CN110431359B - 温度调节系统和功率调节装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于调节密闭空间温度的温度调节系统(100)，所述温度调节系统(100)包括风扇组件(150)，所述风扇组件(150)包括风扇(154)和耦接到所述风扇(154)的多速电动机(152)，且所述多速电动机(152)被配置成驱动所述风扇(154)，功率调节装置(200)，其与所述多速电动机(152)电气通信，所述功率调节装置(200)包括电动机驱动器(220)和占用传感器(302)，所述占用传感器(302)被配置为检测所述密闭空间内的占用并产生指示所检测到的占用的占用信号，所述功率调节装置(200)被配置为调整提供给所述多速电动机(152)的能量或功率，以基于所述占用信号控制所述多速电动机(152)的速度和所述风扇(154)的速度。

Description

温度调节系统和功率调节装置
技术领域
本公开涉及功率调节装置和温度调节系统，特别地，本公开涉及一种包括功率调节装置的温度调节系统，其中功率调节装置控制供应给温度调节系统的一个或多个组件的功率或能量。
背景技术
温度调节系统通常用于调节空间的温度，例如房间、办公室、房屋等。加热、通风和冷却(HVAC)系统是作为温度调节系统常用的系统。恒温器装置用于感测空间的热状况并向作为HVAC系统一部分的空调单元提供必要的信号。恒温器与HVAC系统的一个或多个组件或温度调节系统通信。
恒温器通常连接到并控制温度调节系统(诸如HVAC系统)内的风扇或加热元件或加热器或阀的操作。通常，恒温器感测空间的温度，并控制HVAC系统的一个或多个组件以将空间的温度保持尽可能接近参考温度。参考温度是温度设定点，可以从用户接收。恒温器包括各种传感器，其通常包括双金属条或热敏电阻。典型的恒温器是二元型控制器，其被配置为控制各种组件，诸如风扇或加热元件，以在ON和OFF位置之间切换。这种恒温器为温度调节系统中的组件的控制提供了有限的操作范围。
线电压是温度调节系统中常用的恒温器的另一个例子。在线电压恒温器中，系统功率由恒温器直接切换。线电压恒温器可用于控制在温度调节系统中驱动风扇的电动机。在温度调节系统中，风扇根据相对于参考温度的空间温度由恒温器选择性地打开或关闭。该风扇的速度以开关来控制。
在现有技术系统中，风扇速度以电感分压器或电容分压器装置来控制。
电感分压器广泛用于改变风扇速度，尤其是用于驱动风扇的多速电动机。通过改变与恒温器的连接来改变施加到驱动绕组的电压和电流。包括电感分压器的恒温器包括多个输入头和可以连接到多个输入头之一的开关。每个头连接到电感器。例如，在具有三个头的恒温器中，一个头将电源连接到两个电感器和电动机，第二个头将电源连接到一个电感器和电动机，第三个头将电源直接连接到电动机。通过连接其中一个头来控制风扇速度。电感器通过用作从电源接收的AC电压的阻抗来降低电动机接收的电压。
仅使用电感分压器具有许多缺点。电感分压器布置只能以离散方式调节风扇速度，并将速度选择限制为与头数量相关的离散速度。在三个头示例中，风扇速度只能是低、中或高。由于电感分压器装置集成在电动机壳体中，因此与电感分压器一起使用的电动机的尺寸大且笨重。此外，电感分压器的布置具有寄生元件，导致电能质量下降。寄生元件会导致电动机温度升高，引入磁芯损耗，且缩短电动机的使用寿命。最后，这种布置造成了额外的损耗并且可能增加电动机设计的成本。
在现有技术的恒温器中可以使用电容分压器来控制驱动风扇的多速电动机以控制风扇速度。通过在一系列预定值的电容器之间连接电源来改变风扇速度，这有效地限制了提供给电动机的电功率。电容器放置在电动机壳体内或可以放置在恒温器中。包括电容分压器的恒温器包括多个输入头，并且包括可以连接到多个输入头中的一个的开关。每个头连接到电容器或通过电容器连接。例如，在具有三个头的恒温器中，一个头将电源连接到两个电容器，第二个头将电源连接到一个电容器，第三个头将电源直接连接到电动机。通过连接其中一个头来控制风扇速度。电容器通过用作从电源接收的AC电压的阻抗来降低电动机接收的电压。
