一种空调器及其控制方法与流程

本发明涉及领域空调设备领域，尤其涉及一种空调器及其控制方法。

背景技术：

通常，空调器系统的制冷或制热循环是通过内外机相互连接的制冷剂管道实现的。每个室内机与外机的连接通常有两根铜质制冷剂管道。而空调器内外机电源线的连接通常也是采用一根火线和一根零线。

另外，空调器室内机和室外机之间的通信方式主要有两种：一种是电流环通信，采用该通信方式，室内机与室外机的连接线包括电源火线，电源零线和信号线，它们必须对应相接；另一种是RS485通信，该通信方式中室内机与室外机的连接与电流环通信相似，不仅是电源线对要相应相接，485通信线对也要相应相接。上述两种通信方式，由于空调器室内外机连接结构复杂而带来连接不方便的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种空调器及其控制方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种空调器，包括：至少一个室内机和一个室外机，以及两根制冷剂管道，其中，

所述至少一个室内机中的每一个室内机包括：依次连接的室内机MCU、第一电力线载波通信装置、第一信号耦合电路和第一制冷系统；

所述第一电力线载波通信装置与所述室内机MCU连接，所述第一信号耦合电路通过电力线连接所述制冷剂管道；

所述室外机包括：依次连接的室外机MCU、第二电力线载波通信装置、第二信号耦合电路和第二制冷系统；

所述第二电力线载波通信装置与所述室外机MCU连接，所述第二信号耦合电路通过电力线连接所述制冷剂管道；

所述第一制冷系统与所述第二制冷系统通过制冷剂管道连接；

所述制冷剂管道与所述第一制冷系统和所述第二制冷系统绝缘连接，所述制冷剂管道的外表面设置有绝缘保护层，且制冷剂管道中传输的制冷剂不导电。

本发明的有益效果是：通过利用连接空调器室内外机的制冷剂管道作为电源线，以及采用电力线载波技术使得制冷剂管道同时作为室内外机通信信号的通信载体，制冷剂管道在实现制冷剂循环的同时，作为内外连接的电源线，也实现内外机通信信号的传输，减少室内外机的连接线，使得室内外机的连接更简单。

另外，通过在制冷剂管道与空调器室内外机的连接处绝缘连接，并在制冷剂管道的外表面设置绝缘保护层，从而可以确保空调器的内外机外壳不因复用制冷剂管道作为电源线而带电，安全性更高。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述所述制冷剂管道与所述第一制冷系统通过第一连接件连接，所述制冷剂管道与所述第二制冷系统通过第二连接件连接，其中，所述第一连接件和所述第二连接件采用绝缘材料。

进一步地，所述第一信号耦合电路包括：依次连接的第一信号耦合器、第一保护器和第一高通滤波器，其中，所述第一信号耦合器与所述第一电力载波通信装置连接，所述第一高通滤波器与所述电力线连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一信号耦合器将电力线高压和第一电力载波通信装置接口的低压实现隔离。第一保护器可以消除电力线上的干扰，提高通信装置的抗干扰能力，同时也可以避免电力线上偶然出现的尖峰或浪涌耦合到电力载波通信装置时引起电路被高压击穿的问题。第一高通滤波器可以将高压中的低频信号滤掉，采集和传输有用信号。

进一步地，所述第一电力载波通信装置包括：依次连接的第一接收器、第一控制器和第一发送器，其中，所述第一接收器与所述室内机MCU的信号输出端连接，所述第一发送器与所述第一信号耦合器连接。

进一步地，所述第一电力载波通信装置还包括：依次连接的第二接收器、所述第一控制器和第二发送器，其中，所述第二接收器与所述第一信号耦合器连接，所述第二发送器与所述室内机MCU的信号输入端连接。

