CN105485809A - 空调系统以及空调系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统以及空调系统的控制方法，空调系统包括太阳能电池阵列、蓄电池、空调器和分别与太阳能电池阵列、蓄电池和空调器相连的电能变换器，其中，电能变换器包括与空调器进行通信的第一通信单元，电能变换器用于检测蓄电池的剩余电量，并通过第一通信单元将蓄电池的剩余电量发送给空调器；空调器包括与第一通信单元进行通信的第二通信单元，空调器用于通过第二通信单元接收蓄电池的剩余电量，并根据用户输入的指令和蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线，以及在预设的运行时间内按照功率运行曲线运行，从而，可保护蓄电池并延长其使用寿命，并可延长空调器的运行时间并提高其舒适性，在蓄电池续航能力和空调器舒适性之间取得平衡。

Description

空调系统以及空调系统的控制方法

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，特别涉及一种空调系统以及一种空调系统的控制方法。

背景技术

在离网式太阳能空调系统中，光伏发电装置与空调器之间是相互独立的孤岛，光伏发电装置无法获知空调器的运行状态，空调器也无法获取光伏发电装置的信息，空调器盲目运行，从而导致光伏发电装置中的蓄电池续航能力不足，或者导致蓄电池深度放电，大大缩短了蓄电池的使用寿命。

相关技术提出了一种空调限频运行的策略，该策略根据光伏逆变器的输出电压对空调器的压缩机的运行频率进行了调整，但是，由于光伏逆变器输出电压受到太阳能电池板的输出电压、蓄电池的端电压和空调器负载的共同影响，并不能真实反映光伏发电装置的剩余容量或者电能输出。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效保护蓄电池并延长其使用寿命的空调系统。

本发明的另一个目的在于提出一种空调系统的控制方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种空调系统，包括太阳能电池阵列、蓄电池、空调器和分别与所述太阳能电池阵列、所述蓄电池和所述空调器相连的电能变换器，其中，所述太阳能电池阵列用于光伏发电，并通过所述电能变换器给所述蓄电池充电和给所述空调器供电；所述蓄电池用于通过所述电能变换器给所述空调器供电；所述电能变换器包括与所述空调器进行通信的第一通信单元，所述电能变换器用于检测所述蓄电池的剩余电量，并通过所述第一通信单元将所述蓄电池的剩余电量发送给所述空调器；所述空调器包括与所述第一通信单元进行通信的第二通信单元，所述空调器用于通过所述第二通信单元接收所述蓄电池的剩余电量，并根据用户输入的指令和所述蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线，以及在预设的运行时间内按照所述功率运行曲线运行。

根据本发明实施例提出的空调系统，电能变换器与空调器进行通信，电能变换器可检测蓄电池的剩余电量，并将蓄电池的剩余电量发送给空调器，空调器接收蓄电池的剩余电量，并根据用户输入的指令和蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线，以及在预设的运行时间内按照功率运行曲线运行，从而，既可以有效保护蓄电池并延长其使用寿命，还可以延长空调器的运行时间并提高其舒适性，保证在蓄电池的续航能力和空调器的舒适性能之间取得平衡。

根据本发明的一个实施例，所述电能变换器包括：采样单元，所述采样单元用于采集所述蓄电池两端的电压和流过所述蓄电池的电流；第一控制单元，所述第一控制单元用于根据所述蓄电池两端的电压和流过所述蓄电池的电流计算所述蓄电池的剩余电量，并通过所述第一通信单元将所述蓄电池的剩余电量发送给所述空调器。

根据本发明的一个实施例，所述采样单元还用于采集所述太阳能电池阵列的输出电压和输出电流；所述第一控制单元还用于根据所述太阳能电池阵列的输出电压和输出电流计算所述太阳能电池阵列的输出功率，并通过所述第一通信单元获取所述空调器的运行功率，以及根据所述太阳能电池阵列的输出功率和所述空调器的运行功率对所述太阳能电池阵列输出的电能和所述蓄电池储存的电能进行分配。

根据本发明的一个实施例，所述空调器包括：人机交互单元，所述人机交互单元用于接收用户输入的指令，其中，所述用户输入的指令包括运行时间、运行模式和计划耗电量中的至少一种；第二控制单元，所述第二控制单元用于通过所述第二通信单元接收所述蓄电池的剩余电量，并根据所述用户输入的指令和所述蓄电池的剩余电量生成所述功率运行曲线，以及控制所述空调器在所述运行时间内按照所述功率运行曲线运行。