仅使用电容分压器也存在许多缺点。一个缺点是电容值必须与电动机的阻抗仔细地匹配，以允许电动机的有效操作和控制。实际上这是一项挑战，因为风扇或电动机的制造商很少提供阻抗信息，因此使电容匹配变得困难并且通常是不可行的。此外，电容器可能具有可能导致损耗的寄生元件。电容分压器也仅基于所选择的头配置对风扇进行离散速度调节。
本公开的一个目的是提供一种恒温器装置和/或温度调节系统，其将基本上改进至少一些缺陷。
应理解，如果本文提及任何现有技术信息，则此类参考不构成承认该信息形成本领域公知常识的一部分。
发明内容
根据第一方面，本公开涉及一种温度调节系统，其用于调节密闭空间温度，温度调节系统包括：
风扇组件，风扇组件包括风扇和耦接到风扇的多速电动机，并且多速电动机被配置成驱动风扇，
功率调节装置，其与多速电动机电子通信，功率调节装置包括：
电动机驱动器和占用传感器，
占用传感器被配置为检测密闭空间内的占用并产生指示所检测到的占用的占用信号，
功率调节装置被配置为调整提供给多速电动机的能量或功率，以基于占用信号控制多速电动机的速度和风扇的速度。
在一个实施例中，功率调节装置被配置为改进多速电动机的能量使用。
在一个实施例中，功率调节装置包括电动机驱动器，
电动机驱动器电耦接到多速电动机，
电动机驱动器被配置为至少基于占用信号产生驱动信号，并且其中电动机驱动器还将产生的驱动信号提供给多速电动机以控制多速电动机的速度。
在一个实施例中，功率调节装置包括速度控制器，
速度控制与电动机驱动器电子通信，
速度控制器向电动机驱动器提供参考信号，其中参考信号基于多速电动机的参考速度和测量速度之间的差，
参考速度至少基于占用信号，以及；
电动机驱动器被配置为基于所接收的参考信号产生驱动信号。
在一个实施例中，提供给多速电动机的驱动信号包括驱动电压和驱动频率，参考信号包括参考电压和参考频率，并且其中驱动电压和/或驱动频率基于参考信号调整。
在一个实施例中，电动机驱动器从电源接收电源信号，并且其中电动机驱动器通过基于参考信号调制接收的电源信号来产生驱动信号，并且其中电动机驱动器被配置为调制电源信号的电压或频率，或调制电源信号的电压和频率。
在一个实施例中，驱动电压基于参考电压调节，并且驱动频率基于参考频率调节。
在一个实施例中，提供给多速电动机的驱动信号包括驱动电压和驱动频率，并且电动机驱动器被配置成以下列模式之一提供驱动信号：
具有恒定频率的变化电压，
具有恒定电压的变化频率，
具有变化频率的变化电压。
在一个实施例中，速度控制器包括比较器和参考信号产生器，
比较器被配置成确定速度误差，其中速度误差为参考速度与测量速度之间的差；
参考信号产生器被配置为基于速度误差产生参考信号。
在一个实施例中，功率调节装置还包括速度传感器，速度传感器设置成与速度控制器电子通信，速度传感器被配置成确定测量速度并将测量速度传输到速度控制器，并且其中测量速度对应于电动机速度。
在一个实施例中，速度传感器是转速计，其被配置成测量瞬时电动机速度。
在一个实施例中，占用传感器被配置为产生第一状态或第二状态下的占用信号，如果占用传感器在密闭空间中检测到占用者，则占用信号为第一状态，如果占用传感器在密闭空间中未检测到占用者，则占用信号为第二状态。
在一个实施例中，功率调节装置包括参考速度产生器，参考速度产生器被配置为基于占用信号和风扇速度设定点产生参考速度。
在一个实施例中，功率调节装置还包括风扇转速设定点检测模块，风扇转速设定点检测模块被配置为产生风扇转速设定点，风扇转速设定点为高、中、低或关闭设定点。
在一个实施例中，风扇速度设定点检测模块至少包括个高速检测路径、中速检测路径和低速检测路径，以及
其中，如果在高速检测路径上检测到信号，则风扇速度设定点检测模块产生高风扇速度设定点，或者
其中，如果在中速检测路径上检测到信号，则风扇速度设定点检测模块产生中风扇速度设定点，或者
其中，如果在低速检测路径上检测到信号，则风扇速度设定点检测模块产生低风扇速度设定点，或者
如果在任何检测路径上没有检测到信号，则风扇速度设定点检测模块产生关闭设定点。
在一个实施例中，参考速度产生器被配置为接收供电状态信号，供电状态信号是第一状态或第二状态，其中第一信号状态对应于激活的电源，第二信号状态对应于停用的电源，供电状态信号由速度产生器从风扇速度设定点检测模块或直接从电源接收。
