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一种空调的零火线线序调理装置及其控制方法与流程

2022-09-04 03:58:27 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于空调技术领域,具体涉及一种空调的零火线线序调理装置及其控制方法,尤其涉及一种空调用内外机零火线线序自调理电路及其控制方法。


背景技术:

2.绝大部分的空调由室内机和室外机组成。室内机与室外机之间需要相互通讯以实现复杂的功能。例如,变频空调需要根据不同的工况改变室外机的压缩机工作频率,这就需要室内机与室外机之间进行频繁的通讯。但实际上,空调的内外机(即室内机和室外机)之间距离较远、且存在诸多干扰,会影响室内机与室外机之间通讯的可靠性。为保证空调内机(即室内机)与空调外机(即室外机)之间通讯的可靠性,内外机之间的通讯方式通常采用三线制,即室内机与室外机之间的连接线包括零线、火线和通讯线,以此构成半双工异步串口通讯,该类通讯安全可靠成本低。
3.一般情况下空调室内机输入220v交流电ac,但存在因意外或错误原因导致室内机零火线(即零线和火线)被接反的情况。虽然室内机的零火线接反,不影响通讯环路的完整性及通讯电源的电压,但是会导致通讯线与零线之间的电压过高,容易超出绝缘电压极限存在电气风险,且容易击穿pcb,从而产生一定的风险。
4.通常室外机由室内机提供市电电源,但是在安装过程中存在室外机零火线接反的情况。一旦室外机零火线接反,室外机与室内机之间的通讯电路无法构成电流环路(即通讯环路),从而导致通讯故障,空调无法正常启动。需要对故障进行排查且需要人工调换零火线位置,如此一来,安装效率受限,且复装时需要高空作业,增加安装人员的作业风险。
5.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于,提供一种空调的零火线线序调理装置及其控制方法,以解决空调室内机与市电之间的零火线接反会导致通讯线与零线之间电压过高而存在电气风险,空调内外机之间零火线接反会导致内外机通讯故障无法工作,而空调室内机与市电之间的零火线、空调内外机之间零火线发生装配错误后的再装配难度均较大且还会发生损坏空调的风险的问题,达到通过在室内机上电后对室内机零火线进行检测和调正,再在室外机上电后对内外机零火线线序进行检测和调正,使得空调室内机与市电、空调内外机之间的零火线的安装不需要进行区分,大大降低了空调室内机与市电之间的零火线、空调内外机之间零火线的装配难度,且避免空调室内机与市电之间的零火线、空调内外机之间零火线发生装配错误后的再装配难度均较大且还会发生损坏空调的风险的效果。
7.本发明提供一种空调的零火线线序调理装置中,所述空调,具有内机和外机;在所述内机侧,设置有内机通讯模块;在所述外机侧,设置有外机通讯模块;所述内机的电源线,包括:内机第一电源线和内机第二电源线;所述外机的电源线,包括:外机第一电源线和外
机第二电源线;所述外机,具有第一零火线通讯电源和第二零火线通讯电源;所述外机通讯模块与所述内机通讯模块之间,能够通过电源线和通讯线连接而形成通讯电流环路;所述空调的零火线线序调理装置,包括:内机零火线反接识别及调正单元,内外机线序识别辅助单元,以及外机线序识别及调正单元;其中,所述内机零火线反接识别及调正单元,被配置为识别所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线,并使所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线与所述内机通讯模块之间的连接线接通,以将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线接入所述通讯电流环路中;所述内外机线序识别辅助单元,被配置为在将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线接入所述通讯电流环路中的情况下,将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线所在供电线路,与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中的对应外机电源线之间的连接线接通,以接通所述内机向所述外机供电的供电线路;所述外机线序识别及调正单元,被配置为在接通所述内机向所述外机供电的供电线路的情况下,识别所述外机第一电源线和所述外机第二电源线的电流流向,选择所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源与所述外机通讯模块之间的连接线接通,以将所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源接入所述通讯电流环路中。
8.在一些实施方式中,所述内机零火线反接识别及调正单元,包括:零线检测模块和零线选择模块;其中,所述内机零火线反接识别及调正单元,识别所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线,并使所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线与所述内机通讯模块之间的连接线接通,包括:所述零线检测模块,被配置为识别所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线;所述零线选择模块,被配置为基于识别到的所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线,使所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线与所述内机通讯模块之间的连接线接通。
9.在一些实施方式中,所述零线检测模块,包括:第一开关模块、限流模块、双向二极管模块、电容模块和信号采集处理模块;其中,将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的任一根内机电源线作为内机检测线;所述内机检测经所述第一开关模块和所述限流模块后,一方面连接至所述双向二极管模块的第一端、以及所述电容模块的第一端,另一方面连接至所述信号采集处理模块的第一端;所述双向二极管模块的第二端、以及所述电容模块的第二端,连接至所述信号采集处理模块的第二端;所述双向二极管模块的第二端还接机壳;所述信号采集处理模块的第三端作为输出端,用于输出零线检测结果至所述空调的控制器;所述信号采集处理模块的第四端接直流电源;其中,所述双向二极管模块中,第一二极管的正极接第二二极管的负极,第一二极管的负极接第二二极管的正极;所述信号采集处理模块,采用差分放大电路;在所述第一开关模块闭合的情况下,所述信号采集处理模块输出所述内机检测线为火线或零线的零线检测结果。
10.在一些实施方式中,所述零线选择模块,包括:第一零线选择支路和第二零线选择支路;所述内机第一电源线经所述第一零线选择支路后连接至所述内机通讯模块,所述内机第二电源线经所述第二零线选择支路后连接至所述内机通讯模块;其中,所述第一零线选择支路与所述第二零线选择支路的结构相同;所述第一零线选择支路,包括:第一二极管模块、第一保护模块和第二开关模块;其中,所述内机第一电源线,连接至所述二极管模块的阴极;所述第一二极管模块的阳极,经所述第一保护模块和所述第二开关模块后,连接至