根据本发明的一个实施例，所述第二控制单元还用于以预设的采样周期接收所述蓄电池的剩余电量，并根据当前采样周期获取的所述蓄电池的剩余电量修正所述功率运行曲线，以及控制所述空调器按照修正后的所述功率运行曲线运行。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种空调系统的控制方法，所述空调系统包括用于光伏发电的太阳能电池阵列、蓄电池、电能变换器和空调器，其中，所述电能变换器分别与所述太阳能电池阵列、所述蓄电池和所述空调器相连，所述太阳能电池阵列用于光伏发电，并通过所述电能变换器给所述蓄电池充电和给所述空调器供电，所述蓄电池用于通过所述电能变换器给所述空调器供电，所述电能变换器包括与所述空调器进行通信的第一通信单元，所述空调器包括与所述第一通信单元进行通信的第二通信单元，其中，所述方法包括以下步骤：所述电能变换器检测所述蓄电池的剩余电量，并通过所述第一通信单元将所述蓄电池的剩余电量发送给所述空调器；所述空调器通过所述第二通信单元接收所述蓄电池的剩余电量，并根据用户输入的指令和所述蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线，以及在预设的运行时间内按照所述功率运行曲线运行。

根据本发明实施例提出的空调系统的控制方法，电能变换器与空调器进行通信，电能变换器可检测蓄电池的剩余电量，并将蓄电池的剩余电量发送给空调器，空调器接收蓄电池的剩余电量，并根据用户输入的指令和蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线，以及在预设的运行时间内按照功率运行曲线运行，从而，既可以有效保护蓄电池并延长其使用寿命，还可以延长空调器的运行时间并提高其舒适性，保证在蓄电池的续航能力和空调器的舒适性能之间取得平衡。

根据本发明的一个实施例，所述检测所述蓄电池的剩余电量进一步包括：所述电能变换器采集所述蓄电池两端的电压和流过所述蓄电池的电流；所述电能变换器根据所述蓄电池两端的电压和流过所述蓄电池的电流计算所述蓄电池的剩余电量。

根据本发明的一个实施例，所述的空调系统的控制方法还包括：所述电能变换器采集所述太阳能电池阵列的输出电压和输出电流，并根据所述太阳能电池阵列的输出电压和输出电流计算所述太阳能电池阵列的输出功率；所述电能变换器通过所述第一通信单元获取所述空调器的运行功率，并根据所述太阳能电池阵列的输出功率和所述空调器的运行功率对所述太阳能电池阵列输出的电能和所述蓄电池储存的电能进行分配。

根据本发明的一个实施例，所述根据用户输入的指令和所述蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线进一步包括：所述空调器接收用户输入的指令，其中，所述用户输入的指令包括运行时间、运行模式和计划耗电量中的至少一种；所述空调器通过所述第二通信单元接收所述蓄电池的剩余电量；所述空调器根据所述用户输入的指令和所述蓄电池的剩余电量生成所述功率运行曲线，并在所述运行时间内按照所述功率运行曲线运行。

根据本发明的一个实施例，所述的空调系统的控制方法还包括：所述空调器以预设的采样周期接收所述蓄电池的剩余电量，并根据当前采样周期获取的所述蓄电池的剩余电量修正所述功率运行曲线，以及按照修正后的所述功率运行曲线运行。

附图说明

图1是根据本发明实施例的空调系统的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的电能变换器的方框示意图；

图3是根据本发明一个实施例的空调器的方框示意图；

图4是根据本发明实施例的空调系统的控制方法的流程图；

图5是根据本发明一个实施例的检测蓄电池的剩余电量的方法的流程图；

图6是根据本发明一个实施例的电能分配方法的流程图；

图7是根据本发明一个具体实施例的电能分配方法的流程图

图8是根据本发明一个实施例的生成功率运行曲线的方法的流程图；

图9是根据本发明一个具体实施例的空调系统的控制方法的流程图。

附图标记：

太阳能电池阵列10、太阳能电池板101、蓄电池20、电能变换器30和空调器40；

第一通信单元301、采样单元302、第一控制单元303、低压直流母线304、充电电路305、DC/DC变换电路306和第一开关电源307；

第二通信单元401、人机交互单元402、第二控制单元403、压缩机控制单元404、外风机控制单元405、电辅热控制单元406、内风机控制单元407、高压直流母线408和第二开关电源409。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来描述本发明实施例提出的空调系统及空调系统的控制方法。

