技术领域 ：

本发明涉及一种家用中央空调分体机的控制系 统。

背景技术 - 一种家用中央空调分体机系统 （HVAC系统）， 包括内机和外机， 内机和外 机通过数据线连接， 内机和外机的通信距离在 25米以上， 它将压缩机、 蒸发 器、 节流装置、轴流风扇安装在一个外机里面， 冷凝器和离心式鼓风机安装在 内机，为了控制稳定，内机和外机各自带有独 立的控制器并通过通信总线连接， 即内机控制器和外机控制器， 其控制结构如图 1所示， 内机控制器包括内机微 处理器， 外机控制器包括外机微处理器， 内机控制器控制离心式鼓风机电机； 外机控制器控制压缩机电机、 轴流风扇电机， 恒温器 THERMOSTAT与内机控制 器建立通信。如图 2所示， 一些内机控制器还控制一台燃气引风机机电机 ， 燃 气引风机机电机、 轴流风扇电机一般为交流电机。

近几年， 随着电器领域竞争日趋激烈， 对产品技术要求不断提高， 如要求 产品节能环保、 可控性智能化程度高、 开发周期短、 噪音小等。 作为核心部件 ——电机， 无疑成为解决上述技术问题的关键部件，传统 的家用中央空调里面 的离心式鼓风机电机、 压缩机电机采用单相交流电机 PSC, 单相交流电机， 效 率低， 比较耗能、 噪音也大， 可控性智能程度低。

随着电机技术的发展， 出现了永磁同步电机， 该种电机必须带有电机控制 器， 利用电机控制器实现电流的电子换向的目的， 所以行业里也有人简称 ECM 电机 (electronically commutated motor), 永磁同步电机具有节會 ^环保、 可 靠性和可控性都比较高、 噪音小、 容易实现智能化等特点， 可以解决交流电机 的不足， 因此， 现有的家用中央空调里面的的离心式鼓风机电 机、压缩机电机 已经有采用永磁同步电机， 每台永磁同步电机带有独立的电机控制器， 每个电 机控制器都包括独立的电源部分、 微处理器、 逆变单元和转子位置检测单元， 如图 3所示，内机微处理器和外机微处理器通过电� �控制接口单元与电机控制 器连接， 图 3中轴流风扇电机、燃气引风机机电机是交流� �机， 没有配置电机 控制器， 现有的技术方案中， 离心式鼓风机电机、压缩机电机均带有独立的 电机控制器， 每个电机控制器都设置电源部分、微处理器、 逆变电路和电机运 行参数检测单元， 因此导致整个控制部分电路重叠配置， 结构复杂， 也不能充 分利用内机控制器和外机控制器里面的硬件和 软件资源，势必造成产品成本的 大大增加和资源的浪费。另外， 电机控制器由于布局空间有限， 散热成为较为 棘手的问题。

发明内容 ：

本发明的一个目的是提供一种家用中央空调分 体机的控制系统，它采用无 电机控制器的永磁同步电机，将永磁同步电机 的逆变单元和转子位置检测单元 集成在内机控制器、 外机控制器里面， 利用内机微处理器、 外机微处理器、 逆 变单元、转子位置检测单元的配合控制无电机 控制器的永磁同步电机，删除重 叠的电路配置， 简化电路结构， 大大降低产品成本， 减少资源浪费。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的 ：

一种家用中央空调分体机的控制系统， 包括内机控制器、外机控制器、 离 心式鼓风机电机、压缩机电机、轴流风扇电机 ， 其中内机控制器包括内机微处 理器、传感器、第一电机控制接口单元和第一 电源部分， 第一电源部分为内机 控制器的各部分电路供电，传感器将检测信号 通过信号处理电路送到内机微处 理器，外机控制器包括外机微处理器、第二电 机控制接口单元和第二电源部分， 第二电源部分为外机控制器的各部分电路供电 ，外机微处理器通过第二电机控 制接口单元控制压缩机电机和轴流风扇电机， 内机微处理器通过第一电机控制 接口单元控制离心式鼓风机电机， 离心式鼓风机电机、压缩机电机、轴流风扇 电机中至少一台电机为无电机控制器的永磁同 步电机， 第一电机控制接口单 元、第二电机控制接口单元中至少包括 1个逆变单元和 1个转子位置检测单元， 内机微处理器或者外机微处理器通过逆变单元 驱动无电机控制器的永磁同步 电机，转子位置检测单元将无电机控制器的永 磁同步电机的转子位置信号送到 内机微处理器或者外机微处理器。