所述内机通讯模块;在所述第二开关模块闭合的情况下,所述内机第一电源线连接至所述内机通讯模块。
11.在一些实施方式中,所述内外机线序识别辅助单元,包括:第一辅助支路和第二辅助支路;所述内机第一电源线经所述第一辅助支路连接至第一输出线,所述内机第二电源线经所述第二辅助支路连接至第二输出线;所述第一输出线,能够与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中的一根外机电源线连接;所述第二输出线,能够与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中的另一根外机电源线连接;其中,所述第一辅助支路和所述第二辅助支路的结构相同;所述第一辅助支路,包括:第二二极管模块和第三开关模块;所述第二二极管模块与所述第三开关模块并联;所述内机第一电源线,连接至所述第二二极管模块的阳极;所述第二二极管模块的阴极,连接至所述第一输出线;在所述第三开关模块闭合的情况下,所述内机第一电源线与所述第一输出线之间的连接线路接通,进而使所述内机第一电源线、以及所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中与所述第一输出线连接的外机电源线之间的连接线接通。
12.在一些实施方式中,所述外机线序识别及调正单元,包括:电流流向检测模块和零火线电源切换模块;其中,所述外机线序识别及调正单元,识别所述外机第一电源线和所述外机第二电源线的电流流向,选择所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源与所述外机通讯模块之间的连接线接通,包括:所述电流流向检测模块,被配置为识别所述外机第一电源线和所述外机第二电源线的电流流向;所述零火线电源切换模块,被配置为基于识别到的所述外机第一电源线和所述外机第二电源线的电流流向,选择所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源与所述外机通讯模块之间的连接线接通。
13.在一些实施方式中,所述电流流向检测模块,包括:第一光耦模块、第二光耦模块,第三二极管模块、第四二极管模块,第一电阻模块、第二电阻模块、第三电阻模块、第四电阻模块、第五电阻模块、第六电阻模块,第一电解电容模块、第二电解电容模块;其中,电流流向检测结构的第一输出端子,是所述第一光耦模块的晶体管侧的集电极;电流流向检测结构的第二输出端子,是所述第三光耦模块的晶体管侧的集电极;直流电源经所述第一电阻模块后连接至所述第一光耦模块的晶体管侧的集电极,所述第一光耦模块的二极管侧并联有所述第一电解电容模块和所述第四电阻模块,所述第一光耦模块的二极管侧的阳极接所述第一电解电容模块的正极、所述第三二极管模块的阴极,所述第一电解电容模块的负极经所述第六电阻模块后接所述外机第二电源线;直流电源还经所述第三电阻模块后连接至所述第二光耦模块的晶体管侧的集电极,所述第二光耦模块的二极管侧并联有所述第二电解电容模块和所述第五电阻模块,所述第二光耦模块的二极管侧的阴极接所述第二电解电容模块的负极、所述第四二极管模块的阳极,所述第二电解电容模块的正极经所述第六电阻模块后接所述外机第二电源线。
14.在一些实施方式中,所述零火线电源切换模块,包括:第一识别支路和第二识别支路;所述外机第一电源线,经所述第一零火线通讯电源和所述第一识别支路后,连接至所述外机通讯模块;所述外机第二电源线,经所述第二零火线通讯电源和所述第二识别支路后,连接至所述外机通讯模块;其中,所述第一识别支路和所述第二识别支路的结构相同;所述第一识别支路,包括:第二保护模块、第五二极管模块、第四开关模块;所述外机第一电源
线,经所述第一零火线通讯电源后,再经所述第二保护模块后接所述第五二极管模块的阳极;所述第五二极管模块的阴极经所述第四开关模块后,连接至所述外机通讯模块。
15.在一些实施方式中,所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源的结构相同;所述第一零火线通讯电源,包括:稳压模块、第三电解电容模块和第六二极管模块;所述外机第一电源线,分别连接至所述稳压模块的阳极和所述第三电解电容模块的负极;所述稳压模块的阴极连接至所述第六二极管模块的阳极;所述第六二极管模块的阴极,与所述第三电解电容模块的正极相连,且连接至所述零火线电源切换模块。
16.与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种空调的零火线线序调理装置的控制方法,包括:控制内机零火线反接识别及调正单元,识别所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线,并使所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线与所述内机通讯模块之间的连接线接通,以将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线接入所述通讯电流环路中;控制内外机线序识别辅助单元,在将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线接入所述通讯电流环路中的情况下,将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线所在供电线路,与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中的对应外机电源线之间的连接线接通,以接通所述内机向所述外机供电的供电线路;控制外机线序识别及调正单元,在接通所述内机向所述外机供电的供电线路的情况下,识别所述外机第一电源线和所述外机第二电源线的电流流向,选择所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源与所述外机通讯模块之间的连接线接通,以将所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源接入所述通讯电流环路中。
17.由此,本发明的方案,通过在室内机侧设置零线检测电路和零线选择开关,在室内机上电后利用零线检测电路检测室内机零火线,并通过零线选择开关接通零线与零火线通讯模块;在室内机与室外机之间设置内外机线序检测模块,在室外机侧设置电流流向检测电路和零火线电源切换电路,在室内机零线与零火线通讯模块接通的情况下,控制电流流向检测电流启动,检测内外机零火线线序,根据检测结果通过零火线电源切换电路接通室外机侧的零火线通讯模块,从而,通过在室内机上电后对室内机零火线进行检测和调正,再在室外机上电后对内外机零火线线序进行检测和调正,使得空调室内机与市电、空调内外机之间的零火线的安装不需要进行区分,大大降低了空调室内机与市电之间的零火线、空调内外机之间零火线的装配难度,且避免空调室内机与市电之间的零火线、空调内外机之间零火线发生装配错误后的再装配难度均较大且还会发生损坏空调的风险。
18.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
