CN109489219A - 光伏家用电器控制方法、装置、控制器及光伏空调 - Google Patents

光伏家用电器控制方法、装置、控制器及光伏空调 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光伏家用电器控制方法、装置、控制器及光伏空调，所述光伏家用电器包括：家用电器和光伏发电设备，所述控制方法包括：获取家用电器的实时运行功率和光伏发电设备的发电功率；基于家用电器的预设工作状态控制所述运行功率匹配所述发电功率。在满足家用电器的预设工作状态下，例如在用户使用家用电器时，用户的舒适性的范围内，对家用电器的运行功率进行调节，使家用电器的运行功率“跟踪”光伏发电设备的发电功率，提高光伏家用电器的发用电匹配度，以达到光伏最大化利用的目的。提高了电能的自发自用率，实现高效节能。

Description

光伏家用电器控制方法、装置、控制器及光伏空调
技术领域
本发明涉及家电技术领域，具体涉及到一种光伏家用电器控制方法、装置、控制器及光伏空调。
背景技术
自工业革命以来，能源消耗加速，传统化石能源日益枯竭，在现有全球能源结构中，建筑能耗约占30％，建筑能耗中，空调能耗占50％以上。光伏空调通过光伏电能直接驱动空调压缩机运行，可有效地缓解夏季电网的供电压力和节约化石能源。
光伏家电，例如光伏空调，作为一个能源系统，可分为光伏发电端和空调用能端。然而，目前在光伏空调的控制上，仅仅局限在对空调用能端的节能、温湿度、舒适度等的控制；光伏发电端的发电量由于太阳辐照、气温、风速等环境因素影响，可控性较差，并没有得到有效的控制，导致光伏发电端所发的电不能够得到合理有效的利用。
发明内容
为此，根据第一方面，本发明实例提供了一种光伏家用电器控制方法，所述光伏家用电器包括：家用电器和光伏发电设备，所述控制方法包括：获取家用电器的实时运行功率和光伏发电设备的发电功率；基于家用电器的预设工作状态控制所述运行功率匹配所述发电功率。
可选地，所述基于家用电器的预设工作状态控制所述运行功率匹配所述发电功率包括：计算所述运行功率与所述发电功率的功率差；基于家用电器的预设工作状态以所述功率差对所述运行功率进行负反馈调节。
可选地，所述家用电器包括空调；所述基于家用电器的预设工作状态控制所述运行功率匹配所述发电功率包括：获取室内温度值和/或湿度值；计算所述运行功率与所述发电功率的功率差；基于空调的预设工作状态以所述功率差对所述室内温度值和/或湿度值进行负反馈调节。
可选地，当所述空调处于制冷模式时；所述基于空调的预设工作状态以所述功率差对所述室内温度值和/或湿度值进行负反馈调节包括：当所述发电功率大于所述运行功率时，在第一预设温度范围内调低所述室内温度；当所述发电功率小于所述运行功率时，在所述第一预设温度范围内调高所述室内温度。
可选地，当所述空调处于制热模式时；所述基于空调的预设工作状态以根据所述功率差对所述室内温度进行负反馈调节包括：当所述发电功率大于所述运行功率时，在第二预设温度范围内调高所述室内温度；当所述发电功率小于所述运行功率时，在所述第二预设温度范围内调低所述室内温度。
可选地，当所述发电功率小于所述运行功率时，获取实时电价信息；根据所述实时电价信息和所述第一预设温度范围或所述第二预设温度范围对所述室内温度进行调节。
可选地，判断实时电价是否小于预设电价；当所述实时电价小于预设电价时，在第一预设温度范围或第二预设温度范围内以第一温度值调整所述室内温度；当所述实时电价大于所述预设电价时，在第一预设温度范围或第二预设温度范围内以第二温度值调整所述室内温度；所述第一温度值大于所述第二温度值。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种光伏家用电器控制装置，所述光伏家用电器包括：家用电器和光伏发电设备，所述控制装置包括：获取模块，用于获取家用电器的实时运行功率和光伏发电设备的发电功率；控制模块，用于控制所述运行功率匹配所述发电功率。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种控制器，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述第一方面任意一项所述的光伏家用电器控制的方法。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种光伏空调，包括：空调本体，光伏发电设备以及如上述第三方面所述的控制器。