上述所述的离心式鼓风机电机为无电机控制器 的永磁同步电机， 压缩机电 机、 轴流风扇电机为交流电机。

上述所述的压缩机电机为无电机控制器的永磁 同步电机， 离心式鼓风机、 轴流风扇电机为交流电机。

上述所述的轴流风扇电机为无电机控制器的永 磁同步电机， 压缩机电机、 离心式鼓风机为交流电机。

上述所述的离心式鼓风机电机、压缩机电机为 无电机控制器的永磁同步电 机， 轴流风扇电机为交流电机。

上述所述的离心式鼓风机电机、轴流风扇电机 为无电机控制器的永磁同步 电机， 压缩机电机为交流电机。

上述所述的压缩机电机、 轴流风扇电机为无电机控制器的永磁同步电机 ， 离心式鼓风机电机为交流电机。

上述所述的离心式鼓风机电机、 轴流风扇电机、 压缩机电机均为无电机 控制器的永磁同步电机。

上述所述的内机微处理器还连接一台燃气引风 机电机， 燃气引风机电机 上述所述的转子位置检测单元为相电流检测电 路。

上述所述的第一电机控制接口单元、第二电机 控制接口单元中还包括至少 一路继电器及其驱动电路，内机微处理器或者 外机微处理器通过继电器及其驱 动电路连接交流电机。

本发明与现有技术相比具有如下优点：1 )内机控制器包括内机微处理器、 传感器、第一电机控制接口单元和第一电源部 分， 外机控制器包括外机微处理 器、第二电机控制接口单元和第二电源部分， 外机微处理器通过第二电机控制 接口单元控制压缩机电机和轴流风扇电机，内 机微处理器通过第一电机控制接 口单元控制离心式鼓风机电机， 离心式鼓风机电机、压缩机电机、轴流风扇电 机中至少一台电机为无电机控制器的永磁同步 电机， 第一电机控制接口单元、 第二电机控制接口单元中至少包括 1个逆变单元和 1个转子位置检测单元，内 机微处理器或者外机微处理器通过逆变单元驱 动无电机控制器的永磁同步电 机，转子位置检测单元将无电机控制器的永磁 同步电机的转子位置信号送到内 机微处理器或者外机微处理器，省略原来每个 电机控制器独立配置电源和微处 理器的设置， 简化电路结构，将永磁同步电机的逆变单元和 转子位置检测单元 集成在内机控制器、 外机控制器里面， 利用内机微处理器、 外机微处理器和逆 变单元、转子位置检测单元的配合控制无电机 控制器的永磁同步电机，删除重 叠的电路配置， 利用内机微处理器、外机微处理器代替原来电 机控制器的微处 理器， 简化电路结构， 大大降低产品成本， 减少资源浪费， 内机控制器或者外 机控制器的散热条件较好， 解决原来电机控制器散热差导致控制不稳定问 题；

2 ) 离心式鼓风机电机、 压缩机电机、 轴流风扇电机中至少两台电机为无电机 控制器的永磁同步电机， 或者三台都是采用无电机控制器的永磁同步电 机， 可 以增加节能的效果， 电路结构也简单， 制造成本低， 可以很好满足客户需求； 3 ) 转子位置检测单元为相电流检测电路， 利用相电流可以计算到转子的位置 并可以通过矢量控制， 使电路及连接更加简单可靠， 节省成本。 4) 内机控制 器还连接一台燃气引风机电机， 燃气引风机电机无电机控制器的永磁同步电 机， 可以增加节能的效果， 电路结构也简单， 制造成本低， 可以很好满足客户 需求。

附图说明：

图 1 是传统的家用中央空调分体机的控制系统的一 种原理示意图。

图 2 是传统的家用中央空调分体机的控制系统的另 一种原理示意图。 图 3 是图 2对应的具体的电路方框图。

图 4是本发明的电路方框图。

图 5是图 4的第一种具体实施结构图。

图 6是本发明的逆变单元和转子位置检测单元的� �路图。

图 7的图 4第二种具体实施结构图；

图 8是图 4的第三种具体实施结构图；

图 9是图 4的第四种具体实施结构图；

图 10是图 4的第五种具体实施结构图；

图 11是图 4的第六种具体实施结构图；

图 12是图 4的第七种具体实施结构图；

图 13是图 4的第八种具体实施结构图；

图 14是图 4的第九种具体实施结构图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进 一步详细的描述。