进一步地，所述第一信号耦合器采用信号耦合变压器，所述第一保护器采用对接的两个稳压二极管，所述第一控制器采用半双工同步调制解调器。

进一步地，所述第二信号耦合电路包括：第二信号耦合器和第二高通滤波器，其中，所述第二接收器、所述第一控制器和所述第二发送器依次连接；所述第二信号耦合器与所述第二电力载波通信装置连接，所述第二高通滤波器与所述电力线连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：第二信号耦合器将电力线高压和第二电力载波通信装置接口的低压实现隔离。第二保护器可以消除电力线上的干扰，提高通信装置的抗干扰能力，同时也可以避免电力线上偶然出现的尖峰或浪涌耦合到电力载波通信装置时引起电路被高压击穿的问题。第二高通滤波器可以将高压中的低频信号滤掉，采集和传输有用信号。

进一步地，所述第二电力载波通信装置包括：依次连接的第三接收器、第二控制器和第三发送器，其中，所述第三接收器与所述第二信号耦合器连接，所述第三发送器与所述室外机MCU的信号输入端连接。

进一步地，所述第二信号耦合器采用信号耦合变压器，所述第二保护器采用对接的两个稳压二极管，所述第二控制器采用半双工同步调制解调器。

进一步地，所述第二电力载波通信装置还包括：第四接收器和第四发送器，其中，所述第四接收器、所述第二控制器和所述第四发送器依次连接；所述第四接收器与所述室外机MCU的信号输出端连接，所述第四发送器与所述第二信号耦合器连接。

进一步地，所述第二信号耦合器采用信号耦合变压器，所述第二控制器采用半双工同步调制解调器。

进一步地，所述至少一个室内机中的每一个室内机还包括：第一电源模块，所述室外机还包括：第二电源模块，其中，所述第一电源模块连接在所述室内机MCU和所述电力线之间；所述第二电源模块连接在所述室外机MCU和所述电力线之间。

进一步地，所述制冷剂管道至少包括第一制冷剂管道和第二制冷剂管道，所述电力线包括：火线L和零线N，其中，所述第一信号耦合电路(130)通过火线L连接至所述第一制冷剂管道，所述第二信号耦合电路(230)通过火线L连接至所述第一制冷剂管道；所述第一信号耦合电路(130)通过零线N连接至所述第二制冷剂管道，所述第二信号耦合电路(230)通过零线N连接至所述第二制冷剂管道；所述第一制冷剂管道和所述第二制冷剂管道为不同的制冷剂管道。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种空调器的控制方法，

所述空调器的室内机和室外机均包括信号耦合电路，所述室内机和室外机的信号耦合电路均通过电力线连接制冷剂管道，所述制冷剂管道与所述空调器的室内机和室外机的制冷系统绝缘连接，所述制冷剂管道的外表面设置有绝缘保护层，且所述制冷剂管道中传输的制冷剂不导电，所述控制方法包括：

室内机/室外机的MCU输出控制信号至本机的电力载波通信装置；

所述本机的电力载波通信装置将所述控制信号调制为高频载波信号，并将所述高频载波信号发送至本机的信号耦合电路；

所述本机的信号耦合电路将所述高频载波信号耦合到所述电力线进行传输，所述电力线将信号传输至所述制冷剂管道上；

室外机/室内机的信号耦合电路采集所述制冷剂管道上的信号，并将采集到的信号传输至本机的电力载波通信装置；

所述本机的电力载波通信装置解调成控制信号传输到本机的MCU。

本发明附加的方面的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，或通过本发明实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明施例提供的一种空调器的示意性结构框图；

图2为图1所示的一种空调器的第一信号耦合电路的示意性结构框图；

图3为图1所示的一种空调器的第一电力载波通信装置的示意性结构框图；

图4为图1所示的一种空调器的第一电力载波通信装置的另一示意性结构框图；

图5为图1所示的一种空调器的第二信号耦合电路的示意性结构框图；

图6为图1所示的一种空调器的第二电力载波通信装置的示意性结构框图；

图7为图1所示的一种空调器的第二电力载波通信装置的另一示意性结构框图；

图8为本发明另一实施例提供的一种空调器的示意性结构框图；

图9为本发明实施例提供的一种空调器的控制方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

电力载波通信(Power Line Communication，PLC)，是一种把载有信息的高频信号加载于电流，利用已有的配电网作为传输媒介进行数据传输和信息交换的一种技术。它利用已有的供电线作为信息传输的载体，避免新建通信网络。电力线作为数据传输通道具有成本低、速度快、连接方便等优点，已经得到越来越广泛的应用。电力载波通信是一个日益被看好的、将来可以随时使用的高速数字通信技术。