19.下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
20.图1为相关方案中的空调内外机强电电源滤波及整流电路的一实施例的结构示意图;
21.图2为相关方案中的空调内外机三线制零火线通讯电路的一实施例的结构示意图;
22.图3为本发明的空调的零火线线序调理装置的一实施例的结构示意图;
23.图4为相关方案中的用户市电入户接线电路的一实施例的结构示意图;
24.图5为相关方案中的零火线检测电路的一实施例的结构示意图;
25.图6为本发明的零线识别电路的结构示意图;
26.图7为相关方案中的空调内外机之间零火线反接通讯电路的结构示意图,其中,(a)为空调内外机之间零火线反接通讯电路的第一实施例的结构示意图,(b)为空调内外机之间零火线反接通讯电路的第二实施例的结构示意图,(c)为空调内外机之间零火线反接通讯电路的第三实施例的结构示意图;
27.图8为相关方案中的空调室内机系统的一实施例的结构示意图;
28.图9为相关方案中的空调室外机系统的一实施例的结构示意图;
29.图10为本发明的空调室内机线序识别及调正系统的一实施例的结构示意图;
30.图11为本发明的空调室外机系统的一实施例的结构示意图(创新电路);
31.图12为本发明的内外机接线等效电路的结构示意图,其中,(a)为内外机接线等效电路的第一实施例的结构示意图,(b)为内外机接线等效电路的第二实施例的结构示意图,(c)为内外机接线等效电路的第三实施例的结构示意图,(d)为内外机接线等效电路的第四实施例的结构示意图;
32.图13为本发明的外机时间-电流曲线的示意图,其中,(a)为外机时间-电流曲线的第一实施例的示意图,(b)为外机时间-电流曲线的第二实施例的示意图,(c)为外机时间-电流曲线的第三实施例的示意图;
33.图14为本发明的电流流向检测电路的一实施例的结构示意图;
34.图15为本发明的空调内外机零火线通讯自调理电路的一实施例的结构示意图;
35.图16为本发明的空调的零火线线序调理装置的控制方法的一实施例的流程示意图;
36.图17为本发明的空调的零火线线序调理装置的一具体实施例的总体结构示意图。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
38.图1为相关方案中的空调内外机强电电源滤波及整流电路的一实施例的结构示意图。如图1所示,空调内外机的零火线(即零线n和火线l)接线后,首先经过保护电路、滤波电路进行保护和滤波,再经过整流桥进行全波整流,然后经过大容量电解电容滤波后形成稳定的直流电,之后经过开关电源为空调室外机提供不同需求的电压。大容量电解电容接地gnd。
39.在图1所示的例子中,空调内外机强电电源滤波及整流电路中,空调室外机的电源部分为ac-dc变换器,交流电不直接为空调室外机的大功率器件供电。而空调内外机中的控制器电源、散热风扇等,都需要直流电供电。交流电仅为零火线通讯模块供电。其中,除通讯功能对零火线的接法有特殊要求之外,零火线的接正与接反对其他功能的运转无影响。
40.由图1所示的例子可知,除通讯功能对零火线的接法有特殊要求之外,空调内外机之间的零火线的接正与接反对其他功能的运转无影响。所以,基于此原理,只改变接入通讯部分的零火线线序即可保证通讯正常安全的运行。
41.图2为相关方案中的空调内外机三线制零火线通讯电路的一实施例的结构示意图。如图2所示,空调内外机三线制零火线通讯电路中,内外机通过零线n和通讯线com形成通讯电流环路,通讯电流环路中的电阻的限流作用、二极管的单向导电性及齐纳二极管的电压钳位作用,对通讯电流环路中的光耦器件提供保护,保证通讯的稳定运行,室外机为零火线通讯提供电源。图2所示的例子中,零火线通讯电源由零火线分压供电。
42.一般情况下空调室内机输入220v交流电ac,但存在因意外或错误原因导致室内机零火线被接反的情况。虽然室内机的零火线接反,不影响通讯电流环路的完整性及通讯电源的电压,但是此时通讯线com与零线n之间的电压高达ut=311v u,容易超出绝缘电压极限存在电气风险,且容易击穿pcb。可见,针对空调室内机与市电之间的零火线接反,会导致通讯线与零线之间电压过高,pcb易击穿,容易超出绝缘电压极限存在电气风险。
43.由图2所示的例子可至,须保证空调零火通讯模块零火线接线正确。空调零火通讯模块零火线,包括室内机与室外机之间的零火线和内机与市电之间的零火线。
44.一些方案,提出一种零火线通讯自动调正电路及其控制方法,该检测控制方法安全可靠,但其中所用到的所有开关均为常开开关,常开开关的开关额定电流大、成本高、开关体积大。另外,常开开关在上电后开关处于断开状态,无法为后面的电路提供电压,这就需要另外设计开关驱动电源,通过程序上设置开关延时导通、关断避免零火线的短路从而实现短路保护。并且,室外机安装后零火线线序固定,不再改变,无需设置开关延时而形成的死区。还有,零火线检测电路存在一定的电气风险及漏电流风险。
45.考虑到,室内机与市电之间的零火线接反会导致通讯模块的局部过高压的电气安全问题。同样也存在室内机与室外机之间的零火线接反会导致通讯故障的问题。所以,本发明的方案提供一种空调用内外机零火线线序自调理电路及其控制方法。
46.根据本发明的实施例,提供了一种空调的零火线线序调理装置。参见图3所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述空调,具有内机和外机。在所述内机侧,设置有内机通讯模块(即内机零火线通讯模块),即空调内机系统中的零火线通讯模块。在所述外机侧,设置有外机通讯模块(即外机零火线通讯模块),即空调外机系统中的零火线通讯模块。所述内机的电源线,包括:内机第一电源线和内机第二电源线,内机第一电源线和内机第二电源线中的一根内机电源线为火线、另一根内机电源线为零线。所述外机的电源线,包括:外机第一电源线和外机第二电源线,外机第一电源线和外机第二电源线中的一根外机电源线为火线、另一根外机电源线为零线。所述内机第一电源线能够连接到所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中的一根电源线,所述内机第二电源能够连接到所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中的另一根电源线。所述外机,具有第一零火线通讯电源和第二零火线通讯电源。所述零火线通讯电源的正极连接至所述外机第一电源线,所述零火线通讯电源的负极连接至所述外机第二电源线。所述外机通讯模块与所述内机通讯模块之间,能够通过电源线和通讯线连接而形成通讯电流环路。
47.所述空调的零火线线序调理装置,包括:内机零火线反接识别及调正单元,内外机线序识别辅助单元,以及外机线序识别及调正单元。内机零火线反接识别及调正单元,如图
10所示的内机零火线反接识别及调正电路。内外机线序识别辅助单元,如图10所示的内外机线序识别辅助电路。外机线序识别及调正单元,如图11所示的外机线序识别、调正电路。所述内机第一电源线和所述内机第二电源线,分别与所述内机零火线反接识别及调正单元、以及所述内外机线序识别辅助单元连接。所述内外机线序识别辅助单元的第一输出线和第二输出线,能够与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线对应连接。所述外机第一电源线和所述外机第二电源线,与所述外机线序识别及调正单元连接。所述内机零火线反接识别及调正单元和所述外机线序识别及调正单元,通过通讯线连接。
