室内外机通信电路和空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调技术领域，尤其是涉及一种室内外机通信电路和空调器。


背景技术：

2.相关技术中，对于室内外通信是基于零线的电流环通信技术实现的，具体通过火线l-零线n降压形成一个电源，该电源的参考点为零线n，基于通信协议由室内机发送命令至室外机，室外机基于接收的命令回复数据，由此实现通信。
3.但是，上述通信方式是基于零线n的通信，若室内机与室外机之间的联机线长度在一定距离内如20m以内可以实现通信，但是，当联机线长度超出一定距离时如超出30m时，室内机与室外机之间难以正常通信，从而使得无法实现对于联机线长度过长的室内机与室外机之间的安装。此外，若空调整机运行电流较大时也会对通信信号造成影响。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种室内外机通信电路，采用该室内外机通信电路可以避开联机线上的电压损失，提升通信的可靠性。
5.本实用新型的目的之二在于提出一种空调器。
6.为了解决上述问题，本实用新型第一方面实施例的室内外机通信电路，包括：室内电路板、室外电路板和联机线；电源模块，所述电源模块设置在所述室内电路板上；室内通信模块，所述室内通信模块设置于所述室内电路板上并与所述电源模块连接；室外通信模块，所述室外通信模块设置于所述室外电路板上；所述室内电路板通过所述联机线与所述室外电路板连接，以使得所述电源模块、所述室外通信模块和所述室内通信模块形成通信回路；过零点检测模块，所述过零点检测模块设置于所述室内电路板，用于检测所述电源模块的输入电信号的过零点并生成过零点检测信号；主控模块，所述主控模块与所述室内通信模块、所述室外通信模块和所述过零点检测模块连接，用于根据所述过零点检测信号控制所述室内通信模块与所述室外通信模块的通信状态。
7.根据本实用新型的室内外机通信电路，通过过零点检测模块识别输入电信号的过零点，并生成过零点检测信号，进而主控模块根据过零点检测信号确定输入电信号的大小，从而可以在输入电信号较大时控制室内通信模块与室外通信模块进行通信，在输入电信号较小时控制室内通信模块与所述室外通信模块暂停通信，由此，可以有效避开联机线上的电压损失，提升通信的可靠性。
8.在一些实施例中，所述室内电路板上设置有第一零线连接端和第一火线连接端；所述过零点检测模块包括：第一限流单元，所述第一限流单元的第一端与所述第一火线连接端连接；隔离单元，所述隔离单元的第一端与所述第一限流单元的第二端连接，所述隔离单元的第二端与所述第一零线连接端连接，所述隔离单元的第三端与预设电源连接，所述隔离单元的第四端接地，所述隔离单元的输出端与所述主控模块连接，以输出所述过零点
检测信号。
9.在一些实施例中，所述隔离单元包括：第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一零线连接端连接，所述第一二极管的阴极与所述第一限流单元的第二端连接；第一光耦，所述第一光耦的第一端与所述第一限流单元的第二端连接，所述第一光耦的第二端与所述第一零线连接端连接，所述第一光耦的第四端接地；第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述预设电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第一光耦的第三端连接；所述第一光耦的第三端与所述第一电阻的第二端之间具有所述隔离单元的输出端。
10.在一些实施例中，所述室内电路板上设置有第一零线连接端和第一火线连接端，所述电源模块包括：分压单元，所述分压单元的第一端与所述第一火线连接端连接；整流单元，所述整流单元的第一端与所述分压单元的第二端连接；稳压单元，所述稳压单元的第一端与所述整流单元的第二端连接，所述稳压单元的第二端与所述室内通信模块连接，所述稳压单元的第三端与所述第一零线连接端连接。
11.在一些实施例中，所述稳压单元包括：稳压二极管，所述稳压二极管的第一端与所述整流单元的第二端连接；电容，所述电容的第一端与所述稳压二极管的第一端、所述室内通信模块连接，所述电容的第二端与所述第一零线连接端连接。
12.在一些实施例中，所述室内电路板上设置有第一信号连接端，所述室外电路板上设置有第二信号连接端和第二零线连接端；
