CN105071521A - 空调器的供电控制方法与空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调器的供电控制方法与空调器。其中空调器包括太阳能发电部件、储能部件、外部电源接口、以及用电部件，并且供电控制方法包括：检测太阳能发电部件的电压值，记为第一电压检测值，并且检测储能部件的电压值，记为第二电压检测值；将第一电压检测值以及第二电压检测值分别与预设的第一电压阈值进行比较；在第一电压检测值大于或等于第一电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件向用电部件供电；在第一电压检测值小于第一电压阈值且第二电压检测值大于或等于第一电压阈值的情况下，使用储能部件向用电部件供电；在第一电压检测值与第二电压检测值均小于第一电压阈值的情况下，使用外部电源接口连接的外部电源向用电部件供电。

Description

空调器的供电控制方法与空调器

技术领域

本发明涉及一种空调器控制领域，特别涉及一种空调器的供电控制方法与空调器。

背景技术

空调器使用最频繁的季节为夏季，这也是太阳照射最强烈的季节，随着用户节能减排的意识逐渐增强，以及太阳能等可再生能源技术的发展，现有技术中出现了将太阳能电池板太阳能发电部件安装于空调器室外机表面或附近，使用太阳能转换的电能用于向空调器供电。

现在技术中已有的太阳能供电空调主要采用两种供电模式，一种是将太阳能产生的电能直接逆变为市电，直接向空调提供，这种方式由于太阳能供电受到太阳光强度的影响较大，而且逆变的转换效率低，影响了空调器的正常运行。

另一种方式是增加设置蓄电池等储能部件，使用太阳能产生的电能向储能部件充电，并有储能部件向空调器供电。然而使用这种方式进行供电，一方面储能部件始终处于工作状态，缩短了储能部件的有效使用寿命，另外储能部件本身的电能也会出现损耗，导致电能的浪费。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的空调器的供电控制方法与空调器。

本发明一个进一步的目的是提高空调器的供电可靠性和经济性。

本发明一个进一步的目的是延长储能部件的使用寿命。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种空调器的供电控制方法，其适用的空调器包括太阳能发电部件、储能部件、外部电源接口、以及用电部件，其中用电部件配置成受控地选择由太阳能发电部件、储能部件、以及外部电源接口连接的外部电源中的一个提供电能，并且供电控制方法包括：检测太阳能发电部件的电压值，记为第一电压检测值，并且检测储能部件的电压值，记为第二电压检测值；将第一电压检测值以及第二电压检测值分别与预设的第一电压阈值进行比较；在第一电压检测值大于或等于第一电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件向用电部件供电；在第一电压检测值小于第一电压阈值且第二电压检测值大于或等于第一电压阈值的情况下，使用储能部件向用电部件供电；在第一电压检测值与第二电压检测值均小于第一电压阈值的情况下，使用外部电源接口连接的外部电源向用电部件供电。

可选地，使用太阳能发电部件向用电部件供电的步骤还包括：将第一电压检测值与预设第二电压阈值分别进行比较，其中第二电压阈值大于第一电压阈值；在第一电压检测值大于或等于第二电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件同时向储能部件充电和向用电部件供电；在第一电压检测值小于第二电压阈值且大于或等于第一电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件仅向用电部件供电。

可选地，在将第一电压检测值与预设第二电压阈值分别进行比较之后还包括：在第一电压检测值小于第一电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件仅供向储能部件充电。

可选地，第一电压阈值以及第二电压阈值按照用电部件的额定电压进行设置。

可选地，第二电压阈值设置为用电部件的额定电压的0.9倍，第一电压阈值设置为用电部件的额定电压的0.6倍。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种空调器。该空调器包括：太阳能发电部件、储能部件、外部电源接口、以及用电部件，其中用电部件配置成受控地选择由太阳能发电部件、储能部件、以及外部电源接口连接的外部电源中的一个提供电能，并且空调器还包括：第一电压检测部件，配置成检测太阳能发电部件的电压值，记为第一电压检测值；第二电压检测部件，配置成检测储能部件的电压值，记为第二电压检测值；以及供电切换部件，配置成：将第一电压检测值以及第二电压检测值分别与预设的第一电压阈值进行比较，在第一电压检测值大于或等于第一电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件向用电部件供电，在第一电压检测值小于第一电压阈值且第二电压检测值大于或等于第一电压阈值的情况下，使用储能部件向用电部件供电，在第一电压检测值与第二电压检测值均小于第一电压阈值的情况下，使用外部电源接口连接的外部电源向用电部件供电。

