热泵热水器及其控制方法与流程

本发明涉及热水器领域，特别涉及一种热泵热水器及其控制方法。

背景技术：

热泵热水器，也称“空气源热泵热水器”。其可以将空气中的低温热量吸收进来，经过冷媒介质气化，然后通过压缩机压缩后升温增压，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温。

现有的热泵热水器一般使用线控器进行控制，由于热泵热水器的安装位置的限制，需要将信号线从线控器的布置位置延伸至热泵热水器的安装位置，由于用水位置和热泵热水器的安装位置可能距离较远，往往需要为了布置信号线进行预埋穿线孔或者在安装过程中打孔，导致因安装复杂影响了热泵热水器的推广利用。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的热泵热水器及其控制方法。

本发明一个进一步的目的是简化热泵热水器的安装过程。

本发明另一个进一步的目的是提高热泵热水器运行可靠性。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种热泵热水器的控制方法，包括：由热泵热水器的遥控器接收由用户输入的控制指令；遥控器以预设的无线数据发射方式向预先绑定的指令接收器发送控制指令，其中指令接收器邻近于作为遥控器控制目标的热泵热水器的主控板布置；由指令接收器解析控制指令并验证，将验证正确的控制指令以总线方式转发至热泵热水器的主控板，以供主控板执行控制指令对应的操作。

可选地，在主控板执行控制指令对应的操作之后，还包括：由主控板获取热泵热水器的执行反馈信号，发送给指令接收器，以供指令接收器向遥控器发送，报告控制结果。

可选地，由遥控器接收由用户输入的控制指令的步骤之前：遥控器获取开 机触发信号；由遥控器检测与指令接收器的绑定状态；若遥控器未进行绑定，则获取并保存待控制的热泵热水器的指令接收器的设备标识号，以实现绑定；若遥控器已完成绑定，建立与指令接收器的无线数据连接，并向指令接收器发送热泵热水器开机控制指令。

可选地，在向指令接收器发送热泵热水器开机控制指令的步骤之后还包括：指令接收器验证开机控制指令，并验证通过后，向主控板转发开机控制指令，以供主控板驱动热泵热水器开机；在热泵热水器开机后，主控板按照预设的通讯周期向指令接收器反馈热泵热水器的工作状态，以供指令接收器按照工作状态生成设备状态数据。

可选地，在指令接收器在第二预设时间内没有接收到主控板反馈的工作状态时，向遥控器发送故障提示信号。

可选地，在遥控器处于空闲状态时还包括：遥控器向指令接收器发送查询指令；由指令接收器解析查询指令并验证，并在验证通过后根据查询指令，向遥控器反馈设备状态数据。

可选地，在遥控器向指令接收器发送查询指令的步骤之后还包括：在接收到设备状态数据的情况下，输出设备状态数据；或者在第一预设时间内没有接收到设备状态数据的情况下，输出无线数据发射异常的提示信息。

可选地，在热泵热水器开机后持续第二预设时间未接收到指令接收器转发的控制指令时，由主控板按照预设工作模式或者上次开机运行的工作模式驱动热泵热水器工作。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种热泵热水器，具有用于加热水的热泵系统以及检测工作状态的检测装置，并且还包括：遥控器，具有人机交互接口，并配置成接收由用户输入的控制指令，并以预设的无线数据发射方式向预先绑定的指令接收器发送控制指令；指令接收器，邻近于热泵热水器的主控板布置，与遥控器通过无线通讯数据连接，并配置成：解析控制指令并验证，将验证正确的控制指令转发至热泵热水器的主控板；主控板，与指令接收器通过总线方式连接，并且与热泵系统和检测装置连接，并配置成驱动热泵系统执行控制指令对应的操作，并获取检测装置检测的工作状态。

可选地，主控板还包括：电源模块，从热泵系统的工作电源上取电，并向主控板供电；输入接口，与检测装置连接，并配置成获取检测装置检测得到的工作状态；输出接口，与热泵系统连接，并配置成向热泵系统提供控制信号；以及通信接口，通过总线连接指令接收器，并配置成与指令接收器进行数据通 信。

