空调室外机的待机控制电路及其控制方法与流程

1.本技术涉及空调器功耗控制技术领域，具体涉及一种空调室外机的待机控制电路及其控制方法。


背景技术：

2.电流环通信主要的特点在于通信电路与电源供电电路可以共用零线，只需外加一根通信线即可实现内外机通信，整个通信电路连接线少、成本低，在家用空调上得到了广泛应用。随着国家对家电节能要求的提高和用户对待机能耗的重视程度的提高，家用电器的待机功耗的大小已经成为各种家电的重要指标，如何以最低的成本实现最小功耗的待机是目前工程师们研究的目标。
3.相关技术中，公开号为cn 204719447 u的专利公开了一种空调器及其室外机的电流环通信与供电控制电路，该方案在内机侧通过一个继电器控制电流环的通断，再利用电流环的通断控制外机低功耗电路的工作，最终控制外机负载的通断。此方案存在缺陷：外机开关电源必须一直处于工作状态，为外机低功耗电路提供电能，待机功耗较大。


技术实现要素：

4.为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本技术提供一种空调室外机的待机控制电路及其控制方法。
5.根据本技术实施例的第一方面，提供一种空调室外机的待机控制电路，包括：第一开关单元、电源单元、第二开关单元和储能单元；
6.所述第一开关单元受控于室内机；所述第一开关单元导通时，所述电源单元通过所述第一开关单元给所述储能单元充电；
7.所述第二开关单元连接在室外机的供电线路上，所述第二开关单元受控于所述储能单元；所述储能单元充电后所述第二开关单元导通，室外机电源接通。
8.进一步地，所述第一开关单元包括：第一受控开关和第二受控开关；
9.所述第一受控开关与所述第二受控开关串联，该串联支路的一端连接所述电源单元，另一端连接通信线；所述电源单元连接在室内机侧的电源火线和零线之间。
10.进一步地，所述储能单元的一端连接通信线，另一端连接零线；
11.所述第一开关单元导通时，所述电源单元依次通过第一受控开关、第二受控开关和通信线给所述储能单元充电。
12.进一步地，所述第二开关单元连接在室内机侧的电源火线和室外机侧的电源火线之间，所述第二开关单元的控制端并联在所述储能单元的两端。
13.进一步地，所述电源单元包括第一储能电容，所述第一储能电容的一端连接室内机侧的电源火线，另一端连接零线。
14.进一步地，所述第一受控开关包括第一光耦合器；所述第一光耦合器的控制端与室内机的微控制器电连接。
15.进一步地，所述第二受控开关包括第二光耦合器；所述第二光耦合器的控制端连接在所述第一光耦合器和通信线之间。
16.进一步地，所述储能单元包括第二储能电容；第二开关单元包括继电器；所述继电器的线圈并联在所述第二储能电容的两端。
17.进一步地，所述第一开关单元和所述电源单元设置在空调的室内机侧；所述第二开关单元和所述储能单元设置在空调的室外机侧。
18.根据本技术实施例的第二方面，提供一种空调室外机的待机控制方法，该方法应用于如上任意一种实施例所述的待机控制电路，该方法包括：
19.室内机收到关机指令时，控制空调机组执行低功耗动作；
20.低功耗动作完成后，室内机控制第一开关单元断开，使室外机掉电。
21.进一步地，所述控制空调机组执行低功耗动作，包括：
22.室内机控制空调机组执行关机动作；
23.关机动作完成后，向室外机发送低功耗命令，以使所述室外机执行低功耗操作；
24.获取低功耗完成标志，所述低功耗完成标志是所述室外机执行完低功耗操作后向室内机发送的。
25.根据本技术实施例的第三方面，提供一种空调器，该空调器包括如上任意一种实施例所述的待机控制电路。
26.本技术的实施例提供的技术方案具备以下有益效果：
27.本技术的方案只需要在现有电流环的基础上增加专用的取电电路即可实现低功耗待机，无需额外的电源，电路更改小、成本低；进入低功耗状态后，通过第二开关单元直接切断外机强电电源，使整个外机处于掉电状态，整个外机没有任何元器件耗电，真正意义上实现了外机0功耗待机。
28.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
29.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
30.图1是根据一示例性实施例示出的一种空调室外机的待机控制电路的结构示意图。
31.图2是根据一示例性实施例示出的一种采用主机给从机供电的电器连接示意图。
32.图3是根据一示例性实施例示出的一种采用从机给主机供电的电器连接示意图。
33.图4是根据一示例性实施例示出的一种空调室外机的待机控制电路的电路原理图。
34.图5是根据一示例性实施例示出的一种待机控制方法在首次上电的时序流程图。
35.图6是根据一示例性实施例示出的一种待机控制方法在正常使用过程中的流程图。
36.图7是根据一示例性实施例示出的一种待机控制方法在低功耗状态下的唤醒流程图。
37.附图标记：100-第一开关单元；101-第一受控开关；102-第二受控开关；200-电源单元；300-第二开关单元；400-储能单元。
