 一种分体式空调冗余控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分体式空调冗余控制系统，包括通过第一通讯模块连接并实现双向通讯的室内机控制器和室外机控制器，至少还包括第二通讯模块，所述室外机控制器内置可独立控制室外机工作状态和工作模式的独立控制模块，所述第一通讯模块的通讯出现故障时，所述第二通讯模块导通，所述室内机控制器通过所述第二通讯模块与所述室外机控制器实现双向通讯，所述室外机控制器的独立控制模块导通，进入独立控制模式。本实用新型提供的一种分体式空调冗余控制系统，当通讯总线出现故障时，室内机控制器和室外机控制器通过光耦传输硬线指令双向通讯，室外机控制器控制空调室外机切换为独立控制模式，保证在通讯总线故障的情况下实现空调工作不中断的效果。

Description

一种分体式空调冗余控制系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其是涉及一种分体式空调冗余控制系统。

背景技术

目前，机房精密列间空调多采用分体式，分为室内机和室外机，室内机放置在机房内，室外机一般悬挂在室外侧墙或者在楼顶平放，由于行业需求，精密列间空调需要24小时持续运行来为机房设备保持良好的运行环境，室内机与室外机之间是否可以长距离的稳定控制成为空调机房是否可以持续制冷的关键，现有技术中室内机与室外机通过RS485总线控制，但是在一些电磁兼容性极差的环境下，RS485总线控制会被干扰，导致室内机与室外机通讯信息丢失，造成室外机无法正常工作或者接收到错误指令，从而影响空调制冷，带来一定的经济损失。

因此，如何针对现有的上述不足和缺陷进行改进，以便更加适应使用需要，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种当室内机与室外机出现通讯故障时，室外机仍可正常工作的分体式空调冗余控制系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种分体式空调冗余控制系统，其技术方案是：

一种分体式空调冗余控制系统，包括通过第一通讯模块连接并实现双向通讯的室内机控制器和室外机控制器，至少还包括第二通讯模块，所述室外机控制器内置可独立控制室外机工作状态和工作模式的独立控制模块，所述第一通讯模块的通讯出现故障时，所述第二通讯模块导通，所述室内机控制器通过所述第二通讯模块与所述室外机控制器实现双向通讯，所述室外机控制器的独立控制模块导通，进入独立控制模式。

进一步的，所述第二通讯模块为硬线通讯模块。

进一步的，所述独立控制模式包括但不限于室外冷凝系统压力-风机运转频率控制模式和/或室外冷凝系统温度-风机运转频率控制模式和/或固定运转频率控制模式。

进一步的，所述第一通讯模块出现故障后，所述室内机控制器通过所述第二通讯模块向所述室外机控制器发送高电平，所述室外机控制器接收到所述室内机控制器发送的高电平后，反向发出高电平应答信号。

进一步的，所述第二通讯模块包括向所述室外机控制器发送高电平的第一驱动电路和第一反馈电路及向室内机控制器发送高电平应答信号的第二驱动电路和第二反馈电路。

进一步的，所述第一驱动电路和第二驱动电路均包括电连接的驱动模块和继电器。

进一步的，所述第二通讯模块导通时，所述驱动模块增加驱动功率，所述继电器线圈吸合，所述继电器的开关由常开变常闭，并发送驱动电源给反馈电路。

进一步的，所述第一反馈电路和第二反馈电路均为光耦结构。

进一步的，所述光耦结构包括相互耦合的二极管和三极管。

进一步的，所述第二通讯模块导通时，所述第一反馈电路和第二反馈电路处于高电平，所述二极管导通点亮，所述三极管导通，所述室内机控制器或所述室外机控制器收到高电平信号。

综上所述，本实用新型提供的一种分体式空调冗余控制系统，与现有技术相比，室内机控制器根据是否在预设时间内收到室外机控制器的反馈信息或者是否正确的接收到室外机控制器的反馈信息，来判断空调室内机控制器和室外机控制器之间的通讯总线是否出现故障，当第一通讯模块出现故障时，由室内机控制器通过第一驱动电路中继电器开关的闭合，使第二光耦导通，室外机控制器收到硬线指令，即室内机控制发出的高电平，室外机控制器通过第二驱动电路的继电器和第一光耦向室内机控制器反向发送应答高电平，同时室外机控制器控制空调室外机切换为独立控制模式，保证在第一通讯模块故障的情况下室外机仍正常工作，实现空调制冷不中断的效果；室外机的独立控制模式为多种，进一步增加了空调运行的可靠性；另外室内机控制器和室外机控制器通过光耦传输硬线指令，使得室内机控制器和室外机控制器接收信号不受外界干扰，保证了在通讯总线故障的情况下硬线指令传输的稳定性和准确性。