本发明的热泵热水器的控制方法，由热泵热水器的遥控器接收由用户输入的控制指令，遥控器以预设的无线数据发射方式向预先绑定的指令接收器发送控制指令，用户可以在距离热泵热水器较远的用水位置通过遥控器对热泵热水器发送控制指令。本发明的方法取代了传统热泵热水器利用线控器控制热水器的方法，无需在用水位置和热泵热水器之间布置控制线缆，降低了热泵热水器的安装难度。

进一步地，本发明的热泵热水器的控制方法，在主控板执行控制指令对应的操作之后，由主控板获取热泵热水器的执行反馈信号，发送给指令接收器，以供指令接收器向遥控器发送，报告控制结果。遥控器可以获取由指令接收器反馈的热泵热水器的执行指令情况，并能够及时向用户报告控制结果或者控制过程中出现的问题，提高了热泵热水器运行的可靠性。

更进一步地，遥控器可以每间隔一段时间向指令接收器发送查询指令，由指令接收器解析查询指令并验证，并在验证通过后根据查询指令，向遥控器反馈设备状态数据。遥控器可以获取由指令接收器反馈的热泵热水器的工作状态，能及时反映热泵热水器出现的异常，实现了对热泵热水器的实时监控，提高了热泵热水器运行的可靠性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的热泵热水器的示意框图；

图2是根据本发明另一个实施例的热泵热水器的主控板的示意框图；

图3是根据本发明另一个实施例的热泵热水器的主控板的电路原理图；

图4是根据本发明一个实施例的热泵热水器的控制方法的示意图；

图5是根据本发明另一个实施例的热泵热水器的控制方法的流程图；以及

图6是根据本发明另一个实施例的热泵热水器的控制方法的流程图。

具体实施方式

本发明首先提供了一种热泵热水器100，图1是根据本发明一个实施例的热泵热水器100的示意框图。本实施例的热泵热水器100具有用于加热水的热泵系统140以及检测工作状态的检测装置150，并且还包括遥控器110、指令接收器120以及主控板130。

在本实施例中，热泵系统140用于对冷水进行加热，热水器100将加热后的水通过水管输送至用水点。检测装置150包括布置于热泵系统140各个工作点的多个传感器，以用于检测热泵系统140的工作环境的室外温度、进水水温、加热水温、蒸发器温度等工作状态数据。

遥控器110具有人机交互接口，并配置成接收由用户输入的控制指令，并以预设的无线数据发射方式向预先绑定的指令接收器120发送控制指令。在本实施例中，人机交互接口可以包括屏幕以及按键，屏幕用于输出热泵热水器100的各项信息，包括工作状态信息、指令执行情况信息等。按键用于接收用户输入的控制指令。在一些可替代的实施例中，人机交互接口还可以为触摸显示屏或者其他任意可以实现人机交互功能的装置。遥控器110还包含无线数据发射模块，可以通过预设的无线数据发射方式向预先绑定的指令接收器120发送控制指令。在本实施例中，无线数据发射模块可以采用433m、zigbee等无线传输模块、也可以选用wi-fi等无线网络传输模块。利用遥控器110取代热泵系统中的线控器控制，从而解决热泵线控器使用中的局限性。

指令接收器120邻近于热泵热水器100的主控板130布置，与遥控器110通过无线通讯数据连接，并配置成：解析控制指令并验证，将验证正确的控制指令转发至热泵热水器100的主控板130。为了保证信号接收强度，指令接收器120可以布置于主控板130所在壳体的外部，或者与主控板130布置于同一壳体内并将其接收天线布置于壳体外部。

主控板130与指令接收器120通过总线方式连接，并且与热泵系统140和检测装置150连接，并配置成驱动热泵系统140执行控制指令对应的操作，例如开关机、设定加热温度等，并获取检测装置150检测的工作状态。在本实施例中，主控板130与指令接收器120可以通过半双工485总线的方式连接。