本发明实施例提供了一种光伏家用电器控制方法、装置、控制器及光伏空调，在满足家用电器的预设工作状态下，例如在用户使用家用电器时，用户的舒适性的范围内，对家用电器的运行功率进行调节，使家用电器的运行功率“跟踪”光伏发电设备的发电功率，提高光伏家用电器的发用电匹配度，以达到光伏最大化利用的目的。提高了电能的自发自用率，实现高效节能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实施例的光伏家用电器控制方法示意图；
图2示出了本实施例的另一光伏家用电器控制方法的示意图；
图3示出了本实施例的另一光伏家用电器控制方法器示意图；
图4示出了本实施例的光伏家用电器控制装置的示意图；
图5示出了本实施例的控制器的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种光伏家用电器控制方法，所称光伏家用电器包括：家用电器和光伏发电设备，该家用电器可以采用光伏发电设备发出的电维持运行，以节省电能，减小用户的用电开支，该家用电器可以包括空调、冰箱、洗衣机、热水器、饮水机等家用电器，通过光伏家用电器控制方法，在保证家用电器的正常运行下，例如控制光伏空调保证人体舒适性的前提下，最大化利用光伏发电，提高了电能的自发自用率，高效节能。具体的可以参见图1所示，该控制方法包括：
S10.获取家用电器的实时运行功率和光伏发电设备的发电功率。在本实施例中，可以通过家用电器运行过程中的耗电获取实时运行功率，并通过光伏发电设备的发电的电流以及电压获取到光伏发电设备的发电功率。
S20.基于家用电器的预设工作状态控制运行功率匹配发电功率。在得到家用电器的运行功率和光伏发电设备的发电功率后，基于家用电器的预设工作状态，例如，可以基于用户的使用习惯，以空调为例，可以基于用户在夏天或冬天所习惯的温度，并结合光伏发电设备的发电功率，在满足用户使用习惯的前提下，调整家用电器的运行功率，运行功率尽量匹配光伏发电设备的发电功率。以在保证家用电器预设的工作状态的前提下，最大化的利用光伏发电设备所发的电能。
在满足家用电器的预设工作状态下，例如在用户使用家用电器时，用户的舒适性的范围内，对家用电器的运行功率进行调节，使家用电器的运行功率“跟踪”光伏发电设备的发电功率，提高光伏家用电器的发用电匹配度，以达到光伏最大化利用的目的。提高了电能的自发自用率，实现高效节能。
作为可选的实施例，使运行功率匹配发电功率的方法可以通过功率差作为运行功率调节的输入量，对运行功率进行调节。具体的，计算所述发电功率和所述运行功率的功率差；基于家用电器的预设工作状态以所述功率差对所述运行功率进行负反馈调节。在本实施例中，当运行功率大于发电功率时，所称功率差为正值，对运行功率进行负反馈调节即将减小运行功率，具体可以运行功率减小的数值可以为上述功率差。当运行功率小于发电功率时，功率差为负值，对运行功率进行负反馈调节即增大运行功率，具体的运行功率增大的数值可以为上是功率差。当运行功率等于发电功率时，对运行功率不做调节。
下面以空调为例对步骤S20.基于家用电器的预设工作状态控制所述运行功率匹配所述发电功率的进行详细的解释。具体的，可以通过室内温度和/或湿度对运行功率进行负反馈调节，具体的，在计算运行功率与发电功率的功率差后，基于空调的预设工作装填以所述功率差对所述室内温和/或湿度进行负反馈调节，进而对运行功率进行负反馈调节。
具体的，以温度为例进行说明，空调对室内温度调节可以包括制冷和制热，在空调为制冷模式时，步骤S20可以包括如图2所示的如下步骤：
S211.判断发电功率是否大于运行功率。可以根据获取到的光伏发电设备的发电功率和空调的实时运行功率进行判断，当发电功率大于运行功率时，可以进入步骤S212。当发电功率小于运行功率时，进入步骤S213。