13.所述室内通信模块包括：第二限流单元，所述第二限流单元的第一端与所述电容的第一端连接；第一通信单元，所述第一通信单元的第一端与所述第二限流单元的第二端连接，所述第一通信单元的第二端与所述第一信号连接端连接，所述第一通信单元的控制端与所述主控模块连接；
14.所述室外通信模块包括：第三限流单元，所述第三限流单元的第一端与所述第二信号连接端连接；第二通信单元，所述第二通信单元的第一端与所述第三限流单元的第二端连接，所述第二通信单元的第二端与所述第二零线连接端连接，所述第二通信单元的控制端与所述主控模块连接。
15.在一些实施例中，所述第一通信单元包括：第二光耦，所述第二光耦的第一端与所述第二限流单元的第二端连接，所述第二光耦的控制端与所述主控模块连接，用于接收所述室外通信模块发送的第一通信信号；第三光耦，所述第三光耦的第一端与所述第二光耦的第二端连接，所述第三光耦的控制端与所述主控模块连接，所述第三光耦的第二端与所述第一信号连接端连接，用于发送第二通信信号至所述室外通信模块。
16.在一些实施例中，所述第二通信单元包括：第四光耦，所述第四光耦的第一端与所述第三限流单元的第二端连接，所述第四光耦的控制端与所述主控模块连接，用于接收所述第二通信信号；第五光耦，所述第五光耦的第一端与所述第四光耦的第二端连接，所述第五光耦的第二端与所述第二零线连接端连接，所述第五光耦的控制端与所述主控模块连接，用于发送所述第一通信信号。
17.在一些实施例中，所述联机线包括火线连接线、零线连接线和信号连接线，所述室内电路板上设置有第二火线连接端，所述室外电路板上设置有第三火线连接端，所述第一零线连接端通过所述零线连接线与所述第二零线连接端连接，所述第二火线连接端通过所述火线连接线与所述第三火线连接端连接，所述第一信号连接端通过所述信号连接线与所
述第二信号连接端连接。
18.本实用新型第二方面实施例提供一种空调器，包括：室内机和室外机；上述实施例所述的室内外机通信电路，所述室内机基于所述室内外机通信电路与所述室外机进行通信。
19.根据本实用新型的空调器，通过采用上述实施例提供给他室内外机通信电路来实现室内机和室外机之间的通信，可以有效避开联机线上的电压损失，提升通信的可靠性。
20.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
21.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1是根据本实用新型一个实施例的室内外通信电路的示意图；
23.图2是根据本实用新型一个实施例的过零点检测模块的示意图；
24.图3是根据本实用新型一个实施例的室内外通信电路的输入交流电流的波形图；
25.图4是根据本实用新型一个实施例的联机线的等效阻抗形成的电压的波形图；
26.图5是根据本实用新型一个实施例的电源模块的电压波形图；
27.图6是根据本实用新型一个实施例的室内外通信电路中有效电压的波形图；
28.图7是根据本实用新型一个实施例的过零点检测模块的过零点检测信号的波形图；
29.图8是根据本实用新型一个实施例的空调器的结构框图。
30.附图标记：
31.室内外机通信电路10；空调器100；
32.室内电路板1；室外电路板2；联机线3；电源模块4；室内通信模块5；室外通信模块6；过零点检测模块7；主控模块8；第一限流单元71；隔离单元72；分压单元41；整流单元42；稳压单元43；第二限流单元51；第一通信单元52；第三限流单元61；第二通信单元62；火线连接线31；零线连接线32；信号连接线33；
33.室内机20；室外机30。
具体实施方式
34.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
35.为了解决上述问题，本实用新型第一方面实施例的室内外机通信电路，
36.下面参考图1-图2描述本实用新型实施例的室内外机通信电路。
37.如图1和2所示，该室内外机通信电路10包括室内电路板1、室外电路板2、联机线3、电源模块4、室内通信模块5、室外通信模块6、过零点检测模块7以及主控模块8。
38.其中，电源模块4设置在室内电路板1上；室内通信模块5设置于室内电路板1上并与电源模块4连接；室外通信模块6设置于室外电路板2上；室内电路板1通过联机线3与室外电路板2连接，以使得电源模块4、室内通信模块5和室外通信模块6形成通信回路；过零点检