可选地，供电切换部件还配置成：将第一电压检测值与预设第二电压阈值分别进行比较，其中第二电压阈值大于第一电压阈值；在第一电压检测值大于或等于第二电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件同时向储能部件充电和向用电部件供电；以及在第一电压检测值小于第二电压阈值且大于或等于第一电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件仅向用电部件供电；在第一电压检测值小于第一电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件仅供向储能部件充电。

可选地，第一电压阈值以及第二电压阈值按照用电部件的额定电压进行设置，并且第二电压阈值设置为用电部件的额定电压的0.9倍，第一电压阈值设置为用电部件的额定电压的0.6倍。

可选地，上述空调器还包括：充电部件，设置于太阳能发电部件与储能部件的充电接口之间，并配置成：将太阳能发电部件的输出电能转换成符合储能部件的充电要求的电能。

可选地，上述空调器还包括：电能转换组件，设置于用电部件与太阳能发电部件以及储能部件的输出接口之间，并配置成将太阳能发电部件的输出电能或者储能部件的输出电能转换为符合用电部件用电要求的电能。

本发明的空调器及其供电控制方法，选择使用已配置的太阳能发电部件、储能部件、外部电源中的一个进行供电，并且在太阳能发电部件满足供电条件的情况下，优选使用太阳能发电部件进行供电，提高了空调器供电的经济性，减少对外部电能的消耗，在太阳能发电部件自动切换为使用储能部件和外部电源供电，避免长时间使用储能部件进行供电，延长储能部件的使用寿命，提高了能源效率。

进一步地，本发明的空调及其供电控制方法，按照太阳能发电部件以及储能部件的电压进行供电控制，充分满足空调器用电部件的供电要求，保证空调器的供电可靠性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的空调器的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的空调器的电气原理示意图；以及

图3是根据本发明一个实施例的空调器的供电控制方法的示意图；以及

图4是根据本发明一个实施例的空调器的供电控制方法的一种具体流程图。

具体实施方式

本发明实施例首先提供了一种空调器，该空调器使用采用多个电源共同供电，并通过自动控制在多个电源进行切换，在保证供电可靠性的前提下，降低空调器的使用成本，减少对外部电能的消耗。

图1是根据本发明一个实施例的空调器100的示意图。该空调器设置有太阳能发电部件110、储能部件120、外部电源接口130、以及用电部件140。

太阳能发电部件110可以采用太阳能电池板等将太阳能直接转变成电能的装置。该太阳能发电部件110可以布置于空调器100室外机的表面或者临近空调器100的室外机的环境中，以保证阳光的充分照射，并且便于利用室外机的走线槽进行电气线缆的布置。

储能部件120优选采用具备一定容量的蓄电池、超级电容等存储电能的装置。储能部件120可以利用太阳能发电部件110产生的能量进行充电，并在满足一定条件时想空调器的用电部件140进行供电。

外部电源接口130可以采用家用电器的电源插头，用于连接外部电源，例如日常家庭用电，在中国区域内一般使用220V或者380V，50Hz的工频交流电。

用电部件140是空调器100的各种用电负载的总和，例如制冷组件、风机、控制板、电机等。用电部件140受控地选择由太阳能发电部件110、储能部件120、外部电源接口130中的一个进行供电。供电控制以太阳能发电部件110、储能部件120的运行状态为依据，优先采用太阳能转换的电能作为电源，在保证供电可靠性的前提下，降低空调器的使用成本，减少对外部电能的消耗。具体地，可以优先判断太阳能发电部件110的运行状态是否满足向用电部件140单独供电的条件，如满足则直接由太阳能发电部件110向用电部件140供电。在太阳能发电部件110的运行状态不满足向用电部件140单独供电的条件时，判断储能部件120是否满足向用电部件140供电的条件，如满足则由储能部件120向用电部件140供电，否则，使用外部电源向用电部件140供电。以上条件判断过程可以自动完成，保证空调器100的正常运行。

以上供电条件可以使用太阳能发电部件110以及储能部件120各自的输出电压值作为判断依据。在该实施例中，空调器100还可以设置有：第一电压检测部件111、第二电压检测部件121以及供电切换部件150，其中第一电压检测部件111检测太阳能发电部件110的电压值，记为第一电压检测值。第二电压检测部件121配置成检测储能部件的电压值，记为第二电压检测值。第一电压检测部件111和第二电压检测部件121可以根据电压检测要求设置有电压调理电路、电压采集电路、模拟数字转换电路等，也可以采用集成的电压检测器。