实施例一： 图 4、 图 5所示， 一种家用中央空调分体机的控制系统， 包括 内机控制器、 外机控制器、 离心式鼓风机电机、 压缩机电机、 轴流风扇电机， 其中内机控制器包括内机微处理器、 内部传感器、 外部传感器、 储存器、 信号 处理电路、用户接口、第一电机控制接口单元 和第一电源部分， 第一电源部分 为内机控制器的各部分电路供电， 内部传感器、外部传感器将检测信号通过信 号处理电路送到内机微处理器， 恒温器 THERMOSTAT通过用户接口与内机微处 理器建立通信， 外机控制器包括外机微处理器、第二电机控制 接口单元和第二 电源部分，第二电源部分为外机控制器的各部 分电路供电， 外机微处理器通过 第二电机控制接口单元控制压缩机电机和轴流 风扇电机，内机微处理器通过第 一电机控制接口单元控制离心式鼓风机电机， 离心式鼓风机电机为无电机控制 器的永磁同步电机，压缩机电机和轴流风扇电 机为交流电机，第一电机控制接 口单元包括逆变单元和转子位置检测单元，内 机微处理器通过逆变单元驱动无 电机控制器的永磁同步电机，转子位置检测单 元将无电机控制器的永磁同步电 机的转子位置信号送到内机微处理器，第二电 机控制接口单元包括 2路的继电 器及其驱动电路，外机微处理器通过 2路的继电器及其驱动电路控制压缩机电 机和轴流风扇电机。

如图 6所示，本发明的无电机控制器的永磁同步电� �是由内机微处理器控 制， 转子位置检测单元为相电流检测单元， 相电流检测单元主要包括电阻 R20 和 A/D转换，采用无位置传感器的矢量控制的方式 ， 只检测电机绕组的相电流 并计算出转子位置， 利用逆变电路 （INVERTER)的多个 IGBT开关 Ql、 Q2、 Q3、 Q4、 Q5、 Q6来控制电机绕组电流， 电路结构简单， 测量信号少， 连接简单， 电机控制接口单元包括 1路的继电器及其驱动电路，内机微处理器通� � 1路的 继电器及其驱动电路控制离心式鼓风机电机， 第二电机控制接口单元包括 1 路的继电器及其驱动电路、 1个逆变单元和 1个转子位置检测单元， 外机微处 理器通过 1路的继电器及其驱动电路控制轴流风扇电机� �外机微处理器通过逆 变单元驱动压缩机电机，转子位置检测单元将 压缩机电机的转子位置信号送到 外机微处理器。

实施例三： 图 8所示， 与实施例二的不同点在于： 轴流风扇电机采用无电 机控制器的永磁同步电机， 压缩机电机、 离心式鼓风机电机为交流电机， 第一 电机控制接口单元包括 1路的继电器及其驱动电路，内机微处理器通� � 1路的 继电器及其驱动电路控制离心式鼓风机电机， 第二电机控制接口单元包括 1 路的继电器及其驱动电路、 1个逆变单元和 1个转子位置检测单元， 外机微处 理器通过 1路的继电器及其驱动电路控制压缩机电机，� �机微处理器通过逆变 单元驱动轴流风扇电机，转子位置检测单元将 轴流风扇电机的转子位置信号送 到外机微处理器。

