CN106300474A - 净化器和充电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种净化器和一种充电控制方法，净化器包括：光伏电池，光伏电池可拆卸地设置在净化器的电源端口处，用于将太阳能转换为直流电能，以提供至净化器；电源端口还用于：接收交流市电，以为净化器提供交流电能；输入电源检测单元，连接至电源端口，用于检测净化器的输入电源类型，并根据输入电源类型确定对净化器的储能单元进行充电的充电线路；第一充电单元，连接至输入电源检测单元，用于当判定输入电源类型为直流电能时，对储能单元充电；第二充电单元，连接至输入电源检测单元，用于当判定输入电源类型为交流电能时，对储能单元充电。通过本发明的技术方案，降低了净化器使用成本，显著减小了净化器对市电的依赖性，提升了用户体验。

Description

净化器和充电控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器领域，具体而言，涉及一种净化器和一种充电控制方法。

背景技术

目前，在雾霾越来越严重、越来越普遍的今天，空气净化器产品已经成为很多家庭要选购的家电产品。现有的市面上的空气净化器产品普遍功率都较小，空气净化范围有限，随着用户活动范围的变化，也要求空气净化器能够随着移动，然而，现有的空气净化器都只有插着市电才能工作，其工作的位置受限于插座的安装位置，不能随意地挪动到用户想要到的地方，降低了用户体验，而且，随着家庭中使用电器的增加，电费已经成为每个家庭不小的开销。

因此，如何减小空气净化器对市电的依赖性，实现不仅可以随意移动空气净化器位置，同时降低使用成本，进而提升用户体验成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种净化器。

本发明的另一个目的在于提出一种充电控制方法。

为实现上述至少一个目的，根据本发明的一方面的实施例，提出了一种净化器，包括：光伏电池，所述光伏电池可拆卸地设置在所述净化器的电源端口处，用于将太阳能转换为直流电能，以提供至所述净化器；所述电源端口还用于：接收交流市电，以为所述净化器提供交流电能；输入电源检测单元，连接至所述电源端口，用于检测所述净化器的输入电源类型，并根据所述输入电源类型确定对所述净化器的储能单元进行充电的充电线路；第一充电单元，连接至所述输入电源检测单元，用于当判定所述输入电源类型为直流电能时，对所述储能单元充电；第二充电单元，连接至所述输入电源检测单元，用于当判定所述输入电源类型为交流电能时，对所述储能单元充电。

根据本发明的实施例的净化器，净化器的电源端口处设置有可拆卸光伏电池，用于将太阳能转换为直流电能，以为净化器工作提供能量，实现了不使用市电也可以工作，降低了使用成本，并且减小了净化器对市电的依赖性，并且扩大了净化器的工作范围，使其不受到插座位置和电源线长度的限制，甚至可以工作在没有市电的室外环境中使用，从而提升了用户体验。

当然，电源端口还可以接收交流市电，作为光伏电池发电的一个补充，用于在不适合光伏发电的天气条件下或者夜间也能保证净化器的正常工作，保证了净化器可以24小时全天候工作。

另外，电源端口处连接的输入电源检测单元可以根据检测到的输入电源类型确定对净化器的储能单元进行充电的充电线路，具体地，当检测到输入电源类型为直流电能时，由第一充电单元(光伏充电单元)对储能单元充电，当检测到输入电源类型为交流电能时，由第二充电单元(电源适配器)对储能单元充电，如此，通过第一充电单元和第二充电单元的选通配合，使得净化器可以兼容光伏直流电和市电交流电，

也就是说，净化器可以在光照充足的时候，将光伏发出的电能存储到储能单元中或者直接提供给净化器使用，一旦光照强度不够或者在夜晚，光伏发电不足以维持其正常工作的时候，储能单元可以释放出电能保证净化器的正常使用，如果连续几天不适合光伏发电，也可以切换到市电供电。从而保证了净化器在任何时候都能正常供电运行，不仅降低了净化器的使用成本，提高了净化器的全天候工作能力，而且避免了现有技术中净化器因受到插座位置和电源线长度的限制而工作范围缩小，减小了净化器对市电的依赖性，使其可以随用户意愿来移动位置，从而提升用户体验。其中，光伏电池板的发电功率优先选择为净化器正常工作能耗功率的2至3倍，既可以保证净化器能够以较快的速度充满电，又避免了光伏电池板的面积太大，影响正常的使用。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述第一充电单元和所述第二充电单元通过直流母线连接至所述储能单元，以将经转换后的低压直流电能传输至所述储能单元进行充电。

根据本发明的实施例的净化器，第一充电单元和第二充电单元输出的均是经转换后的适合于储能单元储存的低压直流电，因此，将它们通过直流母线连接至储能单元，以保证快速有效的给储能单元进行充电。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，还包括：控制器和直流风机，所述控制器和所述直流风机通过所述直流母线获取所述低压直流电能；以及所述控制器与所述直流风机电连接，以使所述控制器对所述直流风机进行驱动控制。