48.其中,所述内机零火线反接识别及调正单元,被配置为识别所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线,并使所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线与所述内机通讯模块之间的连接线接通,以将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线接入所述通讯电流环路中。
49.所述内外机线序识别辅助单元,被配置为在将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线接入所述通讯电流环路中的情况下,将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线所在供电线路,与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中的对应外机电源线之间的连接线接通,以接通所述内机向所述外机供电的供电线路。其中,由于所述内外机线序识别辅助单元的第一输出线和第二输出线,能够与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线对应连接。所以,所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线所在供电线路,经所述内外机线序识别辅助单元的第一输出线和第二输出线中的对应输出线,与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线对应连接中的对应外机电源线连接。
50.所述外机线序识别及调正单元,被配置为在接通所述内机向所述外机供电的供电线路的情况下,识别所述外机第一电源线和所述外机第二电源线的电流流向,选择所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源与所述外机通讯模块之间的连接线接通,以将所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源接入所述通讯电流环路中。
51.本发明的方案一种空调用内外机零火线线序自调理电路及其控制方法,可使空调室内机与市电、空调内外机之间的零火线的安装不需要进行区分,降低安装难度,消除零火线接反所导致的问题,提高安装效率。并且,使用独特的电路结构识别零火线,能够有效降低电气风险及漏电问题从而提升安全性能,还能够减少额外的器件使用成本低。
52.在一些实施方式中,所述内机零火线反接识别及调正单元,包括:零线检测模块和零线选择模块,零线检测模块如零线检测电路,零线选择模块如零线选择开关电路。所述零线检测模块和所述零线选择模块,依次连接至所述内机通讯模块。所述零线检测模块、所述零线选择模块和所述内机通讯模块,分别与mcu连接。
53.其中,所述内机零火线反接识别及调正单元,识别所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线,并使所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线与所述内机通讯模块之间的连接线接通,包括:
54.所述零线检测模块,被配置为识别所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线。
55.所述零线选择模块,被配置为基于识别到的所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线,使所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线与所述内机通讯
模块之间的连接线接通。
56.图7为相关方案中的空调内外机之间零火线反接通讯电路的结构示意图,其中,(a)为空调内外机之间零火线反接通讯电路的第一实施例的结构示意图,(b)为空调内外机之间零火线反接通讯电路的第二实施例的结构示意图,(c)为空调内外机之间零火线反接通讯电路的第三实施例的结构示意图。如图7所示,在如图2所示的空调内外机三线制零火线通讯电路中,当零火线接反时,虽然零火线可为通讯电源充电,但是无法使内外机通过零线n和通讯线com形成通讯电流环路,所以,零火线的反接会导致零火线通讯功能失效,进而导致空调无法正常工作。所以,针对空调内外机之间零火线接反会导致内外机通讯故障无法工作的问题,空调室外机的通讯电流源的零火线必须接正确。
57.图8为相关方案中的空调室内机系统的一实施例的结构示意图。在如图8所示的空调室内机系统中,一般情况下空调室内机输入220v交流电ac,经过强电滤波、整流桥(图8中未体现)、滤波电容后经过开关电源为室内机供电。其中,开关k-1、开关k-2,起到控制空调室外机电源的作用。零火线通讯模块经过mcu控制,与零线与火线相连。
58.图9为相关方案中的空调室外机系统的一实施例的结构示意图。在如图9所示的空调室外机系统中,一般情况下空调室外机接收来自内机的220v交流电ac,经过强电滤波、整流桥(图9中未体现)、滤波电容后经过开关电源为室外机供电。零火线通讯模块通讯经过mcu控制,与零线与火线相连。
59.图10为本发明的空调室内机线序识别及调正系统的一实施例的结构示意图。如图10所示,本发明的方案提供的空调室内机线序识别及调正系统,包括:内外机现需识别辅助电路、内机零火线反接识别及调正电路、强电整流滤波电路、母线电容和开关电源。
60.在本发明的方案中,通过采用在开机后有选择的在内外机之间的火线上串入二极管,再通过在室外机上的电流流向检测电路检测电流流向从而判断内外机之间的零火线线序。
61.在图10所示的例子中,交流电源ac经接线端子a和接线端子b后,一方面经强电整流滤波电路和母线电容后连接到开关电源,另一方面分别连接到内外机现需识别辅助电路和内机零火线反接识别及调正电路。
62.在一些实施方式中,所述零线检测模块,包括:第一开关模块、限流模块、双向二极管模块、电容模块和信号采集处理模块。第一开关模块如开关k-n,限流模块如保护电阻rs,双向二极管模块如图6中的双向二极管,电容模块如图6中的电容c。
63.其中,将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的任一根内机电源线作为内机检测线。所述内机检测经所述第一开关模块和所述限流模块后,一方面连接至所述双向二极管模块的第一端、以及所述电容模块的第一端,另一方面连接至所述信号采集处理模块的第一端。所述双向二极管模块的第二端、以及所述电容模块的第二端,连接至所述信号采集处理模块的第二端。所述双向二极管模块的第二端还接机壳。所述信号采集处理模块的第三端作为输出端,用于输出零线检测结果至所述空调的控制器(如mcu)。所述信号采集处理模块的第四端接直流电源(如vcc/2)。
64.其中,所述双向二极管模块中,第一二极管的正极接第二二极管的负极,第一二极管的负极接第二二极管的正极。所述信号采集处理模块,采用差分放大电路。
65.在所述第一开关模块闭合的情况下,所述信号采集处理模块输出所述内机检测线
为火线或零线的零线检测结果。
