技术领域 ：

本发明涉及一种家用中央空调的 HVAC控制系统。

背景技术 ：

一种家用中央空调的将压缩机、 冷凝器、 蒸发器、 节流装置、 鼓风机集中 安装在一个外壳里面， 形成一个独立的功能完善的单元， 其控制结构如图 1 所示， 包括 HVAC系统控制器、 离心式鼓风机电机、 压缩机电机、 轴流风扇电 机和燃气引风机电机， HVAC系统控制器控制四台电机， 恒温器 HERMOSTAT与 HVAC系统控制器建立通信。

近几年， 随着电器领域竟争日趋激烈， 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 一一电机， 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， 所以行业里也有人筒称 ECM 电机（ e l ec t roni ca l ly commuta ted motor ), 永磁同步电机具有节能环保、 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 已经有釆用永磁同步电机， 如图 2所示， HVAC微处理器通过电机控制接口单 元与电机控制器连接， 图中轴流风扇电机是交流电机， 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 HVAC 系统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的 HVAC控制系统， 它釆用无 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 HVAC系统控制器里面，利用 HVAC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， 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 ：

一种家用中央空调的 HVAC控制系统， 包括 HVAC系统控制器、 离心式鼓 风机电机、 压缩机电机、 轴流风扇电机， 其中 HVAC系统控制器包括 HVAC微处 理器、 传感器、 电机控制接口单元和电源部分， 电源部分为各部分电路供电， 传感器将检测信号通过信号处理电路送到 HVAC微处理器，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， 电机控制接口单元包括逆变单元和转子位置检 测单元， HVAC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 HVAC微处理器处理。

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 HVAC系统控制器还连接一台燃气引风机电机， 燃气引风机电 机为交流电机或者无电机控制器的永磁同步电 机。

上述所述的转子位置检测单元为相电流检测电 路。

上述所述的电机控制接口单元还包括至少一路 继电器及其驱动电路， HVAC 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 ) HVAC系统控制器包括 HVAC微 处理器、 电机控制接口单元和电源部分， 电源部分为各部分电路供电， 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， 电机控制接口单元包括逆变单元和转子位置检 测单元， HVAC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 HVAC微处理器处理， 它只 需要一个电源部分供电， 省略原来每个电机控制器独立配置电源的设置 ， 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 HVAC系统 控制器里面， 利用 HVAC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 HVAC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， HVAC系统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 三台都是釆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 ) HVAC系统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的控制原理示意图。

图 2 是图 1对应的具体方框图。

图 3 是本发明的 HVAC系统控制器的电路方框图。

图 4是图 3的第一种具体实施结构图；

图 5是本发明的逆变单元和转子位置检测单元的� �路图。

图 6是图 3的第二种具体实施结构图；

图 7是图 3的第三种具体实施结构图；

图 8是图 3的第四种具体实施结构图；

图 9是图 3的第五种具体实施结构图；

图 10是图 3的第六种具体实施结构图；

图 11是图 3的第七种具体实施结构图； 图 12是图 3的第八种具体实施结构图；

图 13是图 3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 3、 图 4所示， 一种家用中央空调的 HVAC控制系统， 包括 HVAC系统控制器、离心式鼓风机电机、压缩机� �机、轴流风扇电机，其中 HVAC 系统控制器包括 HVAC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、 电机控制接口单元和电源部分， 电源部分为各部分电路供 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 HVAC微处理 器， 压缩机电机釆用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， 电机控制接口单元包括逆变单元、 转子位置检测单元和 2 路的继电器及其驱动电路， HVAC微处理器通过逆变单元驱动无电机控制器� � 7 兹同步电机，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 HVAC微处理器处理， 恒温器 THERMOSTAT通过用户接口与 HVAC微处 理器建立通信， HVAC微处理器通过 2路的继电器及其驱动电路控制离心式鼓 风机、 轴流风扇电机。