根据本发明的实施例的净化器，通过直流母线将低压直流电能传送至净化器的控制器和直流风机，并由控制器驱动控制与其电连接的直流风机，以保证控制器和直流风机正常工作，进而确保净化器正常工作。其中，直流风机采用直流变频控制，其包含了一个智能功率模块，实现了直流风机的无级变速，提高了净化器的使用舒适性。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，还包括：显示单元，连接至所述控制器，用于对所述储能单元的荷电状态进行显示；通讯单元，连接至所述控制器，用于接收来自用户的控制指令，以控制所述净化器工作。

根据本发明的实施例的净化器，控制器的一端并联有显示单元和通讯单元，其中，显示单元负责显示净化器机体内储能单元的荷电状态，以提示用户太阳能净化器的充电状态，而通讯单元负责人机交互控制，不仅可以实现用户在面板上的触摸控制，还可以实现红外遥控控制和远程网络控制，提高了用户使用的舒适性。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述储能单元还用于：确定当前荷电状态值，并判断所述当前荷电状态值是否大于预设荷电状态值，以及在判定大于时，向所述控制器发送提示信号；所述控制器还用于：根据接收到的所述提示信号向所述第一充电单元或所述第二充电单元发送荷电状态信号；以及所述第一充电单元或所述第二充电单元还用于：根据接收到的所述荷电状态信号对所述储能单元进行涓流充电。

根据本发明的实施例的净化器，第一充电单元或者第二充电单元接收控制器关于储能单元荷电状态的荷电状态信号，以使控制器根据提示信号控制第一充电单元或第二充电单元对储能单元的充电规划，当储能单元判定当前荷电状态值大于预设荷电状态值时，即在储能单元接近充满时，向控制器发送提示信号，实现对储能单元进行涓流充电，从而避免充电过度，延长储能单元的使用寿命。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述输入电源检测单元具体包括：依次电连接的电压信号采样单元、电压信号分析单元和充电线路选通单元；其中，所述电压信号采样单元，用于采样所述电源端口接收到的电源电压信号，并将所述电源电压信号发送至所述电压信号分析单元；所述电压信号分析单元，用于对所述电源电压信号进行分析，以确定所述输入电源类型；所述充电线路选通单元，用于根据所述输入电源类型确定对所述储能单元进行充电的所述充电线路。

根据本发明的实施例的净化器，在输入电源检测单元中，电压信号采样单元负责采集输入到净化器的电源电压信号，电压信号分析单元具有信号的滤波功能，以避免对输入电源类型的误判断，以及根据过滤后的电源电压信号的形式，判定输入电是直流电能还是交流电能，如果判断是直流电能，则判定输入来自光伏电池板，充电线路选通单元就选择第一充电单元所在线路对储能单元进行充电，如果是交流电能，则判定为市电输入，充电线路选通单元就选择第二充电单元所在线路对储能单元进行充电。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述控制器具体包括：主控单元，连接至所述直流风机、所述显示单元和所述通讯单元，用于控制所述直流风机、所述显示单元和所述通讯单元工作；开关单元，连接至所述主控单元，用于从所述直流母线获取所述低压直流电能，并对所述低压直流电能进行降压和稳压处理后提供至所述主控单元。

根据本发明的实施例的净化器，控制器包含了主控单元以及一个开关单元，其中，主控单元负责对直流风机进行驱动控制，处理用于人机交互的信号，以完成相应的显示和通讯，确保用户可以灵活使用触控面板；开关单元则负责从直流母线取电，并将与储能单元端电压一致的低压直流电能做降压和稳压处理，以提供给主控单元使用，从而确保净化器正常运行。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述显示单元还用于对所述净化器的工作效能进行显示，其中，所述工作效能包括：净化PM2.5、净化甲醛；以及所述通讯单元接收到的所述控制指令包括：触摸控制指令、红外遥控控制指令和/或远程网络控制指令。

根据本发明的实施例的净化器，显示单元除了负责显示净化器机体内储能单元的荷电状态外，还负责显示净化器的工作效能，其中，工作效能包含但不限于净化PM2.5、净化甲醛，以提示用户，使用户实时了解所处环境的空气质量；以及负责人机交互控制的通讯单元接收控制指令包括但不限于：触摸控制指令、红外遥控控制指令和/或远程网络控制指令，通过这些控制指令不仅可以实现用户在面板上的触摸控制，还可以实现红外遥控控制和远程网络控制，提高了用户使用的灵活性、舒适性，从而提升用户体验。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述第一充电单元包括：不带变压器隔离的升压电路、不带变压器隔离的降压电路、带高频变压器的推挽电路、带高频变压器的反激电路、带高频变压器的双管全激、带高频变压器的半桥电路或带高频变压器的全桥电路；所述第二充电单元包括：电源适配器。