S212.在第一预设温度范围内调低室内温度。所称第一预设温度范围可以为空调在预设工作状态下对室内调节的温度范围，该第一预设温度范围可以通过用户调节确定，也可以根据人体舒适度温度范围的经验确定，例如取值范围可以包括23.2℃—27.8℃。其他温度范围也适用于本实施例。具体的，在发电功率大于运行温度时，比较室内温度与第一预设温度范围内的最小温度值，在室内温度大于第一预设温度范围内的最小温度值时，降低空调的设置温度，以调低室内温度，当室内温度小于第一预设温度范围内的最小温度值时，继续对发电功率和运行功率进行监测。
S213.在第一预设温度范围内调高室内温度。具体的，在发电功率小于运行温度时，比较室内温度与第一预设温度范围内的最大温度值，在室内温度小于第一预设温度范围内的最大温度值时，调高空调的设置温度，以调高室内温度，当室内温度大于第一预设温度范围内的最大温度值时，继续对发电功率和运行功率进行监测。
在空调为制冷模式时，步骤S20可以包括如图3所示的如下步骤：
S221.判断发电功率是否大于运行功率。可以根据获取到的光伏发电设备的发电功率和空调的实时运行功率进行判断，当发电功率大于运行功率时，可以进入步骤S222。当发电功率小于运行功率时，进入步骤S223。
S222.在第二预设温度范围内调高室内温度。所称第二预设温度范围可以为空调在预设工作状态下对室内调节的温度范围，该第二预设温度范围可以通过用户调节确定，也可以根据人体舒适度温度范围的经验确定，例如取值范围可以包括16.8℃—24.6℃。其他温度范围也适用于本实施例。具体的，在发电功率大于运行温度时，比较室内温度与第二预设温度范围内的最大温度值，在室内温度小于第二预设温度范围内的最大温度值时，升高空调的设置温度，以调高室内温度，当室内温度大于第一预设温度范围内的最大温度值时，继续对发电功率和运行功率进行监测。
S223.在第二预设温度范围内调低室内温度。具体的，在发电功率小于运行温度时，比较室内温度与第二预设温度范围内的最小温度值，在室内温度大于第二预设温度范围内的最小温度值时，调低空调的设置温度，以调低室内温度，当室内温度小于第一预设温度范围内的最小温度值时，继续对发电功率和运行功率进行监测。
为减小用户的用电费用，在可选的实施例中，在发电功率过小不足以支撑运行功率时，获取实时电价信息；根据所述实时电价信息和所述第一预设温度范围或所述第二预设温度范围对所述室内温度进行调节。具体的，判断实时电价是否小于预设电价；当所述实时电价小于预设电价时，在第一预设温度范围或第二预设温度范围内以第一温度值调整所述室内温度；当所述实时电价大于所述预设电价时，在第一预设温度范围或第二预设温度范围内以第二温度值调整所述室内温度；所述第一温度值大于所述第二温度值。在电价较贵的时间段可以通过可以小幅度调整室内温度，在能够满足用户的舒适度需求即可。咋电价交便宜的时间段可以通过较大幅度的调整室内温度，以更好的满足用户舒适度需求。具体的对温度调节可以参见上述实施例中对于室内温度调节的描述，再配合电价信息可以更好为用户省电。
本发明实施例提供了一种光伏家用电器控制装置，光伏家用电器包括：家用电器和光伏发电设备，如图4所示，所述控制装置包括：获取模块10，用于获取家用电器的实时运行功率和光伏发电设备的发电功率；控制模块20，用于控制所述运行功率匹配所述发电功率。
本发明实施例提供了一种控制器，如图5所示，该变流器包括一个或多个处理器51以及存储器52，图5中以一个处理器53为例。
终端还可以包括：输入装置53和输出装置54。
处理器51、存储器52、输入装置53和输出装置54可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
处理器51可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的光伏家用电器控制方法对应的程序指令/模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例光伏家用电器控制方法。