66.图4为相关方案中的用户市电入户接线电路的一实施例的结构示意图。如图4所示,三相高压电经过变压器转变为单相220v市电。其中,零线n,与大地相连,并且用电器的机壳pe与大地相连接,因此,零线n与机壳pe等电位。火线l与机壳pe之间存在电势差,零线n与机壳pe之间不存在电势差。根据这一特性原理,可分辨出零线与火线。其中,com为通讯线。
67.根据国家标准gb8218《低压测电器》的规定,测电笔氖泡的电压不低于50v,但不高于90v,氖泡的工作电流不大于0.4ma,但也不能小于0.1ma。由此可知,用于1到500v低压配电系统的测电笔,它内部的限流电阻阻值在1~5mω之间。而人能感觉到的电流在1毫安以上,引起触电的电流在10毫安以上,均远远大于0.14毫安。
68.因此,可以得出结论:使用测电笔时电流通过人体,但因电流太弱,所以人根本感觉不到,更无法引起触电。所以,若限制通过的检测电流,使其低于人体安全电流,那么可同样符合电气安全规范。
69.图5为相关方案中的零火线检测电路的一实施例的结构示意图。如图5所示的零火线检测电路中,火线l经过电阻r1和电阻r2的分压限流,为光耦模块op提供工作电压。但是光耦模块op的输入电流一般都比较大,超过1ma以上,流经电阻r1的电流远大于1ma,所以火线l的漏电流过大,且火线l经过电阻r1、电阻r2连接在机壳上,若机壳接地出现问题,则使整个机壳与火线l等电位,机壳带电,存在较大的电气风险。
70.图10所示的例子中的零线检测电路对应图6所示的零线识别电路。图6为本发明的零线识别电路的结构示意图。如图6所示的零线识别电路,针对零线检测电路所带来的漏电流及电气风险,需要检测出零线,然后将零线接入零火线通讯电路中,完成通讯回路(即通讯电流环路)的建立。考虑到,零线检测需要将零火线与机壳构成回路,存在电气风险,所以,在本发明的方案中,需要在零线识别电路中设置足够大的限流保护电阻rs和继电器开关k-n。
71.在本发明的方案中,通过在零线识别电路中采用高阻值电阻的限流作用降低触电的潜在风险,运放电路采集二极管两端的电压,零线检测电路中串入控制开关仅在第一次上电后进行检测。
72.如图6所示的零线识别电路中,检测端a(d),经开关k-n和限流保护电阻rs后,一方面连接至二极管d的阳极,另一方面连接至电容c的第一端,再以方面连接至信号采集处理模块的第一端。二极管d的阴极接机壳,电容c的第二端接二极管d的阴极,电容c的第二端还接信号采集处理模块的第二端。在二极管d与电容c之间,还并联有另一二极管,该二极管的阳极与二极管d的阴极相连,该二极管的阴极与二极管d的阳极相连,该二极管与二极管d构成双向二极管。在信号采集处理模块中,信号采集处理模块的第一端,经一个电阻r后连接至运算放大器的反相输入端。信号采集处理模块的第二端,经另一个电阻r后连接至运算放大器的同相输入端。运算放大器的反相输入端,还经过一个电阻rf后连接至运算放大器的输出端,运算放大器的输出端作为ad信号采样端。运算放大器的同相输入端,还经过另一个电阻rf后接地电源vcc/2。开关k-n可以是继电器开关。
73.在图6所示的例子中,二极管d具有单向导电性,且压降很低约udv(根据不同二极管类型有不同的压降)。电容c为储能电容,信号采集处理模块为差分放大电路。
74.在图6中(b)所示的例子中,双向二极管的作用在于,若检测端a(d)所检测的a(d)为火线,交流电的前半个周期二极管导通时的电容c的电压约为udv,当检测端交流电的后半个周期电容的最高电压高达311v时,为了保护电容c及其后面的信号采集处理模块的电路安全,降低电容c两端的电压,所以采用了二极管反向并联形成双向二极管的方式解决该问题。
75.在图6所示的例子中,如果零线识别电路所在线路a为零线,二极管d两端的电压为0v,ad信号采样端电压为vcc/2v。
76.在图6所示的例子中,如果零线识别电路所在线路a为火线,二极管d两端的电压为约
±
udv(随交流电压变化),电压采样为
±
(rf/r)*ud vcc/2v。
77.在图6所示的例子中,当继电器开关k-n闭合时,通过保护电阻(即限流保护电阻rs)的电流尽可能的小,由图4所示的例子得出的结论即知,保护电阻(即限流保护电阻rs)可起到保护的作用。此时二极管d两端具有稳定的电压,能够保证零线识别电路对采集信号的稳定采集。当零线识别结束之后继电器开关k-n立即断开,能够在尽可能大的程度上保证电气安全。
78.在一些实施方式中,所述零线选择模块,包括:第一零线选择支路和第二零线选择支路。所述内机第一电源线经所述第一零线选择支路后连接至所述内机通讯模块,所述内机第二电源线经所述第二零线选择支路后连接至所述内机通讯模块。
79.其中,所述第一零线选择支路与所述第二零线选择支路的结构相同。所述第一零线选择支路,包括:第一二极管模块、第一保护模块和第二开关模块。第一二极管模块如图15中空调内机中的二极管d,第一保护模块如图15中空调内机中的电阻r,第二开关模块如图15中空调内机中的开关k-3或开关k-4。其中,
80.所述内机第一电源线,连接至所述二极管模块的阴极。所述第一二极管模块的阳极,经所述第一保护模块和所述第二开关模块后,连接至所述内机通讯模块。
81.在所述第二开关模块闭合的情况下,所述内机第一电源线连接至所述内机通讯模块。
82.图10所示的例子中的零线选择开关对应图15所示的空调内外机零火线通讯自调理电路中右半部分的零线选择及保护电路部分。图15为本发明的空调内外机零火线通讯自调理电路的一实施例的结构示意图。在图15所示的例子中,空调内机中,设置有零线选择及包含电路、以及通讯简化电路。在通讯简化电路中,设置有串联的电阻和二极管,电阻远离二极管的阳极的一端连接至通讯线com,二极管的阴极连接至零线选择及保护电路。在零线选择及保护电路中,设置有两路,每路由开关、电阻r和二极管d串联构成,二极管d的阳极与开关连接,二极管d的阴极连接至接线端子,开关与通讯简化电路连接。两个开关如开关k-3和开关k-4。一路的二极管d的阴极连接至接线端子a,另一路的二极管d的阴极连接至接线端子b。
83.在一些实施方式中,所述内外机线序识别辅助单元,包括:第一辅助支路和第二辅助支路。所述内机第一电源线经所述第一辅助支路连接至第一输出线,所述内机第二电源线经所述第二辅助支路连接至第二输出线。所述第一输出线,能够与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中的一根外机电源线连接。所述第二输出线,能够与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中的另一根外机电源线连接。内机第一电源线如线a,内机第
二电源线如线b,第一输出线如线d,第二输出线如线c,外机第一电源线如线e,外机第二电源线如线f。
84.其中,所述第一辅助支路和所述第二辅助支路的结构相同。所述第一辅助支路,包括:第二二极管模块和第三开关模块。第二二极管模块如图10中的二极管,第三开关模块如图10中的开关k-1或开关k-2。所述第二二极管模块与所述第三开关模块并联。所述内机第一电源线,连接至所述第二二极管模块的阳极。所述第二二极管模块的阴极,连接至所述第一输出线。
85.在所述第三开关模块闭合的情况下,所述内机第一电源线与所述第一输出线之间的连接线路接通,进而使所述内机第一电源线、以及所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中与所述第一输出线连接的外机电源线之间的连接线接通。
