CN104678143A - 空调器及空调器耗电量的检测方法、检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器耗电量的检测方法，包括以下步骤：室内机MCU获取输入到空调器的交流电的电流有效值；室外机MCU获取室外机的电流有效值和电流瞬时值，并获取室外机的电压有效值和电压瞬时值，然后根据获取的电压和电流值计算室外机的无功功率；室外机MCU将室外机的无功功率和室外机的电压有效值发送给室内机MCU；室内机MCU根据输入到空调器的交流电的电流有效值和室外机的电压有效值计算空调器的视在功率，并根据室外机的无功功率计算空调器的有功功率和空调器的耗电量。该检测方法能够准确获取空调器的有功功率和空调器的耗电量，满足用户的实际需求。本发明还公开了一种空调器耗电量的检测装置以及一种空调器。

Description

空调器及空调器耗电量的检测方法、检测装置

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，特别涉及一种空调器耗电量的检测方法、空调器耗电量的检测装置以及一种空调器。

背景技术

随着空调器的普及和用户节能减排意识的日益增强，用户在使用空调器的过程中对空调器的功率和耗电量越来越关心，因此，准确有效地将空调器的用电情况反馈给用户成为空调器发展的方向。

相关技术中，主要通过以下两种方法获取空调器的功率和耗电量。

1)增加电量检测硬件

例如，在空调器输入端增加专用电量检测模块，或者在空调器输入端增加电压、电流传感器以检测空调器输入端的电压、电流信号，并通过MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)计算出空调器的耗电量。但是该方法的成本增加比较大。

2)无需新增硬件，纯软件计算

为了提高空调器的功率因素，现有空调器中的室外机通常具有PFC(Power FactorCorrection，功率因数校正)电路。通过利用PFC电路的电压、电流检测电路以获取室外机的电压、电流信号，并通过MCU计算出室外机的功率，然后结合空调器的运行模式和工况估算出室内机的功率，从而计算出空调器的功率和耗电量。在该方法中，由于室内机的功率是估算值，特别是在电辅热启动时，由于电辅热的功率比较高、波动比较大，因此，很难准确地估算出室内机的功率，从而使得计算的空调器的功率和耗电量的精度比较低，很难满足用户的实际需求。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种空调器耗电量的检测方法，能够准确获取空调器的有功功率和空调器的耗电量，满足用户的实际需求。

本发明的另一个目的在于提出了一种空调器耗电量的检测装置。本发明的又一个目的在于提出了一种空调器。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种空调器耗电量的检测方法，所述空调器包括室内机、室内机MCU和室外机、室外机MCU，所述检测方法包括以下步骤：S1，所述室内机MCU获取输入到所述空调器的交流电的电流有效值；S2，所述室外机MCU通过获取所述室外机中整流桥的直流侧输出电流以获取所述室外机的电流有效值和电流瞬时值，并通过获取所述整流桥的直流输出端电压以获取所述室外机的电压有效值和电压瞬时值；S3，所述室外机MCU根据所述室外机的电流有效值和所述室外机的电压有效值计算所述室外机的视在功率，并根据所述室外机的电流瞬时值和所述室外机的电压瞬时值计算所述室外机的有功功率，以及根据所述室外机的视在功率和所述室外机的有功功率计算所述室外机的无功功率；S4，所述室外机MCU将所述室外机的无功功率和所述室外机的电压有效值发送给所述室内机MCU；S5，所述室内机MCU根据输入到所述空调器的交流电的电流有效值和所述室外机的电压有效值计算所述空调器的视在功率，并根据所述室外机的无功功率和所述空调器的视在功率计算所述空调器的有功功率；以及S6，所述室内机MCU根据所述空调器的有功功率获取所述空调器的耗电量。

根据本发明实施例的空调器耗电量的检测方法，室内机MCU获取输入到空调器的交流电的电流有效值，室外机MCU首先通过获取室外机中整流桥的直流侧输出电流以获取室外机的电流有效值和电流瞬时值，并通过获取整流桥的直流输出端电压以获取室外机的电压有效值和电压瞬时值，然后根据室外机的电流有效值和室外机的电压有效值计算室外机的视在功率，并根据室外机的电流瞬时值和室外机的电压瞬时值计算室外机的有功功率，以及根据室外机的视在功率和室外机的有功功率计算室外机的无功功率，最后将室外机的无功功率和室外机的电压有效值发送给室内机MCU，室内机MCU根据输入到空调器的交流电的电流有效值和室外机的电压有效值计算空调器的视在功率，并根据室外机的无功功率和空调器的视在功率计算空调器的有功功率，以及根据空调器的有功功率获取空调器的耗电量。因此，本发明实施例的空调器耗电量的检测方法能够准确获取空调器的有功功率和空调器的耗电量，满足用户的实际需求，并且硬件电路简单，成本比较低。