根据本发明的实施例的净化器，第一充电单元包含但不限于：不带变压器隔离的升压电路、不带变压器隔离的降压电路、带高频变压器的推挽电路、带高频变压器的反激电路、带高频变压器的双管全激、带高频变压器的半桥电路或带高频变压器的全桥电路，通过上述电路可以实现对光伏电池板的最大功率点跟踪控制，使光伏电池板的输出功率最大化，进而实现对储能单元的快速充电；第二充电单元包含但不限于：电源适配器，电源适配器的作用是将交流市电整流为直流电，并实现降压变换，使得电压符合储能单元的充电要求。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述储能单元包括以下之一或其组合：锂电池、铅酸蓄电池、超级电容和飞轮电池。

根据本发明的实施例的净化器，储能单元包含但不限于以下之一或其组合：锂电池、铅酸蓄电池、超级电容和飞轮电池；以提高能量密度和加快充放电速度，进而提升净化器使用效果。

根据本发明的另一方面的实施例，提出了一种充电控制方法，用于控制对上述技术方案中任一项所述的净化器进行充电，所述充电控制方法包括：采样输入到所述净化器的电源电压信号；根据所述电源电压信号确定输入电源类型；根据所述输入电源类型确定对所述净化器进行充电的充电线路，以对所述净化器的所述储能单元进行充电。

根据本发明的实施例的充电控制方法，根据采样输入到净化器的电源电压信号确定输入电源类型，然后根据输入电源类型确定对净化器的充电线路，进而对储能单元充电，如此，可以实现了不使用市电也可以工作，降低了使用成本，并且减小了净化器对市电的依赖性，并且扩大了净化器的工作范围，使其不受到插座位置和电源线长度的限制，甚至可以工作在没有市电的室外环境中使用，从而提升了用户体验。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，根据所述输入电源类型确定所述充电线路，以对所述储能单元进行充电，具体包括：当确定所述输入电源类型为直流电能时，控制通过所述第一充电单元对所述储能单元进行充电；或者当确定所述输入电源类型为交流电能时，控制通过所述第二充电单元对所述储能单元进行充电。

根据本发明的实施例的充电控制方法，当确定输入电源类型为直流电能时，则判定输入来自光伏电池板，选通第一充电单元所在的线路对储能单元进行充电，如果是交流电能，则判定为市电输入，选通第二充电单元所在线路对储能单元进行充电，如此，通过第一充电单元和第二充电单元的选通配合，使得净化器可以兼容光伏直流电和市电交流电。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，还包括：对所述储能单元的荷电状态进行检测，并根据检测结果确定是否向用户发送提醒信号，以提醒充电是否完成。

根据本发明的实施例的充电控制方法，通过对储能单元的荷电状态进行检测，并通过检测结果确定是否向用户发送提醒信号，以提示充电是否完成，以避免充电过度，实现对储能单元的充电规划，进而延长储能单元使用寿命。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，对所述储能单元的荷电状态进行检测，并根据所述检测结果确定是否向用户发送所述提示信号，以提示对所述净化器充电完成，具体包括：确定当前荷电状态值；判断所述当前荷电状态值是否大于预设荷电状态值；在判定大于时，向所述用户发送所述提醒信号，以提醒充电完成；以及所述充电控制方法还包括：在判定大于时，控制所述第一充电单元或所述第二充电单元对所述储能单元进行涓流充电。

根据本发明的实施例的充电控制方法，当确定当前荷电状态值大于预设荷电状态值时，即在储能单元接近充满时，向用户发送提醒信号，以提示充电完成，并控制对储能单元进行涓流充电，从而避免充电过度，实现对储能单元的充电规划，进而延长储能单元的使用寿命。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，根据所述电源电压信号确定所述输入电源类型，具体包括：判断所述电源电压信号有无过零点；在判定所述电源电压信号有过零点时，确定所述输入电源类型为直流电能，否则为交流电能。

根据本发明的实施例的充电控制方法，通过在判定电源电压信号有过零点时，确定输入电源类型为直流电能，即光伏电池板充电，反之为交流电能，即市电输入，而对过零点的检测规则可以为：如果检测到三个连续的过零点，并且过零点间的间隔在预设间隔(比如，0.0098至0.0105s之间，因为市电电压频率为50Hz左右)之间，则确定为电压信号有过零点，反之，则认为没有过零点，通过该检测规则可以进一步排除电源电压信号干扰，避免造成误判断。

通过本发明，不仅降低了净化器的使用成本，提高了净化器的全天候工作能力，而且避免了现有技术中净化器因受到插座位置和电源线长度的限制而工作范围缩小，显著减小了净化器对市电的依赖性，使其可以随用户意愿来移动位置，从而提升用户体验。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的净化器的框图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的充电控制方法的流程示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的净化器的各单元连接示意图；

图4示出了根据本发明的另一个实施例的充电控制方法的流程示意图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的电压信号分析方法的流程示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的检测荷电状态方法的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本发明的一个实施例的净化器的框图。