测模块7设置于室内电路板1，用于检测电源模块4的输入电信号的过零点并生成过零点检测信号；主控模块8与室内通信模块5、室外通信模块6和过零点检测模块7连接，用于根据过零点检测信号控制室内通信模块5与室外通信模块6的通信状态。
39.具体地，当联机线3长度较长，如联机线3长度大于20米时，联机线3的线路阻抗不可以忽略，联机线3的线路阻抗可以记为r，在此情况下，当整机运行时，室外电路板2上的运行电流为iac，例如图3所示为运行电流iac的波形图，当运行电流iac经过联机线3后，基于联机线3的等效阻抗，在联机线3处损失的电压值为vbn，vbn＝vb-vn，例如图4所示，以及，电源模块4作为室内通信模块5和室外通信模块6的工作电源，其为一个稳定的直流电压值van，van＝va-vn，例如图5所示，因此，对于通信回路两端的有效电压值为vab，vab＝va-vb＝van-vbn，例如图6所示。
40.进而，基于上述内容，参考图2至图6可知，由于运行电流iac的方向不同，通信回路两端的有效电压值vab也不同，例如在过零点处，运行电流iac＝0，此时，通信回路两端的有效电压值vab与电源模块4的直流电压值van基本一致，即vab2＝van；当运行电流iac在联机线3处产生的电压值vbn与电源模块4的直流电压值van抵消时，vab1＝van-vbn，即vab1《van；当运行电流iac在联机线3处产生的电压值vbn与电源模块4的直流电压值van增强时，vab3＝van vbn，即vab3》van。此外，由于联机线3的长度越长，vab1值则越小，从而导致通信回路的电压不足，无法正常通信，而vab3值则越大，通信回路的电压也越高，通信电流越大，抗干扰性也越强，因此，基于上述原理，为避免通信回路在电压区间较小即vab1至vab2区间内进行通信，本实用新型通过设置过零点检测模块7来检测电源模块4的输入电信号的过零点并生成过零点检测信号v0，以识别出电压区间较小的情况，例如，如图7所示，过零点检测模块7检测输入电信号的过零点确定为电压区间较低的情况，则输出过零点检测信号v0为低电平，主控模块8根据接收到的低电平确定为通信回路中通信电流减小，从而控制室内通信模块5与室外通信模块6暂停通信；过零点检测模块7检测输入电信号的过零点确定为电压区间较高的情况即vab2至vab3区间内，则输出过零点检测信号v0为高电平，主控模块8根据接收到的高电平确定为通信回路中通信电流增大，从而控制室内通信模块5与室外通信模块6进行通信，由此，可以有效避开联机线上的电压损失，避开联机线的干扰，提升通信的可靠性，也利于实现较长联机线的联机安装。
41.需要说明的是，当联机线3长度较短，如联机线3长度小于20米时，联机线3的线路阻抗可以忽略，室内通信模块5与室外通信模块6可以实现正常通信。
42.根据本实用新型的室内外机通信电路10，通过过零点检测模块7识别输入电信号的过零点，并生成过零点检测信号，进而主控模块8根据过零点检测信号确定输入电信号的大小，从而可以在输入电信号较大时控制室内通信模块5与室外通信模块6进行通信，在输入电信号较小时控制室内通信模块5与室外通信模块6暂停通信，由此，可以有效避开联机线上的电压损失，提升通信的可靠性。
43.在一些实施例中，如图1或2所示，室内电路板1上设置有第一零线连接端n1和第一火线连接端l1。如图2所示，过零点检测模块7包括第一限流单元71和隔离单元72。其中，第一限流单元71的第一端与第一火线连接端n1连接；隔离单元72的第一端与第一限流单元71的第二端连接，隔离单元72的第二端与第一零线连接端n1连接，隔离单元72的第三端与预设电源vc连接，隔离单元72的第四端接地，隔离单元72的输出端与主控模块8连接，以输出
过零点检测信号。
44.具体地，为有效识别出vab1至vab2区间，以避免通信回路此区间内进行通信，通过上述构建的过零点检测模块7对输入电信号的过零点进行识别，当根据过零点识别第一火线连接端l1输入的火线电压高于第一零线连接端n1半周波时，运行电流iac从火线流至零线，此时通信回路两端的有效电压值恰好为vab1至vab2区间，在此情况下，过零点检测模块7中的电流从第一火线连接端l1经隔离单元72流至第一零线连接端n1，隔离单元72导通并输出v0为低电平，从而主控模块8控制室内通信模块5与室外通信模块6暂停通信；反之，当根据过零点识别第一火线连接端l1输入的火线电压低于第一零线连接端n1半周波时，运行电流iac从零线流至火线，此时通信回路两端的有效电压值恰好为vab2至vab3区间，在此情况下，过零点检测模块7中的电流从第一零线连接端n1经隔离单元72流至第一火线连接端l1，隔离单元72截止并输出v0为高电平，从而主控模块8可以控制室内通信模块5与室外通信模块6进行通信。由此，有效避开联机线上的电压损失，提升通信的可靠性。