根据本发明的一个实施例，在步骤S1中，通过在所述室内机的交流输入端串联电流传感器以检测输入到所述空调器的交流电的实时电流，以使所述室内机MCU根据输入到所述空调器的交流电的实时电流获取输入到所述空调器的交流电的电流有效值。

根据本发明的一个实施例，在步骤S5中，在计算所述空调器的有功功率时，所述室内机MCU还需对所述空调器的有功功率进行补偿。

根据本发明的一个实施例，所述室内机MCU根据以下公式对所述空调器的有功功率进行补偿：

P_active＝P_{temp_active}+K*P_{in_aparent}

其中，P_{temp_active}为所述室内机MCU计算得到的空调器的有功功率，P_active为补偿后的空调器的有功功率，K为补偿系数，P_{in_aparent}为所述室内机的视在功率。

根据本发明的一个实施例，在步骤S5中，所述室内机MCU根据所述室外机的无功功率和所述空调器的视在功率计算所述空调器的有功功率，具体包括：所述室内机MCU根据所述室外机的无功功率和所述室内机的无功功率计算所述空调器的无功功率；所述室内机MCU根据所述空调器的无功功率和所述空调器的视在功率计算所述空调器的有功功率。

根据本发明的一个实施例，所述室内机MCU根据以下公式计算所述室内机的无功功率：

P_{in_reactive}＝F*P_{in_aparent}

其中，P_{in_reactive}为所述室内机的无功功率，F为开关系数，P_{in_aparent}为所述室内机的视在功率。

根据本发明的一个实施例，上述的空调器耗电量的检测方法还包括：通过移动终端或所述室内机中的显示器显示所述空调器的耗电量。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种空调器耗电量的检测装置，所述空调器包括室内机和室外机，所述检测装置包括：电流检测单元，所述电流检测单元用于检测输入到所述空调器的交流电的实时电流；电流采样电路和电压采样电路，所述电流采样电路用于检测所述室外机中整流桥的直流侧输出电流，所述电压采样电路用于检测所述整流桥的直流输出端电压；室外机MCU和室内机MCU，其中，所述室外机MCU根据所述整流桥的直流侧输出电流获取所述室外机的电流有效值和电流瞬时值，并根据所述整流桥的直流输出端电压获取所述室外机的电压有效值和电压瞬时值；所述室外机MCU根据所述室外机的电流有效值和所述室外机的电压有效值计算所述室外机的视在功率，并根据所述室外机的电流瞬时值和所述室外机的电压瞬时值计算所述室外机的有功功率，以及根据所述室外机的视在功率和所述室外机的有功功率计算所述室外机的无功功率；所述室外机MCU将所述室外机的无功功率和所述室外机的电压有效值发送给所述室内机MCU；所述室内机MCU根据输入到所述空调器的交流电的实时电流获取输入到所述空调器的交流电的电流有效值，并根据输入到所述空调器的交流电的电流有效值和所述室外机的电压有效值计算所述空调器的视在功率，以及根据所述室外机的无功功率和所述空调器的视在功率计算所述空调器的有功功率；所述室内机MCU根据所述空调器的有功功率获取所述空调器的耗电量。

根据本发明实施例的空调器耗电量的检测装置，通过电流检测单元检测输入到空调器的交流电的实时电流，并通过电流采样电路检测室外机中整流桥的直流侧输出电流，以及通过电压采样电路检测整流桥的直流输出端电压，室外机MCU首先根据整流桥的直流侧输出电流获取室外机的电流有效值和电流瞬时值，并根据整流桥的直流输出端电压获取室外机的电压有效值和电压瞬时值，然后根据室外机的电流有效值和室外机的电压有效值计算室外机的视在功率，并根据室外机的电流瞬时值和室外机的电压瞬时值计算室外机的有功功率，以及根据室外机的视在功率和室外机的有功功率计算室外机的无功功率，最后将室外机的无功功率和室外机的电压有效值发送给室内机MCU，室内机MCU根据输入到空调器的交流电的实时电流获取输入到空调器的交流电的电流有效值，并根据输入到空调器的交流电的电流有效值和室外机的电压有效值计算空调器的视在功率，以及根据室外机的无功功率和空调器的视在功率计算空调器的有功功率，最后根据空调器的有功功率获取空调器的耗电量。因此，本发明实施例的空调器耗电量的检测装置能够准确获取空调器的有功功率和空调器的耗电量，满足用户的实际需求，并且硬件电路简单，成本比较低。