供电切换部件150分别与第一电压检测部件111和第二电压检测部件121连接，并根据第一电压检测值以及第二电压检测值来切换向用电部件140供电的电源，一种可选的工作流程为：将第一电压检测值以及第二电压检测值分别与预设的第一电压阈值进行比较，在第一电压检测值大于或等于第一电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件110向用电部件140供电，在第一电压检测值小于第一电压阈值且第二电压检测值大于或等于第一电压阈值的情况下，使用储能部件120向用电部件140供电，在第一电压检测值与第二电压检测值均小于第一电压阈值的情况下，使用外部电源接口130连接的外部电源向用电部件140供电。

供电切换部件150还可以根据第一电压检测值以及第二电压检测值来控制太阳能发电部件110向储能部件120充电，例如，供电切换部件150还可以将第一电压检测值与预设第二电压阈值分别进行比较，其中第二电压阈值大于第一电压阈值；在第一电压检测值大于或等于第二电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件110同时向储能部件120充电和向用电部件140供电；以及在第一电压检测值小于第二电压阈值且大于或等于第一电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件110仅向用电部件140供电；在第一电压检测值小于第一电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件110仅供向储能部件140充电。也就是在阳光照射比较强烈的情况下，太阳能发电部件110产生的电能较多时，同时向储能部件120充电和向用电部件140供电；在阳光照射一般的情况下，太阳能发电部件110产生的电能仅能满足用电部件140的工作要求的情况下，停止向储能部件120充电，在阳光照射较差的情况下，太阳能发电部件110产生的电能不能满足用电部件140的工作要求的情况下，太阳能发电部件110停止向用电部件140供电，仅用于向储能部件120充电。

优选地，一种具体的设置方法为第一电压阈值以及第二电压阈值可以按照用电部件140的额定电压进行设置，第一电压阈值设置为用电部件140的额定电压的0.9倍，第二电压阈值设置为用电部件140的额定电压的0.6倍。

图2是根据本发明一个实施例的空调器100的电气原理示意图。空调器100还可以灵活增加设置有充电部件160和电能转换组件170，其中，充电部件160设置于太阳能发电部件100与储能部件120的充电接口之间。充电部件160可以配置成：将太阳能发电部件110的输出电能转换成符合储能部件120的充电要求的电能。充电部件160至少可以包括一个直流转直流的转换电路，以将第一检测电压调整为储能部件120的充电电压，优选地，充电部件160还可以包括充电保护电路，在过充、过流、过热的异常情况下，对储能部件120进行保护，提高运行可靠性。

电能转换组件170设置于用电部件140的电源输入接口处，并与太阳能发电部件110以及储能部件120的输出接口分别连接，电能转换组件170可以将太阳能发电部件的输出电能或者储能部件的输出电能转换为符合用电部件用电要求的电能。电能转换组件170至少可以包括一个逆变电路，以将太阳能发电部件110或者储能部件120输出的直流电能转换为符合用电部件140使用要求的交流电能，例如转换为用电部件120的额定电压。

在一种优选的实施例中，供电切换部件150可以通过设置于太阳能发电部件110与电能转换组件170之间的第一开关K1、设置于储能部件120与电能转换组件170之间的第二开关K2、外部电源接口130与用电部件150之间的第三开关K3、太阳能发电部件110与充电组件160之间的第四开关K4，来切换以上几个部件之间的电气连接关系，从而实现供电切换部件150的功能。

本发明实施例还提供了一种空调器的供电控制方法，该供电控制方法可以用于对以上任一种实施例的空调器100的供电系统进行控制，以提高空调器供电的经济性。图3是根据本发明一个实施例的空调器的供电控制方法的示意图，该空调器的供电控制方法一般性地可以包括以下步骤：