实施例四： 图 9所示， 与实施例一的不同点在于： 压缩机电机、 离心式鼓 风机电机采用无电机控制器的永磁同步电机， 轴流风扇电机为交流电机，第一 电机控制接口单元包括 1个逆变单元和 1个转子位置检测单元，内机微处理器 通过逆变单元驱动离心式鼓风机电机，转子位 置检测单元将离心式鼓风机电机 的转子位置信号送到内机微处理器；第二电机 控制接口单元包括 1路的继电器 及其驱动电路、 1个逆变单元和 1个转子位置检测单元， 外机微处理器通过 1 路的继电器及其驱动电路控制轴流风扇电机， 外机微处理器通过逆变单元驱动 压缩机电机，转子位置检测单元将压缩机电机 的转子位置信号送到外机微处理 器。 实施例五： 图 10所示， 与实施例四的不同点在于： 轴流风扇电机、 离心 式鼓风机电机采用无电机控制器的永磁同步电 机，压缩机电机为交流电机， 第 一电机控制接口单元包括 1个逆变单元和 1个转子位置检测单元，内机微处理 器通过逆变单元驱动离心式鼓风机电机，转子 位置检测单元将离心式鼓风机电 机的转子位置信号送到内机微处理器；第二电 机控制接口单元包括 1路的继电 器及其驱动电路、 1个逆变单元和 1个转子位置检测单元， 外机微处理器通过 1路的继电器及其驱动电路控制压缩机电机， 外机微处理器通过逆变单元驱动 轴流风扇电机，转子位置检测单元将轴流风扇 电机的转子位置信号送到外机微 处理器。

实施例六： 图 11所示， 与实施例五的不同点在于： 轴流风扇电机、 压缩 机电机采用无电机控制器的永磁同步电机， 离心式鼓风机电机为交流电机， 第 一电机控制接口单元包括 1路的继电器及其驱动电路，内机微处理器通� � 1路 的继电器及其驱动电路控制离心式鼓风机电机 ； 第二电机控制接口单元包括 2 个逆变单元和 2个转子位置检测单元，外机微处理器通过 2个逆变单元分别驱 动压缩机电机和轴流风扇电机， 2个转子位置检测单元分别将轴流风扇电机、 压缩机电机的转子位置信号送到外机微处理器 。

实施例七： 图 12所示， 与实施例六的不同点在于： 离心式鼓风机电机、 轴流风扇电机、压缩机电机采用无电机控制器 的永磁同步电机，第一电机控制 接口单元包括 1个逆变单元和 1个转子位置检测单元，内机微处理器通过逆� � 单元驱动离心式鼓风机电机，转子位置检测单 元将离心式鼓风机电机的转子位 置信号送到内机微处理器；第二电机控制接口 单元包括 2个逆变单元和 2个转 子位置检测单元，外机微处理器通过 2个逆变单元分别驱动压缩机电机和轴流 风扇电机， 2个转子位置检测单元分别将轴流风扇电机、 压缩机电机的转子位 置信号送到外机微处理器。

实施例八： 图 13所示， 与实施例七的不同点在于： 内机微处理器还连接 一台燃气引风机电机， 离心式鼓风机电机、轴流风扇电机、压缩机电 机采用无 电机控制器的永磁同步电机，燃气引风机电机 为交流电机，第一电机控制接口 单元包括 1个逆变单元、 1个转子位置检测单元和 1路的继电器及其驱动电路， 内机微处理器通过逆变单元驱动离心式鼓风机 电机，转子位置检测单元将离心 式鼓风机电机的转子位置信号送到内机微处理 器，内机微处理器通过 1路的继 电器及其驱动电路控制燃气引风机电机；第二 电机控制接口单元包括 2个逆变 单元和 2个转子位置检测单元，外机微处理器通过 2个逆变单元分别驱动压缩 机电机和轴流风扇电机， 2个转子位置检测单元分别将轴流风扇电机、 压缩机 电机的转子位置信号送到外机微处理器。

实施例九： 图 14所示， 与实施例八的不同点在于： 内机微处理器还连接 一台燃气引风机电机， 燃气引风机电机、 离心式鼓风机电机、 轴流风扇电机、 压缩机电机采用无电机控制器的永磁同步电机 ， 第一电机控制接口单元包括 2 个逆变单元和 2个转子位置检测单元，内机微处理器通过 2个逆变单元分别驱 动离心式鼓风机电机和燃气引风机电机， 2个转子位置检测单元分别将离心式 鼓风机电机、燃气引风机电机的转子位置信号 送到内机微处理器； 第二电机控 制接口单元包括 2个逆变单元和 2个转子位置检测单元， 外机微处理器通过 2 个逆变单元分别驱动压缩机电机和轴流风扇电 机， 2个转子位置检测单元分别 将轴流风扇电机、 压缩机电机的转子位置信号送到外机微处理器 。

上述实施例为本发明的较佳实施方式，但本发 明的实施方式不限于此， 其 他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作 的改变、 修饰、 替代、 组合、 简 化， 均为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。