图2是根据本发明另一个实施例的热泵热水器100的主控板130的示意框图。主控板130包括：电源模块134、输入接口131、输出接口132以及通信接口133。电源模块134用于从热泵系统140的工作电源上取电，并向主控板130供电。输入接口131与检测装置150连接，并配置成获取检测装置150检测得到的工作状态。输出接口132与热泵系统140连接，并配置成向热泵系统 140提供控制信号。通信接口133通过总线连接指令接收器120，并配置成与指令接收器120进行数据通信。在本实施例中，主控板130与指令接收器120可以通过半双工485总线的方式连接。

图3是根据本发明另一个实施例的热泵热水器100的主控板130的电路原理图。在本实施例中，主控板130的逻辑功能可以由微处理器135进行实现。微处理器135的p00～p04端口作为多个与检测装置150相连接的输入接口131，p25、p26、p22端口作为多个与热泵系统140连接的输出接口132，以及rxd0、clk、txd0作为连接485通讯芯片136的接口，以实现与指令接收器120相连接的通信接口133的功能。微处理器135集成在主控板130上，并有一个稳定输入的电源模块134，在本实施例中，输入的电源电压为5v。当无线遥控器110控制失效，例如，电池没电、遥控器110损坏等。主控板130仍能判断系统的工作状态，如果正常，则执行到本次加热结束，否则，主控板130故障指示灯闪烁相应故障，并且立即停止加热。

本发明还提供了一种热泵热水器100的控制方法，本方法通过遥控器110对主控板130进行主动操控。图4是根据本发明一个实施例的热泵热水器100的控制方法的示意图，上述控制方法包括：

步骤s402，由热泵热水器100的遥控器110接收由用户输入的控制指令；用户由遥控器110上的人机交互接口输入控制指令，在本实施例中，人机交互接口可以包括屏幕以及按键，屏幕用于输出热泵热水器100的各项信息，包括工作状态信息、指令执行情况信息等。按键用于接收用户输入的控制指令。在一些可替代的实施例中，人机交互接口还可以为触摸显示屏或者其他任意可以实现人机交互功能的装置。在本实施例中，控制指令可以包括，设置加热温度、加热时间、以及加热模式等等。

步骤s404，遥控器110以预设的无线数据发射方式向预先绑定的指令接收器120发送控制指令，其中指令接收器120邻近于作为遥控器110控制目标的热泵热水器100的主控板130布置。遥控器110还包含无线数据发射模块，可以先将控制指令按照预先设定好的协议格式进行打包加密处理，再通过预设的无线数据发射方式向预先绑定的指令接收器120发送包含控制指令的信息数据包。在本实施例中，无线数据发射模块可以采用433m、zigbee等无线传输模块、也可以选用wi-fi等无线网络传输模块。利用遥控器110取代热泵系统中的线控器控制，从而解决热泵线控器使用中的局限性。

步骤s406，由指令接收器120解析控制指令并验证，将验证正确的控制指 令以总线方式转发至热泵热水器100的主控板130，以供主控板130执行控制指令对应的操作。当指令接收器120接收到遥控器110发送的信息数据包后，首先判读是否为发送给自身的数据包，如果是，则进一步通过预先设定的协议进行解析，使之还原为控制指令。然后验证控制指令是否正确，如果正确则将控制指令以总线方式转发至热泵热水器100的主控板130，主控板130接收到控制指令后执行相应操作。若验证控制指令为错误指令，则舍弃该控制指令。

在本实施例中优选地，在主控板130执行控制指令对应的操作之后，由主控板130获取热泵热水器100的执行反馈信号，发送给指令接收器120，以供指令接收器120向遥控器110发送，报告控制结果。遥控器110可以获取由指令接收器120反馈的热泵热水器的执行指令情况，并且遥控器110及时向用户报告控制结果或者控制过程中出现的问题，提高了热泵热水器100运行的可靠性。