根据本发明的一个实施例，所述电流检测单元包括电流传感器，所述电流传感器串联在所述室内机的交流输入端。

根据本发明的一个实施例，在计算所述空调器的有功功率时，所述室内机MCU还需对所述空调器的有功功率进行补偿。

根据本发明的一个实施例，所述室内机MCU根据以下公式对所述空调器的有功功率进行补偿：

P_active＝P_{temp_active}+K*P_{in_aparent}

其中，P_{temp_active}为所述室内机MCU计算得到的空调器的有功功率，P_active为补偿后的空调器的有功功率，K为补偿系数，P_{in_aparent}为所述室内机的视在功率。

根据本发明的一个实施例，在计算所述空调器的有功功率时，所述室内机MCU根据所述室外机的无功功率和所述室内机的无功功率计算所述空调器的无功功率，并根据所述空调器的无功功率和所述空调器的视在功率计算所述空调器的有功功率。

根据本发明的一个实施例，所述室内机MCU根据以下公式计算所述室内机的无功功率：

P_{in_reactive}＝F*P_{in_aparent}

其中，P_{in_reactive}为所述室内机的无功功率，F为开关系数，P_{in_aparent}为所述室内机的视在功率。

根据本发明的一个实施例，上述的空调器耗电量的检测装置还通过移动终端或所述室内机中的显示器显示所述空调器的耗电量。

此外，本发明的实施例还提出了一种空调器，其包括上述的空调器耗电量的检测装置。

本发明实施例的空调器通过上述的空调器耗电量的检测装置，能够准确获取自身的有功功率和耗电量，满足用户的实际需求。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的空调器耗电量的检测方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的空调器的结构示意图；以及

图3为根据本发明一个实施例的空调器耗电量的检测装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述本发明实施例提出的空调器耗电量的检测方法、空调器耗电量的检测装置以及空调器。

图1为根据本发明实施例的空调器耗电量的检测方法的流程图。其中，空调器包括室内机、室内机MCU和室外机、室外机MCU，如图1所示，该空调器耗电量的检测方法包括以下步骤：

S1，室内机MCU获取输入到空调器的交流电的电流有效值。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，在该步骤中，通过在室内机的交流输入端串联电流传感器以检测输入到空调器的交流电的实时电流，以使室内机MCU根据输入到空调器的交流电的实时电流获取输入到空调器的交流电的电流有效值。

可以理解的是，由于室内机通常不具有检测输入到空调器的交流电的能力，当电辅热等电器开启时，空调器的功率难以准确检测。因此，可以通过增加电流检测单元如电流传感器以实现对空调器功率大小的准确检测。

根据本发明的一个实施例，室内机MCU根据下述公式(1)获取输入到空调器的交流电的电流有效值：

$I_{\mathrm{rms}}=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{i}_{\left(n\right)}^2}---\left(1\right)$

其中，I_rms为输入到空调器的交流电的电流有效值，i_(n)为输入到空调器的交流电的实时电流，N为检测次数。

S2，室外机MCU通过获取室外机中整流桥的直流侧输出电流以获取室外机的电流有效值和电流瞬时值，并通过获取整流桥的直流输出端电压以获取室外机的电压有效值和电压瞬时值。

根据本发明的一个具体示例，如图2所示，室外机MCU可以通过串联在整流桥直流侧的无感水泥电阻R1检测室外机中整流桥的直流侧输出电流，并根据整流桥的直流侧输出电流获取室外机的电流有效值和电流瞬时值；同时，室外机MCU可以通过串联的第一分压电阻R2和第二分压电阻R3检测整流桥的直流输出端电压，并根据整流桥的直流输出端电压获取室外机的电压有效值和电压瞬时值。当然，为了提高空调器的功率因数，目前大部分的室外机都具有PFC电路，而PFC电路需要采集前端输入电压和输入电流作为闭环控制参考量，而无感水泥电阻R1构成的电流采样电路和串联的第一分压电阻R2和第二分压电阻R3构成的电压采样电路与PFC采样电路一致，因此，在室外机具有PFC电路时，可以通过PFC采样电路获取室外机中整流桥的直流侧输出电流以及整流桥的直流输出端电压，而无需增加硬件电路。