86.在图10所示的例子中,内外机现需识别辅助电路,包括:mcu、开关k-1、开关k-2、二极管d1和二极管d2。内机零火线反接识别及调正电路,包括:零火线通讯模块、零线选择开关和零线检测电路。
87.零线检测电路的第一端连接到mcu,零线检测电路的第二端分别连接到接线端子a、零线选择开关的第一端、以及二极管d1的阳极,零线检测电路的第三端接机壳。零线选择开关的第二端分别连接到接线端子b、以及二极管d2的阳极,零线选择开关的第三端连接零火线通讯模块的第一端,零线选择开关的第四端连接mcu。零火线通讯模块的第二端连接通讯线com,零火线通讯模块的第三端连接mcu。开关k-1与二极管d1并联,二极管d1的阴极连接到接线端子d。开关k-2与二极管d2并联,二极管d2的阴极连接到接线端子c。接线端子c和接线端子d同相空调外机。
88.在本发明的方案中,通过采用选择开关将零线接入室内机的零火线通讯环路中。在如图10所示的空调室内机线序识别及调正系统中,与相关方案中的室内机侧相比较,增加二极管(如二极管d1和二极管d2),起到单向导电的作用。零线识别电路可识别所挂接线路的零火线。零线选择开关为零火线通讯模块连接零线。由于连接端d的二极管(如二极管d1和二极管d2)与连接端c的二极管(如二极管d1和二极管d2)的串接方向相同,所以当开关k-1和开关k-2同时断开时,电流不能通过。开关k-1和开关k-2同时闭合时,二极管(如二极管d1和二极管d2)被短路,交流电电流可正常通过,二极管d1和二极管d2构成的结构同样可以起到开关的作用。当开关k-1、开关k-2其中一个闭合、一个断开时可以实现电流的单向流动。
89.在一些实施方式中,所述外机线序识别及调正单元,包括:电流流向检测模块和零火线电源切换模块。电流流向检测模块如电流流向检测电路,零火线电源切换模块如零火线电源切换电路。所述电流流向检测模块和所述零火线电源切换模块,分别与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线连接。所述电流流向检测模块和所述零火线电源切换模块,还依次连接至所述外机通讯模块。
90.其中,所述外机线序识别及调正单元,识别所述外机第一电源线和所述外机第二电源线的电流流向,选择所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源与所述外机通讯模块之间的连接线接通,包括:
91.所述电流流向检测模块,被配置为识别所述外机第一电源线和所述外机第二电源线的电流流向。
92.所述零火线电源切换模块,被配置为基于识别到的所述外机第一电源线和所述外机第二电源线的电流流向,选择所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源与所述外机通讯模块之间的连接线接通。
93.图11为本发明的空调室外机系统的一实施例的结构示意图。如图11所示,针对内外机之间零火线反接后调正电路成本问题,本发明的方案提供的空调室外机系统,包括:强电整流滤波电路、母线电容、开关电源、以及外机线序识别和调正电路。
94.在图11所示的例子中,接线端子e和接线端子f,一方面经强电整流滤波电路和母线电容后连接到开关电源,另一方面连接到外机线序识别和调正电路。
95.在图11所示的例子中,外机线序识别和调正电路,包括:电流流向检测电路、mcu、零火线电源切换电路和零火线通讯模块。其中,电流流向检测电路和零火线电源切换电路,分别连接至接线端子e和接线端子f。电流流向检测电路、mcu、零火线电源切换电路和零火线通讯模块依次连接。通讯线com连接到零火线通讯模块。图11中的电流流向检测电路对应于图14所示的电流流向检测电路,图11中的零火线电源切换电路对应图15所示的空调内外机零火线通讯自调理电路)左侧电路部分中的双通讯电源及通讯电源开关及保护电路部分。
96.在图11所示的例子中,电流流向检测电路可检测开机时ef线(即接线端子e和接线端子f所在线路)的电流流向。零火线电源切换电路可为零火线通讯模块提供正确的供电电源。
97.将图8所示的例子和图9所示的例子、以及图10所示的例子和图11所示的例子对比,可知,图10和图11所示的例子相对于图8和图9所示的例子,元器件的使用较少,成本不高。
98.图12为本发明的内外机接线等效电路的结构示意图,其中,(a)为内外机接线等效电路的第一实施例的结构示意图,(b)为内外机接线等效电路的第二实施例的结构示意图,(c)为内外机接线等效电路的第三实施例的结构示意图,(d)为内外机接线等效电路的第四实施例的结构示意图。参见图12所示的例子,内外机之间的接线方式共有两种,e-d、f-c,以及e-c、f-d。由于内机与市电之间的接线方式存在两种,正接、反接两种。在图12中所存在的规律一为:火线所在电路中串联一个二极管,二极管的方向为l到n。规律二为:由于二极管的单向单向导电性使二极管所在线路的电流为一定的,那么室外机中的零火线即可完成识别。
99.根据以上规律即可设计以下方法:经过零线识别电路识别出零线,mcu控制零线所在的开关k-1或开关k-2闭合,短路零线所在二极管,将火线所在二极管串联到线路中。即可完成图12中类似的效果。此时,检测室外机中的电流方向,即可得到室外机中的零火线线序。
100.图13为本发明的外机时间-电流曲线的示意图,其中,(a)为外机时间-电流曲线的第一实施例的示意图,(b)为外机时间-电流曲线的第二实施例的示意图,(c)为外机时间-电流曲线的第三实施例的示意图。如图13所示的外机时间-电流曲线图中,图13中(a)所对应得电流曲线与图12中(a)(d)内外机接线等效电路图的电路结构相对应。图13中(b)所对应得电流曲线与图12中(b)(c)内外机接线等效电路图的电路结构相对应。图13中(c)为室内机开关k-1和开关k-2闭合,将两个二极管短路后的正常交流电流的曲线示意图。开关k-1
和开关k-2可以均为继电器开关。
101.在一些实施方式中,所述电流流向检测模块,包括:第一光耦模块、第二光耦模块,第三二极管模块、第四二极管模块,第一电阻模块、第二电阻模块、第三电阻模块、第四电阻模块、第五电阻模块、第六电阻模块,第一电解电容模块、第二电解电容模块。第一光耦模块如图14中的光耦模块op1,第二光耦模块如图14中的光耦模块op2,第三二极管模块如图14中的二极管d-1,第四二极管模块如图14中的二极管d-2,第一电阻模块如图14中的电阻r3-1,第二电阻模块如图14中的电阻r1,第三电阻模块如图14中的电阻r3-2,第四电阻模块如图14中的一个电阻r,第五电阻模块如图14中的另一个电阻r,第六电阻模块如图14中的电阻r2,第一电解电容模块如图14中的一个电解电容,第二电解电容模块如图14中的另一个电解电容。
102.其中,电流流向检测结构的第一输出端子(如端子e-1),是所述第一光耦模块的晶体管侧的集电极。电流流向检测结构的第二输出端子(如端子e-2),是所述第三光耦模块的晶体管侧的集电极。
103.直流电源经所述第一电阻模块后连接至所述第一光耦模块的晶体管侧的集电极,所述第一光耦模块的晶体管侧的发射极接地,所述第一光耦模块的二极管侧并联有所述第一电解电容模块和所述第四电阻模块,所述第一光耦模块的二极管侧的阳极接所述第一电解电容模块的正极、所述第三二极管模块的阴极,所述第一电解电容模块的负极经所述第六电阻模块后接所述外机第二电源线。
