CN108344124A

CN108344124A - 空调供电的控制方法

Info

Publication number: CN108344124A
Application number: CN201810028492.3A
Authority: CN
Inventors: 罗荣邦
Original assignee: Qingdao Haier Air Conditioner Gen Corp Ltd
Current assignee: Qingdao Haier Air Conditioner Gen Corp Ltd
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2018-07-31
Anticipated expiration: 2038-01-12
Also published as: WO2019137526A1; CN108344124B

Abstract

本发明属于供电控制技术领域，具体提供一种空调供电的控制方法。本发明旨在解决欠发达地区由于电网供电能力有限导致空调无法在夏天正常使用的问题。为此，本发明的空调能够选择性地由市电、太阳能供电装置和蓄电池中的一个或多个供电，并且本发明的控制方法主要包括以下步骤：获取空调所在的环境温度和预设的目标温度；计算环境温度和目标温度之间差的绝对值；判断绝对值是否大于温度阈值；当绝对值大于温度阈值时，选用第一供电顺序为空调供电；当绝对值小于或等于温度阈值时，选用不同于第一供电顺序的第二供电顺序为空调供电。本发明在上述供电顺序中的前一种供电方式不能使用时，采用后一种供电方式为空调供电，从而保证空调能够正常工作。

Description

空调供电的控制方法

技术领域

本发明属于供电控制技术领域，具体提供一种空调供电的控制方法。

背景技术

巴基斯坦以及其他欠发达国家和地区，由于电网供电不足、发电能力有限，通常采用周期性限电或者停电的方法来保障电网稳定。通常地，在用电高峰时平均供电时长仅为3至5小时，而停电时长则为2至3小时甚至更长，致使一些家用电器无法正常使用。尤其是在炎炎夏日，空调无法正常使用导致室内温度偏高，用户体验非常差。

与此相关，中国发明专利申请CN105485858A公开了一种空调器的控制方法，该控制方法首先计算空调器的目标温度与环境温度之间的差值，然后将该差值与预定阈值进行比较，接下来根据太阳能供电装置和储能部件的电压大小来判断如何给空调器供电。然而，该方法主要根据太阳能供电装置和储能部件的电压大小来确定供电策略，没有充分考虑空调器的当前工况，不能最大限度地满足用户的使用需求。

相应地，本领域需要一种新的空调供电控制方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决欠发达地区由于电网供电能力有限导致空调无法在夏天正常使用的问题，本发明提供了一种空调供电的控制方法，所述空调能够选择性地由市电、太阳能供电装置和蓄电池中的一个或多个供电，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

获取所述空调所在的环境温度和预设的目标温度；

计算所述环境温度和所述目标温度之间差的绝对值；

判断所述绝对值是否大于温度阈值；

当所述绝对值大于所述温度阈值时，选用第一供电顺序为所述空调供电；

当所述绝对值小于或等于所述温度阈值时，选用不同于所述第一供电顺序的第二供电顺序为所述空调供电。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述第一供电顺序为：市电、太阳能供电装置、蓄电池。

在上述控制方法的优选技术方案中，“选用第一供电顺序为所述空调供电”的步骤具体包括：

判断市电是高电平还是低电平；

当市电为高电平时，选择市电为所述空调供电；

当市电为低电平时，判断太阳能供电装置是否能够供电；

当太阳能供电装置能够供电时，选择太阳能供电装置为所述空调供电；

当太阳能供电装置不能供电时，选择蓄电池为所述空调供电。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述第二供电顺序为：太阳能供电装置、市电、蓄电池。

在上述控制方法的优选技术方案中，“选用第二供电顺序为所述空调供电”的步骤具体包括：

判断太阳能供电装置是否能够供电；

当太阳能供电装置不能供电时，判断市电是高电平还是低电平；

当市电为高电平时，选择市电为所述空调供电；

当市电为低电平时，选择蓄电池为所述空调供电。

在上述控制方法的优选技术方案中，当选择太阳能供电装置为所述空调供电时，所述空调的压缩机按照下列公式实时调节工作频率：

f＝f_max*(U/U_n)