附图说明：

图1：本实用新型的分体式空调冗余控制系统的电气原理图；

其中，室内机控制器1，室内机主控板2，第一驱动模块3，第一光耦4，通讯总线5，室外机控制器6，室外机主控板7，第二驱动模块8，第二光耦9。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种分体式空调冗余控制系统，包括通过第一通讯模块连接并实现双向通讯的室内机控制器1和室外机控制器6，至少还包括第二通讯模块，室外机控制器6内置可独立控制室外机工作状态和工作模式的独立控制模块，第一通讯模块的通讯出现故障时，第二通讯模块导通，室内机控制器1通过第二通讯模块与室外机控制器6实现双向通讯，室外机控制器6的独立控制模块导通，进入独立控制模式。

本实施例提供的一种分体式空调冗余控制系统包括通过第一通讯模块双向连接的室内机控制器1和室外机控制器6，常态下，室内机控制器1优先采用第一通讯模块向室外机控器6发送控制信息以及其他相关信息，并接收室外机控制器6反馈的数据及信息。在本实施例中，第一通讯模块可采用通讯总线5，按照现有的通讯协议实现两控制器之间的双向通讯，如常见的RS485通讯总线，第一通讯模块也采用其他任意现有或将来可能出现的通讯方式进行数据、信息的双向传输。为避免通讯总线5出现故障，导致室外机控制器6无法准备接收控制信息，空调不能正常工作，在本实施例中，还设置有通讯总线5故障检测模块(图中未示出)和第二通讯模块，故障检测模块检测通讯总线5的通信状态，当出现室内机控制器无法向室外机控制器发送控制信息或无法向室外机控制器正确发送信息或无法接收或无法正确接收室外机控制反馈的信息等故障时，视为通讯总线5存在故障，并将故障信息传输给室内机控制器1，由第二通讯模块进行两控制器之间的信号传输。

在本实施例中，室外机控制器6包括独立控制模块，内置多种独立控制模式，独立控制室外机的工作模式和工作状态。第二通讯模块采用硬线通讯的方式传输控制信号，当室外机控制器6接收到室内机控制器1经第二通讯模块传输的硬线控制信号后，室外机控制器6的独立控制模块导通，控制室外机切换为独立控制模式，由室外机控制器6按预设模式，独立控制室外机的工作状态和工作模式，经第二通讯模块反向传输信号给室内机控制器1，提示室外机控制器6已开始独立控制模式。

第二通讯模块采用硬线通讯模式进行控制信号及反馈信号的双向传输，因此，第二通讯模式包括控制信号传输电路和反馈信号传输电路，如图1所示，控制信号传输电路包括电连接的第一驱动电路和第一反馈电路，反馈信号传输电路包括电连接的第二驱动电路和第二反馈电路，室内机控制器1包括室内机主控板2，第一驱动电路包括第一驱动模块3和第一继电器，室内机主控板2的输出端连接第一驱动模块3的输入端，第一继电器一端与第一驱动模块3的输出端连接，另一端连接第一反馈电路，在本实施例中，第一反馈电路为第二光耦9，第二光耦9的输入端与第一继电器的输出端连接，输出端与室外机控制器6的室外机主控板7的输入端连接。第二通讯模块启用导通时，室内机主控板2控制第一驱动模块增加驱动功率，驱动第一继电器开关由常开状态切换为常闭状态并输出直流驱动电压，直流驱动电压产生的电流通过电阻后到达第二光耦9的输入端，从而使第二光耦9输入端的发光二极管导通发光，三极管导通，即控制第二光耦9的输出端集电极和发射极导通，室外机主控板7接收到室内机控制器发射的高电平信号，室外机主控板7在接收到高电平后，确定此时通讯总线5出现故障，无法接收或无法正确接收室内机控制器发出的运行控制信号及其他信息，室外机控制器6控制室外机按预定程序运行，即当通讯总线5出现故障时，室外机控制器6接收到高电平信号后，独立控制室外机运行。

