一种兼容型双压机空调控制器.pdf

一种兼容型双压缩机空调的控制器，包括室外控制单元101和一个或多个室内控制单元103，其中，室外控制单元101包括MCU及由MCU控制的室外风扇、四通阀、电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、压缩机1及压缩机2的驱动电路、室外回气管温、排气管温检测电路以及E2PROM电路；当压缩机2为变频压缩机时，还包括一个变频压缩机控制与驱动电路及室外环境温度检测电路；室内单元103与室外单元101之间以422或485总线或其它的通讯总线102进行通讯。室内单元103包括一个MCU及由MCU控制的显示电路，步进电机驱动电路，风扇控制电路，通讯电路，电子膨胀阀控制电路，E2PROM电路；利用本发明提供的兼容型双压机空调控制器可以实现对双压缩机的一拖一或一拖多空调系统的控制。

1、  一种兼容型双压机空调控制器，其特征在于，包括一个室外控制单元101和一个或多个室内控制单元103；其中，室外和室内控制单元分别含有MCU、与MCU连接的E²PROM器件、422或485总线通讯电路102，所述室外控制单元与室内控制单元之间以主从式半双工通讯方式进行通讯，其中，室外单元为主机，室内单元为从机，通过E²PROM器件使得每个室内控制单元被赋予一个互不重复的地址，当室外控制单元发出一个带室内控制单元地址的查询命令后，同时把室外控制单元的状态及告警信息发送给室内控制单元，对应的室内控制单元就把室内的控制命令发给室外控制单元，从而完成系统的控制。

2、  根据权利要求1所述的兼容型双压机空调控制器，其特征在于，所述室外控制单元还包括与MCU输出端口连接的室外风扇、四通阀、电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3的驱动电路以及压缩机1及压缩机2的驱动电路，还包括与MCU输入端口连接的回气管温、排气管温检测电路和压缩机高压压力检测电路。

3、  根据权利要求1所述的兼容型双压机空调控制器，其特征在于，当压缩机2为变频压缩机时，还包括与所述室外控制单元MCU连接的变频压缩机控制与驱动电路以及环境温度检测电路。

4、  根据权利要求1所述的兼容型双压机空调控制器，其特征在于，所述室内控制单元包括与所述MCU连接的显示电路、步进电机驱动电路、风扇控制电路、电子膨胀阀控制电路、室温/管温检测电路、遥控接收电路和按键扫描电路。

5、  根据权利要求1-4中任何一项所述的兼容型双压机空调控制器，其特征在于，所述室外控制单元的E²PROM中预存有空调器排气管温T1、压力值P1以及与系统相关的参数。

6、  根据权利要求5所述的兼容型双压机空调控制器，其特征在于，所述室内控制单元的E²PROM中预存有室内管温T2、电子膨胀阀的阀开度、风扇的风速及系统的其他重要的参数、室内控制单元地址。

7、  根据权利要求6所述的兼容型双压机空调控制器，其特征在于，在安装时通过一个特殊的启动命令，所述室外控制单元会发出一个查询命令，查询室内机的数量及各自的地址，并记录于E²PROM中。

8、  根据权利要求7所述的兼容型双压机空调控制器，其特征在于，工作时，所述室外控制单元定时地、不断地轮流向每台室内控制单元进行查询，并执行每台室内控制单元发出的命令，当两台或多台室内控制单元发出的命令发生冲突时，按时间顺序执行先收到的命令，忽略后收到的命令。

9、  根据权利要求8所述的兼容型双压机空调控制器，其特征在于，所述室外控制单元检查出全部室内机不工作时，关压机；否则检查排气管温度、高压压力是否正常，如果偏高，根据预定的规则关压机2或打开卸载阀或关压机1；如果偏低，根据预定规则开压机1或关闭卸载阀或开压机2。