其中，f为空调压缩机的实时工作频率，U_n为空调压缩机的额定电压，U为太阳能供电装置的瞬时电压，f_max为空调压缩机的最高频率。

在上述控制方法的优选技术方案中，当选择市电为所述空调供电时，所述空调的压缩机按照最高工作频率运行。

在上述控制方法的优选技术方案中，当选择蓄电池为所述空调供电时，所述空调的压缩机按照最低工作频率运行。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述温度阈值为10℃。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述蓄电池是UPS的蓄电池。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，提供了两种不同的供电顺序，其中，第一供电顺序为市电、太阳能供电装置、蓄电池，第二供电顺序为太阳能供电装置、市电、蓄电池。具体而言，在本发明的控制方法中，首先获取空调所在的环境温度和预设的目标温度，并计算环境温度和目标温度之间差的绝对值，然后判断该绝对值是否大于温度阈值，当该绝对值大于温度阈值时，证明此时空调的工作状态不理想，没有达到客户期望的效果——例如制冷效果，因此选用第一供电顺序为空调供电，即优选由功率最强劲的市电为空调供电，压缩机以最高频率运行，然后才是太阳能供电装置，最后是蓄电池；相反，当该绝对值小于或等于温度阈值时，证明此时空调的工作状态比较理想，基本达到了客户期望的效果——例如制冷效果，因此选用第二供电顺序为空调供电，即优选由成本最低的太阳能供电装置为空调供电，压缩机以与太阳能供电装置的电压匹配的频率运行，然后才是成本最高的市电，最后是蓄电池。由于采用上述技术方案，本发明能够根据空调的实际运行效果来灵活调整供电策略，从而在及时满足用户需求的前提下最大程度地降低供电成本，并减少易损耗部件(即，蓄电池)的寿命折损。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的空调供电的控制系统原理图；

图2是本发明的空调供电的控制方法的步骤流程图；

图3是本发明的第一供电顺序示意图；

图4是本发明的第二供电顺序示意图。

附图标记列表：

1、市电；2、太阳能供电装置；3、蓄电池；4、UPS控制单元；5、空调；51、压缩机；52、微控制单元；6、市电检测电路；7、第一开关；8、第二开关。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然本发明的控制方法是结合附图1中所示的控制系统来描述说明的，但是本发明的控制方法还可以通过其他任意可行的控制系统来实现本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中UPS为不间断电源，即为受电负载提供不间断的电源。由于通过不间断电源为受电负载是本领域技术所熟知且经常使用的技术手段，所以此处不再做过多说明。

如图1所示，本发明的空调供电的控制系统主要包括市电1、太阳能供电装置2、蓄电池3、UPS控制单元4、空调5、市电检测电路6、第一开关7和第二开关8。其中，第二开关8的一端与空调5相连接，第二开关8的另一端能够选择地与市电1或UPS控制单元4相连接。UPS控制单元4又与太阳能供电装置2和蓄电池3分别相连接，当UPS控制单元4与空调5通过第二开关8连通时，UPS控制单元4能够使太阳能供电装置2和蓄电池3择一地或共同为空调5供电，并且UPS控制单元4还能够使太阳能供电装置2为蓄电池3充电。

继续参阅图1，市电检测电路6分别与市电1、第二开关8和空调5的微控制单元52相连接。在这里，市电检测电路6用于检测市电1的电平高低，并根据市电1的电平高低控制第二开关8的切换位置状态。具体地，当市电检测电路6检测到市电1为高电平时，市电检测电路6控制第二开关8切换到第一位置与L1和N1接通，此时市电1为空调5供电；当市电检测电路6检测到市电1为低电平时，市电检测电路6控制第二开关8切换到第二位置与L2和N2接通，此时太阳能供电装置2和/或蓄电池3为空调5供电。需要说明的是，高电平表示市电1输出电压不为零，低电平表示市电1输出电压为零或接近于零。蓄电池3可以是任何能够储存电能的装置，例如锂电池、铅酸蓄电池、镍镉电池等。

进一步参阅图1，UPS控制单元4还通过第一开关7与市电检测电路6通信连接。以便市电检测电路6在第一开关7闭合时还能够通过UPS控制单元4实时监测太阳能供电装置2和蓄电池3的瞬时电压。本领域技术人员能够理解的是，在第一开关7闭合且市电1是高电平时，市电1能够为蓄电池3充电。本领域技术人员还能够理解的是，市电检测电路6还能够根据检测到的市电1、太阳能供电装置2或蓄电池3的电压通过微控制单元52控制压缩机51的转速。此外，需要说明的是，虽然图中并未示出，但是第一开关7优选地通过UPS控制单元4控制通断，或者本领域技术人员也可以根据需要，使第一开关7手动操作。并且UPS控制单元4和市电检测电路6通信连接，以便市电检测电路6检测到市电1为低电平时发送信号给UPS控制单元4，进而控制第一开关7闭合。

需要说明的是，空调5在不工作的状态下，第一开关7处于断开，第二开关8与L1和N1接通。或者本领域技术人员也可以根据需要，对第一开关7和第二开关8在空调5不工作时的位置状态进行适当调整，例如在空调5不工作时使第一开关7接通，使第二开关8与L2和N2接通。