步骤S302，检测太阳能发电部件的电压值，记为第一电压检测值；

步骤S304，检测储能部件的电压值，记为第二电压检测值；

步骤S306，将第一电压检测值以及第二电压检测值分别与预设的第一电压阈值进行比较；

步骤S308，在第一电压检测值大于或等于第一电压阈值的情况下，使用太阳能发电部件向用电部件供电；

步骤S310，在第一电压检测值小于第一电压阈值且第二电压检测值大于或等于第一电压阈值的情况下，使用储能部件向用电部件供电；

步骤S312，在第一电压检测值与第二电压检测值均小于第一电压阈值的情况下，使用外部电源接口连接的外部电源向用电部件供电。

为便于介绍，以下将第一电压检测值记为U1，将第二电压检测值记为U2，将第一电压阈值记为UA，将第二电压阈值记为UB，将用电的部件的额定电压记为UN。

利用以上流程可以优先使用太阳能发电部件进行供电，减小对外部电源消耗，提高空调器使用的经济性，同时尽量减少储能部件的启停次数，以延长储能部件的使用寿命。

另外，在本发明的一些优选实施例中，还可以使用太阳能发电部件向储能部件充电，太阳能发电部件的供电控制流程可以包括：将第一电压检测值U1与预设第二电压阈值UB分别进行比较，其中UB>UA；在U1≥UB的情况下，使用太阳能发电部件同时向储能部件充电和向用电部件供电；在UB>U1≥UA的情况下，使用太阳能发电部件仅向用电部件供电；在U1<UA的情况下，使用太阳能发电部件仅供向储能部件充电。

第一电压阈值UA以及第二电压阈值UB按照用电部件的额定电压UN进行设置，经过发明人的大量测试，可以优先地将第一电压阈值UA设置为用电部件的额定电压UN的0.9倍，即UA＝0.6UN；第二电压阈值UB设置为用电部件的额定电压UN的0.6倍，即UB＝0.9UN。

图4是根据本发明一个实施例的空调器的供电控制方法的一种具体流程图；空调器在开机运行后，按照以下步骤进行供电控制：

步骤S402，检测太阳能发电部件的电压值U1以及储能部件的电压值U2；

步骤S404，判断是否满足U1≥UB，若是，执行步骤S406，若否执行步骤S408；

步骤S406，由太阳能发电部件同时向储能部件充电和向用电部件供电，并返回执行步骤S402；

步骤S408，判断是否满足UB>U1≥UA，若是，执行步骤S410，若否执行步骤S412；

步骤S410，太阳能发电部件仅向用电部件供电，并返回执行步骤S402；

步骤S412，判断是否满足UA>U1，若是，执行步骤S414，若否返回执行步骤S402；

步骤S414，使用太阳能发电部件仅向储能部件充电；

步骤S416，判断是否满足U2≥UA，若是，执行步骤S418，若否执行步骤S420；

步骤S418，储能部件仅向用电部件供电，并返回执行步骤S402；

步骤S420，判断是否满足U2<UA，若是，执行步骤S422，若否返回执行步骤S402；

步骤S422，外部电源接口连接的外部电源向用电部件供电，并返回执行步骤S402。

利用以上流程，可以实时检测太阳能发电部件以及储能部件的运行状态，及时进行供电控制，自动化程度高，无需用户干预，提高了空调器供电的经济性，减少对外部电能的消耗，在太阳能发电部件自动切换为使用储能部件和外部电源供电，避免长时间使用储能部件进行供电，延长储能部件的使用寿命，提高了能源效率。

以下是本实施例的空调器在不同天气条件下的运行情况：

早上、下午或者光照较弱时候，当UA≦U1＜UB条件下，太阳能发电部件只给空调器的用电部件供电。

当光照很弱或者阴天等时候，当U1＜UA条件下，太阳能发电部件只给储能部件充电，空调其切换为储能部件供电驱动，此时还需要对储能部件电压状态进行判断。

当储能部件电压U2≥UA条件下，储能部件给空调器的用电部件供电，驱动其工作。

当储能部件电压U2＜UA条件下，切换为外部供电方式，太阳能发电部件继续给储能部件充电，并连续判定其电压情况。

当储能部件电压U2≥UA条件下，切断外部供电，切换为储能部件供电。

当太阳能发电部件的电压UA≦U1＜UB条件下，切断储能部件供电，切换为太阳能发电部件直接供电。

当太阳能发电部件的电压U≥UB条件下，太阳能发电部件既给空调器的用电部件供电，又给储能部件充电。

以上过程全部采用程序控制，自动切换，既节省了用电成本，降低了储能部件使用频次，又保证了空调的正常运转。本实施例的空调器可以根据使用及用电情况为三种模式优先顺次自动切换，保证了空调器正常运转，减少了转换功率损失和储能部件使用次数，节省了使用成本。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种空调器的供电控制方法，所述空调器包括太阳能发电部件、储能部件、外部电源接口、以及用电部件，其中所述用电部件配置成受控地选择由所述太阳能发电部件、所述储能部件、以及所述外部电源接口连接的外部电源中的一个提供电能，并且所述供电控制方法包括：