一种兼容型双压机空调控制器
技术领域
本发明涉及控制技术，具体涉及家用或商用空调器的控制技术，更具体地说，涉及一种主要为双压缩机空调系统使用的兼容型双压机空调控制器。
背景技术
传统空调器为单压缩机的换热系统，并且室内都有遥控功能，目前单压缩机系统作成大换热量的压缩机的成本非常昂贵，同时压缩机的最大输出能量还不能满足空调器的换热需求，为此，设计一种双压缩机换热系统，可以降低系统成本，同时可以做成较大输出能力的空调器，而双压缩机空调器的控制一直是没有很好解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是实现对双压缩机的家用或商用空调器的控制，室外单元可以匹配一台室内单元也可以匹配多台室内单元。
本发明上述技术问题这样解决，构造一种兼容型双压机空调控制器，其特征在于，包括一个室外控制单元和一个或多个室内控制单元；其中室外控制单元及每个室内控制单元分别含有MCU以及与MCU连接的E²PROM器件，所述室外控制单元还包括与MCU输出端口连接的室外风扇、四通阀、电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3的驱动电路以及压缩机1及压缩机2的驱动电路，还包括与MCU输入端口连接的回气管温、排气管温检测电路和压缩机高压压力检测电路，以及与MCU通讯端口连接的用于与所述室内控制单元通信的422或485总线通讯电路，每个室内控制单元也分别包含一个与MCU通讯端口连接的用于与所述室外控制单元通信的422或485总线通讯电路。
在按照本发明的兼容型双压机空调控制器中，当压缩机2为变频压缩机时，还包括与所述室外控制单元MCU连接的变频压缩机控制与驱动电路以及环境温度检测电路。
在按照本发明的兼容型双压缩机空调控制器中，所述室内控制单元包括与所述MCU连接的显示电路、步进电机驱动电路、风扇控制电路、电子膨胀阀控制电路、室温/管温检测电路、遥控接收电路和按键扫描电路。
实施本发明的兼容型双压缩机空调控制器，可以用于双压缩机地空调机系统中，可以携带一个或多个室内空调机；由于采用室内机和室外机分别由各自MCU控制、其间通过总线通信的方式实现，使得实际使用中，可以是两个或多个室内机工作，也可以一个室内机工作，并支持采用变频方式工作的变频压缩机，因此有很好的兼容性。
由于室内机是用电膨胀阀控制冷媒流量的，所以室内控制器可以控制任意一种换热能力不大于室外机的空调器，同时由于使用了E²PROM，当使用不同的室内机时，只需要修改存放在E²PROM中的数据及地址即可，其他无须修改，提高了室内控制器的兼容性，使得室内机的可选余地也大大增加；室外机由于也有E²PROM，可以方便地通过修改系统参数来适应携带不同的空调系统，包括不同的室外机以及不同种类、不同数量的室内机(室内机的最大总换热量小于或等于室外机的最大换热量)，因而大大提高了室外控制器的兼容性，使得空调换热系统可以根据用户的需要方便地组合，方便了用户的选择，同时也大大丰富了空调器产品的种类。
图1是本发明兼容型双压机空调控制器的整体框图；
图2是本发明兼容型双压机空调控制器中室外控制单元的逻辑框图；
图3是本发明兼容型双压机空调控制器中室内控制单元的逻辑框图；
图4是本发明兼容型双压机空调控制器采用变频控制的实施例的逻辑框图。
图5是本发明兼容型双压机空调控制器中室外控制控制单元的安装阶段的程序流程示意图，安装阶段仅欲安装的室内机单台依次上电安装。
图6是本发明兼容型双压机空调控制器中室外控制控制单元的使用阶段的开机时的程序流程示意图。