空调器室内机和室外机采用电力载波通信，可以使得室内外机的连接结构简单，连接方便，而且减少一根对接线，可降低成本。另外，利用连接空调器室内外机的制冷剂管道作为电源线，可以进一步降低成本。

如图1所示的一种空调器，包括：至少一个室内机10和一个室外机200，以及两根制冷剂管道。

至少一个室内机10中的每一个室内机100包括：依次连接的室内机MCU 110、第一电力载波通信装置120、第一信号耦合电路130和第一制冷系统140。室外机200包括：依次连接的室外机MCU 210、第二电力载波通信装置220、第二信号耦合电路230和第二制冷系统240。其中，每一个室内机100包括的第一耦合电路130通过电力线连接制冷剂管道，第二信号耦合电路230通过电力线连接制冷剂管道；第一制冷系统140与第二制冷系统240通过制冷剂管道连接。

制冷剂管道与第一制冷系统140和第二制冷系统240绝缘连接，制冷剂管道的外表面设置有绝缘保护层，且制冷剂管道中传输的制冷剂不导电，从而可以确保空调器的内外机外壳不因复用制冷剂管道作为电源线而带电，安全性更高。

制冷剂管道至少包括第一制冷剂管道和第二制冷剂管道，电力线包括火线L和零线N。其中，每一个室内机100的火线L与室外机200的火线L连接至同一制冷剂管道。每一个室内机100的零线N与室外机200的零线N连接至同一制冷剂管道，且火线L连接的制冷剂管道和零线N连接的制冷剂管道为不同的制冷剂管道。也就是说，第一信号耦合电路130通过火线L连接至第一制冷剂管道，第二信号耦合电路230通过火线L连接至第一制冷剂管道。第一信号耦合电路130通过零线N连接至第二制冷剂管道，第二信号耦合电路230通过零线N连接至第二制冷剂管道。第一制冷剂管道和第二制冷剂管道为不同的制冷剂管道。

需要说明的是，在该实施例中，制冷剂管道可以为两个，制冷剂管道可以采用导电材料制成，例如：可以是铜质的制冷剂管道，但本实施例并不仅限于此。

另外，如图1所示的空调器，每一个室内机100还可以包括第一电源模块150，室外机200还可以包括第二电源模块250。其中，第一电源模块150连接在室内机MCU 110和电力线之间，用于为室内机100供电。第二电源模块250连接在室外机MCU 210和电力线之间，用于为室外机供电。

具体的，在该实施例中，第一电力载波通信装置120接收室内机MCU110的信号输出端输出的控制信号，将该控制信号调制为高频载波信号，并将该高频载波信号发送至第一信号耦合电路130。第一信号耦合电路130将该高频载波信号耦合到作为电力线的制冷剂管道中。第二信号耦合电路230采集制冷剂管道中的信号，并将采集到的信号传输至第二电力载波通信装置220。第二电力载波通信装置220将第二信号耦合电路230采集的信号进行解调，得到控制信号，并将控制信号传输到室外机MCU 210的信号接收端，从而实现空调器室内外机的通信。

同理，第二电力载波通信装置220可以将接收的室外机MCU 210的信号输出端输出的控制信号调制为高频载波信号，并将该高频载波信号发送至第二信号耦合电路230。第二信号耦合电路230将该高频载波信号耦合到作为电力线的制冷剂管道中。第一信号耦合电路130采集制冷剂管道中的信号，并将采集到的信号传输至第一电力载波通信装置120。第一电力载波通信装置120将第一信号耦合电路130采集的信号进行解调，得到控制信号，并将控制信号传输到室内机MCU 110的信号接收端，从而实现空调器室内外机的通信。