具体而言，室外机MCU实时检测A点的电压信号，并根据下述公式(2)计算整流桥的直流侧输出电流：

U_A＝I_bd*R1      (2)

其中，U_A为A点的电压，I_bd为整流桥的直流侧输出电流。

由于整流桥的直流侧输出电流与室外机的输入电流相同，因此，通过整流桥的直流侧输出电流I_bd可以得到室外机的电流有效值I_{out_rms}。

同时，室外机MCU实时检测B点的电压信号，并根据下述公式(3)计算整流桥的直流输出端电压：

U_B＝U_bd*R3/(R3+R2)      (3)

其中，U_B为B点的电压，U_bd为整流桥的直流输出端电压。

由于整流桥的输入电压与整流桥的直流输出端电压之间存在绝对值关系，因此，通过整流桥的直流输出端电压U_bd可以计算出室外机的电压有效值U_rms，并且，由于室外机的输入电压为输入到空调器的交流电(如市电)经过继电器后的电压，因此，室外机的电压有效值U_rms为输入到空调器的交流电的电压有效值。

S3，室外机MCU根据室外机的电流有效值和室外机的电压有效值计算室外机的视在功率，并根据室外机的电流瞬时值和室外机的电压瞬时值计算室外机的有功功率，以及根据室外机的视在功率和室外机的有功功率计算室外机的无功功率。

具体而言，根据下述公式(4)计算室外机的视在功率：

P_{out_apparent}＝I_{out_rms}*U_rms     (4)

其中，P_{out_apparent}为室外机的视在功率。

室外机MCU根据室外机的电流瞬时值和室外机的电压瞬时值，经过乘法、积分和一阶滤波运算计算室外机的有功功率P_{out_active}，并通过下述公式(5)计算室外机的无功功率：

P_{out_apparent} ²＝P_{out_active} ²+P_{out_reactive} ²      (5)

其中，P_{out_reactive}为室外机的无功功率。

S4，室外机MCU将室外机的无功功率和室外机的电压有效值发送给室内机MCU。

其中，室外机MCU可以通过串口将室外机的无功功率P_{out_reactive}、室外机的电压有效值U_rms以及室外机的电流有效值I_{out_rms}发送给室内机MCU。

S5，室内机MCU根据输入到空调器的交流电的电流有效值和室外机的电压有效值计算空调器的视在功率，并根据室外机的无功功率和空调器的视在功率计算空调器的有功功率。

根据本发明的一个实施例，在该步骤中，在计算空调器的有功功率时，室内机MCU还需对空调器的有功功率进行补偿。

根据本发明的一个实施例，室内机MCU根据下述公式(6)对空调器的有功功率进行补偿：

P_active＝P_{temp_active}+K*P_{in_aparent}      (6)

其中，P_{temp_active}为室内机MCU计算得到的空调器的有功功率，P_active为补偿后的空调器的有功功率，K为补偿系数，P_{in_aparent}为室内机的视在功率。

并且，室内机的视在功率P_{in_aparent}以下述公式(7)进行计算：

P_{in_aparent}＝(I_rms-I_{out_rms})*U_rms      (7)

具体而言，空调器的视在功率以下述公式(8)进行计算：

P_apparent＝I_rms*U_rms      (8)

其中，P_apparent为空调器的视在功率。

由于室内机的电辅热为阻性负载，即功率因数高，并且室内机其它部分的功率与室外机的功率相比非常小，而室外机由于存在大量的感性和容性负载，并且压缩机和风机的功率比较大、电流谐波含量高，因此，空调器的无功功率几乎由室外机产生，从而可以根据空调器的视在功率P_apparent和室外机的无功功率P_{out_reactive}计算空调器的有功功率P_{temp_active}。

为了进一步提高检测精度，室内机MCU还需对计算的空调器的有功功率P_{temp_active}进行补偿，即通过上述公式(6)对计算的空调器的有功功率P_{temp_active}进行补偿。