本领域技术人员能够理解的是，太阳能供电装置2和蓄电池3可以是独立于空调5的电源供给设备，也可以是与空调5集成在一起或与空调5成套出售的电源供给设备。

下面参照图2至图4并结合图1来对本发明的空调供电的控制方法进行详细说明。

如图2所示，本发明的空调供电的控制方法主要包括以下步骤：

步骤S110，获取空调5所在的环境温度和预设的目标温度；

步骤S120，计算环境温度和目标温度之间差的绝对值；

步骤S130，判断绝对值是否大于温度阈值；

步骤S140，当绝对值大于温度阈值时，选用第一供电顺序为空调5供电；

步骤S150，当绝对值小于或等于温度阈值时，选用不同于第一供电顺序的第二供电顺序为空调5供电。

在步骤S110中，环境温度指的是空调5的室内机所处的环境温度，即室内温度。目标温度指的是用户预期达到的室内温度，或室内温度达到平衡程度时空调5的室内机冷风出口的温度。具体地，通过设置在空调5的室内机进风口处的温度传感器来获取环境温度，通过与空调5的微控制单元52通信连接的空调遥控器来设定目标温度。此外，本领域技术人员还可以通过其他任意可行的方式和装置获取空调5的室内机所在的环境温度，例如设置在室内其他任意位置且与空调5的微控制单元52通信连接的温度传感器。

在步骤S120中，通过空调5的微控制单元52计算环境温度和目标温度之间差的绝对值。本领域技术人员能够理解的是，上述的温度传感器与微控制单元52之间通信连接，以便温度传感器将检测到环境温度和空调遥控器设定的目标温度发送给微控制单元52。

在步骤S130中，通过空调5的微控制单元52判断上述绝对值是否大于温度阈值。当绝对值大于温度阈值时，则判定空调5的工作状态不理想，未达到用户期望的制冷效果，执行步骤S140，优选由输出功率最强劲的市电1为空调5供电，压缩机51以最高频率运行，然后才是太阳能供电装置2，最后是蓄电池3。当绝对值小于或等于温度阈值时，则判定空调5的工作状态比较理想，基本达到了客户期望的制冷效果，执行步骤S150，优选由供电成本最低的太阳能供电装置2为空调5供电，压缩机51以与太阳能供电装置2的电压匹配的频率运行，然后才是供电成本最高的市电1，最后是蓄电池3。其中，温度阈值为预设的数值，在本发明的优选实施方案中温度阈值为10℃。或者本领域技术人员也可以根据实际需要，将温度阈值设置为其他任意可行的数值，例如5℃、8℃、12℃等。

在步骤S140中，当绝对值大于温度阈值时，选用第一供电顺序为空调5供电。其中，第一供电顺序为：市电1、太阳能供电装置2、蓄电池3。

在步骤S150中，当绝对值小于或等于温度阈值时，选用第二供电顺序为空调5供电。其中，太阳能供电装置2、市电1、蓄电池3。

如图3所示，步骤S140具体还包括以下步骤：

步骤S141，判断市电1是高电平还是低电平；

步骤S142，当市电1为高电平时，选择市电1为空调5供电；

步骤S143，当市电1为低电平时，判断太阳能供电装置2是否能够供电；

步骤S144，当太阳能供电装置2能够供电时，选择太阳能供电装置2为空调5供电；

步骤S145，当太阳能供电装置2不能供电时，选择蓄电池3为空调5供电。

如图1所示，在步骤S142中，市电检测电路6检测到市电1为高电平，使第一开关7断开，使第二开关8与L1和N1接通，市电1为空调5供电。同时，市电检测电路6发送信号给微控制单元52，微控制单元52控制压缩机51以最高的工作频率运行，以便空调5能够迅速降低室温并使室温达到目标温度。其中，压缩机51最高的工作频率记做f_max。

继续参阅图1，在步骤S144中，市电检测电路6检测到市电1为低电平，使第一开关7闭合，使第二开关8与L2和N2接通，太阳能供电装置2为空调5供电。同时，微控制单元52控制压缩机51按照下列公式实时调节工作频率：

f＝f_max*(U/U_n)

其中，f为压缩机51的实时工作频率，U_n为压缩机51的额定电压，U为太阳能供电装置的瞬时电压。

进一步参阅图1，在步骤S145中，使第一开关7闭合，使第二开关8与L2和N2接通，蓄电池3为空调5供电。同时，微控制单元52控制压缩机51以最低的工作频率运行，以便蓄电池3的储电量使空调5尽量能够坚持工作到来电(市电1为高电平)。其中，压缩机51最低的工作频率记做f_min。需要说明的是，在蓄电池3为空调5供电的同时，太阳能供电装置2可选择地为蓄电池3充电。