在一个实施例中，参考速度产生器产生高参考速度、中参考速度、低参考速度、超低参考速度或关闭参考速度中的一个，
其中，如果接收到高风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生高参考速度，
其中，如果接收到中等风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生中参考速度，
其中，如果接收到低风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生低参考速度，
其中，如果接收到第一状态供电状态信号并且接收到第二状态占用信号，则产生超低参考速度，以及
其中，如果接收到第二状态供电状态信号，则产生关闭参考速度。
在一个实施例中，供电状态信号由风扇速度设定点检测模块产生，风扇速度设定点检测模块还包括电源状态监控器，电源状态监控器被配置为检测电源的状态并产生供电状态信号。
在一个实施例中，温度调节系统包括恒温器装置，
恒温器装置包括风扇速度选择器，风扇速度选择器允许用户设定风扇速度，
恒温器装置还包括阀控制器，阀控制器被配置成接收参考温度和测量温度，阀控制器还被配置成基于参考温度和测量温度之间的差产生阀致动信号，
功率调节装置可移除地连接到恒温器装置和多速电动机，功率调节装置接收用户设定的风扇速度并利用用户设定的风扇速度来控制多速电动机的操作。
在一个实施例中，用户设定的风扇速度允许用户选择三个或更多个离散风扇速度，风扇速度设定点检测模块与风扇速度选择器电气通信，设定点检测模块检测用户设定的风扇转速并产生风扇转速设定点，其中风扇转速设定点对应用户设定的风扇转速。
在一个实施例中，功率调节装置连接在多速电动机和恒温器装置之间，功率调节装置可移除地与恒温器装置和多速电动机连接，并且其中功率调节装置包括标准电连接，以允许与多速电动机和恒温器装置的可移除连接。
在一个实施例中，温度调节系统包括：
贮存器，其包含热交换材料，
热交换器，其与贮存器流体连通，其中热交换器适于从贮存器接收热交换材料，
阀，其位于热交换器和贮存器之间，阀可基于阀接收的阀致动信号在打开位置和关闭位置之间移动，其中阀在打开位置，阀允许热交换材料从贮存器通向热交换器，其中阀在关闭位置，阀防止热交换材料从贮存器通向热交换器，
阀控制器与阀电子通信并提供阀驱动信号以控制阀，
温度传感器，其位于密闭空间内，用于测量密闭空间的温度以产生测量温度，温度传感器与恒温器装置和阀控制器电子通信，并将测量温度传输给恒温器装置的阀控制器，
如果测量温度高于参考温度，则阀控制器产生阀致动信号以将阀移动到打开位置，并且如果测量温度低于参考温度，则阀控制器产生阀致动信号以相应的将阀移动到关闭位置。
根据第二方面，本公开涉及一种功率调节装置，其与温度调节系统一起使用或作为温度调节系统的一部分使用，温度调节系统调节密闭空间温度，温度调节系统包括风扇组件，风扇组件包括风扇和连接到风扇并被配置成驱动风扇的多速电动机，与多速电动机电气通信的功率调节装置，功率调节装置包括：
电动机驱动器和占用传感器，
占用传感器被配置为检测密闭空间内的占用并产生指示所检测到的占用的占用信号，
功率调节装置被配置为调整提供给多速电动机的功率，以基于占用信号控制多速电动机的速度和风扇的速度。
在一个实施例中，功率调节装置被配置为改进多速电动机的能量使用。
在一个实施例中，电动机驱动器电耦接到多速电动机，
电动机驱动器被配置为至少基于占用信号产生驱动信号，并且其中电动机驱动器还将产生的驱动信号提供给多速电动机以控制多速电动机的速度。
在一个实施例中，功率调节装置包括速度控制器，
速度控制与电动机驱动器电气通信，
速度控制器向电动机驱动器提供参考信号，其中参考信号基于多速电动机的参考速度和测量速度之间的差，
参考速度至少基于占用信号，以及；
电动机驱动器被配置为基于接收的参考信号产生驱动信号。
在一个实施例中，提供给多速电动机的驱动信号包括驱动电压和驱动频率，参考信号包括参考电压和参考频率，并且其中驱动电压和/或驱动频率基于参考信号调整。