具体实施方式
38.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的方法和装置的例子。
39.图1是根据一示例性实施例示出的一种空调室外机的待机控制电路的结构示意图。该电路包括：第一开关单元100、电源单元200、第二开关单元300和储能单元400。所述第一开关单元100受控于室内机；所述第一开关单元100导通时，所述电源单元200通过所述第一开关单元100给所述储能单元400充电。所述第二开关单元300连接在室外机的供电线路上，所述第二开关单元300受控于所述储能单元400；所述储能单元400充电后所述第二开关单元300导通，室外机电源接通。
40.本技术提供了一种适用于电流环通信的低功耗方案，直接利用电流环通信电路自带的电源给低功耗电路供电，只需要在现有电流环的基础上增加专用的取电电路即可实现低功耗待机，无需额外的电源，电路更改小、成本低。进入低功耗状态后，通过第二开关单元直接切断外机强电电源，使整个外机处于掉电状态，整个外机没有任何元器件耗电，真正意义上实现了外机0功耗待机。
41.一些实施例中，所述第一开关单元100和所述电源单元200设置在空调的室内机侧；所述第二开关单元300和所述储能单元400设置在空调的室外机侧。
42.一些实施例中，所述第一开关单元100包括：第一受控开关101和第二受控开关102。所述第一受控开关101与所述第二受控开关102串联，该串联支路的一端连接所述电源单元200，另一端连接通信线s；所述电源单元200连接在室内机侧的电源火线l和零线n之间。
43.一些实施例中，所述储能单元400的一端连接通信线s，另一端连接零线n。所述第一开关单元100导通时，所述电源单元200依次通过第一受控开关101、第二受控开关102和通信线s给所述储能单元400充电。
44.一些实施例中，所述第二开关单元300连接在室内机侧的电源火线l和室外机侧的电源火线l之间，所述第二开关单元300的控制端并联在所述储能单元400的两端。
45.为进一步详述本技术的技术方案，首先简单介绍电流环通信电路的原理。
46.如图2和图3所示，电流环通信电路包括主机和从机，主机和从机之间通过火线l、零线n、通信线s连接，既可以通过主机给从机供电，也可以通过从机给主机供电。
47.参照图4，第一光耦pc10和第二光耦pc11组成主机侧通信电路，第三光耦pc20和第四光耦pc21组成从机侧通信电路。第一光耦pc10作为主机侧通信电路的信号发送端，在第一光耦pc10的通断侧导通时，电流从第一光耦pc10的通断侧的输入端进入，依次经第二光耦pc11的信号侧和电阻r5、二极管d6后，通过通信线s进入从机侧通信电路，电流经过从机侧通信电路后进入零线n，由此形成电流环通信回路。
48.在主机侧通信电路和从机侧通信电路能够建立电流环通信连接时，若主机侧通信
电路需要向从机侧通信电路发送信号，则对第一光耦pc10的信号侧进行控制，由此实现对第一光耦pc10通断侧的通断控制；从机侧通信电路响应第一光耦pc10通断侧的通或断，而得到对应的通信信号。
49.第二光耦pc11作为主机侧通信电路的信号接收端，若主机侧通信电路需要从从机侧通信电路接收信号，让第一光耦pc10的通断侧保持导通；这样第二光耦pc11才能对从机侧通信电路的信号发送动作进行响应，得到对应的通信信号。
50.如图4所示，为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
51.一些实施例中，所述电源单元100包括第一储能电容c1，所述第一储能电容c1的一端连接室内机侧的电源火线l，另一端连接零线n。电源单元100还包括二极管d2、钳位二极管d3和电阻r2，二极管d2、钳位二极管d3和电阻r2均与电容c1并联。
52.参照图4，空调机组整体的电源是从零火线取电，但是给电流环通信电路供电的电源是零火线电源整流降压后的直流电源；电源单元100起到整流降压的作用，作为电流环通信电路的电源，用于给电流环通信电路供电。
53.一些实施例中，所述第一受控开关101包括第一光耦合器pc10；所述第一光耦合器pc10的控制端与室内机的微控制器电连接。第一受控开关101还包括电阻r4，电阻r4并联在光耦pc10的输出端上。需要说明的是，光耦pc10可以采用其它种类的光电隔离器件代替。
54.一些实施例中，所述第二受控开关102包括第二光耦合器pc11；所述第二光耦合器pc11的控制端连接在所述第一光耦合器pc10和通信线s之间。第二受控开关102还包括电阻r4和二极管d4，电阻r4和二极管d4均并联在光耦pc11的控制端上。需要说明的是，光耦pc11可以采用其它种类的光电隔离器件代替。
55.一些实施例中，所述储能单元400包括第二储能电容c2和二极管d5，二者串联连接。第二开关单元300包括继电器k1。所述继电器k1的线圈并联在所述第二储能电容c2的两端。继电器k1的开关触点连接在室内机侧的电源火线l和室外机侧的电源火线l之间。需要说明的是，继电器k1也可以采用其他类似的开关器件代替。