如图1所示，本发明的一个实施例的净化器10，包括：光伏电池102，所述光伏电池102可拆卸地设置在所述净化器10的电源端口100处，用于将太阳能转换为直流电能，以提供至所述净化器10；所述电源端口100还用于：接收交流市电，以为所述净化器10提供交流电能；输入电源检测单元104，连接至所述电源端口100，用于检测所述净化器10的输入电源类型，并根据所述输入电源类型确定对所述净化器10的储能单元110进行充电的充电线路；第一充电单元106，连接至所述输入电源检测单元104，用于当判定所述输入电源类型为直流电能时，对所述储能单元110充电；第二充电单元108，连接至所述输入电源检测单元104，用于当判定所述输入电源类型为交流电能时，对所述储能单元110充电。

根据本发明的实施例的净化器10，净化器10的电源端口100处设置有可拆卸光伏电池102，用于将太阳能转换为直流电能，以为净化器10工作提供能量，实现了不使用市电也可以工作，降低了使用成本，并且减小了净化器10对市电的依赖性，并且扩大了净化器10的工作范围，使其不受到插座位置和电源线长度的限制，甚至可以工作在没有市电的室外环境中使用，从而提升了用户体验。

当然，电源端口100还可以接收交流市电，作为光伏电池102发电的一个补充，用于在不适合光伏发电的天气条件下或者夜间也能保证净化器10的正常工作，保证了净化器10可以24小时全天候工作。

另外，电源端口100处连接的输入电源检测单元104可以根据检测到的输入电源类型确定对净化器10的储能单元110进行充电的充电线路，具体地，当检测到输入电源类型为直流电能时，由第一充电单元106(光伏充电单元)对储能单元110充电，当检测到输入电源类型为交流电能时，由第二充电单元108(电源适配器)对储能单元110充电，如此，通过第一充电单元106和第二充电单元108的选通配合，使得净化器10可以兼容光伏直流电和市电交流电，

也就是说，净化器10可以在光照充足的时候，将光伏发出的电能存储到储能单元110中或者直接提供给净化器10使用，一旦光照强度不够或者在夜晚，光伏发电不足以维持其正常工作的时候，储能单元110可以释放出电能保证净化器10的正常使用，如果连续几天不适合光伏发电，也可以切换到市电供电。从而保证了净化器10在任何时候都能正常供电运行，不仅降低了净化器10的使用成本，提高了净化器10的全天候工作能力，而且避免了现有技术中净化器10因受到插座位置和电源线长度的限制而工作范围缩小，减小了净化器10对市电的依赖性，使其可以随用户意愿来移动位置，从而提升用户体验。其中，光伏电池102板的发电功率优先选择为净化器10正常工作能耗功率的2至3倍，既可以保证净化器10能够以较快的速度充满电，又避免了光伏电池102板的面积太大，影响正常的使用。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述第一充电单元106和所述第二充电单元108通过直流母线连接至所述储能单元110，以将经转换后的低压直流电能传输至所述储能单元110进行充电。

根据本发明的实施例的净化器10，第一充电单元106和第二充电单元108输出的均是经转换后的适合于储能单元110储存的低压直流电，因此，将它们通过直流母线连接至储能单元110，以保证快速有效的给储能单元110进行充电。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，还包括：控制器112和直流风机114，所述控制器112和所述直流风机114通过所述直流母线获取所述低压直流电能；以及所述控制器112与所述直流风机114电连接，以使所述控制器112对所述直流风机114进行驱动控制。

根据本发明的实施例的净化器10，通过直流母线将低压直流电能传送至净化器10的控制器112和直流风机114，并由控制器112驱动控制与其电连接的直流风机114，以保证控制器112和直流风机114正常工作，进而确保净化器正常工作。其中，直流风机114采用直流变频控制，其包含了一个智能功率模块，实现了直流风机114的无级变速，提高了净化器10的使用舒适性。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，还包括：显示单元116，连接至所述控制器112，用于对所述储能单元110的荷电状态进行显示；通讯单元118，连接至所述控制器112，用于接收来自用户的控制指令，以控制所述净化器10工作。

根据本发明的实施例的净化器10，控制器112的一端并联有显示单元116和通讯单元118，其中，显示单元116负责显示净化器10机体内储能单元110的荷电状态，以提示用户太阳能净化器10的充电状态，而通讯单元118负责人机交互控制，不仅可以实现用户在面板上的触摸控制，还可以实现红外遥控控制和远程网络控制，提高了用户使用的舒适性。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述储能单元110还用于：确定当前荷电状态值，并判断所述当前荷电状态值是否大于预设荷电状态值，以及在判定大于时，向所述控制器112发送提示信号；所述控制器112还用于：根据接收到的所述提示信号向所述第一充电单元106或所述第二充电单元108发送荷电状态信号；以及所述第一充电单元106或所述第二充电单元108还用于：根据接收到的所述荷电状态信号对所述储能单元110进行涓流充电。