在本控制方法中，遥控器110接收由用户输入的控制指令，并遥控器110以预设的无线数据发射方式向预先绑定的指令接收器120发送控制指令，指令接收器120解析控制指令并验证，将验证正确的控制指令以总线方式转发至热泵热水器100的主控板130，以供主控板130执行控制指令对应的操作。在主控板130执行控制指令对应的操作之后，由主控板130获取热泵热水器100的执行反馈信号，发送给指令接收器120，以供指令接收器120向遥控器110发送，报告控制结果。

图5是根据本发明另一个实施例的热泵热水器100的控制方法的流程图，本方法用于开启热泵热水器100，以及在热水器开启后利用指令接收器120接收主控板130反馈的热泵热水器100的工作状态信息，该控制方法包括：

步骤s502，遥控器110获取开机触发信号，开机触发信号可以通过用户对遥控器110的操作生成，也可以通过遥控器110预先设定的自动开机功能生成。

步骤s504，由遥控器110检测与指令接收器120的绑定状态，遥控器110可以通过检测自身是否已经存储有待控制的热泵热水器100的指令接收器120的设备标识号来确定是否与指令接收器120进行过绑定。

步骤s506，若遥控器110未进行绑定，例如在安装后的首次启动时，遥控器110可以获取并保存待控制的热泵热水器100的指令接收器120的设备标识号，以实现绑定。在本实施例中，可以通过向遥控器110输入热泵热水器100的指令接收器120的设备标识号进行设备绑定。

步骤s508，若遥控器110已完成绑定，建立与指令接收器120的无线数据 连接，并向指令接收器120发送热泵热水器100开机控制指令。开机控制指令按照预先设定好的协议格式进行打包加密处理，然后由遥控器110通过预设的无线数据发射方式的方式发送至指令接收器120。

步骤s510，指令接收器120验证开机控制指令，并验证通过后，向主控板130转发开机控制指令，以供主控板130驱动热泵热水器100开机。当指令接收器120接收到遥控器110发送的信息数据包后，首先判读是否为发送给自身的数据包，如果是则进一步通过预先设定的协议进行解析。然后验证开机控制指令是否正确，如果正确则将开机控制指令以总线方式转发至热泵热水器100的主控板130，主控板130接收到控制指令后执行开机操作。若验证控制指令为错误指令，则舍弃该控制指令。

步骤s512，在热泵热水器100开机后，主控板130按照预设的通讯周期向指令接收器120反馈热泵热水器100的工作状态，以供指令接收器120按照工作状态生成设备状态数据。在本实施例中，预设的通讯周期可以为500ms，工作状态可以包括热泵系统140目前的加热水温、热泵已经工作的时间等等，主控板130每隔500ms通过检测装置150检测热泵系统140的当前工作状态，并将其以数据的方式反馈给指令接收器120。

步骤s514，判断指令接收器120是否接收到主控板130反馈的工作状态。

步骤s520，若步骤s514的判断结果为是，指令接收器120按照工作状态生成设备状态数据并进行存储。在本实施例中，当次生成的设备状态数据可以替换上一次生成的设备状态数据，以实现对数据的更新。

步骤s516，若步骤s514的判断结果为否，判断在指令接收器120在第二预设时间内是否接收到主控板130反馈的工作状态。在本实施例中，第二预设时间可以为2min，在步骤s514中，若指令接收器120未立即收到主控板130的反馈信息时，可以延迟一定时间，并判断是否在2min内收到了主控板130的反馈信息。

步骤s518，若指令接收器120在第二预设时间内未接收到主控板130反馈的工作状态，则向遥控器110发送故障提示信号，故障提示信号可以通过遥控器的屏幕进行显示，也可以通过其他输出装置进行信号输出。

步骤s520，若指令接收器120在第二预设时间内接收到主控板130反馈的工作状态，则指令接收器120按照工作状态生成设备状态数据并进行存储。

在本控制方法中，遥控器110获取开机触发信号，检测与指令接收器120的绑定状态，并建立与指令接收器120的无线数据连接，向指令接收器120发 送热泵热水器100开机控制指令。指令接收器120验证开机控制指令，并验证通过后，向主控板130转发开机控制指令。主控板130接收指令接收器120的开机指令，并控制热泵热水器100开机。