图1是根据本发明实施例的空调系统的示意图。如图1所示，该空调系统包括：太阳能电池阵列10、蓄电池20、电能变换器30和空调器40。

其中，电能变换器30分别与太阳能电池阵列10、蓄电池20和空调器40相连，太阳能电池阵列10用于光伏发电，并通过电能变换器30给蓄电池20充电和给空调器40供电，即言，太阳能电池阵列10可将发出的电能输送给电能变换器30；蓄电池20用于蓄电池用于存储太阳能电池阵列10发出的电能，并通过电能变换器30给空调器40供电，例如蓄电池20可在夜间或者阴雨天气时放出电能给空调器40供电，而且蓄电池20还具有缓冲器的作用，满足空调器40运行功率瞬时变化时对能量输出的动态变化要求。

也就是说，电能变换器20是太阳能电池阵列10、蓄电池20和空调器40之间实现电能变换的结构，因太阳能电池阵列10、蓄电池20和空调器40之间的电力特性并不匹配，所以通过电能变换器30的电能变换可实现上述三者之间的电能互联。

如图1的示例，太阳能电池阵列10可包括多块太阳能电池板101，太阳能电池板101用于通过光电转化效应将太阳能转化为电能。更具体地，多块太阳能电池板101可以串联和/或并联方式连接，多块太阳能电池板101可为单晶硅电池、多晶硅电池、薄膜电池或者柔性电池。

电能变换器30包括第一通信单元301，第一通信单元301用于与空调器40进行通信，电能变换器30用于检测蓄电池20的剩余电量，并通过第一通信单元301将蓄电池20的剩余电量发送给空调器40；空调器40用于接收电能变换器30输出的电能，并且空调器40包括第二通信单元401，第二通信单元401用于与第一通信单元301进行通信，空调器40用于接收蓄电池20的剩余电量，并根据用户输入的指令和蓄电池20的剩余电量生成功率运行曲线，以及在预设的运行时间内按照功率运行曲线运行。

需要说明的是，功率运行曲线为空调器在预设的运行时间内按照按着功率运行曲线规定的功率运行的功率-时间曲线，其中，空调器的运行功率可通过调节空调器中压缩机的运行频率来实现。

还需说明的是，第一通信单元301与第二通信单元401之间可进行双向通信，即言电能变换器30与空调器40之间可进行双向通信。

具体来说，电能变换器30可检测并估计蓄电池20的剩余容量，并通过与空调器40进行可以把蓄电池20的剩余容量传递给空调器40，空调器在接收到蓄电池20的剩余容量之后，可以根据蓄电池20的剩余容量和输入的指令生成预设的运行时间内的功率运行曲线，从而空调器可根据蓄电池的容量信息和用户的需求对一段时间内的运行状态进行规划，实现蓄电池续航能力和空调器舒适性能的平衡。

由此，本发明实施例的空调系统，电能变换器30与空调器40之间可以进行通信，电能变换器30具有检测蓄电池20的剩余容量的功能并可以把蓄电池的容量信息发送给空调器40，空调器40可根据蓄电池20的容量信息和用户的需求对一段时间内的运行状态进行规划，从而既可以有效保护蓄电池，延长其使用寿命，还可以延长空调器自身的运行时间，提高舒适性，实现蓄电池续航能力和空调器舒适性能的平衡。

根据本发明的一个具体示例，第一通信单元301和第二通信单元401可以为串行通信单元或者无线通信单元，即言第一通信单元301和第二通信单元401之间可以串行通信方式或者无线通信方式进行通信。更具体地，串行通信单元可以为RS232或RS485串行单元。

根据本发明的一个具体实施例，太阳能电池阵列10可安装于户外或者屋顶上，以更好地采集阳光；电能变换器30可以安装于室外的屋檐下，也可以安装于室内；蓄电池20安装于室内，也可以集成到电能变换器30之中；空调器40安装于室内以调节室内环境。

下面结合图2描述本发明实施例的电能变换器30。

根据本发明的一个具体实施例，如图2所示，电能变换器30包括：采样单元302和第一控制单元303。

其中，采样单元302用于采集蓄电池20两端的电压和流过蓄电池20的电流；第一控制单元303用于根据蓄电池20两端的电压和流过蓄电池20的电流计算蓄电池20的剩余电量，并通过第一通信单元301将蓄电池20的剩余电量发送给空调器40。

