空调控制器、空调的制作方法

本实用新型涉及空调，尤其涉及一种高集成化的空调外机的控制器电路。

背景技术：

空调的室外机控制器是空调的一个重要元器件，目前空调的控制器中采用了多个cpu。以当前市场上现有的三相上出风多联外机控制器为例，主要有以下几种组成结构：

（1）当多联机的室外机为单风机单压缩机结构时，控制器包括滤波板、单风机控制单元、单压缩机控制单元和主控控制单元四块控制器板组成，然后采用三个cpu控制芯片来分别对单风机控制单元、单压缩机控制单元以及主控控制单元进行控制，另外再提供两组开关电源供电，每个控制单元接收其对应的cpu控制芯片的控制指令来对其控制的对象进行控制。其中，主控控制单元对应的cpu控制芯片为主cpu控制芯片，其他控制单元对应的cpu控制芯片为从控制芯片，主cpu控制芯片发出控制指令对控制控制单元进行控制，同时还要对各个从cpu控制芯片进行控制，然后各个从cpu控制芯片再根据主cpu控制芯片的指令来对风机或者压缩机进行控制。

（2）当多联机的室外机为双风机单压缩机结构时，控制器包括滤波板、两个风机控制单元、单压缩机控制单元以及一个主控控制单元，同时还搭配了四块cpu控制芯片进行主从模式协作来对各个控制单元进行控制，另外再提供两组开关电源供电。

（3）当多联机的室外机为双风机双压缩机结构时，如图1所示，控制器包括滤波板、两个风机控制单元、两个压缩机控制单元以及一个主控控制单元，同时还搭配了五块cpu控制芯片进行主从模式协作来对各个控制单元进行控制，另外再提供三组开关电源供电。

上述控制器结构使得cpu控制芯片和开关电源等存在冗余。因此不可避免地出现生产成本高、电路接线多、各器件之间相互交换存在冗余信息，以及故障率高等问题。

因此，如何设计一种集成度高、成本低的空调外机控制器，满足三相上出风多联外机等外机的控制器在满足制冷量、制热量需求的同时，可降低控制器电路的设计成本，减少接线，是业界亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术控制器的部件冗余的技术问题，本实用新型提出了一种空调控制器、空调。

本实用新型提出的空调控制器，包括用于控制空调运行工况的主控控制单元，用于控制对应的风机运行参数的至少一个风机控制单元，用于控制对应的压缩机运行参数的至少一个压缩机控制单元，以及对空调控制器进行供电的供电单元，还包括一个单芯片cpu，各控制单元接收单芯片cpu发出的控制指令执行相应的控制动作，并将对应的反馈信号反馈给所述单芯片cpu。

进一步，所述主控控制单元包括压力传感器控制电路、温度传感器电路以及阀门控制电路。

进一步，所述风机控制单元包括用于接收所述单芯片cpu的控制指令对风机频率进行控制的第一itm模块，对风机的电流进行采样并反馈给所述单芯片cpu的第一电流采样电路。

进一步，所述压缩机控制单元包括用于接收所述单芯片cpu的控制指令对压缩机频率进行控制的第二itm模块，对压缩机的电流进行采样并反馈给所述单芯片cpu的第二电流采样电路。

进一步，所述供电单元包括用于为所述空调的强电模块进行供电的滤波板，用于为所述空调的弱电模块进行供电的开关电源电路。

进一步，所述开关电源电路包括连接市电的整流模块，将整流后的交流电转换为直流电的变压器模块，将直流电进行输出的电压输出模块，以及对输出的直流电进行采样的采样模块，接收所述采样模块的采样信号对其他各模块进行控制的电源控制芯片。

在一个具体实施例中，所述风机及其风机控制单元分别设有两组，以及压缩机及其对应的压缩机控制单元分别设有两组。

本实用新型提出的空调，所述空调的室外机采用了上述技术方案所述的空调控制器。

在一个具体实施例中，所述空调为三相上出风多联机空调。

本发明将现有技术中的空调室外机的控制器的多个cpu结构简化为一个cpu结构，减少了通信冗余和硬件冗余，简化了接线结构，降低了设计成本，以三相上出风多联机室外机的控制器为例，可以减少该机型的室外机控制器的设计成本50%以上，同时，控制器的各个单元还可以裁剪、扩展和兼容，根据具体的空调的结构来选择安装或者不安装对应的电路器件。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型的现有技术之一的硬件拓扑图。

