一种空调器和交流电压检测方法

技术领域

本申请涉及空调控制领域，更具体地，涉及一种空调器和交流电压检测方法。

背景技术

在空调产品中，室外机控制器会使用两个芯片实现控制：主控MCU和驱动MCU。主控MCU与驱动MCU之间可以相互通讯，分别实现不同的功能。其中交流母线电压检测功能由驱动MCU进行，将检测结果以通讯方式告知主控MCU。在该类型设计方案中，为了实现低待机功耗，在空调接入交流电源但是没有接收到开机指令时，将驱动MCU一侧的电路电源断开，只有在接受到开机指令后，才会让驱动MCU一侧的电路电源打开。因此会导致在没有开机的情况下，将220V电源的产品误接入到380V电源时，主控MCU无法对交流电压进行检测，进而无法得知交流电源异常，长时间会导致相应的元器件受损，降低了室外机控制器的可靠性。

因此，如何提出一种可以在驱动MCU没有供电情况下，使主控MCU对交流电压进行准确检测的空调器，进而提高室外机控制器的可靠性，是目前有待解决的技术问题。

发明内容

本发明提出了一种空调器，用以解决现有技术中在驱动MCU没有供电情况下无法对交流电压进行检测的技术问题。

所述空调器包括：

冷媒循环回路，使冷媒在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通阀和减压器组成回路中进行循环；

压缩机，用于进行将低温低压冷媒气体压缩成高温高压冷媒气体并排至冷凝器的工作；

室外热交换器和室内热交换器，其中，一个为冷凝器进行工作，另一个为蒸发器进行工作；

室内机控制器，用于控制室内机，并将开关机指令发送到室外机控制器；

室外机控制器，用于控制室外机，包括可以相互通讯的主控MCU和驱动MCU，以及用于检测交流电压的交流电压检测模块，所述主控MCU直连供电电源的第一端，所述驱动MCU通过开关连接所述供电电源的第二端，所述交流电压检测模块的第一端接入交流电源的交流电压，所述交流电压检测模块的第二端连接在所述开关和所述供电电源的第二端之间，所述交流电压检测模块的第三端连接在所述主控MCU和所述供电电源的第一端之间，所述交流电压检测模块的第四端连接所述主控MCU，其中，所述开关是在所述主控MCU接收到开机指令时闭合的；

所述主控MCU被配置为，包括：

在所述空调器接入交流电源且未开机时，接收所述交流电压检测模块发送的第一电压检测信号；

若所述第一电压检测信号超出预设范围，输出故障信号并拒绝开机。

在本申请一些实施例中，所述控制器还被配置为：

若所述第一电压检测信号未超出所述预设范围，保持待机状态，并在接收到所述室内机控制器发送的开机指令时，闭合所述开关并启动所述空调器；

接收所述交流电压检测模块发送的第二电压检测信号，若所述第二电压检测信号超出所述预设范围，断开所述开关，停止所述空调器运行并输出故障信号。

在本申请一些实施例中，所述控制器还被配置为：

若所述第二电压检测信号未超出所述预设范围，保持所述空调器运行。

在本申请一些实施例中，所述开关还包括关联开关，所述关联开关连接在所述供电电源和室外机负载之间，所述开关和所述关联开关在动作时保持一致。

在本申请一些实施例中，所述交流电压检测模块具体为隔离运算放大器。

相应的，本发明还提出了一种交流电压检测方法，所述方法应用于包括冷媒循环回路、压缩机、室外热交换器、室内热交换器、室内机控制器和室外机控制器的空调器中，所述室外机控制器用于控制室外机，包括可以相互通讯的主控MCU和驱动MCU，以及用于检测交流电压的交流电压检测模块，所述主控MCU直连供电电源的第一端，所述驱动MCU通过开关连接所述供电电源的第二端，所述交流电压检测模块的第一端接入交流电源的交流电压，所述交流电压检测模块的第二端连接在所述开关和所述供电电源的第二端之间，所述交流电压检测模块的第三端连接在所述主控MCU和所述供电电源的第一端之间，所述交流电压检测模块的第四端连接所述主控MCU，其中，所述开关是在所述主控MCU接收到开机指令时闭合的，所述方法包括：