也就是说，采样单元302可以采集蓄电池20两端的电压和流入/流出蓄电池20的电流，并把采集到的电压和电流传递给第一控制单元303，第一控制单元303即可估算蓄电池20的剩余电量，从而实现蓄电池剩余电量的检测。

如此，电能变换器30通过检测蓄电池20两端的电压和流入/流出蓄电池20的电流来得到蓄电池20的剩余容量，并且电能变换器30与空调器40之间可以进行通信，电能变换器30可以通过第一通信单元301把估算出的蓄电池20的剩余容量发送给空调器40。

应当理解的是，相关技术中有多种电池剩余容量的计算方法，电能变换器30可利用相关技术中的计算方法例如状态估计算法估算蓄电池20的剩余电量，这里不再详细赘述。

进一步地，如图2所示，电能变换器30还包括：低压直流母线304、充电电路305、DC/DC变换电路306和第一开关电源307。

其中，充电电路305用于将太阳能电池阵列10提供的电能传输到低压直流母线304上，并通过低压直流母线304给蓄电池20充电；DC/DC变换电路306的输入端与低压直流母线304相连，DC/DC变换电路306的输出端与空调器40相连，DC/DC变换电路306用于将低压直流母线304上的低压直流电转换为高压直流电以为空调器40供电，即言DC/DC变换电路306用于将蓄电池20和/或充电电路305输出的低压直流电转换为高压直流电，这样太阳能电池阵列10提供的电能传输到低压直流母线304上之后，可给蓄电池20充电或者可直接经过DC/DC变换电路306供给空调器40；第一开关电源307与低压直流母线304相连，第一开关电源307用于将从低压直流母线304取得的电压转换为供电电压以为第一通信单元301和第一控制单元303供电，即言，第一开关电源307可从低压直流母线304中取电，并稳定输出第一通信单元301和第一控制单元303等所需的供电电压，其中，供电电压可小于低压直流电的电压。

由此，低压直流母线304为充电电路305、DC/DC变换电路306、第一开关电源307和蓄电池20之间提供了电气通道，实现了电气互联。

并且，充电电路305和DC/DC变换电路306可在第一控制单元303的控制下进行工作。具体来说，第一控制单元303可控制充电电路305的输出电流和/输出电压，以提供稳定的低压直流电；第一控制单元303可控制DC/DC变换电路306以使DC/DC变换电路306输出稳定的高压直流电。

也就是说，第一控制单元303是电能变换器30的控制核心，除了实现对充电电路305和DC/DC变换电路306的控制外，还通过采样单元302采集蓄电池两端的电压和流入/流出蓄电池20的电流来估算出蓄电池20的剩余电量。

另外，根据本发明的一个具体示例，DC/DC变换电路306可以采用没有电气隔离的Boost电路拓扑结构、带电气隔离的推挽电路拓扑结构、双管正激电路拓扑结构、半桥电路拓扑结构和全桥电路拓扑结构中的一种或多种电路拓扑结构。当采用上述的多个电路拓扑结构时，可将多个电路拓扑结构交错并联或者直接并联。

根据本发明的一个实施例，采样单元302还用于采集太阳能电池阵列10的输出电压和输出电流；第一控制单元303还用于根据太阳能电池阵列10的输出电压和输出电流计算太阳能电池阵列10的输出功率，并通过第一通信单元301获取空调器40的运行功率，以及根据太阳能电池阵列10的输出功率和空调器40的运行功率对太阳能电池阵列10输出的电能和蓄电池20储存的电能进行分配。

也就是说，电能变换器30与空调器40之间可以进行双向通信，即言电能变换器30可把蓄电池20的剩余电量发送给空调器40，空调器40也可以把空调器40的运行状态例如运行功率发送给电能变换器30。这样，电能变换器200可根据接收到的空调器40的运行功率来合理地规划蓄电池20和空调器40之间的能量分配。

具体而言，电能变换器30首先采集太阳能电池阵列10的输出电压和输出电流并根据采集到的太阳能电池阵列10的输出电压和输出电流得到太阳能电池阵列10的输出功率Ppv，以及通过与空调器40的第二通信单元401进行通信以接收空调器的运行功率Pair；然后，电能变换器30将太阳能电池阵列10的输出功率Ppv与空调器的运行功率Pair进行比较，其中，如果太阳能电池阵列10的输出功率Ppv大于空调器的运行功率Pair，电能变换器30则将太阳能电池阵列10发出的电能输送至空调器40和蓄电池40，以给蓄电池20充电和给空调器40供电；如果太阳能电池阵列10的输出功率Ppv小于或等于空调器的运行功率Pair，电能变换器30则将太阳能电池阵列10发出的电能和蓄电池40储存的电能输送至空调器40，以给空调器40供电。