如图 5所示， 本发明的无电机控制器的永磁同步电机是由 HVAC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，釆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， 简化电路 结构， 进一步降低成本 。

实施例二： 图 6所示， 与实施例一的不同点在于： 离心式鼓风机釆用无电 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， 电机控制 接口单元包括逆变单元、 转子位置检测单元和 2路的继电器及其驱动电路， HVAC微处理器通过逆变单元驱动无电机控制器� �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 HVAC微处理器处 理， HVAC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、 轴流风 扇电机。

实施例三： 图 7所示， 与实施例一的不同点在于： 轴流风扇电机釆用无电 机控制器的永磁同步电机， 压缩机电机、 离心式鼓风机为交流电机， 电机控制 接口单元包括逆变单元、 转子位置检测单元和 2路的继电器及其驱动电路， HVAC微处理器通过逆变单元驱动无电机控制器� �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 HVAC微处理器处 理， HVAC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、 离心式 鼓风机。

实施例四： 图 8所示， 与实施例一的不同点在于： 压缩机电机、 离心式鼓 风机釆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， 电机控制 接口单元包括 2路独立的路的逆变单元、 2路独立的转子位置检测单元和 1路 的继电器及其驱动电路， HVAC微处理器通过逆变单元驱动无电机控制器� �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 HVAC微处理器处理， HVAC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。

实施例五： 图 9所示， 与实施例一的不同点在于： 轴流风扇电机、 离心式 鼓风机釆用无电机控制器的永磁同步电机，压 缩机电机为交流电机， 电机控制 接口单元包括 2路独立的路的逆变单元、 2路独立的转子位置检测单元和 1路 的继电器及其驱动电路， HVAC微处理器通过逆变单元驱动无电机控制器� �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 HVAC微处理器处理， HVAC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。

实施例六： 图 10所示， 与实施例一的不同点在于： 轴流风扇电机、 压缩 机电机釆用无电机控制器的永磁同步电机， 离心式鼓风机为交流电机， 电机控 制接口单元包括 2路独立的路的逆变单元、 2路独立的转子位置检测单元和 1 路的继电器及其驱动电路， HVAC微处理器通过逆变单元驱动无电机控制器� � 7 兹同步电机，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 HVAC微处理器处理， HVAC微处理器通过 1路的继电器及其驱动电路 控制离心式鼓风机。

实施例七： 图 11所示， 与实施例六的不同点在于： 轴流风扇电机、 压缩 机电机、 离心式鼓风机都釆用无电机控制器的永磁同步 电机， 电机控制接口单 元包括 3路独立的路的逆变单元和 3路独立的转子位置检测单元， HVAC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 HVAC微处理器处理。

实施例八： 图 12所示， 与实施例七的不同点在于： HVAC系统控制器除了 连接离心式鼓风机电机、 压缩机电机和轴流风扇电机， HVAC系统控制器还连 接一台燃气引风机电机， 离心式鼓风机电机、 压缩机电机、 轴流风扇电机和燃 气引风机电机都为无电机控制器的永磁同步电 机， 电机控制接口单元包括 4 路独立的路的逆变单元和 4路独立的转子位置检测单元， HVAC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 HVAC微处理器处理。 实施例九： 图 13所示， 与实施例七的不同点在于： HVAC系统控制器除了 连接离心式鼓风机电机、 压缩机电机和轴流风扇电机， HVAC系统控制器还连 接一台燃气引风机电机， 离心式鼓风机电机、压缩机电机和轴流风扇电 机都为 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， 电机控制接口单 元包括 3路独立的路的逆变单元、 3路独立的转子位置检测单元和 1路继电器 及其驱动电路， HVAC微处理器通过逆变单元驱动无电机控制器� �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 HVAC微处理器处理， HVAC微处理器通过 1路的继电器及其驱动电路控制燃气 本发明使用在家用中央空调一体机系统或者内 机与外机在常规距离 （25 米以下） 的范围内的家用中央空调分体机系统。

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。