104.直流电源还经所述第三电阻模块后连接至所述第二光耦模块的晶体管侧的集电极,所述第二光耦模块的晶体管侧的发射极接地,所述第二光耦模块的二极管侧并联有所述第二电解电容模块和所述第五电阻模块,所述第二光耦模块的二极管侧的阴极接所述第二电解电容模块的负极、所述第四二极管模块的阳极,所述第二电解电容模块的正极经所述第六电阻模块后接所述外机第二电源线。
105.图14为本发明的电流流向检测电路的一实施例的结构示意图。如图14所示,在本发明的方案中的电流流向检测电路中,直流电源vcc经电阻r3-1后连接至光耦模块op1的晶体管侧的集电极,光耦模块op1的发射极接地。光耦模块op1的二极管侧的阳极分别连接至二极管d-1的阴极、一个电解电容的正极、以及一个电阻r的第一端,光耦模块op1的二极管侧的阴极分别连接至一个电解电容的负极、一个电阻r的第二端、另一个电阻r的第二端、另一个电解电容的正极、光耦模块op2的二极管侧的阳极、以及电阻r2的第一端,电阻r2的第二端连接至连接端子f。连接端子e经电阻r1后,一方面连接至二极管d-1的阳极,另一方面连接至二极管d-2的阴极。二极管d-2的阳极,分别连接至另一个电阻r的第一端、另一个电解电容的负极、以及光耦模块op2的二极管侧的阴极。光耦模块op2的二极管侧的发射极接地gnd。直流电源vcc,经电阻r3-2后接光耦模块op2的晶体管侧的集电极。电阻r3-1与光耦模块op1的公共端为e-1端,电阻r3-2与光耦模块op2的公共端为e-2端。
106.在图14所示的例子中,电流流向检测电路并联到ef两端,当电流从e流向f时,e-1由高电平转为低电平,e所在线即为火线。当电流从f流向e时,e-2由高电平转为低电平,f所在线即为火线。此时,检测室外机中的电流方向,即可得到室外机中的零火线线序。
107.在一些实施方式中,所述零火线电源切换模块,包括:第一识别支路和第二识别支路。所述外机第一电源线,经所述第一零火线通讯电源和所述第一识别支路后,连接至所述
外机通讯模块。所述外机第二电源线,经所述第二零火线通讯电源和所述第二识别支路后,连接至所述外机通讯模块。
108.其中,所述第一识别支路和所述第二识别支路的结构相同。所述第一识别支路,包括:第二保护模块、第五二极管模块、第四开关模块,第二保护模块如图15中的空调外机的电阻r,第五二极管模块如图15中的空调外机的二极管d,第四开关模块如图15中的空调外机的开关k-5或开关k-6。所述外机第一电源线,经所述第一零火线通讯电源后,再经所述第二保护模块后接所述第五二极管模块的阳极。所述第五二极管模块的阴极经所述第四开关模块后,连接至所述外机通讯模块。
109.如图15所示,在本发明的方案中的空调内外机零火线通讯自调理电路中,空调外机中,设置有通讯简化电路、通讯电源选择开关及保护电路、以及双通讯电源。在通讯简化电路中,设置有串联的电阻和二极管,电阻远离二极管的阳极的一端连接至通讯电源选择开关及保护电路,二极管的阴极连接至通讯线com。在通讯选择开关及保护电路中,设置有两路,每路由开关、二极管d和电阻r串联构成,二极管d的阴极与开关连接,二极管d的阳极与电阻r连接,开关与通讯简化电路连接。两个开关如开关k-5和开关k-6。一路的电阻连接至双通讯电源中的电源1,另一路的电阻连接至双通讯电源中的电源2,电源1与电源2之间设置有电阻rb。在电源1中,稳压二极管zd1的阳极分别连接至连接端子e、一个电解电容c1的负极,一个电解电容c1的正极分别连接至通讯电源选择开关及保护电路、以及一个二极管d1的阴极,稳压二极管zd1的阴极与该一个二极管d1的阳极连接。在电源2中,稳压二极管zd2的阳极分别连接至连接端子f、另一个电解电容c2的负极,另一个电解电容c2的正极分别连接至通讯电源选择开关及保护电路、以及另一个二极管d1的阴极,稳压二极管zd1的阴极与该另一个二极管d1的阳极连接。
110.在内外机之间的火线中串入二极管是利用其单向导电性,从而使室外机中的电流流向检测电路识别出内外机之间零火线的线序。为后续通讯电源的选择做准备(如图15所示的例子中对通讯电源的选择)。在本发明的方案中,通过设计双通讯电源,通过控制并将电源正确的接入外机的通讯环路中,构建完整的通讯电路。在开关短路保护电路中,开关可以为继电器开关。内外机中的d为保护二极管,电阻r在通讯过程中起到限流作用,主要是为防止继电器开关k-5和继电器开关k-6、继电器开关k-3和继电器开关k-4的误导通造成短路。
111.由图14、图15所示的例子可知,当空调室内机或外机出现零火线反接的情况下只需要保证空调零火通讯模块零火线接线正确即可。
112.在一些实施方式中,所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源的结构相同。所述第一零火线通讯电源,包括:稳压模块、第三电解电容模块和第六二极管模块。所述外机第一电源线,分别连接至所述稳压模块的阳极和所述第三电解电容模块的负极。所述稳压模块的阴极连接至所述第六二极管模块的阳极。所述第六二极管模块的阴极,与所述第三电解电容模块的正极相连,且连接至所述零火线电源切换模块。
113.在图15所示的例子中,在双通讯电源中,外机侧双通讯电源呈对称结构,输出电压相等。电阻rb为分压电阻。稳压二极管zd1和稳压二极管zd2为齐纳二极管,起到稳压的作用。当线e与线f之间的电压为正值的时候,稳压二极管zd1正向导通,成为普通二极管,稳压二极管zd2反向击穿,工作在稳压状态,开始为电解电容c2充电。当线e与线f之间的电压为
负值的时候,稳压二极管zd1反向击穿,工作在稳压状态,开始为电解电容c1充电,稳压二极管zd2正向导通,成为普通二极管。电源1和电源2中的二极管d1为防反流二极管。
114.参见图15所示的例子,本发明的方案中,空调内外机零火线通讯自调理电路的工作原理可以参见以下示例性说明。
115.在室外机侧,若e为零线,在mcu控制下,闭合继电器开关k-5,将电源1接入通讯环路中。若f为零线,在mcu控制下,闭合继电器开关k-6,将电源2接入通讯环路中。
116.在室内机侧,若a为零线,在mcu控制下,闭合继电器开关k-3,将线a接入通讯环路中。若b为零线,在mcu控制下,闭合继电器开关k-4,将线b接入通讯环路中。
117.图17为本发明的空调的零火线线序调理装置的一具体实施例的总体结构示意图。本发明的方案提供的空调的零火线线序调理装置的总体结构,可以参见图17所示的例子。
118.采用本发明的技术方案,通过在室内机侧设置零线检测电路和零线选择开关,在室内机上电后利用零线检测电路检测室内机零火线,并通过零线选择开关接通零线与零火线通讯模块。在室内机与室外机之间设置内外机线序检测模块,在室外机侧设置电流流向检测电路和零火线电源切换电路,在室内机零线与零火线通讯模块接通的情况下,控制电流流向检测电流启动,检测内外机零火线线序,根据检测结果通过零火线电源切换电路接通室外机侧的零火线通讯模块,从而,通过在室内机上电后对室内机零火线进行检测和调正,再在室外机上电后对内外机零火线线序进行检测和调正,使得空调室内机与市电、空调内外机之间的零火线的安装不需要进行区分,大大降低了空调室内机与市电之间的零火线、空调内外机之间零火线的装配难度,且避免空调室内机与市电之间的零火线、空调内外机之间零火线发生装配错误后的再装配难度均较大且还会发生损坏空调的风险。