根据本发明的实施例的净化器10，第一充电单元106或者第二充电单元108接收控制器112关于储能单元110荷电状态的荷电状态信号，以使控制器112根据提示信号控制第一充电单元106或第二充电单元108对储能单元110的充电规划，当储能单元110判定当前荷电状态值大于预设荷电状态值时，即在储能单元110接近充满时，向控制器112发送提示信号，实现对储能单元110进行涓流充电，从而避免充电过度，延长储能单元110的使用寿命。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述输入电源检测单元104具体包括：依次电连接的电压信号采样单元1042、电压信号分析单元1044和充电线路选通单元1046；其中，所述电压信号采样单元1042，用于采样所述电源端口接收到的电源电压信号，并将所述电源电压信号发送至所述电压信号分析单元1044；所述电压信号分析单元1044，用于对所述电源电压信号进行分析，以确定所述输入电源类型；所述充电线路选通单元1046，用于根据所述输入电源类型确定对所述储能单元110进行充电的所述充电线路。

根据本发明的实施例的净化器10，在输入电源检测单元104中，电压信号采样单元1042负责采集输入到净化器10的电源电压信号，电压信号分析单元1044具有信号的滤波功能，以避免对输入电源类型的误判断，以及根据过滤后的电源电压信号的形式，判定输入电是直流电能还是交流电能，如果判定是直流电能，则判定输入来自光伏电池102板，充电线路选通单元1046就选择第一充电单元106所在线路对储能单元进行充电，如果是交流电能，则判定为市电输入，充电线路选通单元1046就选择第二充电单元108所在线路对储能单元进行充电。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述控制器112具体包括：主控单元，连接至所述直流风机114、所述显示单元116和所述通讯单元118，用于控制所述直流风机114、所述显示单元116和所述通讯单元118工作；开关单元，连接至所述主控单元1122，用于从所述直流母线获取所述低压直流电能，并对所述低压直流电能进行降压和稳压处理后提供至所述主控单元。

根据本发明的实施例的净化器10，控制器112包含了主控单元以及一个开关单元，其中，主控单元负责对直流风机114进行驱动控制，处理用于人机交互的信号，以完成相应的显示和通讯，确保用户可以灵活使用触控面板；开关单元则负责从直流母线取电，并将与储能单元110端电压一致的低压直流电能做降压和稳压处理，以提供给主控单元使用，从而确保净化器10正常运行。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述显示单元116还用于对所述净化器10的工作效能进行显示，其中，所述工作效能包括：净化PM2.5、净化甲醛；以及所述通讯单元118接收到的所述控制指令包括：触摸控制指令、红外遥控控制指令和/或远程网络控制指令。

根据本发明的实施例的净化器10，显示单元116除了负责显示净化器10机体内储能单元110的荷电状态外，还负责显示净化器10的工作效能，其中，工作效能包含但不限于净化PM2.5、净化甲醛，以提示用户，使用户实时了解所处环境的空气质量；以及负责人机交互控制的通讯单元118接收控制指令包括但不限于：触摸控制指令、红外遥控控制指令和/或远程网络控制指令，通过这些控制指令不仅可以实现用户在面板上的触摸控制，还可以实现红外遥控控制和远程网络控制，提高了用户使用的灵活性、舒适性，从而提升用户体验。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述第一充电单元106包括：不带变压器隔离的升压电路、不带变压器隔离的降压电路、带高频变压器的推挽电路、带高频变压器的反激电路、带高频变压器的双管全激、带高频变压器的半桥电路或带高频变压器的全桥电路；所述第二充电单元108包括：电源适配器。

根据本发明的实施例的净化器10，第一充电单元106包含但不限于：不带变压器隔离的升压电路、不带变压器隔离的降压电路、带高频变压器的推挽电路、带高频变压器的反激电路、带高频变压器的双管全激、带高频变压器的半桥电路或带高频变压器的全桥电路，通过上述电路可以实现对光伏电池102板的最大功率点跟踪控制，使光伏电池102板的输出功率最大化，进而实现对储能单元110的快速充电；第二充电单元108包含但不限于：电源适配器，电源适配器的作用是将交流市电整流为直流电，并实现降压变换，使得电压符合储能单元110的充电要求。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述储能单元110包括以下之一或其组合：锂电池、铅酸蓄电池、超级电容和飞轮电池。

根据本发明的实施例的净化器10，储能单元110包含但不限于以下之一或其组合：锂电池、铅酸蓄电池、超级电容和飞轮电池；以提高能量密度和加快充放电速度，进而提升净化器10使用效果。

图2示出了根据本发明的一个实施例的充电控制方法的流程示意图。

如图2所示，本发明的一个实施例的充电控制方法，用于控制对上述技术方案中任一项所述的净化器进行充电，所述充电控制方法包括：步骤202，采样输入到所述净化器的电源电压信号；步骤204，根据所述电源电压信号确定输入电源类型；步骤206，根据所述输入电源类型确定对所述净化器进行充电的充电线路，以对所述净化器的所述储能单元进行充电。

根据本发明的实施例的充电控制方法，根据采样输入到净化器的电源电压信号确定输入电源类型，然后根据输入电源类型确定对净化器的充电线路，进而对储能单元充电，如此，可以实现了不使用市电也可以工作，降低了使用成本，并且减小了净化器对市电的依赖性，并且扩大了净化器的工作范围，使其不受到插座位置和电源线长度的限制，甚至可以工作在没有市电的室外环境中使用，从而提升了用户体验。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，根据所述输入电源类型确定所述充电线路，以对所述储能单元进行充电，具体包括：当确定所述输入电源类型为直流电能时，控制通过所述第一充电单元对所述储能单元进行充电；或者当确定所述输入电源类型为交流电能时，控制通过所述第二充电单元对所述储能单元进行充电。