根据本发明的另一个实施例，在该步骤中，室内机MCU根据室外机的无功功率和空调器的视在功率计算空调器的有功功率，具体包括：室内机MCU根据室外机的无功功率和室内机的无功功率计算空调器的无功功率；室内机MCU根据空调器的无功功率和空调器的视在功率计算空调器的有功功率。

根据本发明的一个实施例，室内机MCU根据下述公式(9)计算室内机的无功功率：

P_{in_reactive}＝F*P_{in_aparent}      (9)

其中，P_{in_reactive}为室内机的无功功率，F为开关系数，且开关系数F由室内机的电辅热的开关状态确定。

具体而言，由于室内机的功率因数非常接近1，且波动较小，因此，可以通过上述公式(9)计算室内机的无功功率P_{in_reactive}。然后根据下述公式(10)计算空调器的无功功率：

P_reactive＝P_{in_reactive}+P_{out_reactive}      (10)

其中，P_reactive为空调器的无功功率。

最后根据计算的空调器的无功功率P_reactive和空调器的视在功率P_apparent计算空调器的有功功率。

S6，室内机MCU根据空调器的有功功率获取空调器的耗电量。

根据本发明的一个实施例，上述的空调器耗电量的检测方法还包括：通过移动终端或室内机中的显示器显示空调器的耗电量。

其中，室内机MCU可以通过串口将空调器的有功功率和空调器的耗电量传递至室内机中的显示器，或者通过蓝牙、WIFI等方式传递至手机等移动终端，方便用户随时查询空调器的用电信息。

综上所述，根据本发明实施例的空调器耗电量的检测方法，室内机MCU获取输入到空调器的交流电的电流有效值，室外机MCU首先通过获取室外机中整流桥的直流侧输出电流以获取室外机的电流有效值和电流瞬时值，并通过获取整流桥的直流输出端电压以获取室外机的电压有效值和电压瞬时值，然后根据室外机的电流有效值和室外机的电压有效值计算室外机的视在功率，并根据室外机的电流瞬时值和室外机的电压瞬时值计算室外机的有功功率，以及根据室外机的视在功率和室外机的有功功率计算室外机的无功功率，最后将室外机的无功功率和室外机的电压有效值发送给室内机MCU，室内机MCU根据输入到空调器的交流电的电流有效值和室外机的电压有效值计算空调器的视在功率，并根据室外机的无功功率和空调器的视在功率计算空调器的有功功率，以及根据空调器的有功功率获取空调器的耗电量。因此，本发明实施例的空调器耗电量的检测方法能够准确获取空调器的有功功率和空调器的耗电量，满足用户的实际需求，并且硬件电路简单，成本比较低。

图3为根据本发明一个实施例的空调器耗电量的检测装置的方框示意图。如图3所示，空调器包括室内机10和室外机20，检测装置包括电流检测单元31、电流采样电路32、电压采样电路33、室外机MCU(图中未具体示出)和室内机MCU(图中未具体示出)。

其中，电流检测单元31用于检测输入到空调器的交流电的实时电流。电流采样电路32用于检测室外机20中整流桥21的直流侧输出电流，电压采样电路33用于检测整流桥21的直流输出端电压。室外机MCU根据整流桥21的直流侧输出电流获取室外机20的电流有效值和电流瞬时值，并根据整流桥21的直流输出端电压获取室外机20的电压有效值和电压瞬时值。室外机MCU根据室外机20的电流有效值和室外机20的电压有效值计算室外机20的视在功率，并根据室外机20的电流瞬时值和室外机20的电压瞬时值计算室外机20的有功功率，以及根据室外机20的视在功率和室外机20的有功功率计算室外机20的无功功率。室外机MCU将室外机20的无功功率和室外机20的电压有效值发送给室内机MCU。室内机MCU根据输入到空调器的交流电的实时电流获取输入到空调器的交流电的电流有效值，并根据输入到空调器的交流电的电流有效值和室外机20的电压有效值计算空调器的视在功率，以及根据室外机20的无功功率和空调器的视在功率计算空调器的有功功率。室内机MCU根据空调器的有功功率获取空调器的耗电量。