在一个实施例中，电动机驱动器从电源接收电源信号，并且其中电动机驱动器通过基于参考信号调制接收的电源信号来产生驱动信号，并且其中电动机驱动器被配置为调制电源信号的电压或频率，或调制电源信号的电压和频率。
在一个实施例中，驱动电压基于参考电压调节，并且驱动频率基于参考频率调节。
在一个实施例中，提供给多速电动机的驱动信号包括驱动电压和驱动频率，并且电动机驱动器被配置成以下列模式之一提供驱动信号：
具有恒定频率的变化电压，
具有恒定电压的变化频率，
具有变化频率的变化电压。
在一个实施例中，速度控制器包括比较器和参考信号产生器，
比较器被配置成确定速度误差，其中速度误差为参考速度与测量速度之间的差；
参考信号产生器被配置为基于速度误差产生参考信号。
在一个实施例中，功率调节装置还包括速度传感器，速度传感器设置成与速度控制器电子通信，速度传感器被设置成确定测量速度并将测量速度传输到速度控制器，并且其中测量速度对应于电动机速度。
在一个实施例中，速度传感器是转速计，其被配置成测量瞬时电动机速度。
在一个实施例中，占用传感器被配置为产生第一状态或第二状态下的占用信号，如果占用传感器在密闭空间中检测到占用者，则占用信号为第一状态，如果占用传感器在密闭空间中未检测到占用者，则占用信号为第二状态。
在一个实施例中，功率调节装置包括参考速度产生器，参考速度产生器被配置为基于占用信号和风扇速度设定点产生参考速度。
在一个实施例中，功率调节装置还包括风扇转速设定点检测模块，风扇转速设定点检测模块被配置为产生风扇转速设定点，风扇转速设定点为高、中、低或关闭设定点。
在一个实施例中，风扇速度设定点检测模块至少包括个高速检测路径、中速检测路径和低速检测路径，以及
其中，如果在高速检测路径上检测到信号，则风扇速度设定点检测模块产生高风扇速度设定点，或者
其中，如果在中速检测路径上检测到信号，则风扇速度设定点检测模块产生中风扇速度设定点，或者
其中，如果在低速检测路径上检测到信号，则风扇速度设定点检测模块产生低风扇速度设定点，或者
如果在任何检测路径上没有检测到信号，则风扇速度设定点检测模块产生关闭设定点。
在一个实施例中，参考速度产生器产生高参考速度、中参考速度、低参考速度、超低参考速度或关闭参考速度中的一个，
其中，如果接收到高风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生高参考速度，
其中，如果接收到中等风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生中参考速度，
其中，如果接收到低风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生低参考速度，
其中，如果接收到第一状态供电状态信号并且接收到第二状态占用信号，则产生超低参考速度，以及
其中，如果接收到第二状态供电状态信号，则产生关闭参考速度。
在一个实施例中，供电状态信号由风扇速度设定点检测模块产生，风扇速度设定点检测模块还包括电源状态监控器，电源状态监控器被配置为检测电源的状态并产生供电状态信号。
在一个实施例中，占用传感器是红外传感器，红外传感器被配置为检测密闭空间内的移动以确定占用或被配置为检测密闭空间中的占用者的数量。
根据第三方面，本公开涉及一种功率调节装置，其与温度调节系统一起使用或作为温度调节系统的一部分使用，其中温度调节系统被配置为调节密闭空间的温度，温度调节系统包括风扇和连接到风扇并驱动风扇的多速电动机，功率调节装置包括：
一个或多个有源电子组件，其电耦接到电源，并且一个或多个电子组件被配置为接收电源功率，
一个或多个有源电子组件电耦接到多速电动机，
一个或多个电子组件被配置为调制接收的电源功率，以产生驱动信号，并将驱动信号传递给多速电动机，
占用传感器，占用传感器被配置为产生占用信号，并且其中一个或多个有源电子组件被配置为调制电源功率并基于占用信号产生驱动信号。
在一个实施例中，功率调节装置可移除地连接到恒温器装置，功率调节装置被配置为从恒温器装置接收风扇速度设定点，以及功率调节装置的一个或多个有源电子组件被配置为基于风扇速度设定点和占用信号产生驱动信号。