根据本发明的实施例的充电控制方法，当确定输入电源类型为直流电能时，则判定输入来自光伏电池板，选通第一充电单元所在的线路对储能单元进行充电，如果是交流电能，则判定为市电输入，选通第二充电单元所在线路对储能单元进行充电，如此，通过第一充电单元和第二充电单元的选通配合，使得净化器可以兼容光伏直流电和市电交流电。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，还包括：对所述储能单元的荷电状态进行检测，并根据检测结果确定是否向用户发送提醒信号，以提醒充电是否完成。

根据本发明的实施例的充电控制方法，通过对储能单元的荷电状态进行检测，并通过检测结果确定是否向用户发送提醒信号，以提示充电是否完成，以避免充电过度，实现对储能单元的充电规划，进而延长储能单元使用寿命。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，对所述储能单元的荷电状态进行检测，并根据所述检测结果确定是否向用户发送所述提示信号，以提示对所述净化器充电完成，具体包括：确定当前荷电状态值；判断所述当前荷电状态值是否大于预设荷电状态值；在判定大于时，向所述用户发送所述提醒信号，以提醒充电完成；以及所述充电控制方法还包括：在判定大于时，控制所述第一充电单元或所述第二充电单元对所述储能单元进行涓流充电。

根据本发明的实施例的充电控制方法，当确定当前荷电状态值大于预设荷电状态值时，即在储能单元接近充满时，向用户发送提醒信号，以提示充电完成，并控制对储能单元进行涓流充电，从而避免充电过度，实现对储能单元的充电规划，进而延长储能单元的使用寿命。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，根据所述电源电压信号确定所述输入电源类型，具体包括：判断所述电源电压信号有无过零点；在判定所述电源电压信号有过零点时，确定所述输入电源类型为直流电能，否则为交流电能。

根据本发明的实施例的充电控制方法，通过在判定电源电压信号有过零点时，确定输入电源类型为直流电能，即光伏电池板充电，反之为交流电能，即市电输入，而对过零点的检测规则可以为：如果检测到三个连续的过零点，并且过零点间的间隔在预设间隔(比如，0.0098至0.0105s之间，因为市电电压频率为50Hz左右)之间，则确定为电压信号有过零点，反之，则认为没有过零点，通过该检测规则可以进一步排除电源电压信号干扰，避免造成误判断。

下面结合图3至图6详细说明本发明的技术方案。

图3示出了根据本发明的一个实施例的净化器的各单元连接示意图。

图4示出了根据本发明的另一个实施例的充电控制方法的流程示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的电压信号分析方法的流程示意图。

图6示出了根据本发明的一个实施例的检测荷电状态方法的流程示意图。

如图3所示，本发明的一个实施例的净化器的电气结构系统，由图3可知，该系统包含：一块可以拆卸的光伏电池10，负责把太阳光能转化为电能，为净化器工作提供能量，实现了不用市电的空气净化；市电20(交流市电)作为光伏电池发电的一个补充，在不适合光伏发电的天气条件下或者夜间也能保证空气净化器的正常供电工作；输入电源检测单元30负责检测输入到净化器的电源类型，然后根据不同的电源类型选通不同的充电线路，使得本发明的太阳能净化器可以兼容光伏直流电和市电交流电；其中，线路1连接着光伏充电单元40(第一充电单元)、线路2连接着市电的电源适配器单元50(第二充电单元)，光伏充电单元40(第一充电单元)的功能是将时变的光伏输出电压稳定到适合给储能单元60充电的范围，并且实现最大功率点跟踪控制功能，使得光伏电池10的功率输出能力最大化，同时快速地给储能单元60充电；电源适配器单元50(第二充电单元)的作用是将交流的市电整流为直流电，并实现降压变换，使得电压符合储能单元的充电要求，在本发明中，电源适配器单元50(第二充电单元)和光伏充电单元40(第一充电单元)配合起来，使得太阳能净化器兼容了光伏输入和市电输入，大大提高了太阳能净化器的全天候工作能力；直流母线3汇集了光伏充电单元40(第一充电单元)或者电源适配器单元50(第二充电单元)输出的直流电，并把直流电传输到储能单元60、控制器70和直流风机100，也可以把储能单元60的电能输送到控制器70和直流风机100；储能单元60负责存储光伏电池10或者市电20经过变换后的低压直流电，并在净化器使用时释放出来，供给净化器使用，储能单元60实现了光伏发电的随时充随时用，不局限于天气情况，使得净化器在没有阳光甚至夜间的时候也可以随时使用，并且摆脱了电源线长度和插座位置的限制，扩大了净化器的工作范围，可以工作在室内的任何位置，也可以用于户外。控制器70包含了主控单元以及一个开关单元，其中主控单元负责对直流风机100进行驱动控制、人机交互的信号处理，以及一些显示和通讯；开关单元则负责从直流母线3取电，将与储能单元端电压一致的直流母线电压做降压和稳压处理，以提供给主控单元使用；显示单元80除了负责显示净化器的工作效能(除PM2.5、甲醛等)外，还负责显示净化器机体内储能单元的荷电状态(Sate of Charger，SOC)，提示用户太阳能净化器的充电状态；通讯单元90负责人机交互控制，既可以实现面板上的触摸控制，还可以实现红外遥控控制和远程网络控制；直流风机100是本发明的主要用电负载，可以通过IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)来实现变频调速，提高用户使用的舒适性。