根据本发明的一个实施例，电流检测单元31可以包括电流传感器，电流传感器串联在室内机10的交流输入端。

可以理解的是，由于室内机10通常不具有检测输入到空调器的交流电的能力，当电辅热等电器开启时，空调器的功率难以准确检测。因此，可以通过增加电流检测单元31如电流传感器以实现对空调器功率大小的准确检测。

根据本发明的一个实施例，室内机MCU根据上述公式(1)获取输入到空调器的交流电的电流有效值I_rms。

根据本发明的一个实施例，电流采样电路32包括无感水泥电阻R1，电压采样电路33包括串联的第一分压电阻R2和第二分压电阻R3。

具体地，如图3所示，室外机MCU可以通过串联在整流桥21直流侧的无感水泥电阻R1检测室外机20中整流桥21的直流侧输出电流，并根据整流桥21的直流侧输出电流获取室外机20的电流有效值和电流瞬时值；同时，室外机MCU可以通过串联的第一分压电阻R2和第二分压电阻R3检测整流桥21的直流输出端电压，并根据整流桥21的直流输出端电压获取室外机20的电压有效值和电压瞬时值。当然，为了提高空调器的功率因数，目前大部分的室外机20都具有PFC电路，而PFC电路需要采集前端输入电压和输入电流作为闭环控制参考量，而无感水泥电阻R1构成的电流采样电路32和串联的第一分压电阻R2和第二分压电阻R3构成的电压采样电路33与PFC采样电路一致，因此，在室外机20具有PFC电路时，可以通过PFC采样电路获取室外机20中整流桥21的直流侧输出电流以及整流桥21的直流输出端电压，而无需增加硬件电路。

进一步地，室外机MCU实时检测A点的电压信号，并根据上述公式(2)计算整流桥21的直流侧输出电流I_bd。由于整流桥21的直流侧输出电流与室外机20的输入电流相同，因此，通过整流桥的直流侧输出电流I_bd可以得到室外机20的电流有效值I_{out_rms}。

同时，室外机MCU实时检测B点的电压信号，并根据上述公式(3)计算整流桥21的直流输出端电压U_bd。由于整流桥21的输入电压与整流桥21的直流输出端电压之间存在绝对值关系，因此，通过整流桥21的直流输出端电压U_bd可以计算出室外机20的电压有效值U_rms，并且，由于室外机20的输入电压为输入到空调器的交流电(如市电)经过继电器后的电压，因此，室外机20的电压有效值U_rms为输入到空调器的交流电的电压有效值。

然后根据上述公式(4)计算室外机20的视在功率P_{out_apparent}。室外机MCU根据室外机20的电流瞬时值和室外机20的电压瞬时值，经过乘法、积分和一阶滤波运算计算室外机20的有功功率P_{out_active}，并通过上述公式(5)计算室外机20的无功功率P_{out_reactive}。

室外机MCU可以通过串口将室外机20的无功功率P_{out_reactive}、室外机20的电压有效值U_rms以及室外机20的电流有效值I_{out_rms}发送给室内机MCU。室内机MCU根据上述公式(8)计算空调器的视在功率P_apparent，并根据计算的空调器的视在功率P_apparent和室外机20的无功功率P_{out_reactive}计算空调器的有功功率。

根据本发明的一个实施例，在计算空调器的有功功率时，室内机MCU还需对空调器的有功功率进行补偿。

根据本发明的一个实施例，室内机MCU根据上述公式(6)对空调器的有功功率进行补偿。

具体而言，由于室内机10的电辅热为阻性负载，即功率因数高，并且室内机其它部分的功率与室外机20的功率相比非常小，而室外机20由于存在大量的感性和容性负载，并且压缩机和风机的功率比较大、电流谐波含量高，因此，空调器的无功功率几乎由室外机20产生，从而可以根据空调器的视在功率P_apparent和室外机20的无功功率P_{out_reactive}计算空调器的有功功率P_{temp_active}。

为了进一步提高检测精度，室内机MCU还需对计算的空调器的有功功率P_{temp_active}进行补偿，即通过上述公式(6)对计算的空调器的有功功率P_{temp_active}进行补偿。

根据本发明的另一个实施例，在计算空调器的有功功率时，室内机MCU根据室外机20的无功功率和室内机10的无功功率计算空调器的无功功率，并根据空调器的无功功率和空调器的视在功率计算空调器的有功功率。