45.在一些实施例中，如图2所示，隔离单元72包括第一二极管d1、第一光耦b1和第一电阻r1。其中，第一二极管d1的阳极与第一零线连接端n1连接，第一二极管d1的阴极与第一限流单元71的第二端连接；第一光耦b1的第一端与第一限流单元71的第二端连接，第一光耦b1的第二端与第一零线连接端n1连接，第一光耦b1的第四端接地；第一电阻r1的第一端与预设电源vc连接，第一电阻r1的第二端与第一光耦b1的第三端连接；第一光耦b1的第三端与第一电阻r1的第二端之间具有隔离单元72的输出端。
46.具体地，当第一火线连接端l1输入的火线电压高于第一零线连接端n1半周波时，第一光耦b1导通，其隔离端输出电压v0为低电平，主控模块8控制室内通信模块5与室外通信模块6暂停通信；当第一火线连接端l1输入的火线电压低于第一零线连接端n1半周波时，第一光耦b1截止，其隔离端输出电压v0为高电平，主控模块8可以控制室内通信模块5与室外通信模块6进行通信。
47.在一些实施例中，室内电路板1上设置有第一零线连接端n1和第一火线连接端l1，如图1所示，电源模块4包括分压单元41、整流单元42和稳压单元43。其中，分压单元41的第一端与第一火线连接端l1连接；整流单元42的第一端与分压单元41的第二端连接；稳压单元43的第一端与整流单元42的第二端连接，稳压单元43的第二端与室内通信模块5连接，稳压单元43的第三端与第一零线连接端n1连接。
48.具体地，第一火线连接端l1输入的电压经分压单元41降压，以及经整流单元42整流并经稳压单元43稳压后形成一个稳定电源van，以此设计来作为室内通信模块5和室外通信模块6的工作电源，以为通信回路进行通信供电。
49.在实施例中，整流单元42可以包括二极管，以实现单向半波整流。
50.在一些实施例中，如图1所示，稳压单元42包括稳压二极管d2和电容c1。其中，稳压二极管d2的第一端与整流单元42的第二端连接；电容c1的第一端与稳压二极管d2的第一端、室内通信模块5连接，电容c1的第二端与第一零线连接端n1连接。
51.在一些实施例中，室内电路板1上设置有第一信号连接端a1，室外电路板2上设置有第二信号连接端a2和第二零线连接端n2。
52.以及，如图1所示，室内通信模块5包括第二限流单元51和第一通信单元52。其中，第二限流单元51的第一端与电容c1的第一端连接；第一通信单元52的第一端与第二限流单
元51的第二端连接，第一通信单元52的第二端与第一信号连接端a1连接，第一通信单元52的控制端与主控模块8连接。
53.以及，如图1所示，室外通信模块6包括第三限流单元61和第二通信单元62。其中，第三限流单元61的第一端与第二信号连接端a2连接；第二通信单元62的第一端与第三限流单元61的第二端连接，第二通信单元62的第二端与第二零线连接端n2连接，第二通信单元62的控制端与主控模块8连接。由此，通过以上对于室内通信模块5和室外通信模块6的设计，基于联机线3的连接可以使得电源模块4、室内通信模块5和室外通信模块6形成通信回路，实现室内机与室外机之间的通信。
54.在一些实施例中，如图1所示，第一通信单元52包括第二光耦b2和第三光耦b3。其中，第二光耦b2的第一端与第二限流单元51的第二端连接，第二光耦b2的控制端与主控模块8连接，用于接收室外通信模块6发送的第一通信信号；第三光耦b3的第一端与第二光耦b2的第二端连接，第三光耦b3的控制端与主控模块8连接，第三光耦b3的第二端与第一信号连接端a1连接，用于发送第二通信信号至室外通信模块6。
55.在一些实施例中，如图1所示，第二通信单元62包括第四光耦b4和第五光耦b5。其中，第四光耦b4的第一端与第三限流单元61的第二端连接，第四光耦b4的控制端与主控模块8连接，用于接收第二通信信号；第五光耦b5的第一端与第四光耦b4的第二端连接，第五光耦b5的第二端与第二零线连接端n2连接，第五光耦b5的控制端与主控模块8连接，用于发送第一通信信号。