上述实施例提供的一种空调器，通过利用连接空调器室内外机的制冷剂管道作为电源线，以及采用电力线载波技术使得制冷剂管道同时作为室内外机通信信号的通信载体，制冷剂管道在实现制冷剂循环的同时，作为内外连接的电源线，也实现内外机通信信号的传输，减少室内外机的连接线，使得室内外机的连接更简单。

具体的，在该实施例中，制冷剂管道与第一制冷系统(140)通过第一连接件连接，制冷剂管道与第二制冷系统(240)通过第二连接件连接。其中，第一连接件和第二连接件采用绝缘材料。例如：采用的绝缘材料可以包括：绝缘套管、绝缘纸、玻璃、陶瓷、云母等。

可选地，作为本发明的一个实施例，如图2所示，第一信号耦合电路130可以包括：依次连接的第一信号耦合器131、第一保护器132和第一高通滤波器133。其中，第一信号耦合器131与第一电力载波通信装置120连接，第一高通滤波器133与电力线连接。

具体的，在该实施例中，第一信号耦合器131可以为信号耦合变压器，即：高频变压器T，用于将电力线高压和第一电力载波通信装置120接口的低压实现隔离。第一保护器132包括两个稳压二极管，用于消除电力线上的干扰，提高通信装置的抗干扰能力，同时也可以避免电力线上偶然出现的尖峰或浪涌耦合到电力载波通信装置时引起电路被高压击穿的问题。第一高通滤波器133可以包括电阻R和电容C，用于将高压中的低频信号滤掉，采集和传输信号。

可选地，作为本发明的另一个实施例，如图3所示，第一电力载波通信装置120可以包括：依次连接的第一接收器121、第一控制器122和第一发送器123。其中，第一接收器121与室内机MCU 110的信号输出端连接，第一发送器123与第一信号耦合器131连接。

可选地，作为本发明的另一个实施例，如图4所示，第一电力载波通信装置120还可以包括：依次连接的第二接收器124、第一控制器122和第二发送器125。其中，第二接收器124与第一信号耦合器131连接，第二发送器125与室内机MCU 110的信号输入端连接。

具体的，在该实施例中，第一控制器122可以采用半双工同步调制解调器，例如：ST7536芯片，用于将室内机MCU 110信号输出端输出的控制信号调制为高频载波信号，同时还将第一耦合电路采集的信号解调为控制信号。

可选地，作为本发明的另一个实施例，如图5所示，第二信号耦合电路230可以包括：依次连接的第二信号耦合器231、第二保护器232和第二高通滤波器233。其中，第二信号耦合器231与第二电力载波通信装置220连接，第二高通滤波器233与电力线连接。

具体的，在该实施例中，第二信号耦合器231、第二保护器232和第二高通滤波器233包括的电子元器件及其能够实现的功能分别与第一信号耦合器131、第一保护器132和第一高通滤波器133相类似，为了描述的简洁，在此不再赘述。

可选地，作为本发明的另一个实施例，如图6所示，第二电力载波通信装置220可以包括：依次连接的第三接收器221、第二控制器222和第三发送器223。其中，第三接收器221与第二信号耦合器231连接，第三发送器223与室外机MCU 210的信号输入端连接。

具体的，在该实施例中，第二控制器222包括的电子元器件及其能够实现的功能与第一控制器122类似，为了描述的简洁，在此不再赘述。

可选地，作为本发明的另一个实施例，如图7所示，第二电力载波通信装置220还可以包括：依次连接的第四接收器224、第二控制器222和第四发送器225。其中，第四接收器224与室外机MCU 210的信号输出端连接，第四发送器225与第二信号耦合器231连接。