119.根据本发明的实施例,还提供了对应于装置的一种空调的零火线线序调理装置的控制方法,如图16所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该空调的零火线线序调理装置的控制方法可以包括:步骤s110至步骤s130。
120.在步骤s110处,控制内机零火线反接识别及调正单元,识别所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线,并使所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线与所述内机通讯模块之间的连接线接通,以将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线接入所述通讯电流环路中。
121.在步骤s120处,控制内外机线序识别辅助单元,在将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线接入所述通讯电流环路中的情况下,将所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线所在供电线路,与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线中的对应外机电源线之间的连接线接通,以接通所述内机向所述外机供电的供电线路。其中,由于所述内外机线序识别辅助单元的第一输出线和第二输出线,能够与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线对应连接。所以,所述内机第一电源线与所述内机第二电源线中的零线所在供电线路,经所述内外机线序识别辅助单元的第一输出线和第二输出线中的对应输出线,与所述外机第一电源线和所述外机第二电源线对应连接中的对应外机电源线连接。
122.在步骤s130处,控制外机线序识别及调正单元,在接通所述内机向所述外机供电的供电线路的情况下,识别所述外机第一电源线和所述外机第二电源线的电流流向,选择所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源与所述外
机通讯模块之间的连接线接通,以将所述第一零火线通讯电源和所述第二零火线通讯电源中的对应零火线通讯电源接入所述通讯电流环路中。
123.在一些实施方式中,本发明的方案提供的一种空调用内外机零火线线序自调理电路的控制方法,包括:
124.步骤1、首先,通零线检测电路识别出室内机的零线,然后将零线正确地接入室内机部分的通讯模块中,具体可以参见图6和图15所示的例子。
125.其中,室内机的零线识别原理及工作过程详见图4、图5和图6所示的例子。
126.步骤2、紧接着控制开关(如继电器开关)使二极管串入火线中,利用二极管的单向导电性使室外机中的电流流向检测电路识别出内外机之间的线序,进而检测出室外机的零线,具体可以参见图12和图13所示的例子。
127.其中,内外机间零火线线序的识别原理及工作过程详见图10、图11、图12、图13和图14所示的例子。
128.步骤3、当室外机的零线确定之后,控制步骤3、中的通讯电源选择开关使通讯电源正确的接入到通讯电路中,具体可以参见图14和图15所示的例子。此时,通讯电路环路建立完毕,此时可正常开始通讯,整个调正过程完毕。
129.其中,空调内外机零火线通讯自调理电路原理及工作过程详见图1、图2、图14和图15所示的例子。
130.以室外机为例,因为存在较大的电解电容(滤波电容),所以室外机上电后需要对电解电容充电,从上电到开关电源正常稳定工作,为空调外机系统提供正常的电压需要一定的时间。室外机上电到稳定的vcc的时间为t0。接线完毕后室内机开机,开始上电,空调室内机开关电源开始工作,为mcu及其外围控制电路供正常、稳定的电压。此时,mcu控制继电器开关k-n闭合,开始对线a进行零线识别。
131.其中,参见图11所示的例子,将二极管串入火线l所在的线路中。检测出哪条是零线就控制零线所在线路的继电器开关闭合,即短路零线所在二极管。若,零线检测电路的检测结果为所在线路a为零线,则控制继电器开关k-1闭合,使火线l(即b线)所在线路的二极管d串接到电路中。并且,在mcu控制下,闭合继电器开关k-3,将线a接入通讯环路中。
132.若,零线检测电路的检测结果为所在线路a为火线,则控制继电器开关k-2闭合,使火线l(即a线)所在线路的二极管d串接到电路中。并且,在mcu控制下,闭合继电器开关k-4,将线b接入通讯环路中。
133.继电器开关闭合后,二极管的单向导电性使由交流电变为直流电为外机供电,经过时间2*t0之后外机中的mcu开始检测电流模块两端的输出信号,进而判断外机ef线的零火线线序。由图11、图12、图13附图说明详细叙述内外机之间的零火线线序判定方式,在此不再叙述。
134.零线识别过程结束之后,mcu控制继电器开关k-n断开,与零(火)线断开。其中,零线检测中的继电器开关k-n。开关断开后能保证被检测线与机壳之间彻底断开。被检测点有可能是火线,火线与机壳之间存在电气连接,元器件rs及c、d存在故障的可能短路,导致机壳带电。所以为保证尽可能的安全,设置开关k-n。在外机侧,若e为零线,在mcu控制下,闭合继电器开关k-5,将电源1接入通讯环路中。若f为零线,在mcu控制下,闭合继电器开关k-6,将电源2接入通讯环路中。
135.综上,本发明的方案的工作流程如下:内机开机上电

开关电源输出电压稳定之后开始正常工作

mcu控制进行零线检测

控制内机零火线通讯选择开关(k-3或k-4),同时,控制开关(k-1或k-2),开始内外机线序检测

外机开始上电

开关电源输出电压稳定之后开始正常工作

mcu工作检测电流方向从而判定内外机之间的线序

控制开关(k-5或k-6)选择零火线通讯电源

零火线通讯环路建立

尝试通讯

内外机线序调整完毕。以上,空调内外机间零火线线序调正工作结束,且仅在上电后进行唯一一次的零火线调正,可使空调室内机与市电、空调内外机之间的零火线的安装不需要进行区分,降低安装难度,消除零火线接反所导致的问题,提高安装效率。并且,使用独特的电路结构识别零火线,能够有效降低电气风险及漏电问题从而提升安全性能,还能够减少额外的器件使用成本低。
136.由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
137.采用本实施例的技术方案,通过在室内机侧设置零线检测电路和零线选择开关,在室内机上电后利用零线检测电路检测室内机零火线,并通过零线选择开关接通零线与零火线通讯模块;在室内机与室外机之间设置内外机线序检测模块,在室外机侧设置电流流向检测电路和零火线电源切换电路,在室内机零线与零火线通讯模块接通的情况下,控制电流流向检测电流启动,检测内外机零火线线序,根据检测结果通过零火线电源切换电路接通室外机侧的零火线通讯模块,消除零火线接反所导致的问题,提高安装效率。
138.综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
139.以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
再多了解一些

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