空调和电器系统的制作方法

专利检索2022-05-10  215



1.本公开涉及空调技术领域,特别是一种空调和电器系统。


背景技术:

2.目前一拖一轻商空调系统一般都是采用rs485总线来组网进行数据交互。为实现远程监控,需要额外在内机主板上增加一路通讯电路,然后外接网关,由网关把数据转换为常用的远程监控规约,例如modbus协议,其网络拓扑可以如图1所示。


技术实现要素:

3.本公开的一个目的在于提高空调系统的配置轻盈度和扩展便捷度。
4.根据本公开的一些实施例的一个方面,提出一种空调,包括:线控器;外机;和内机,包括主板和与主板信号连接的远程监控接口,其中,主板执行与远程监控设备的协议匹配的协议转换,远程监控接口被配置为在与转接模块连接的情况下与远程监控设备交互。
5.在一些实施例中,空调还包括:转接模块,包括以下至少一种:有线通讯收发电路,被配置为一端与远程监控接口连接,另一端与远程监控设备连接;或无线通讯收发电路,包括与远程监控接口相匹配的接口、无线信号协议转换单元和无线信号收发单元,被配置为一端与远程监控接口连接,另一端通过无线信号与远程监控设备交互。
6.在一些实施例中,主板被配置为:在转接模块包括有线通讯收发电路和无线通讯收发电路的情况下,在上电时触发无线通讯收发电路执行无线数据监控;若无线通讯收发电路未收到无线设备的会话请求,则触发有线通讯收发电路与远程监控设备交互;否则,通过无线通讯收发电路与远程监控设备交互。
7.在一些实施例中,空调还包括:总线网络,被配置为供线控器和内机接入;线控器被配置为作为上位机对总线上的多个下位机的通讯进行网络时序调度。
8.在一些实施例中,内机与外机间通过强电线路通讯;内机还包括内机强电数据转换单元,被配置为从与外机间的强电线路中提取数据;和将发送给外机的数据转换为强电信号并输入强电线路;外机还包括:外机强电信号转换单元,被配置为从与内机间的强电线路中提取数据;和将发送给内机的数据转换为强电信号并输入强电线路。
9.在一些实施例中,空调还包括:外机无线通讯单元,与外机连接,被配置为在通过强电线路的通讯故障的情况下,将发送给内机的数据通过无线信号发送;和接收内机通过内机无线通讯单元发送给外机的数据;内机无线通讯单元,与内机连接,被配置为在通过强电线路的通讯故障的情况下,将发送给外机的数据通过无线信号发送;和接收外机通过外机无线通讯单元发送给内机的数据。
10.在一些实施例中,空调还包括:线控器无线通讯单元,与线控器连接,被配置为在通过总线网络的通讯故障的情况下,将发送给内机的数据通过无线信号发送;和接收内机通过内机无线通讯单元发送给线控器的数据。
11.在一些实施例中,空调符合以下一项或多项:远程监控设备的协议包括modbus协
议;远程监控接口包括uart(universal asynchronous receiver/transmitter,通用异步收发传输器)接口;或有线通讯收发电路为rs485通讯电路。
12.这样的空调能够通过主板内置的协议转换设备,实现内置的远程监控数据协议转换操作,从而使得在扩展远程监控功能时转接模块无需执行协议转换,降低了扩展的难度、复杂度,提高了空调功能扩展、选配的便捷度。