其中，室内机MCU根据上述公式(9)计算室内机10的无功功率P_{in_reactive}。

具体而言，由于室内机10的功率因数非常接近1，且波动较小，因此，可以通过上述公式(9)计算室内机10的无功功率P_{in_reactive}，然后根据上述公式(10)计算空调器的无功功率P_reactive，最后根据计算的空调器的无功功率P_reactive和空调器的视在功率P_apparent计算空调器的有功功率。

根据本发明的一个实施例，上述的空调器耗电量的检测装置可以通过移动终端或室内机10中的显示器显示空调器的耗电量。

其中，室内机MCU可以通过串口将空调器的有功功率和空调器的耗电量传递至室内机10中的显示器，或者通过蓝牙、WIFI等方式传递至手机等移动终端，方便用户随时查询空调器的用电信息。

根据本发明实施例的空调器耗电量的检测装置，通过电流检测单元检测输入到空调器的交流电的实时电流，并通过电流采样电路检测室外机中整流桥的直流侧输出电流，以及通过电压采样电路检测整流桥的直流输出端电压，室外机MCU首先根据整流桥的直流侧输出电流获取室外机的电流有效值和电流瞬时值，并根据整流桥的直流输出端电压获取室外机的电压有效值和电压瞬时值，然后根据室外机的电流有效值和室外机的电压有效值计算室外机的视在功率，并根据室外机的电流瞬时值和室外机的电压瞬时值计算室外机的有功功率，以及根据室外机的视在功率和室外机的有功功率计算室外机的无功功率，最后将室外机的无功功率和室外机的电压有效值发送给室内机MCU，室内机MCU根据输入到空调器的交流电的实时电流获取输入到空调器的交流电的电流有效值，并根据输入到空调器的交流电的电流有效值和室外机的电压有效值计算空调器的视在功率，以及根据室外机的无功功率和空调器的视在功率计算空调器的有功功率，最后根据空调器的有功功率获取空调器的耗电量。因此，本发明实施例的空调器耗电量的检测装置能够准确获取空调器的有功功率和空调器的耗电量，满足用户的实际需求，并且硬件电路简单，成本比较低。

此外，本发明的实施例还提出了一种空调器，其包括上述的空调器耗电量的检测装置。

本发明实施例的空调器通过上述的空调器耗电量的检测装置，能够准确获取自身的有功功率和耗电量，满足用户的实际需求。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (15)

1.一种空调器耗电量的检测方法，其特征在于，所述空调器包括室内机、室内机微控制单元MCU和室外机、室外机MCU，所述检测方法包括以下步骤：

S1，所述室内机MCU获取输入到所述空调器的交流电的电流有效值；

S2，所述室外机MCU通过获取所述室外机中整流桥的直流侧输出电流以获取所述室外机的电流有效值和电流瞬时值，并通过获取所述整流桥的直流输出端电压以获取所述室外机的电压有效值和电压瞬时值；

S3，所述室外机MCU根据所述室外机的电流有效值和所述室外机的电压有效值计算所述室外机的视在功率，并根据所述室外机的电流瞬时值和所述室外机的电压瞬时值计算所述室外机的有功功率，以及根据所述室外机的视在功率和所述室外机的有功功率计算所述室外机的无功功率；

S4，所述室外机MCU将所述室外机的无功功率和所述室外机的电压有效值发送给所述室内机MCU；

S5，所述室内机MCU根据输入到所述空调器的交流电的电流有效值和所述室外机的电压有效值计算所述空调器的视在功率，并根据所述室外机的无功功率和所述空调器的视在功率计算所述空调器的有功功率；以及

S6，所述室内机MCU根据所述空调器的有功功率获取所述空调器的耗电量。

2.如权利要求1所述的空调器耗电量的检测方法，其特征在于，在步骤S1中，通过在所述室内机的交流输入端串联电流传感器以检测输入到所述空调器的交流电的实时电流，以使所述室内机MCU根据输入到所述空调器的交流电的实时电流获取输入到所述空调器的交流电的电流有效值。

3.如权利要求1所述的空调器耗电量的检测方法，其特征在于，在步骤S5中，在计算所述空调器的有功功率时，所述室内机MCU还需对所述空调器的有功功率进行补偿。

4.如权利要求3所述的空调器耗电量的检测方法，其特征在于，所述室内机MCU根据以下公式对所述空调器的有功功率进行补偿：

P_active＝P_{temp_active}+K*P_{in_aparent}

其中，P_{temp_active}为所述室内机MCU计算得到的空调器的有功功率，P_active为补偿后的空调器的有功功率，K为补偿系数，P_{in_aparent}为所述室内机的视在功率。