也就是说，如果Ppv大于Pair，则太阳能电池阵列10单独为空调器40供电，并且太阳能电池阵列10发出的富余电能存储到蓄电池20中；反之，如果Ppv小于或等于Pair，则太阳能电池阵列10和蓄电池20共同为空调器40供电，太阳能电池阵列10发出的电能全部供给空调器40使用，同时蓄电池20也释放出的电能供给空调器40使用，保证空调器的正常运行。

由此，电能变换器30通过与空调器40进行通信来获取空调器的运行状态，从而可以合理地进行能量分配。

下面结合图3来描述本发明实施例的空调器40。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，空调器40包括：人机交互单元402和第二控制单元403。

其中，人机交互单元402用于接收用户输入的指令，其中，用户输入的指令包括运行时间、运行模式和计划耗电量中的至少一种；第二控制单元403用于通过第二通信单元401接收蓄电池20的剩余电量，并根据用户输入的指令和蓄电池20的剩余电量生成功率运行曲线，以及控制空调器在运行时间内按照功率运行曲线运行。

也就是说，空调器40可通过人机交互单元409接收用户设定的运行时间、运行模块以及计划耗电量等指令，还可以通过第二通讯单元401接收电能变换器传送过来的蓄电池20的剩余电量信息。这样，空调器40即可根据用户设定的需求并结合蓄电池20的剩余电量来规划空调器在一段时间内的运行状态。

具体规划流程如下：空调器40首先通过第二通讯单元401接收电能变换器30发送的蓄电池20的剩余电量，以及通过人机交互单元402接收用户输入的运行时间、运行模块以及计划耗电量等指令；然后，第二控制单元403根据蓄电池20的剩余电量并结合用户输入的运行时间、运行模块以及计划耗电量生成功率运行曲线，并控制空调器按照生成的功率运行曲线运转，从而规划出空调器在运行时间内的运行状态。

其中，根据本发明的一个具体示例，人机交互单元402可以为空调器40上的控制面板，或者为与空调器40进行通信的遥控器，或者为与空调器40进行通信的移动终端。

进一步地，根据本发明的一个实施例，第二控制单元403还用于以预设的采样周期接收蓄电池20的剩余电量，并根据当前采样周期获取的蓄电池20的剩余电量修正功率运行曲线，以及控制空调器按照修正后的功率运行曲线运行。

也就是说，空调器40的第二控制单元403可周期性地接收到电能变换器30发送的蓄电池20的剩余容量，或者电能变换器20可周期性地将蓄电池20的剩余容量发送给空调器40的第二控制单元403。这样，第二控制单元403可根据蓄电池20的当前剩余容量和剩余的运行时间重新生成功率运行曲线，从而修正空调器40的功率运行曲线。由此，能够保证蓄电池的续航能力，在蓄电池使用寿命与空调器舒适性之间取得平衡，并且能够实现更加精确的功率控制。

举例来说，当空调器在夜间运行时，太阳能电池阵列10不发电，蓄电池20的剩余容量受负载大小、运行时间的影响，而负载大小和运行时间可由空调器控制，所以，第二控制单元403根据蓄电池20的剩余电量规划出功率运行曲线后，可控制空调器在运行时间内仅按照该功率运行曲线运转，而无需对功率运行曲线进行修正。

当空调器在白天运行时，太阳能电池阵列10可以发电，蓄电池20的剩余容量受负载大小、运行时间和太阳能充电能力的影响，而且光照是时变的，因此，蓄电池20的剩余容量是不确定的，此时电能变换器30可以预设的采样周期将蓄电池20的剩余容量发送给空调器的第二控制单元403，第二控制单元403根据最新剩余容量和剩余运行时间重新生成功率运行曲线。

另外，根据本发明一个实施例，空调器40采用直流供电，需要说明的是，空调器40内的风机和压缩机都可采用直流变频控制，四通阀也可采用直流四通阀。空调器40还包括：压缩机控制单元404、外风机控制单元405、电辅热控制单元406、内风机控制单元407、高压直流母线408和第二开关电源409。