如图4所示，步骤S150具体还包括以下步骤：

步骤S151，判断太阳能供电装置2是否能够供电；

步骤S152，当太阳能供电装置2能够供电时，选择太阳能供电装置2为空调5供电；

步骤S153，当太阳能供电装置2不能供电时，判断市电1是高电平还是低电平；

步骤S154，当市电1为高电平时，选择市电1为空调5供电；

步骤S155，当市电1为低电平时，选择蓄电池3为空调5供电。

如图1所示，在步骤S152中，使第一开关7断开，使第二开关8与L2和N2接通，太阳能供电装置2为空调5供电。同时，微控制单元52控制压缩机51按照下列公式实时调节工作频率：

f＝f_max*(U/U_n)。

继续参阅图1，市电检测电路6检测到市电1为高电平，使第一开关7断开，使第二开关8与L1和N1接通，市电1为空调5供电。同时，市电检测电路6发送信号给微控制单元52，微控制单元52控制压缩机51以最高的工作频率运行。其中，压缩机51最高的工作频率记做f_max。

进一步参阅图1，在步骤S155中，使第一开关7闭合，使第二开关8与L2和N2接通，蓄电池3为空调5供电。同时，微控制单元52控制压缩机51以最低的工作频率运行。其中，压缩机51最低的工作频率记做f_min。需要说明的是，在蓄电池3为空调5供电的同时，太阳能供电装置2可选择地为蓄电池3充电。

综上所述，在本发明的优选实施方案中，通过获取空调所在的环境温度和预设的目标温度，并计算环境温度和目标温度之间差的绝对值。然后判断绝对值是否大于温度阈值，当绝对值大于温度阈值时，证明此时空调5的工作状态不理想，没有达到客户期望的制冷效果，因此选用第一供电顺序为空调5供电，即优选由功率最强劲的市电1为空调5供电，压缩机51以最高频率运行，然后才是太阳能供电装置2，最后是蓄电池3；相反，当该绝对值小于或等于温度阈值时，证明此时空调5的工作状态比较理想，基本达到了客户期望的效果——例如制冷效果，因此选用第二供电顺序为空调5供电，即优选由成本最低的太阳能供电装置2为空调5供电，压缩机51以与太阳能供电装置2的电压匹配的频率运行，然后才是成本最高的市电1，最后是蓄电池3。由于采用上述技术方案，本发明能够根据空调5的实际运行效果来灵活调整供电策略，从而在及时满足用户需求的前提下最大程度地降低供电成本，并减少易损耗部件(即，蓄电池3)的寿命折损。因此本发明不仅能够保证空调5正常工作，还能够使得空调5在制冷效果理想时通过太阳能供电装置2供电，从而缓解了电网负荷，为需要用电的其它设备提供了用电保障，大大地缓解了欠发达国家或地区的用电压力。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明其他任何可行的实时方案中，本领域技术人员也可以根据需要，将第一供电顺序和第二供电顺序进行适当调整。例如，将第一供电顺序调整为“市电1、太阳能供电装置2和蓄电池3”三者同时为空调5供电；将第二供电顺序调整为“市电1”、“太阳能供电装置2和蓄电池3”。

本领域技术人员能够理解的是，市电1、太阳能供电装置2和蓄电池3为空调5供电的切换方式可以是通过相应的控制模块和控制程序自动控制，也可以是通过用户手动操作。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种空调供电的控制方法，所述空调能够选择性地由市电、太阳能供电装置和蓄电池中的一个或多个供电，

其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

获取所述空调所在的环境温度和预设的目标温度；

计算所述环境温度和所述目标温度之间差的绝对值；

判断所述绝对值是否大于温度阈值；

2.根据权利要求1所述的空调供电的控制方法，其特征在于，所述第一供电顺序为：市电、太阳能供电装置、蓄电池。

3.根据权利要求2所述的空调供电的控制方法，其特征在于，“选用第一供电顺序为所述空调供电”的步骤具体包括：

判断市电是高电平还是低电平；

当市电为高电平时，选择市电为所述空调供电；

当市电为低电平时，判断太阳能供电装置是否能够供电；

4.根据权利要求1所述的空调供电的控制方法，其特征在于，所述第二供电顺序为：太阳能供电装置、市电、蓄电池。

5.根据权利要求4所述的空调供电的控制方法，其特征在于，“选用第二供电顺序为所述空调供电”的步骤具体包括：

判断太阳能供电装置是否能够供电；

当市电为高电平时，选择市电为所述空调供电；

当市电为低电平时，选择蓄电池为所述空调供电。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的空调供电的控制方法，其特征在于，当选择太阳能供电装置为所述空调供电时，所述空调的压缩机按照下列公式实时调节工作频率：

f＝f_max*(U/U_n)

7.根据权利要求2至5中任一项所述的空调供电的控制方法，其特征在于，当选择市电为所述空调供电时，所述空调的压缩机按照最高工作频率运行。

8.根据权利要求2至5中任一项所述的空调供电的控制方法，其特征在于，当选择蓄电池为所述空调供电时，所述空调的压缩机按照最低工作频率运行。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的空调供电的控制方法，其特征在于，所述温度阈值为10℃。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的空调供电的控制方法，其特征在于，所述蓄电池是UPS的蓄电池。