56.参照图4，储能单元400(包括二极管d5、电容c2)和第二开关单元300(继电器k1)组成了取电电路，在原有电流环通信电路的基础上增加这样的一条取电电路即可实现室外机的低功耗待机。
57.需要说明的是，本技术的待机控制电路不仅可以应用于电流环通信场景中，还可以扩展到其他载波通信应用场景，只要通信信路同时兼顾供电，即可使用本方案。图4所示的电路原理图中，pc21与pc20不影响本方案的低功耗控制，只参与通信功能。
58.本技术的实施例还提供一种空调室外机的待机控制方法，该方法应用于如上任意一种实施例所述的待机控制电路。该方法适用于电流环通信的低功耗待机电路，电流环通信电路的工作原理不再赘述，接下来重点描述低功耗电路的工作原理。
59.如图5所示，机组刚上电时，火线l通过r1、d1、r2、d3开始给储能电容c1充电，经过一段时间t1后，c1充电完成；内机微处理器控制pc10初级导通，c1通过pc10、pc11、r5、d6、d5给低功耗储能电容c2充电，待c2电容充电完成后，c2作为电源给低功耗继电器k1供电，继电器k1吸合，外机强电电源得电，外机开始工作；外机开始点名内机，建立通信，通信过程中，只要s线上发送高电平信号，电容c2就可以通过s线给自己充电，确保k1处于吸合状态，确保
外机强电电源的供电稳定。
60.如图6所示，在正常的工作过程中，本技术的低功耗待机控制方法包括：
61.室内机收到关机指令时，控制空调机组执行低功耗动作；
62.低功耗动作完成后，室内机控制第一开关单元断开，使室外机掉电。
63.一些实施例中，所述控制空调机组执行低功耗动作，包括：
64.室内机控制空调机组执行关机动作；
65.关机动作完成后，向室外机发送低功耗命令，以使所述室外机执行低功耗操作；
66.获取低功耗完成标志，所述低功耗完成标志是所述室外机执行完低功耗操作后向室内机发送的。
67.具体地，机组关机进入低功耗待机状态时，内机先向外机发送低功耗命令，外机收到低功耗命令后，执行相关的低功耗操作，外机执行完低功耗操作后，向内机发送低功耗完成标志，内机断开pc10初级，电流环回路被切断，c2电容消耗的电能无法得到补充，电压逐渐下降，最终电压低于继电器k1吸合电压，继电器k1断开，外机掉电。
68.如图7所示，当机组由待机状态进入开机状态时，内机微处理器控制pc10初级导通，c1通过pc10、pc11、r5、d6、d5给低功耗储能电容c2充电，待c2电容充电完成后，c2作为电源给低功耗继电器k1供电，继电器k1吸合，外机强电电源得电，外机开始工作；外机开始点名内机，建立通信，通信过程中，只要s线上发送高电平信号，电容c2就可以通过s线给自己充电，确保继电器k1处于吸合状态，确保外机强电电源的供电稳定。
69.应当理解的是，虽然图5-7的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图5-7中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
70.本技术还提供如下的实施例：一种空调器，该空调器包括室外机的待机控制电路；该电路包括：第一开关单元100、电源单元200、第二开关单元300和储能单元400；所述第一开关单元100受控于室内机；所述第一开关单元100导通时，所述电源单元200通过所述第一开关单元100给所述储能单元400充电；所述第二开关单元300连接在室外机的供电线路上，所述第二开关单元300受控于所述储能单元400；所述储能单元400充电后所述第二开关单元300导通，室外机电源接通。
71.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
72.需要说明的是，在本技术的描述中，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，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
73.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺
序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
74.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
75.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
76.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
77.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
78.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
79.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。