反馈信号传输电路用于当室外机控制器6进入独立控制模式后向室内机控制器1发送应答信号，确认室外机控制器6已进入独立控制模式。反馈信号传输电路包括第二反馈电路和第二驱动电路，第二驱动电路一端与室外机控制器6的室外机主控板7连接，另一端经第二反馈电路与室内机主控板2连接。第二通讯模块启用导通且室外机控制器6进入独立控制模式后，室外机主控板7驱动第二驱动电路的第二驱动模块8增驱动，驱动第二继电器开关由常开状态切换为常闭状态并输出直流驱动电压，第二继电器的输出端经第二反馈电路与室外机主控制2连接，在本实施例中，第二反馈电路为第一光耦4，第一光耦4的输入端与第二继电器的输出端连接，输出端与室内机主控板的输入端连接，直流驱动电压产生的电流通过电阻后到达第一光耦4的输入端，从而使第一光耦4输入端的发光二极管导通发光，三极管导通，即第一光耦4的输出端集电极和发射极导通，室内机主控板2接收到来自室外机主控板7的应答信号，即室内机主控板2接收到高电平。室外机控制器6控制室外机切换为独立控制模式，室外机控制器6根据预设程序控制空调室外机的正常运转，虽然此时空调室外机的运转不再根据室内机的工作状态信息进行调整，但仍可保证空调在通讯总线5故障时维持正常工作，室外机的独立控制模式包括但不限于室外冷凝系统压力-风机运转频率控制模式和/或室外冷凝系统温度-风机运转频率控制模式和/或固定运转频率控制模式，可以保证室外机在多种场景下的正常运转，进一步保证了空调的制冷效果。另外室内机控制器1和室外机控制器6通过光耦传输硬线指令，使得室内机主控板2和室外机主控板7接收信号不受外界干扰，保证了在通讯总线5故障的情况下硬线指令传输的稳定性和准确性。

需要说明的是，第一驱动电路和第二驱动电路的器件组成和连接方式相同，包括驱动模块和继电器，电流方向相反，第一反馈电路和第二反馈电路的器件组成和连接方式相同，电流方向相反，采用光耦结构，通过二极管和三极管的连接，实现硬线指令的传输。室内机主控板2和室外机主控板7采用单片机，检测收到的电平信号的高低，以确认进入或室外机控制器6已进入独立控制模式。在实际应用中，主控板可采用现有技术或将来可能出现的任意控制模块，或与控制器集成，可实现硬线信号传输并接收功能即可。在本实施例中，通讯总线5的两端分别与两主控板连接，在实际应用中，通讯总线5即可与两控制器的相应通信模块连接，也可同样与主控板连接，不做要求和限制。

进一步的，室内机控制器1和室外机控制器6连接的通讯总线5具有自复位功能，当通讯总线5故障且室外机主控板7控制空调室外机切换为独立控制模式后，通讯总线5自复位功能启动，自动修复通讯功能，当室内机主控板2在预设时间T2内或者在预设时间T3内准确接收到来自室外机主控板7的反馈信息，表示通讯总线5修复成功，可进行有效通讯，室内机主控板2通过第一驱动模块3控制第一继电器开关由常闭状态切换为常开状态，第二光耦9信号截止，室外机主控板7收到低电平信号，室外机主控板7通过第二驱动模块8控制第二继电器开关由常闭状态切换为常开状态，第一光耦4信号截止，室内机主控板2收到低电平信号，室外机控制器6解除独立控制模式，根据通讯总线5传输的室内机控制器1的控制指令控制室外机工作状态和工作模式。即室外机主控板7根据最新一次接收到的空调室内机工作状态信息控制室外机运行，保证正常工作状态下室内机控制器1和室外机控制器6进行数据交互。

在本实施例中，室内机控制器1和室外机控制器6优先通过通讯总线5连接进行通讯，在空调工作时，室内机主控板2的按照预设时间间隔T1定时向室外机主控板7发送空调室内机工作状态信息及控制指令，室外机主控板7在接收到该工作状态信息及控制指令后向室内机主控板2发送包含接收到的室内机工作状态信息和当前室外机工作状态信息的反馈信息；若室内机主控板2在预设时间T2内，接收到来自室外机主控板7的反馈信息后，则室内机控制器1内的检测模块比较反馈信息中室内机工作状态信息与发送的室内机工作状态信息是否一致，如果比较结果一致，此次通讯有效，完成一次通讯；若室内机主控板2在预设时间T2内没有接收到来自室外机主控板7的反馈信息或者反馈信息中室内机工作状态信息与发送的室内机工作状态信息比较结果不一致，则检测模块确认室内机控制器1和室外机控制器6连接的通讯总线5故障。