检测所述太阳能发电部件的电压值，记为第一电压检测值，并且检测所述储能部件的电压值，记为第二电压检测值；

将所述第一电压检测值以及所述第二电压检测值分别与预设的第一电压阈值进行比较；

在所述第一电压检测值大于或等于所述第一电压阈值的情况下，使用所述太阳能发电部件向所述用电部件供电；

在所述第一电压检测值小于所述第一电压阈值且所述第二电压检测值大于或等于所述第一电压阈值的情况下，使用所述储能部件向所述用电部件供电；

在所述第一电压检测值与所述第二电压检测值均小于第一电压阈值的情况下，使用所述外部电源接口连接的外部电源向所述用电部件供电。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述太阳能发电部件向所述用电部件供电的步骤还包括：

将所述第一电压检测值与预设第二电压阈值分别进行比较，其中所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

在所述第一电压检测值大于或等于所述第二电压阈值的情况下，使用所述太阳能发电部件同时向所述储能部件充电和向所述用电部件供电；

在所述第一电压检测值小于所述第二电压阈值且大于或等于所述第一电压阈值的情况下，使用所述太阳能发电部件仅向所述用电部件供电。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在将所述第一电压检测值与预设第二电压阈值分别进行比较之后还包括：

在所述第一电压检测值小于所述第一电压阈值的情况下，使用所述太阳能发电部件仅供向所述储能部件充电。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，

所述第一电压阈值以及所述第二电压阈值按照所述用电部件的额定电压进行设置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，

所述第二电压阈值设置为所述用电部件的额定电压的0.9倍，所述第一电压阈值设置为所述用电部件的额定电压的0.6倍。

6.一种空调器，包括太阳能发电部件、储能部件、外部电源接口、以及用电部件，其中所述用电部件配置成受控地选择由所述太阳能发电部件、所述储能部件、以及所述外部电源接口连接的外部电源中的一个提供电能，并且所述空调器还包括：

第一电压检测部件，配置成检测所述太阳能发电部件的电压值，记为第一电压检测值；

第二电压检测部件，配置成检测所述储能部件的电压值，记为第二电压检测值；以及

供电切换部件，配置成：将所述第一电压检测值以及所述第二电压检测值分别与预设的第一电压阈值进行比较，在所述第一电压检测值大于或等于所述第一电压阈值的情况下，使用所述太阳能发电部件向所述用电部件供电，在所述第一电压检测值小于所述第一电压阈值且所述第二电压检测值大于或等于所述第一电压阈值的情况下，使用所述储能部件向所述用电部件供电，在所述第一电压检测值与所述第二电压检测值均小于第一电压阈值的情况下，使用所述外部电源接口连接的外部电源向所述用电部件供电。

7.根据权利要求6所述的空调器，其中，所述供电切换部件还配置成：

将所述第一电压检测值与预设第二电压阈值分别进行比较，其中所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

在所述第一电压检测值大于或等于所述第二电压阈值的情况下，使用所述太阳能发电部件同时向所述储能部件充电和向所述用电部件供电；以及

在所述第一电压检测值小于所述第二电压阈值且大于或等于所述第一电压阈值的情况下，使用所述太阳能发电部件仅向所述用电部件供电；

在所述第一电压检测值小于所述第一电压阈值的情况下，使用所述太阳能发电部件仅供向所述储能部件充电。

8.根据权利要求6或7所述的空调器，其中，

所述第一电压阈值以及所述第二电压阈值按照所述用电部件的额定电压进行设置，并且所述第二电压阈值设置为所述用电部件的额定电压的0.9倍，所述第一电压阈值设置为所述用电部件的额定电压的0.6倍。

9.根据权利要求6所述的空调器，还包括：

充电部件，设置于所述太阳能发电部件与所述储能部件的充电接口之间，并配置成：将所述太阳能发电部件的输出电能转换成符合所述储能部件的充电要求的电能。

10.根据权利要求6所述的空调器，还包括：

电能转换组件，设置于所述用电部件与所述太阳能发电部件以及所述储能部件的输出接口之间，并配置成将所述太阳能发电部件的输出电能或者所述储能部件的输出电能转换为符合所述用电部件用电要求的电能。