13.根据本公开的一些实施例的一个方面,提出一种电器系统,包括:上文中提到的任意一种空调,其中,空调中包括总线网络;和一个或多个终端设备,终端设备包括副线控器、灯板、电动风口控制器、门禁联动开关、人体检测探测器、干触电联动设备中的一种或多种;其中,终端设备、空调的线控器和内机分别接入总线网络,空调的线控器作为上位机,对终端设备和内机进行时序调度。
14.在一些实施例中,电器系统还包括:远程监控设备,被配置为通过与空调的内机的交互,对空调进行远程查看和控制。
15.这样的电器系统中,以空调的线控器作为上位机,对包括空调内机在内的下位机设备进行通信调度,从而方便各类终端设备作为选配单元接入总线网络、被线控器集中调度,降低了扩展的难度、复杂度,提高了基于空调的智能电器功能扩展、选配的便捷度。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解,构成本公开的一部分,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。在附图中:
17.图1为相关技术中空调远程监控的示意图。
18.图2为本公开的空调的一些实施例的示意图。
19.图3为本公开的空调的另一些实施例的示意图。
20.图4a~4b为本公开的空调的又一些实施例的示意图。
21.图5为本公开的空调的再一些实施例的示意图。
22.图6为本公开的空调的另外一些实施例的示意图。
23.图7为本公开的电器系统的一些实施例的示意图。
24.图8为本公开的电器系统的另一些实施例的示意图。
具体实施方式
25.下面通过附图和实施例,对本公开的技术方案做进一步的详细描述。
26.发明人发现,由于远程监控的需求不是所有客户的需求,如图1中所示的结构,采用网关进行协议转换,造成整体成本和复杂度较高,不利于选择配置和推广应用。
27.本公开的空调的一些实施例的示意图如图1所示。内机与线控器和外机连接。内机主板21可以继承与远程监控设备的协议匹配的协议转换功能。在一些实施例中,远程监控设备的协议可以为modbus协议。在一些实施例中,可以在主板上增加协议转换芯片,数据经过该协议转换芯片,即完成了协议转换过程。主板21与远程监控接口22连接,在一些实施例中,远程监控接口22可以为连接uart电路的uart接口。后续当需要扩展远程监控功能时,可以通过连接转接模块的方式实现与远程监控设备的信号连接。在一些实施例中,选配的转接模块23可以为rs485通讯电路。
28.这样的空调能够通过主板内置的协议转换设备,实现内置的远程监控数据协议转换操作,从而使得在扩展远程监控功能时转接模块无需执行协议转换,降低了扩展的难度、复杂度,降低了转接模块的成本,提高了空调功能扩展、选配的便捷度,有利于转接模块选配的推广应用。
29.在一些实施例中,如图3所示,转接模块可以包括有线、无线两种。用户可以同时选配两种模块,也可以选配其中一种。
30.有线的转接模块31为有线通讯收发电路,其一端与远程监控接口连接,另一端与远程监控设备连接。在一些实施例中,有线通讯收发电路可以为rs485通讯电路。
31.无线的转接模块32即无线通讯收发电路,包括与远程监控接口相匹配的接口、无线信号协议转换单元和无线信号收发单元,其中,与远程监控接口相匹配的接口与内机上的远程监控接口连接,无线信号收发单元通过无线信号与远程监控设备交互。在一些实施例中,无线信号收发单元可以为多种模式,如wi