其中，压缩机控制单元404用于控制空调器40的压缩机；外风机控制单元405用于控制空调器40的外风机；电辅热控制单元406用于控制空调器40的电加热器；内风机控制单元407用于控制空调器40的内风机。

压缩机控制单元404、外风机控制单元405、电辅热控制单元406和内风机控制单元407均连接在高压直流母线408上，以使电能变换器30通过高压直流母线408为压缩机控制单元404、外风机控制单元405、电辅热控制单元406和内风机控制单元407供电，即言，电能变换器30的DC/DC变换电路306输出的高压直流电传输到高压直流母线408之后，再供给压缩机控制单元404、外风机控制单元405、电辅热控制单元406和内风机控制单元407。

第二开关电源409与高压直流母线408相连，第二开关电源409用于将从高压直流母线408取得的电压转换为供电电压以为第二通信单元401、人机交互单元402和第二控制单元403供电，即言，第二开关电源409可从高压直流母线408中取电，并稳定输出第二通信单元401、人机交互单元402和第二控制单元403等所需的供电电压。

综上，根据本发明实施例提出的空调系统，电能变换器与空调器进行通信，电能变换器可检测蓄电池的剩余电量，并将蓄电池的剩余电量发送给空调器，空调器接收蓄电池的剩余电量，并根据用户输入的指令和蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线，以及在预设的运行时间内按照功率运行曲线运行，从而，既可以有效保护蓄电池并延长其使用寿命，还可以延长空调器的运行时间并提高其舒适性，保证在蓄电池的续航能力和空调器的舒适性能之间取得平衡。

本发明实施例还提出了一种空调系统的控制方法，该方法可在上述实施例的空调系统中执行。

空调系统包括用于光伏发电的太阳能电池阵列、蓄电池、电能变换器和空调器，其中，电能变换器分别与太阳能电池阵列、蓄电池和空调器相连，太阳能电池阵列用于光伏发电，并通过电能变换器给蓄电池充电和给空调器供电，蓄电池用于通过电能变换器给空调器供电，电能变换器包括与空调器进行通信的第一通信单元，空调器包括与第一通信单元进行通信的第二通信单元。

如图4所示，本发明实施例的空调系统的控制方法包括以下步骤：

S1：电能变换器检测蓄电池的剩余电量，并通过第一通信单元将蓄电池的剩余电量发送给空调器。

S2：空调器通过第二通信单元接收蓄电池的剩余电量，并根据用户输入的指令和蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线，以及在预设的运行时间内按照功率运行曲线运行。

由此，本发明实施例的空调系统的控制方法，电能变换器与空调器之间可以进行通信，电能变换器可以把检测到的蓄电池的容量信息发送给空调器，空调器可根据蓄电池的容量信息和用户的需求对一段时间内的运行状态进行规划，从而既可以有效保护蓄电池，延长其使用寿命，还可以延长空调器自身的运行时间，提高舒适性，实现蓄电池续航能力和空调器舒适性能的平衡。

根据本发明一个实施例，如图5所示，检测蓄电池的剩余电量进一步包括：

S11：电能变换器采集蓄电池两端的电压和流过蓄电池的电流。

S12：电能变换器根据蓄电池两端的电压和流过蓄电池的电流计算蓄电池的剩余电量。

如此，电能变换器通过检测蓄电池两端的电压和流入/流出蓄电池的电流来得到蓄电池的剩余容量，并且电能变换器与空调器之间可以进行通信，电能变换器可以通过第一通信单元把估算出的蓄电池的剩余容量发送给空调器。

应当理解的是，相关技术中有多种电池剩余容量的计算方法，电能变换器可利用相关技术中的计算方法例如状态估计算法估算蓄电池的剩余电量，这里不再详细赘述。

进一步地，如图6所示，空调系统的控制方法：

S14：电能变换器采集太阳能电池阵列的输出电压和输出电流，并根据太阳能电池阵列的输出电压和输出电流计算太阳能电池阵列的输出功率；

S15：电能变换器通过第一通信单元获取空调器的运行功率，并根据太阳能电池阵列的输出功率和空调器的运行功率对太阳能电池阵列输出的电能和蓄电池储存的电能进行分配。

具体而言，如图7所示，电能分配方式具体包括以下步骤：

S101：电能变换器采集太阳能电池阵列的输出电压和输出电流并根据采集到的太阳能电池阵列的输出电压和输出电流得到太阳能电池阵列的输出功率Ppv，以及通过与空调器的第二通信单元进行通信以接收空调器的运行功率Pair。