上文结合图1至图7对本发明提供的一种空调器进行了详细的描述，下面以“一拖一”的空调器为例，并结合图8对本发明提供的一种空调器进行详细的描述。

如图8所示的一种空调器，包括：室内机100和室外机200，以及两根铜质的制冷剂管道，分别为第一制冷剂管道和第二制冷剂管道。其中，

室内机100包括：依次连接的室内机MCU 110、第一电力载波通信装置120、第一信号耦合电路130和第一制冷系统140，以及第一电源模块150。室外机200包括：依次连接的室外机MCU 210、第二电力载波通信装置220、第二信号耦合电路230和第二制冷系统240，以及第二电源模块250。

其中，第一耦合电路130通过电力线连接制冷剂管道，第一电源模块150连接在室内机MCU 110和电力线之间。第二信号耦合电路230通过电力线连接制冷剂管道，第二电源模块250连接在室外机MCU 210和电力线之间。第一制冷系统140与第二制冷系统240通过两根铜质的制冷剂管道连接。制冷剂管道与第一制冷系统140和第二制冷系统240绝缘连接，制冷剂管道的外表面设置有绝缘保护层，且制冷剂管道中传输的制冷剂不导电。

具体的，在该实施例中，制冷剂管道与第一制冷系统(140)通过第一连接件连接，制冷剂管道与第二制冷系统(240)通过第二连接件连接。其中，第一连接件和第二连接件采用绝缘材料。

第一信号耦合电路130可以包括：依次连接的第一信号耦合器131、第一保护器132和第一高通滤波器133。第一电力载波通信装置120可以包括：第一接收器121、第一控制器122和第一发送器123，以及第二接收器124和第二发送器125。

其中，第一接收器121、第一发送器123、第二接收器124和第二发送器125分别与第一控制器122连接。且第一接收器121与室内机MCU 110的信号输出端连接，第一发送器123与第一信号耦合器131连接，第二接收器124与第一信号耦合器131连接，第二发送器125与室内机MCU 110的信号输入端连接，第一高通滤波器133与电力线连接。

第二信号耦合电路230可以包括：依次连接的第二信号耦合器231、第二保护器232和第二高通滤波器233。第二电力载波通信装置220可以包括：第三接收器221、第二控制器222和第三发送器223，以及第四接收器224和第四发送器225。

其中，第三接收器221、第三发送器223、第四接收器224和第四发送器225分别与第二控制器222连接。且第三接收器221与第二信号耦合器231连接，第三发送器223与室外机MCU 210的信号输入端连接，第四接收器224与室外机MCU210的信号输出端连接，第四发送器225与第二信号耦合器231连接，第二高通滤波器233与电力线连接。

具体的，第一信号耦合电路130包括的第一高通滤波器133通过火线L连接至第一制冷剂管道，第二信号耦合电路230包括的第二高通滤波器233通过火线L连接至第一制冷剂管道。第一信号耦合电路130包括的第一高通滤波器133通过零线N连接至第二制冷剂管道，第二信号耦合电路230包括的第二高通滤波器233通过零线N连接至第二制冷剂管道。

在该实施例中，第一电力载波通信装置120包括的第一接收器121接收室内机MCU 110的信号输出端输出的控制信号，第一控制器122将该控制信号调制为高频载波信号，第一发送器123将该高频载波信号发送至第一信号耦合电路130包括的第一信号耦合器131。第一信号耦合器131将该高频载波信号耦合，并通过第一高通滤波器133将高压中的低频信号滤掉，采集信号，并将采集的信号传输到作为电力线的制冷剂管道中。

第二信号耦合电路230包括的第二高通滤波器233采集制冷剂管道中的信号，并将采集到的信号通过第二信号耦合器231传输至第二电力载波通信装置220包括的第三接收器221。第二控制器222将第二信号耦合电路230采集的信号进行解调，得到控制信号，第三发送器223将控制信号传输到室外机MCU 210的信号接收端，从而实现空调器室内外机的通信。