在所述空调器接入交流电源且未开机时，接收所述交流电压检测模块发送的第一电压检测信号；

若所述第一电压检测信号超出预设范围，输出故障信号并拒绝开机。

在本申请一些实施例中，在接收所述交流电压检测模块发送的第一电压检测信号之后，所述方法还包括：

若所述第一电压检测信号未超出所述预设范围，保持待机状态，并在接收到所述室内机控制器发送的开机指令时，闭合所述开关并启动所述空调器；

接收所述交流电压检测模块发送的第二电压检测信号，若所述第二电压检测信号超出所述预设范围，断开所述开关，停止所述空调器运行并输出故障信号。

在本申请一些实施例中，在接收所述交流电压检测模块发送的第二电压检测信号之后，所述方法还包括：

若所述第二电压检测信号未超出所述预设范围，保持所述空调器运行。

在本申请一些实施例中，所述开关还包括关联开关，所述关联开关连接在所述供电电源和室外机负载之间，所述开关和所述关联开关在动作时保持一致。

在本申请一些实施例中，所述交流电压检测模块具体为隔离运算放大器。

通过应用以上技术方案，空调器的主控MCU被配置为在所述空调器接入交流电源且未开机时，接收交流电压检测模块发送的第一电压检测信号；若所述第一电压检测信号超出预设范围，输出故障信号并拒绝开机，从而使空调器可以在待机状态下准确检测交流电压，并且，若所述第一电压检测信号未超出所述预设范围，保持待机状态，并在接收到所述室内机控制器发送的开机指令时，闭合所述开关并启动所述空调器；接收所述交流电压检测模块发送的第二电压检测信号，若所述第二电压检测信号超出所述预设范围，断开所述开关，停止所述空调器运行并输出故障信号，从而使空调器在工作状态下也可准确检测到交流电压，在不影响待机功耗的情况下，完善了交流电压检测，提高了室外机控制器的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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示出了实施方式的空调器的结构的概要的电路图。

图2示出了现有技术中室内机控制器和室外机控制器拓扑图。

图3示出了本发明实施例中室内机控制器和室外机控制器拓扑图。

图4示出了本发明实施例中交流电压检测流程示意图。

图5示出了本发明另一实施例中交流电压检测流程示意图。

标号说明

1：空调器；2：室外机；3：室内机；10：制冷剂回路；11：压缩机；12：四通阀；13：室外热交换器；

14：膨胀阀；16：室内热交换器；21：室外风扇；31：室内风扇；32：室内温度传感器；33：室内热交换器温度传感器；

63：垂直挡板；64，65：水平挡板

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请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。

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。

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。

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。

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。

图1中示出空调器1电路结构，该空调器1具备制冷剂回路10，通过使制冷剂回路10中的制冷剂循环，能够执行蒸气压缩式制冷循环。使用连接配管4连接于室内机3和室外机2，以形成供制冷剂循环的制冷剂回路10。制冷剂回路10中具备压缩机11、室外热交换器13、膨胀阀14、储液器15和室内热交换器16。其中，室内热交换器16和室外热交换器13，用作冷凝器或蒸发器来工作。压缩机11从吸入口吸入制冷剂，将在内部压缩后的制冷剂从排出口对室内热交换器16排出。压缩机11是进行基于逆变器的转速控制的容量可变的逆变器压缩机，四通阀12，在制热和制冷之间进行切换。

室外热交换器13具有用于使制冷剂经由储液器15在与压缩机11的吸入口之间流通的第一出入口，并且具有用于使制冷剂在与膨胀阀14之间流通的第二出入口。室外热交换器13使在连接于室外热交换器13的第二出入口与第一出入口之间的传热管(未图示)中流动的制冷剂与室外空气之间进行热交换。

膨胀阀14配置在室外热交换器13与室内热交换器16之间。膨胀阀14具有使在室外热交换器13与室内热交换器16之间流动的制冷剂膨胀而减压的功能。膨胀阀14构成为能够变更开度，通过减小开度，使得通过膨胀阀14的制冷剂的流路阻力增加，通过增大开度，使得通过膨胀阀14的制冷剂的流路阻力减。这样的膨胀阀14在制热运转中使从室内热交换器16朝向室外热交换器13流动的制冷剂膨胀而减压。此外，即使安装在制冷剂回路10中的其它器件的状态不变化，当膨胀阀14的开度变化时，在制冷剂回路10中流动的制冷剂的流量也会变化。

室内热交换器16具有用于使液体制冷剂在与膨胀阀14之间流通的第二出入口，并且，具有用于使气体制冷剂在与压缩机11的排出口之间流通的第一出入口。室内热交换器16使在连接于室内热交换器16的第二出入口与第一出入口之间的传热管中流动的制冷剂与室内空气之间进行热交换。

在室外热交换器13与压缩机11的吸入口之间配置有储液器15。在储液器15中，从室外热交换器13流向压缩机11的制冷剂被分离成气体制冷剂和液体制冷剂。并且，从储液器15向压缩机11的吸入口主要供给气体制冷剂。