S102：电能变换器将太阳能电池阵列的输出功率Ppv与空调器的运行功率Pair进行比较。

S103：如果太阳能电池阵列的输出功率Ppv大于空调器的运行功率Pair，则太阳能电池阵列单独为空调器供电，并且太阳能电池阵列发出的富余电能存储到蓄电池。

S104：如果太阳能电池阵列的输出功率Ppv小于或等于空调器的运行功率Pair，则太阳能电池阵列和蓄电池共同为空调器供电，太阳能电池阵列发出的电能全部供给空调器使用，同时蓄电池也释放出的电能供给空调器使用，保证空调器的正常运行。

由此，电能变换器通过与空调器进行通信来获取空调器的运行状态，从而可以合理地进行能量分配。

根据本发明另一个实施例，如图8所示，根据用户输入的指令和蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线进一步包括：

S21：空调器接收用户输入的指令，其中，用户输入的指令包括运行时间、运行模式和计划耗电量中的至少一种。

S22：空调器通过第二通信单元接收蓄电池的剩余电量。

S23：空调器根据用户输入的指令和蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线，并在运行时间内按照功率运行曲线运行。

进一步地，本发明实施例的空调系统的控制方法还包括：

空调器以预设的采样周期接收蓄电池的剩余电量，并根据当前采样周期获取的蓄电池的剩余电量修正功率运行曲线，以及按照修正后的功率运行曲线运行。

如图9所示，本发明实施例的控制方法包括以下步骤：

S201：空调器通过第二通讯单元接收电能变换器发送的蓄电池的剩余电量，以及通过人机交互单元接收用户输入的运行时间、运行模块以及计划耗电量等指令。

S202：空调器根据蓄电池的剩余电量并结合用户输入的运行时间、运行模块以及计划耗电量生成功率运行曲线，并控制空调器按照生成的功率运行曲线运转，从而规划出空调器在运行时间内的运行状态。

S203：空调器周期性地接收到电能变换器发送的蓄电池的剩余容量，或者电能变换器可周期性地将蓄电池的剩余容量发送给空调器，空调器根据蓄电池的当前剩余容量和剩余的运行时间重新生成功率运行曲线，从而修正空调器40的功率运行曲线。

由此，能够保证蓄电池的续航能力，在蓄电池使用寿命与空调器舒适性之间取得平衡。

举例来说，当空调器在夜间运行时，太阳能电池阵列不发电，蓄电池的剩余容量受负载大小、运行时间的影响，而负载大小和运行时间可由空调器控制，所以，空调器根据蓄电池的剩余电量规划出功率运行曲线后，可在运行时间内仅按照该功率运行曲线运转，而无需对功率运行曲线进行修正。

当空调器在白天运行时，太阳能电池阵列可以发电，蓄电池的剩余容量受负载大小、运行时间和太阳能充电能力的影响，而且光照是时变的，因此，蓄电池的剩余容量是不确定的，此时电能变换器可以预设的采样周期将蓄电池的剩余容量发送给空调器，空调器根据最新剩余容量和剩余运行时间重新生成功率运行曲线。

需要说明的是，本发明实施例的空调系统的控制方法中未展开的部分，可参考以上实施例的空调系统的对应部分，在此不再详细展开。

综上，根据本发明实施例提出的空调系统的控制方法，电能变换器与空调器进行通信，电能变换器可检测蓄电池的剩余电量，并将蓄电池的剩余电量发送给空调器，空调器接收蓄电池的剩余电量，并根据用户输入的指令和蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线，以及在预设的运行时间内按照功率运行曲线运行，从而，既可以有效保护蓄电池并延长其使用寿命，还可以延长空调器的运行时间并提高其舒适性，保证在蓄电池的续航能力和空调器的舒适性能之间取得平衡。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种空调系统，其特征在于，包括太阳能电池阵列、蓄电池、空调器和分别与所述太阳能电池阵列、所述蓄电池和所述空调器相连的电能变换器，其中，

所述太阳能电池阵列用于光伏发电，并通过所述电能变换器给所述蓄电池充电和给所述空调器供电；

所述蓄电池用于通过所述电能变换器给所述空调器供电；

所述电能变换器包括与所述空调器进行通信的第一通信单元，所述电能变换器用于检测所述蓄电池的剩余电量，并通过所述第一通信单元将所述蓄电池的剩余电量发送给所述空调器；

所述空调器包括与所述第一通信单元进行通信的第二通信单元，所述空调器用于通过所述第二通信单元接收所述蓄电池的剩余电量，并根据用户输入的指令和所述蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线，以及在预设的运行时间内按照所述功率运行曲线运行。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述电能变换器包括：