或者，室内机控制器1按照预设时间间隔T1定时向室外机控制器6发送空调室内机工作状态信息和控制指令，室外机控制器6按照预设时间间隔T3向室内机控制器1发送包含接收到的室内机工作状态信息和当前室外机工作状态信息的反馈信息，若室内机控制器1在预设时间T3内，接收到来自室外机控制器6的反馈信息后，则室内机控制器的检测模块判断反馈信息中室内机工作状态信息是否为空，若不为空，再比较反馈信息中室内机工作状态信息与发送的室内机工作状态信息是否一致，如果比较结果一致，此次通讯有效，完成一次通讯；若室内机控制器1在预设时间T3内没有接收到来自室外机主控板7的反馈信息或者反馈信息中室内机工作状态信息为空或者反馈信息中室内机工作状态信息与发送的室内机工作状态信息比较结果不一致，检测模块则认室内机控制器1和室外机控制器6连接的通讯总线5故障。

综上所述，本实用新型提供的一种分体式空调冗余控制系统，与现有技术相比，室内机控制器根据是否在预设时间内收到室外机控制器的反馈信息或者是否正确的接收到室外机控制器的反馈信息，来判断空调室内机控制器和室外机控制器之间的通讯总线是否出现故障，当通讯总线出现故障时，由室内机控制器通过第一驱动模块电路中继电器开关的闭合，使第二光耦导通，室外机控制器收到硬线指令，即室内机控制发出的高电平，室外机控制器通过第二驱动电路的继电器和第一光耦向室内机控制器反向发送应答高电平，同时室外机控制器控制空调室外机切换为独立控制模式，保证在通讯总线故障的情况下室外机仍正常工作，实现空调制冷不中断的效果；室外机的独立控制模式为多种，进一步增加了空调运行的可靠性；另外室内机控制器和室外机控制器通过光耦传输硬线指令，使得室内机控制器和室外机控制器接收信号不受外界干扰，保证了在通讯总线故障的情况下硬线指令传输的稳定性和准确性。

如上所述，结合所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种分体式空调冗余控制系统，包括通过第一通讯模块连接并实现双向通讯的室内机控制器和室外机控制器，其特征在于：至少还包括第二通讯模块，所述室外机控制器内置可独立控制室外机工作状态和工作模式的独立控制模块，所述第一通讯模块的通讯出现故障时，所述第二通讯模块导通，所述室内机控制器通过所述第二通讯模块与所述室外机控制器实现双向通讯，所述室外机控制器的独立控制模块导通，进入独立控制模式。

2.如权利要求1所述的一种分体式空调冗余控制系统，其特征在于：所述第二通讯模块为硬线通讯模块。

3.如权利要求1所述的一种分体式空调冗余控制系统，其特征在于：所述独立控制模式包括但不限于室外冷凝系统压力-风机运转频率控制模式和/或室外冷凝系统温度-风机运转频率控制模式和/或固定运转频率控制模式。

4.如权利要求1所述的一种分体式空调冗余控制系统，其特征在于：所述第一通讯模块出现故障后，所述室内机控制器通过所述第二通讯模块向所述室外机控制器发送高电平，所述室外机控制器接收到所述室内机控制器发送的高电平后，反向发出高电平应答信号。

5.如权利要求1至4任一项所述的一种分体式空调冗余控制系统，其特征在于：所述第二通讯模块包括向所述室外机控制器发送高电平的第一驱动电路和第一反馈电路及向室内机控制器发送高电平应答信号的第二驱动电路和第二反馈电路。

6.如权利要求5所述的一种分体式空调冗余控制系统，其特征在于：所述第一驱动电路和第二驱动电路均包括电连接的驱动模块和继电器。

7.如权利要求6所述的一种分体式空调冗余控制系统，其特征在于：所述第二通讯模块导通时，所述驱动模块增加驱动功率，所述继电器线圈吸合，所述继电器的开关由常开变常闭，并发送驱动电源给反馈电路。

8.如权利要求5所述的一种分体式空调冗余控制系统，其特征在于：所述第一反馈电路和第二反馈电路均为光耦结构。

9.如权利要求8所述的一种分体式空调冗余控制系统，其特征在于：所述光耦结构包括相互耦合的二极管和三极管。

10.如权利要求9所述的一种分体式空调冗余控制系统，其特征在于：所述第二通讯模块导通时，所述第一反馈电路和第二反馈电路处于高电平，所述二极管导通点亮，所述三极管导通，所述室内机控制器或所述室外机控制器收到高电平信号。

Images