室外机2还具备室外风扇21，该室外风扇21产生通过室外热交换器13的室外空气的气流，以促使在传热管中流动的制冷剂与室外空气的热交换。该室外风扇21由能够变更转速的室外风扇马达21A驱动。此外，室内机3具备室内风扇31，该室内风扇31产生通过室内热交换器16的室内空气的气流，以促进在传热管中流动的制冷剂与室内空气的热交换。该室内风扇31由能够变更转速的室内风扇马达31A驱动。

如图2所示，现有技术中室内机控制器和室外机控制器之间可以互相通讯，开关机指令由室内机控制器接收然后发送给室外机控制器。室外机控制器的主控MCU和驱动MCU进行电源隔离设计(主控MCU一侧电路和驱动MCU一侧电路分别供电)。为了降低空调的待机功耗，针对室外机控制器，在待机状态下通过控制K1和K2开关将驱动MCU一侧电路电源断开，而主控MCU一侧电路电源一直连接。由于电源和安全设计要求，交流电压检测部分需要由驱动MCU完成，然后通讯告知主控MCU。当室外机控制器接收到开机指令时，将K1和K2吸合，驱动MCU可以将交流电压检测结果通讯告知主控MCU。该控制方案虽然可以实现低待机功耗，但是无法在待机状态下识别出交流电压情况，如出现异常情况(例如电压过高)，可能导致室外机控制器损坏，产品无法使用，影响了用户体验。

为解决上述问题，本发明实施例提出了一种空调器，如图3所示，室外机控制器包括可以相互通讯的主控MCU和驱动MCU，以及用于检测交流电压的交流电压检测模块，所述主控MCU直连供电电源的第一端，所述驱动MCU通过开关K2连接所述供电电源的第二端，所述交流电压检测模块的第一端接入交流电源的交流电压，所述交流电压检测模块的第二端连接在开关K2和所述供电电源的第二端之间，所述交流电压检测模块的第三端连接在所述主控MCU和所述供电电源的第一端之间，所述交流电压检测模块的第四端连接所述主控MCU，其中，所述开关K2是在所述主控MCU接收到开机指令时闭合的，K2还包括关联开关K1，关联开关K1连接在所述供电电源和室外机负载(PFC+电机)之间，K1和K2在动作时保持一致。

交流电压检测模块可以为隔离运算放大器，将驱动MCU侧的电源和主控MCU侧的电源分别提供给隔离运算放大器，实现交流电压的检测。在驱动MCU一侧，检测交流电压，然后在放大器内部实现信号的隔离传输，再发送给主控MCU，在强弱电隔离的控制器上，实现弱电侧的MCU对强电侧电压的检测。

如图4所示，主控MCU进行交流电压检测时包括以下过程：

1)交流电压是否异常，若是，输出故障信号并拒绝开机；否则，保持待机。

整机上电且未开机时，接收交流电压检测模块发送的第一电压检测信号。

若所述第一电压检测信号超出预设范围，则交流电压异常，输出故障信号并拒绝开机；

若所述第一电压检测信号未超出所述预设范围，则交流电压正常，保持待机状态。

2)是否接收到开机指令，若是，吸合K1和K2，否则保持待机。

开机指令是所述室内机控制器发送的，若接收到开机指令，闭合吸合K1和K2，并启动空调器。

3)交流电压是否异常，若是，断开K1和K2，停止空调器运行并输出故障信号；否则，使空调器保持运行。

接收交流电压检测模块发送的第二电压检测信号。

若所述第二电压检测信号超出所述预设范围，则确定交流电压异常，断开K1和K2，停止空调器运行并输出故障信号。

若所述第二电压检测信号未超出所述预设范围，则确定交流电压正常，使空调器保持运行，同时持续检测交流电压。

通过应用以上技术方案，空调器的主控MCU被配置为在所述空调器接入交流电源且未开机时，接收交流电压检测模块发送的第一电压检测信号；若所述第一电压检测信号超出预设范围，输出故障信号并拒绝开机，从而使空调器可以在待机状态下准确检测交流电压，并且，若所述第一电压检测信号未超出所述预设范围，保持待机状态，并在接收到所述室内机控制器发送的开机指令时，闭合所述开关并启动所述空调器；接收所述交流电压检测模块发送的第二电压检测信号，若所述第二电压检测信号超出所述预设范围，断开所述开关，停止所述空调器运行并输出故障信号，从而使空调器在工作状态下也可准确检测到交流电压，进而提高了室外机控制器的可靠性。