采样单元，所述采样单元用于采集所述蓄电池两端的电压和流过所述蓄电池的电流；

第一控制单元，所述第一控制单元用于根据所述蓄电池两端的电压和流过所述蓄电池的电流计算所述蓄电池的剩余电量，并通过所述第一通信单元将所述蓄电池的剩余电量发送给所述空调器。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，

所述采样单元还用于采集所述太阳能电池阵列的输出电压和输出电流；

所述第一控制单元还用于根据所述太阳能电池阵列的输出电压和输出电流计算所述太阳能电池阵列的输出功率，并通过所述第一通信单元获取所述空调器的运行功率，以及根据所述太阳能电池阵列的输出功率和所述空调器的运行功率对所述太阳能电池阵列输出的电能和所述蓄电池储存的电能进行分配。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述空调器包括：

人机交互单元，所述人机交互单元用于接收用户输入的指令，其中，所述用户输入的指令包括运行时间、运行模式和计划耗电量中的至少一种；

第二控制单元，所述第二控制单元用于通过所述第二通信单元接收所述蓄电池的剩余电量，并根据所述用户输入的指令和所述蓄电池的剩余电量生成所述功率运行曲线，以及控制所述空调器在所述运行时间内按照所述功率运行曲线运行。

5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述第二控制单元还用于以预设的采样周期接收所述蓄电池的剩余电量，并根据当前采样周期获取的所述蓄电池的剩余电量修正所述功率运行曲线，以及控制所述空调器按照修正后的所述功率运行曲线运行。

6.一种空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统包括用于光伏发电的太阳能电池阵列、蓄电池、电能变换器和空调器，其中，所述电能变换器分别与所述太阳能电池阵列、所述蓄电池和所述空调器相连，所述太阳能电池阵列用于光伏发电，并通过所述电能变换器给所述蓄电池充电和给所述空调器供电，所述蓄电池用于通过所述电能变换器给所述空调器供电，所述电能变换器包括与所述空调器进行通信的第一通信单元，所述空调器包括与所述第一通信单元进行通信的第二通信单元，其中，所述方法包括以下步骤：

所述电能变换器检测所述蓄电池的剩余电量，并通过所述第一通信单元将所述蓄电池的剩余电量发送给所述空调器；

所述空调器通过所述第二通信单元接收所述蓄电池的剩余电量，并根据用户输入的指令和所述蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线，以及在预设的运行时间内按照所述功率运行曲线运行。

7.根据权利要求6所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述检测所述蓄电池的剩余电量进一步包括：

所述电能变换器采集所述蓄电池两端的电压和流过所述蓄电池的电流；

所述电能变换器根据所述蓄电池两端的电压和流过所述蓄电池的电流计算所述蓄电池的剩余电量。

8.根据权利要求6或7所述的空调系统的控制方法，其特征在于，还包括：

所述电能变换器采集所述太阳能电池阵列的输出电压和输出电流，并根据所述太阳能电池阵列的输出电压和输出电流计算所述太阳能电池阵列的输出功率；

所述电能变换器通过所述第一通信单元获取所述空调器的运行功率，并根据所述太阳能电池阵列的输出功率和所述空调器的运行功率对所述太阳能电池阵列输出的电能和所述蓄电池储存的电能进行分配。

9.根据权利要求6所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述根据用户输入的指令和所述蓄电池的剩余电量生成功率运行曲线进一步包括：

所述空调器接收用户输入的指令，其中，所述用户输入的指令包括运行时间、运行模式和计划耗电量中的至少一种；

所述空调器通过所述第二通信单元接收所述蓄电池的剩余电量；

所述空调器根据所述用户输入的指令和所述蓄电池的剩余电量生成所述功率运行曲线，并在所述运行时间内按照所述功率运行曲线运行。

10.根据权利要求6或9所述的空调系统的控制方法，其特征在于，还包括：

所述空调器以预设的采样周期接收所述蓄电池的剩余电量，并根据当前采样周期获取的所述蓄电池的剩余电量修正所述功率运行曲线，以及按照修正后的所述功率运行曲线运行。