由图3可知：光伏电池10和市电20通过电源插孔(电源端口)连接到太阳能净化器中，他们都输入到输入电源检测单元30，经过输入电源检测单元30之后分成两路线路，其中线路1连接着光伏充电单元40(第一充电单元)，线路2连接着电源适配器单元50(第二充电单元)，光伏充电单元40(第一充电单元)和电源适配器单元50(第二充电单元)的输出都汇集到直流母线3上，直流母线的一端接着储能单元60，另外两端则分别连接着控制器70和直流风机100，显示单元80和通讯单元90则并联在控制器70上。

在本发明实施例中，空气净化器可以在光照充足的时候，将光伏发出的电能存储到储能单元中或者直接提供给净化器使用，一旦光照强度不够或者在夜晚，光伏发电不足以维持其正常工作的时候，储能单元可以释放出电能保证净化器的正常使用，如果连续几天的不适合光伏发电，也可以切换到市电供电。从而保证了净化器在任何时候都能正常供电运行，而且不用像原先那样受到插座位置和电源线长度的限制而缩小了工作范围，并且降低了净化器的使用费用。

本发明实施例的充电控制方法的具体流程图如图4所示，步骤如下：

步骤402，采样输入到净化器内部的电源电压信号，需要指出的是，该采样电路既可以采样直流电压信号也可以采样交流电压信号，并带有信号滤波功能，排除干扰，避免误判断；

步骤404，进行电压信号形式的分析，也称为电压类型的分析，即通过对电压信号有无过零点来进行判断：无过零点的为直流电，有过零点是交流电。

步骤406，判断输入的电源是否为交流电，如果是交流电，则输入电源为市电电源，那么进入步骤410，反之，进入步骤408。

步骤408，输入的为直流电，即光伏输入，那么，将输入电源切换到光伏充电单元40(第一充电单元)中；

步骤410，将输入电源切换到电源适配器50(第二充电单元)；

步骤412，需要说明的是，无论是电源适配器50(第二充电单元)还是光伏充电单元40(第一充电单元)，其输出都是给储能单元60充电；

步骤414，对储能单元60同步进行充电状态(SOC)的检测；

步骤416，判断储能单元60是否充满电：如果没有充满，则继续充电，如果充满则提示用户已经充满。

本发明实施例中电压信号分析方法的具体流程图如图5所示，步骤如下：

步骤502，采样输入电源的电压信号；

步骤504，对信号进行滤波处理；

步骤506，判断电压信号有无过零点，其中，对过零点的检测规则为：如果检测到三个连续的过零点，并且过零点间的间隔在0.0098至0.0105s之间(因为市电电压频率为50Hz左右)，则确定为电压信号具有过零点，反之，则认为没有过零点。设置这样规则的目的在于进一步排除电压信号干扰，避免造成误判断；如果输入电压信号有过零点，则进入步骤508，反之，进入步骤510。

步骤508，判定为市电输入。

步骤510，判定输入为光伏电池。

步骤512将输入线路连接到线路2上，接通电源适配器单元50(第二充电单元)。

步骤514，将输入线路切换到线路1，接通光伏充电单元40(第一充电单元)。

本发明实施例中储能单元60检测荷电状态方法的具体流程图，如图6所示，步骤如下：

步骤602，采样储能单元的端电压Ubat和流过他的电流值Ibat，其中流入储能单元的Ibat为正，流出储能单元的Ibat为负。

步骤604，通过对储能单元60建立状态空间模型，运用状态估计算法，得到储能单元60的一个状态变量(电动势E)。

步骤606，根据得到的储能单元60的电动势E，通过模式识别算法得到储能单元60的当前SOC(Sate of Charger，荷电状态)值。

步骤608，判断储能单元60的SOC是否达到了设定的储能单元充电饱和对应的SOC设定值SOC*；如果当前得到的SOC大于了给定的SOC*，进入步骤610，反之进入步骤612。

步骤610，此时，则认为储能单元60已经充满电，提示用户电已充满，并关闭充电模块(光伏充电单元40或者电源适配器50)，从而避免充电过度，延长储能单元使用寿命。

步骤612，此时则认为还没有充满，继续进行充电。

需要指出的是，储能单元60的SOC与其电动势E存在一一对应的关系，储能单元的厂家会给出其产品的SOC曲线，本发明运用模式识别的方法拟合这条曲线，得到一个对应的模型，通过这个模型，输入电动势E即可得到当前的SOC值。