fi(wireless fidelity,无线保真)、nb

iot(narrow band internet of things,窄带物联网)、lora、蓝牙或zigbee等。
32.这样的空调把无线远程通讯的接口与有线远程通讯的接口进行硬件复用,从而在提高通信可靠性和灵活度的同时,避免为内机设备增加接口的负担,提高设备的轻盈度。
33.在一些实施例中,内机主板在转接模块包括有线通讯收发电路和无线通讯收发电路的情况下,在上电时触发无线通讯收发电路执行无线数据监控;若无线通讯收发电路未收到无线设备的会话请求,则触发有线通讯收发电路与远程监控设备交互;否则,通过无线通讯收发电路与远程监控设备交互。
34.这样的空调充分利用了无线、有线模块的上电默认状态,提高了监控连接建立的效率。
35.在一些实施例中,如图4a所示,空调的内机43与外机41之间不具备有线的弱电网络,通过强电线路承载通信信号;内机43与线控器42之间通过弱电网络连接。在一些实施例中,内机与外机间通过强电线路通讯;内机可以包括内机强电数据转换单元,能够从与外机间的强电线路中提取数据,并将发送给外机的数据转换为强电信号并输入强电线路。外机可以包括:外机强电信号转换单元,能够从与内机间的强电线路中提取数据,并将发送给内机的数据转换为强电信号并输入强电线路。
36.相关技术中,由于内外机之间的强电线l/n与通讯线a/b都是需要工程预埋的,且为了工程方便,所使用的线材很可能一致,内外机两端的线序无法一一对应起来。如果强电线l/n接入到了通讯端口上,那么会导致相应的控制器被烧毁。
37.本公开实施例中的空调,由于内机与外机涉及强电,内机与线控器仅涉及弱电,因此把整个空调系统网络划分为强电网络与弱电网络。强电网络采用零火线通讯等强电型通讯方式,弱电网络采用rs485/homebus等弱电型通讯方式。内机与外机之间不再有弱电线路,即使线序无法对应,接在对应的强电端子上也不会导致主板烧毁,而内机与线控器之间由于本来就是弱电网络,工程安装在线材选择方面会进行区分,因此也不会出现接错的问题,提高了安装过程的设备安全性,降低了安装难度。
38.在一些实施例中,如图4b所示,由于内外机之间采用的是如零火线通讯的强电型通讯方式,数据的传输更容易受到干扰,因此对内外机之间的通讯速率进行适当的降低,例如采用1200bps的波特率进行数据交互;把原有一帧便可以完成交互的数据拆分为固定长
度的多帧数据进行分时发送,降低干扰所造成的影响。对于内机与线控器网络,由于是弱电型通讯方式,把波特率提升,例如提升至57600bps,一方面能够提升数据交互的效率,另一方面能够同步把内外机之间的交互数据在弱电网络透传至线控器。在一些实施例中,内机强电数据转换单元还可以对由外机发送给线控器、线控器发送给外机的数据进行比特率转换,确保分别符合弱电网络、强电网络的通讯需求。
39.在一些实施例中,如图5所示,空调还包括供线控器51和内机(521、522、523)接入的总线网络。线控器51作为上位机对总线上作为下位机的多个内机的通讯进行网络时序调度。内机与各自对应的外机(531、532、533)连接,通过上文实施例中提到的方式完成线控器51与各个外机之间的信息转达。
40.这样的空调能够释放内机作为上位机的控制压力,在具备多个内机与外机组的网络中,能够实现采用线控器的集中控制,降低了控制负担,有利于机组的协调控制。
41.在一些实施例中,总线网络上的下位机除了空调内机,还可以根据需求选择配置,如主线控器、副线控器、灯板、电动风口等控制终端,以及门禁开关联动、人体检测、干触点联动等功能单元等。
42.相关技术中的一拖一轻商空调网络,内机、外机、线控器都在同一网络下,通常会以内机这个中间节点作为网络中的上位机,负责整个网络的通讯调度。当需要扩展功能时,需要将接口集成在内机主板上,这导致内机主板的尺寸增大,控制器整体成本上升,而且由于功能的增加不同步,涉及到了硬件的不断迭代升级以及新旧制品的兼容性问题。
43.本公开的上述实施例中空调,能够将各种终端设备作为选配模块独立设置,作为弱电终端网络上的节点直接接入机组网络。此类节点在网络中作为状态类设备存在,作为上位机的线控器只需要发起状态设备的会话请求,无需对设备信息进行解析。当网络中存在状态类设备时,可自行应答上位机的请求发出自身状态信息,由网络中需要解析此状态的节点获取并解析处理。这样的空调,其内机主板不再涉及硬件的迭代升级,只需要升级软件增加对应状态设备的解析即能够扩展对于新增终端设备的支持,有利于设备扩展。
44.在一些实施例中,如图6所示,线控器、内机和外机可以分别配置外接的无线通讯单元,分别与线控器、内机和外机配置的接口,如uart接口连接。在一些实施例中,无线通讯单元可以为空调的选配单元,当外机与内机通过强电线路的通讯故障或不便于埋线时,分别配置外机无线通讯单元631和内机无线通讯单元632。
45.外机无线通讯单元631与外机连接,将发送给内机的数据通过无线信号发送,接收内机通过内机无线通讯单元发送给外机的数据。