5.如权利要求1所述的空调器耗电量的检测方法，其特征在于，在步骤S5中，所述室内机MCU根据所述室外机的无功功率和所述空调器的视在功率计算所述空调器的有功功率，具体包括：

所述室内机MCU根据所述室外机的无功功率和所述室内机的无功功率计算所述空调器的无功功率；

所述室内机MCU根据所述空调器的无功功率和所述空调器的视在功率计算所述空调器的有功功率。

6.如权利要求5所述的空调器耗电量的检测方法，其特征在于，所述室内机MCU根据以下公式计算所述室内机的无功功率：

P_{in_reactive}＝F*P_{in_aparent}

其中，P_{in_reactive}为所述室内机的无功功率，F为开关系数，P_{in_aparent}为所述室内机的视在功率。

7.如权利要求1-6中任一项所述的空调器耗电量的检测方法，其特征在于，还包括：

通过移动终端或所述室内机中的显示器显示所述空调器的耗电量。

8.一种空调器耗电量的检测装置，其特征在于，所述空调器包括室内机和室外机，所述检测装置包括：

电流检测单元，所述电流检测单元用于检测输入到所述空调器的交流电的实时电流；

电流采样电路和电压采样电路，所述电流采样电路用于检测所述室外机中整流桥的直流侧输出电流，所述电压采样电路用于检测所述整流桥的直流输出端电压；

室外机微控制单元MCU和室内机MCU，其中，

所述室外机MCU根据所述整流桥的直流侧输出电流获取所述室外机的电流有效值和电流瞬时值，并根据所述整流桥的直流输出端电压获取所述室外机的电压有效值和电压瞬时值；

所述室外机MCU根据所述室外机的电流有效值和所述室外机的电压有效值计算所述室外机的视在功率，并根据所述室外机的电流瞬时值和所述室外机的电压瞬时值计算所述室外机的有功功率，以及根据所述室外机的视在功率和所述室外机的有功功率计算所述室外机的无功功率；

所述室外机MCU将所述室外机的无功功率和所述室外机的电压有效值发送给所述室内机MCU；

所述室内机MCU根据输入到所述空调器的交流电的实时电流获取输入到所述空调器的交流电的电流有效值，并根据输入到所述空调器的交流电的电流有效值和所述室外机的电压有效值计算所述空调器的视在功率，以及根据所述室外机的无功功率和所述空调器的视在功率计算所述空调器的有功功率；

所述室内机MCU根据所述空调器的有功功率获取所述空调器的耗电量。

9.如权利要求8所述的空调器耗电量的检测装置，其特征在于，所述电流检测单元包括电流传感器，所述电流传感器串联在所述室内机的交流输入端。

10.如权利要求8所述的空调器耗电量的检测装置，其特征在于，在计算所述空调器的有功功率时，所述室内机MCU还需对所述空调器的有功功率进行补偿。

11.如权利要求10所述的空调器耗电量的检测装置，其特征在于，所述室内机MCU根据以下公式对所述空调器的有功功率进行补偿：

P_active＝P_{temp_active}+K*P_{in_aparent}

其中，P_{temp_active}为所述室内机MCU计算得到的空调器的有功功率，P_active为补偿后的空调器的有功功率，K为补偿系数，P_{in_aparent}为所述室内机的视在功率。

12.如权利要求8所述的空调器耗电量的检测装置，其特征在于，在计算所述空调器的有功功率时，所述室内机MCU根据所述室外机的无功功率和所述室内机的无功功率计算所述空调器的无功功率，并根据所述空调器的无功功率和所述空调器的视在功率计算所述空调器的有功功率。

13.如权利要求12所述的空调器耗电量的检测装置，其特征在于，所述室内机MCU根据以下公式计算所述室内机的无功功率：

P_{in_reactive}＝F*P_{in_aparent}

其中，P_{in_reactive}为所述室内机的无功功率，F为开关系数，P_{in_aparent}为所述室内机的视在功率。

14.如权利要求8-13中任一项所述的空调器耗电量的检测装置，其特征在于，还通过移动终端或所述室内机中的显示器显示所述空调器的耗电量。

15.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求8-14中任一项所述的空调器耗电量的检测装置。