56.在一些实施例中，如图1所示，联机线3包括火线连接线31、零线连接线32和信号连接线33，室内电路板1上设置有第二火线连接端l2，室外电路板2上设置有第三火线连接端l3，第一零线连接端n1通过零线连接线32与第二零线连接端n2连接，第二火线连接端l2通过火线连接线31与第三火线连接端l3连接，第一信号连接端a1通过信号连接线33与第二信号连接端a2连接。
57.具体地，如图1所示，室内电路板1和室外电路板2通过火线连接线31和零线连接线32连接形成室内外机通信电路10的功率回路，用于为室外电路板2提供电源，以及通过零线连接线32和信号连接线33将室内电路板1和室外电路板2进行闭环，形成即将于零线为参考点的室内外机通信电路10的通信回路，因此，零线为功率回路与通信回路复用，简化电路设计。
58.下面以具体实施例对本实用新型的室内外机通信电路10进行说明，内容如下。
59.举例说明，电源模块4为24v的稳压电源，即形成的通信回路的输入电压van＝24v，通信回路的第二限流单元51和第三限流单元61的和为8k欧，第一通信单元52和第二通信单元62中的4个光耦在通信电路中的压降为4v。当iac为0时，通信回路的通信电流为2.5ma；当联机线3的长度为60米时，联机线3的零线连接线32等效电阻r0为0.5欧，信号连接线的等效电阻rs为0.5欧，由于0.5欧远小于8k欧，可以忽略不计；当iac为20a时，vbn＝10v，vab＝van-vbn＝24-10＝14v，此时通信回路的通信电流为(14v-4v)/8＝1.25ma，电流太小，通信单元的光耦无法正常工作；当iac为-20a时，vbn＝-10v，vab＝van-vbn＝24 10＝34v，此时通信回路的通信电流为(34v-4v)/8＝3.75ma，电流增大，通信单元的光耦正常工作；因此，通过过零点检测模块7对上述两种情况进行识别，当v0输出为低电平时，为通信电流减小时，主控模块8控制室内通信模块5和室外通信模块6不进行通信，当v0输出为高电平时，为
通信电流增大时，主控模块8可以控制室内通信模块5和室外通信模块6进行通信。
60.本实用新型第二方面实施例提供一种空调器，如图8所示，该空调器100包括室内机20、室外机30以及上述实施例提供的室内外机通信电路10。
61.其中，室内机20基于室内外机通信电路10与室外机30进行通信。
62.本技术中空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。
63.压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
64.膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。
65.空调器的室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外热交换器的部分，空调器的室内单元包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。
66.室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。
67.根据本技术一些实施例的空调器，包括安装在室内空间中的空调器室内机。空调器室内机即上述室内单元，通过管连接到安装在室外空间中的空调器室外机即上述室外单元。空调器室外机中可设有压缩机、室外热交换器、室外风扇、膨胀器和制冷循环的类似部件，空调器室内机中也可设有室内热交换器和室内风扇。
68.根据本实用新型的空调器100，通过采用上述实施例提供给他室内外机通信电路10来实现室内机20和室外机30之间的通信，可以有效避开联机线上的电压损失，提升通信的可靠性。
69.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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实用新型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。
70.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。