同理，第二电力载波通信装置220包括的第四接收器224接收室外机MCU 210的信号输出端输出的控制信号，第二控制器222将该控制信号调制为高频载波信号，第四发送器225将该高频载波信号发送至第二信号耦合电路230包括的第二信号耦合器231。第二信号耦合器231将该高频载波信号耦合，并通过第二高通滤波器233将高压中的低频信号滤掉，采集信号，并将采集的信号传输到作为电力线的制冷剂管道中。

第一信号耦合电路130包括的第一高通滤波器133采集制冷剂管道中的信号，并将采集到的信号通过第一信号耦合器131传输至第一电力载波通信装置120包括的第二接收器124。第一控制器122将第一信号耦合电路130采集的信号进行解调，得到控制信号，第二发送器124将控制信号传输到室内机MCU 110的信号接收端，从而实现空调器室内外机的通信。

上述实施例提供的一种空调器，通过利用连接空调器室内外机的制冷剂管道作为电源线，以及采用电力线载波技术使得制冷剂管道同时作为室内外机通信信号的通信载体，制冷剂管道在实现制冷剂循环的同时，作为内外连接的电源线，也实现内外机通信信号的传输，减少室内外机的连接线，使得室内外机的连接更简单。

本发明还提供一种空调器的控制方法。空调器可以为上文中各实施例中描述的空调器。空调器的室内机和室外机均包括信号耦合电路，室内机和室外机的信号耦合电路均通过电力线连接制冷剂管道，制冷剂管道与空调器的室内机和室外机的制冷系统均绝缘连接，制冷剂管道的外表面设置有绝缘保护层，且制冷剂管道中传输的制冷剂不导电。该空调器包括的各个部件之间的具体连接关系与上文实施例中描述的一致，为了描述的简洁，在此不再赘述。

如图9所示，该控制方法包括：

110，室内机/室外机的MCU输出控制信号至本机的电力载波通信装置。

120，本机的电力载波通信装置将控制信号调制为高频载波信号，并将高频载波信号发送至本机的信号耦合电路。

130，本机的信号耦合电路将高频载波信号耦合到电力线进行传输，电力线将信号传输至制冷剂管道上。

140，室外机/室内机的信号耦合电路采集制冷剂管道上的信号，并将采集到的信号传输至本机的电力载波通信装置。

150、本机的电力载波通信装置解调成控制信号传输到本机的MCU。

具体的，在该实施例中，通过在制冷剂管道与空调器室内外机的连接处以及制冷剂管道的外表面均设置有绝缘保护层，从而可以确保空调器的内外机外壳不因复用制冷剂管道作为电源线而带电，安全性更高。

需要说明的是，在该实施例中，制冷剂管道可以为两个，制冷剂管道可以采用导电材料制成，例如：可以是铜质的制冷剂管道，但本实施例并不仅限于此。

具体的，在该实施例中，同属于空调器的室内机的记为：第一电力载波通信装置、第一MCU和第一信号耦合电路；同属于空调器的室外机的记为：第二电力载波通信装置、第二MCU和第二信号耦合电路。

第一MCU的信号输出端输出控制信号至第一电力载波通信装置，第一电力载波通信装置将接收的第一MCU输出的控制信号调制为高频载波信号，并将高频载波信号发送至第一信号耦合电路，第一信号耦合电路将高频载波信号耦合到电力线进行传输，电力线将信号传输至制冷剂管道上。第二信号耦合电路则将采集的制冷剂管道上的信号传输至第二电力载波通信装置，第二电力载波通信装置将其解调成控制信号传输到第二MCU的信号接收端。

类似的，第二MCU的信号输出端输出的控制信号也可以根据上述过程传输至第一MCU的信号接收端，为了描述的简洁，在此不再赘述。

上述实施例提供的一种空调器的控制方法，通过利用连接空调器室内外机的制冷剂管道作为电源线，以及采用电力线载波技术使得制冷剂管道同时作为室内外机通信信号的通信载体，制冷剂管道在实现制冷剂循环的同时，作为内外连接的电源线，也实现内外机通信信号的传输，减少室内外机的连接线，使得室内外机的连接更简单。

应理解，在该实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。