图7是本发明兼容型双压机空调控制器中室外控制控制单元的使用阶段的运行时的程序流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，为控制系统的原理框图。一个室外控制单元101通过一个485或422通讯总线102和一个或多个室内单元103相连，接收来自各个室内单元的控制指令、工作状态信息，同时把室外的工作状态及告警信息发送给各个室内单元。室外单元101与室内单元103的通讯为主从式半双工通讯方式，室外单元101为主机，室内单元103为从机，每个室内单元被赋予一个互不重复的地址，当主机发出一个带地址的查询命令后，同时把室外机的状态及告警信息发送给室内单元，对应的室内单元就把室内的控制命令发给室外单元，从而完成系统的控制。
如图2所示，为室外控制单元的原理框图。将空调器排气管温T1、压力值P1、其他重要的与系统相关的参数预先存放于E²PROM中，以实现一套控制器通过调整E²PROM中的系统参数就可以应用于不同的空调系统，提高了控制器的兼容性。
室外控制单元的压力检测1电路用以检测压缩机的输出高压压力，并转换为电信号传递给MCU，回气温度1用以检测室外机的回气管温温度，排气温度1用以检测室外机的排气管温温度；当检测到输出高压压力异常或排气温度过高时，电磁阀3开启，电磁阀3为卸载阀，开启后可降低高压压力，同时也降低排气温度；当室内机需要的换热量较小时，仅开压缩机1，电磁阀1开启，当室内需要的换热量较大时，增加开启电磁阀2，同时开启压缩机2；四通阀1用以控制四通阀的动作，切换换热系统中的冷媒的流向，制冷时四通阀关，制热时四通阀开。
如图3所示，为室内控制单元的原理框图。将室内管温T2、电子膨胀阀的阀开度、风扇的风速及系统的其他重要的参数预先存放于E²PROM中，以实现一套控制器通过调整E²PROM中的系统参数，可以应用于不同的空调室内机，从而可以使一台室外机带不同规格的室内机，一方面提高了控制器的兼容性，另一方面也提高了室内机搭配的灵活性。
室内的显示电路1把压机的工作装态、室内机的工作模式、风量等需要显示的信息显示出来，遥控接收电路1接收红外遥控器发出的信号并传递给MCU，由MCU作相应的处理，按键扫描电路把用户的操作转化为电信号并传递给MCU，室内温度1用以检测室内的环境温度，室内管温1用以检测室内管温，并以这两个温度值及用户发出的操作指令为依据完成对空调器的控制，包括用电子膨胀阀1电路去控制电子膨胀阀的阀开度，进而控制冷媒的流量，用室内风扇1电路控制室内风扇的风速，用步进电机1电路控制风向板的角度。
在安装时通过一个特殊的启动命令，室外控制单元会发出一个查询命令，查询室内机的数量及各自的地址，并记录于E²PROM中。室外机定时地、不断地轮流向每台室内机进行查询，并执行每台室内机发出的命令，当两台或多台室内机发出的命令发生冲突时，按时间顺序执行先收到的命令，忽略后收到的命令。
室外控制单元的工作流程图如图5-7所示。安装阶段，室内机单台依次上电安装，室外控制单元如图5所示，室外控制器加电后启动查询命令，查询有无新的地址，如没有则安装阶段结束，如有则查询并保存室内机的地址及系统参数。使用阶段，在开机时，如图6所示，室外机开始轮询各个室内机的状态，首先检查地址1开吗，如不开，顺序检查地址2、3、，如果地址1处于“开”状态，则检查其工作模式，如果是制冷，则开压缩机1，如制热，开压缩机1及四通阀，如是送风状态则不处理。在使用阶段开机后，进入运行状态，如图7所示，室外机定时轮询室内机的状态及命令，在地址1运行时，检查其运行模式是否冲突，不冲突则不予响应并向室内机告警；类似检查所有的地址运行模式之间彼此均不冲突，检查是否全部地址都有运行，如果全部不运行，则关机，否则，检查排气管温、高压压力是否正常，如正常，进入下轮查询，如果偏高，根据预定的规则关压机2或打开卸载阀或关压机1；如果偏低，根据预定规则开压机1或关闭卸载阀或开压机2。
当室外的压缩机2改为变频压缩机时，变频单元的原理框图如图4，MCU2为逆变主控芯片，产生逆变驱动信号，根据MCU1发出的指令调整逆变频率，从而调整冷媒的输出流量及输出压力，高压电源电路把220V的交流市电整流为直流电源作为变频逆变电路1的电源，变频逆变电路1受MCU2的控制，并产生合适的逆变电源，驱动变频压缩机2工作。