46.内机无线通讯单元632与内机连接,将发送给外机的数据通过无线信号发送,并接收外机通过外机无线通讯单元发送给内机的数据。
47.在一些实施例中,当内机与线控器之间的通讯故障时,可以选配内机无线通讯单元632与内机连接,将发送给线控器的数据通过无线信号发送,并接收线控器发送给内机的数据。进一步的,可以选配线控器无线通讯单元633,与线控器连接,将发送给内机的数据通过无线信号发送,并接收内机通过内机无线通讯单元发送给线控器的数据。在一些实施例中,线控器无线通讯单元633可以为与上文中内机无线通讯单元632、外机无线通讯单元631相同或相似的设备,包括与空调连接的uart接口、执行协议转换的数据处理设备(如主ic),以及无线模块(如rf电路);线控器无线通讯单元633也可以为如图3中的无线通讯收发电
路。
48.这样的空调能够在内机与线控器之间的线路出现老化、或者被老鼠咬破等导致出现断路等异常的情况下,提高故障排除的效率,降低故障排除的成本和困难度,提高空调的可靠度,同时解决了用户并不希望重新更换管路和线路的问题,提高了用户友好度。
49.另外,在内机、线控器、外机之间通过无线交互的方式也避免了老旧空调替换时涉及的线路改造问题,避免了布线难的问题,降低了设备更换的难度和成本,提高了更换效率。
50.本公开的一种电器系统如图7所示。电器系统中包括上文中提到的任意一种空调,空调包括线控器71、内机73以及外机。线控器71与一个或多个内机通过总线网络连接,其中,线控器作为上位机,内机作为下位机。电器系统中还包括一个或多个终端设备,包括副线控器、灯板、电动风口控制器、门禁联动开关、人体检测探测器、干触电联动设备中的一种或多种。各个终端设备作为下位机,接受线控器71的时序调度。
51.终端设备在总线网络中作为状态类设备存在,作为上位机的线控器只需要发起状态设备的会话请求,无需对设备信息进行解析。当网络中存在会话请求对应的状态类设备时,状态类设备自行应答上位机的请求并发出自身状态信息,由网络中需要解析此状态信息的节点获取并解析处理。
52.这样的电器系统能够依托于空调的网络和线控器进行通信、控制,且无需对空调的内机主板进行硬件的迭代升级,有利于电器系统的功能扩展,降低了扩展的难度、复杂度。另外,也提高了不同电器、终端的控制集成度,减少了需要安装的控制设备数量,降低使用复杂度。
53.在一些实施例中,电器系统还可以包括远程监控设备,能够通过与空调的内机的交互,对空调进行远程查看和控制,提高用户友好度。在另一些实施例中,远程监控设备还可以包括售后远程监控设备,便于电器系统中设备运行状态的实时监控,及时发现问题和解决问题,提高系统的可靠度。
54.在一些实施例中,在采用的有线的转接模块与远程监控设备之间的交互发生故障时,可以将有线的转接模块更换为如图6中所示的无线通讯模块,并在原有的与有线的转接模块匹配的远程监控设备端增加具备协议转换功能的无线模块,从而实现设备的快速适配,提高更换效率。
55.在一些实施例中,电器系统可以如图8中所示,以空调的线控器、内机和外机为中心,包括强电网络81、弱电网络82、远程监控网络83和无线备用网络84。
56.强电网络81能够支持空调内机、外机之间的电能供给和信息交互。
57.弱电网络82为总线连接网络,能够满足线控器与内机、以及以线控器为控制节点对其他终端设备的时序控制、其他终端设备的不同部分相互之间的交互等。
58.远程监控网络83包括与内机连接的转接模块和远程监控设备,以便于对空调系统的实时监控。
59.无线备用网络84包括与内机、外机和线控器分别连接的无线通讯单元,方便内机与线控器、内机与外机之间的交互,无需更新配置有线通讯线路,降低了部署、维修的难度和成本。
60.这样的电器网络,通过强弱电分离的方式把内机与外机、内机与线控器之间的通
讯网络分隔开来,可有效解决内外机强弱电线路接错导致烧板的问题,同时通过弱电网络的传输速率提升以及强电网络的数据透传,实现不同网络下通讯数据的监控需求;针对弱电网络的节点进行归类,以线控器为中心,划分为机组负载类设备和其他终端设备,提升了控制器的通用性,也节省了控制器整体成本;通过将协议转换和接口转换处理分离的方式提供高性价比的远程监控设施方案,降低了扩展难度;通过外扩无线模块的方式作为备用网络方案,快速解决老旧空调替换市场或者内外机线路异常等异常情况下,用户不希望重新更换管路、线路的难题;在远程监控网络方面,也可以通过两个无线模块进行协议转换的方式解决用户布线困难的难题。
61.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本公开技术方案的精神,其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。
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