存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据用户终端操作的处理装置的使用所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至图像检测、处理装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置53可接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户终端的处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置54可包括显示屏等显示设备。
一个或者多个模块存储在存储器52中，当被一个或者多个处理器51执行时，执行如图1-3所示的方法。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令用于使计算机执行如上述实施例中任意一项描述的光伏家用电器控制方法。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(HardDisk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本发明实施例还提供了一种光伏空调，包括：空调本体，光伏发电设备以及上述实施例描述的控制器。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏家用电器控制方法，其特征在于，所述光伏家用电器包括：家用电器和光伏发电设备，所述控制方法包括：
获取家用电器的实时运行功率和光伏发电设备的发电功率；
基于家用电器的预设工作状态控制所述运行功率匹配所述发电功率。
2.如权利要求1所述的光伏家用电器控制方法，其特征在于，所述基于家用电器的预设工作状态控制所述运行功率匹配所述发电功率包括：
计算所述运行功率与所述发电功率的功率差；
基于家用电器的预设工作状态以所述功率差对所述运行功率进行负反馈调节。
3.如权利要求1所述的光伏家用电器控制方法，其特征在于，所述家用电器包括空调；
所述基于家用电器的预设工作状态控制所述运行功率匹配所述发电功率包括：
获取室内温度值和/或湿度值；
计算所述运行功率与所述发电功率的功率差；
基于空调的预设工作状态以所述功率差对所述室内温度值和/或湿度值进行负反馈调节。
4.如权利要求3所述的光伏家用电器控制方法，其特征在于，
当所述空调处于制冷模式时；
所述基于空调的预设工作状态以所述功率差对所述室内温度值和/或湿度值进行负反馈调节包括：
当所述发电功率大于所述运行功率时，在第一预设温度范围内调低所述室内温度；
当所述发电功率小于所述运行功率时，在所述第一预设温度范围内调高所述室内温度。
5.如全要求3或4所述的光伏家用电器控制方法，其特征在于，
当所述空调处于制热模式时；
所述基于空调的预设工作状态以根据所述功率差对所述室内温度进行负反馈调节包括：
当所述发电功率大于所述运行功率时，在第二预设温度范围内调高所述室内温度；
当所述发电功率小于所述运行功率时，在所述第二预设温度范围内调低所述室内温度。
6.如权利要求4或5所述的光伏家用电器控制方法，其特征在于，
当所述发电功率小于所述运行功率时，获取实时电价信息；
根据所述实时电价信息和所述第一预设温度范围或所述第二预设温度范围对所述室内温度进行调节。
7.如权利要求6所述的光伏家用电器控制方法，其特征在于，包括：
判断实时电价是否小于预设电价；
当所述实时电价小于预设电价时，在第一预设温度范围或第二预设温度范围内以第一温度值调整所述室内温度；
当所述实时电价大于所述预设电价时，在第一预设温度范围或第二预设温度范围内以第二温度值调整所述室内温度；
所述第一温度值大于所述第二温度值。
8.一种光伏家用电器控制装置，其特征在于，所述光伏家用电器包括：家用电器和光伏发电设备，所述控制装置包括：
获取模块，用于获取家用电器的实时运行功率和光伏发电设备的发电功率；
控制模块，用于控制所述运行功率匹配所述发电功率。
9.一种控制器，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-7任意一项所述的光伏家用电器控制的方法。
10.一种光伏空调，其特征在于，包括：
空调本体，光伏发电设备以及如权利要求9所述的控制器。
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