图2是本实用新型的控制器的硬件拓扑图。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施方式进行详细说明。

需要说明的是，尽管本实用新型可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本实用新型原理的示范性说明，而并非旨在将本实用新型限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

如图2所示，本实用新型的空调控制器包括主控控制单元、至少一个压缩机控制单元、至少一个风机控制单元、一个供电单元以及一个单芯片cpu，由单芯片cpu采用常规的分时调度任务模式来对各个控制单元进行控制，从而达到减少器件冗余，减少接线的目的。

其中主控控制单元用来控制空调运行工况，具体包括压力传感器控制电路、温度传感器电路以及阀门控制电路等。主控控制器单元通过接收单芯片cpu的控制指令，根据压力传感器电路、温度传感器电路所检测的压力值、温度值等来对具体的制冷工况或者制热工况时的阀门进行控制。

每个风机控制单元用来控制对应的风机的运行参数，一个风机控制单元对应控制一个风机，每个风机控制单元包括一个第一itm模块和一个第一电流采样电路，第一itm模块对风机频率等运行参数进行控制，第一电流采样电路对风机的电流进行采样，然后反馈给单芯片cpu，使得单芯片cpu根据反馈结果来下发对应的控制指令给第一itm模块。

压缩机控制单元用来控制对应的压缩机运行参数，一个压缩机控制单元对应一个压缩机，每一个压缩机控制单元包括一个第二itm模块和一个电流采样电路，用于接收所述单芯片cpu的控制指令对压缩机频率进行控制的第二itm模块，对压缩机的电流进行采样并反馈给所述单芯片cpu的第二电流采样电路。

供电单元包括一块滤波板和一个开关电源电路，其中滤波板为空调的强电模块进行供电，如为风机以及压缩机的功率模块进行供电，开关电源电路为空调的弱电模块进行供电，如为空调控制器的各个控制单元内的芯片供电。本实用新型由于减少了原来的多个cpu，顺应地也将原有的多个开关电源电路进行归一化设计，以图2的具体实施例为例，由于空调采用的是双压缩机、双风机的结构，因此该开关电源电路为风机控制单元、压缩机控制单元以及主控控制单元提供四路+15v电源，一路+5v回馈信号，来替换现有技术的三组两路输出+15v以及一路输出+5v的开关电源。

在一个实施例中，开关电源电路包括了连接市电的整流模块，将整流后的交流电转换为直流电的变压器模块，将直流电进行输出的电压输出模块，以及对输出的直流电进行采样的采样模块，接收采样模块的采样信号对其他各模块进行控制的电源控制芯片。

本实用新型的单芯片cpu可以采用单芯片单核cpu，也可以采用单芯片双核cpu，各个控制单元（风机控制单元、压缩机控制单元以及主控控制单元）接收单芯片cpu发出的控制指令执行相应的控制动作，并将对应的反馈信号反馈给单芯片cpu。

本实用新型将空调控制器中原有的多个cpu的结构改为单芯片cpu结构，简化了原有的硬件冗余以及通信信息冗余、竞争的问题。而单芯片cpu具体的控制方式则是现有的控制方式，并不是本实用新型的发明点。

在一个具体实施例中，将上述技术方案中的空调控制器应用在三相上出风多联机的室外机中，可以根据需要来采用对应数量的风机控制单元和压缩机控制单元，以224容量的三相上出风多联机为例，由于该容量的多联机仅有一个风机和一个压缩机，因此可以在控制器中仅保留一个风机控制单元和一个压缩机控制单元，以及一个主控控制单元，然后把其他风机控制单元和压缩机控制单元裁减掉，即不安装相应的电路元器件即可，可以节约生产成本，使控制器可以通用各个型号的空调。

在具体实施时，可以将压缩机控制单元、风机控制单元、以及单芯片cpu集成在一起形成第一控制器板上，开关电源电路则作为第二控制器板上。本领域内技术人员在研发过程中，可以将第一控制器板和第二控制器板以及滤波板集成一体化设计，或者是第一控制器板和第二控制器板进行集成一体化设计，然后滤波板单独开发。

本实用新型通过上述技术方案实现了单芯片高集成化通用型低成本的空调外机控制器，实现多控制器板集成化为一块控制器板，控制器的电路单元可以裁剪、扩展和兼容。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。