与本申请实施例中的空调器相对应，本申请实施例还提出了一种交流电压检测方法，所述方法应用于包括冷媒循环回路、压缩机、室外热交换器、室内热交换器、室内机控制器和室外机控制器的空调器中，所述室外机控制器用于控制室外机，包括可以相互通讯的主控MCU和驱动MCU，以及用于检测交流电压的交流电压检测模块，所述主控MCU直连供电电源的第一端，所述驱动MCU通过开关连接所述供电电源的第二端，所述交流电压检测模块的第一端接入交流电源的交流电压，所述交流电压检测模块的第二端连接在所述开关和所述供电电源的第二端之间，所述交流电压检测模块的第三端连接在所述主控MCU和所述供电电源的第一端之间，所述交流电压检测模块的第四端连接所述主控MCU，其中，所述开关是在所述主控MCU接收到开机指令时闭合的，如图5所示，所述方法包括：

步骤S201，在空调器接入交流电源且未开机时，接收交流电压检测模块发送的第一电压检测信号。

本步骤中，当空调器上电接入交流电源，且主控MCU未接收到室内机控制器发送的开机指令时，交流电压检测模块会将检测交流电源，并将检测到的第一电压检测信号发送到主控MCU。

为了准确可靠的对交流电压进行检测，在本申请优选的实施例中，交流电压检测模块具体为隔离运算放大器，隔离运算放大器是一种特殊的测量放大电路，其输入、输出和电源电路之间没有直接电路耦合，及信号在传输过程中没有公共的接地端，如图3所示，隔离运算放大器在驱动MCU一侧，检测交流电压，然后在放大器内部实现信号的隔离传输，再发送给主控MCU。

需要说明的是，本领域技术人员也可根据实际情况选择其他类型的交流电压检测模块，这并不影响本申请的保护范围。

步骤S202，若所述第一电压检测信号超出预设范围，输出故障信号并拒绝开机。

具体的，若所述第一电压检测信号超出预设范围，则说明交流电压异常，输出故障信号并拒绝开机。

为了在空调器工作状态下可靠检测交流电压，在本申请优选的实施例中，在接收所述交流电压检测模块发送的第一电压检测信号之后，所述方法还包括：

若所述第一电压检测信号未超出所述预设范围，保持待机状态，并在接收到所述室内机控制器发送的开机指令时，闭合所述开关并启动所述空调器；

接收所述交流电压检测模块发送的第二电压检测信号，若所述第二电压检测信号超出所述预设范围，断开所述开关，停止所述空调器运行并输出故障信号。

具体的，若所述第一电压检测信号未超出所述预设范围，则说明交流电压正常，保持待机状态。

若接收到所述室内机控制器发送的开机指令，闭合所述开关并启动所述空调器。此时，交流电压检测模块继续对交流电压进行检测，并将检测的第二电压检测信号发送到主控MCU，若所述第二电压检测信号超出所述预设范围，则说明此时电源电压出现异常，断开所述开关，停止所述空调器运行并输出故障信号。

为了可靠对空调器进行控制，在本申请优选的实施例中，所述开关还包括关联开关，所述关联开关连接在所述供电电源和室外机负载之间，所述开关和所述关联开关在动作时保持一致。

具体的，在本申请具体的应用场景中，如图3所示，所述开关K2还包括关联开关K1，关联开关K1连接在所述供电电源和室外机负载(PFC+电机)之间，K1和K2在动作时保持一致。

为了在交流电压正常时使空调器正常运行，在本申请优选的实施例中，在接收所述交流电压检测模块发送的第二电压检测信号之后，所述方法还包括：

若所述第二电压检测信号未超出所述预设范围，保持所述空调器运行。

具体的，若所述第二电压检测信号未超出所述预设范围，则说明交流电压正常，保持所述空调器运行，并持续对交流电压进行检测。

通过应用以上技术方案，在包括冷媒循环回路、压缩机、室外热交换器、室内热交换器、室内机控制器和室外机控制器的空调器中，在所述空调器接入交流电源且未开机时，接收交流电压检测模块发送的第一电压检测信号；若所述第一电压检测信号超出预设范围，输出故障信号并拒绝开机，从而使空调器可以在待机状态下准确检测交流电压，并且，若所述第一电压检测信号未超出所述预设范围，保持待机状态，并在接收到所述室内机控制器发送的开机指令时，闭合所述开关并启动所述空调器；接收所述交流电压检测模块发送的第二电压检测信号，若所述第二电压检测信号超出所述预设范围，断开所述开关，停止所述空调器运行并输出故障信号，从而使空调器在工作状态下也可准确检测到交流电压，进而提高了室外机控制器的可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。