在热泵热水器100开机后，主控板130按照预设的通讯周期向指令接收器120反馈热泵热水器100的工作状态。指令接收器120按照工作状态生成设备状态数据，若指令接收器120在第二预设时间内未接收到主控板130反馈的工作状态，则向遥控器110发送故障提示信号。

本实施例的方法还包含对热泵热水器100的智能控制，在热泵热水器100开机后持续第二预设时间未接收到指令接收器120转发的控制指令时，由主控板130按照预设工作模式或者上次开机运行的工作模式驱动热泵热水器100工作。本实施例的主控板130还具有记录每次用户操作的功能，在开机到达第二预设时间后，而用户未进行任何操作时，主控板130按照预设工作模式或者上次开机运行的工作模式驱动热泵热水器100工作，以使得热泵热水器100可以正常工作，提供热水。

图6是根据本发明另一个实施例的热泵热水器100的控制方法的流程图，本方法用于在遥控器110处于空闲状态时查询指令接收器120的设备状态数据，在本实施例中，若控器处于空闲状态，则每间隔3s向指令接收器120发送查询信息。其控制方法包括：

步骤s602，遥控器110向指令接收器120发送查询指令。可以先将查询指令按照预先设定好的协议格式进行打包加密处理，再通过预设的无线数据发射方式向指令接收器120发送包含查询指令的信息数据包。

步骤s604，由指令接收器120解析查询指令并验证，并在验证通过后根据查询指令，向遥控器110反馈设备状态数据。当指令接收器120接收到遥控器110发送的信息数据包后，首先判读是否为发送给自身的数据包，如果是则进一步通过预先设定的协议进行解析，使之还原为查询指令。然后验证查询指令是否正确，如果正确则将自身存储的设备状态数据反馈发送至遥控器110。若验证控制指令为错误指令，则舍弃该控制指令。

步骤s606，判断遥控器110在第一预设时间内是否收到设备状态数据。在本实施例中第一预设时间可以为1min。

步骤s608，在第一预设时间内没有接收到设备状态数据的情况下，输出无线数据发射异常的提示信息，提示信息可以通过遥控器的屏幕进行显示，也可以通过其他输出装置进行输出。

步骤s610，在接收到设备状态数据的情况下，输出设备状态数据。在本实施例中，遥控器110通过自身屏幕显示各项设备状态数据。

在本控制方法中，遥控器110向指令接收器120发送查询指令。指令接收器120解析查询指令并验证，并在验证通过后根据查询指令，向遥控器110反馈设备状态数据。遥控器110在第一预设时间内没有接收到设备状态数据的情况下，输出无线数据发射异常的提示信息，在接收到设备状态数据的情况下，输出设备状态数据。

本发明的热泵热水器100的控制方法，由热泵热水器100的遥控器110接收由用户输入的控制指令，遥控器110以预设的无线数据发射方式向预先绑定的指令接收器120发送控制指令，用户可以在距离热泵热水器100较远的用水位置通过遥控器110对热泵热水器100发送控制指令，降低了控制距离的限制。本发明的方法取代了传统热泵热水器利用线控器控制热水器的方法，无需在用水位置和热泵热水器100之间安装控制线缆，降低了热泵热水器的安装难度。

进一步地，本发明的热泵热水器的控制方法，在主控板130执行控制指令对应的操作之后，由主控板130获取热泵热水器100的执行反馈信号，发送给指令接收器120，以供指令接收器120向遥控器110发送，报告控制结果。遥控器110可以获取由指令接收器120反馈的热泵热水器的执行指令情况，并及时向用户报告控制结果或者控制过程中出现的问题，提高了热泵热水器100运行的可靠性。

更进一步地，遥控器110可以每间隔一段时间向指令接收器120发送查询指令；由指令接收器120解析查询指令并验证，并在验证通过后根据查询指令，向遥控器110反馈设备状态数据。遥控器110可以获取由指令接收器120反馈的热泵热水器100的工作状态，能及时反映热泵热水器100出现的异常，实现了对热泵热水器100的实时监控，提高了热泵热水器100运行的可靠性。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。