综合上述描述，可以看出，本发明具有如下不同于现有净化器的技术效果：

采用本发明，可以使得空气净化器可以兼容光伏输入和市电输入，大大降低了净化器的使用成本，并保证了其24小时全天候可以工作，自带的储能单元可以错开光伏发电和净化器使用的时间，并且扩大了净化器的工作范围，使其不受到插座位置和电源线长度的限制，甚至可以工作在没有市电的室外环境。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，不仅降低了净化器的使用成本，提高了净化器的全天候工作能力，而且避免了现有技术中净化器因受到插座位置和电源线长度的限制而工作范围缩小，显著减小了净化器对市电的依赖性，使其可以随用户意愿来移动位置，从而提升用户体验。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种净化器，其特征在于，包括：

光伏电池，所述光伏电池可拆卸地设置在所述净化器的电源端口处，用于将太阳能转换为直流电能，以提供至所述净化器；

所述电源端口还用于：接收交流市电，以为所述净化器提供交流电能；

输入电源检测单元，连接至所述电源端口，用于检测所述净化器的输入电源类型，并根据所述输入电源类型确定对所述净化器的储能单元进行充电的充电线路；

第一充电单元，连接至所述输入电源检测单元，用于当判定所述输入电源类型为直流电能时，对所述储能单元充电；

第二充电单元，连接至所述输入电源检测单元，用于当判定所述输入电源类型为交流电能时，对所述储能单元充电。

2.根据权利要求1所述的净化器，其特征在于，所述第一充电单元和所述第二充电单元通过直流母线连接至所述储能单元，以将经转换后的低压直流电能传输至所述储能单元进行充电。

3.根据权利要求2所述的净化器，其特征在于，还包括：控制器和直流风机，所述控制器和所述直流风机通过所述直流母线获取所述低压直流电能；以及

所述控制器与所述直流风机电连接，以使所述控制器对所述直流风机进行驱动控制。

4.根据权利要求3所述的净化器，其特征在于，还包括：

显示单元，连接至所述控制器，用于对所述储能单元的荷电状态进行显示；

通讯单元，连接至所述控制器，用于接收来自用户的控制指令，以控制所述净化器工作。

5.根据权利要求3所述的净化器，其特征在于，所述储能单元还用于：确定当前荷电状态值，并判断所述当前荷电状态值是否大于预设荷电状态值，以及在判定大于时，向所控制器发送提示信号；

所述控制器还用于：根据接收到的所述提示信号向所述第一充电单元或所述第二充电单元发送荷电状态信号；以及

所述第一充电单元或所述第二充电单元还用于：根据接收到的所述荷电状态信号对所述储能单元进行涓流充电。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的净化器，其特征在于，所述输入电源检测单元具体包括：

依次电连接的电压信号采样单元、电压信号分析单元和充电线路选通单元；其中，

所述电压信号采样单元，用于采样所述电源端口接收到的电源电压信号，并将所述电源电压信号发送至所述电压信号分析单元；

所述电压信号分析单元，用于对所述电源电压信号进行分析，以确定所述输入电源类型；

所述充电线路选通单元，用于根据所述输入电源类型确定对所述储能单元进行充电的所述充电线路。

7.一种充电控制方法，其特征在于，用于控制对如权利要求1至6所述的净化器进行充电，所述充电控制方法包括：

采样输入到所述净化器的电源电压信号；

根据所述电源电压信号确定输入电源类型；

根据所述输入电源类型确定对所述净化器进行充电的充电线路，以对所述净化器的所述储能单元进行充电。

8.根据权利要求7所述的充电控制方法，其特征在于，根据所述输入电源类型确定所述充电线路，以对所述储能单元进行充电，具体包括：

当确定所述输入电源类型为直流电能时，控制通过所述第一充电单元对所述储能单元进行充电；或者

当确定所述输入电源类型为交流电能时，控制通过所述第二充电单元对所述储能单元进行充电。

9.根据权利要求7所述的充电控制方法，其特征在于，还包括：

对所述储能单元的荷电状态进行检测，并根据检测结果确定是否向用户发送提醒信号，以提醒充电是否完成。

10.根据权利要求9所述的充电控制方法，其特征在于，对所述储能单元的荷电状态进行检测，并根据所述检测结果确定是否向用户发送所述提示信号，以提示对所述净化器充电完成，具体包括：

确定当前荷电状态值；

判断所述当前荷电状态值是否大于预设荷电状态值；

在判定大于时，向所述用户发送所述提醒信号，以提醒充电完成；以及所述充电控制方法还包括：

在判定大于时，控制所述第一充电单元或所述第二充电单元对所述储能单元进行涓流充电。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的充电控制方法，其特征在于，根据所述电源电压信号确定所述输入电源类型，具体包括：

判断所述电源电压信号有无过零点；

在判定所述电源电压信号有过零点时，确定所述输入电源类型为直流电能，否则为交流电能。