在一个实施例中，功率调节装置的一个或多个有源电气组件被配置为产生驱动信号，驱动信号包括以下之一：
具有恒定频率的变化电压，或
具有变化频率的恒定电压，或
具有变化的电压和变化的频率。
根据第四方面，本公开涉及一种使用温度调节系统调节密闭空间温度的方法，其中温度调节系统包括风扇，驱动风扇的多速电动机，提供风扇速度设定点的恒温器装置，在恒温器装置和多速电动机之间连接的并与恒温器装置和多速电动机电子通信的功率调节装置，调节密闭空间温度的方法包括以下步骤：
确定风扇转速设定点，
从占用传感器接收对应于密闭空间占用的占用信号，
基于风扇转速设定点和接收到的占用信号确定参考速度，
从速度传感器确定多速电动机的测量速度，
确定参考速度和测量速度之间的差，
基于测量速度和参考速度之间的差产生参考信号，
基于参考信号产生驱动信号，
将驱动信号传输到多速电动机以驱动多速电动机。
在一个实施例中，以下列模式之一产生驱动信号：
具有恒定频率的变化电压，
具有恒定电压的变化频率，
具有变化频率的变化电压。
这里使用的术语速度涉及旋转速度。以下说明书中将交替使用术语速度和转速。这里定义的转速涉及作为电动机一部分的转子的转速。术语电动机速度用于表示转子速度，即转子和电动机的驱动轴的转速。这可能等于风扇的转速。术语电动机速度和转子速度在以下说明书中可互换使用，并且意味着是相同的。
这里使用的术语功率可以涉及提供给电动机的电压或电功率(电压x电流)或电流。这里使用的术语“功率”表示提供给电动机的一般能量，其包括电压或电流或电功率。
附图说明
现在将参考附图通过示例描述本发明的实施例，附图中：
图1示出了包括功率调节装置的温度调节系统。
图2示出了可以与温度调节系统一起使用或作为温度调节系统的一部分使用的功率调节装置的电气示意图。
图3示出了形成恒温器装置的一部分的电动机驱动器的电气示意图。
图4示出了当速度控制器以变化电压恒定频率模式运行时速度控制器的电气示意图。
图5示出了当速度控制器以恒定电压变化频率模式运行时速度控制器的电气示意图。
图6示出了当速度控制器以变化电压变化频率模式运行时速度控制器的电气示意图。
图7示出了在产生关闭设定点时的风扇速度设定点检测模块。
图8示出了当产生高风扇速度设定点时的风扇速度设定点检测模块。
图9示出了当产生中风扇速度设定点时的风扇速度设定点检测模块。
图10显示了当产生低风扇速度设定点时的风扇速度设定点检测模块。
图11示出了说明参考速度产生器产生参考速度的功能的流程图。
图12示出了校准功率调节装置的速度传感器的方法。
图13示出了由电动机产生的反电动势和在反电动势信号的每个过零点处产生的方形脉冲的曲线图。
图14示出了使用温度调节系统调节密闭空间的温度的方法，该温度调节系统包括功率调节装置。
具体实施方式
本公开涉及一种功率调节装置，其作为温度调节系统的一部分使用，诸如加热、通风和空调系统(HVAC系统)。功率调节装置作为HVAC系统的一部分使用，并且被配置成控制HVAC系统的一个或多个组件以调节密闭空间中的温度。密闭空间可以是房间、房屋、工厂、制造空间、实验室、医疗诊所、医院病房、办公室、建筑楼层、商店或任何其他这样的密闭空间。功率调节装置可以作为包括恒温器装置的温度调节系统的一部分使用。功率调节装置可以改装到任何温度调节系统中，并且可以与任何传统的恒温器一起使用。
本公开涉及一种与温度调节系统一起使用或作为其一部分使用的功率调节装置，用于调节密闭空间的温度，该温度调节系统包括风扇组件，该风扇组件包括风扇和连接到风扇上的并且被配置为驱动风扇的多速电动机，与多速电动机电气通信的功率调节装置，且功率调节装置包括：电动机驱动器和占用传感器，占用传感器被配置为检测密闭空间内的占用并产生指示所检测到的占用的占用信号，功率调节装置被配置为调整提供给多速电动机的能量或功率，以基于占用信号控制多速电动机的速度和风扇的速度。电动机驱动器电耦接到多速电动机，电动机驱动器被配置成基于参考信号产生驱动信号。参考信号基于多速电动机的参考速度和测量速度之间的差。参考速度基于占用信号和风扇速度设定点来产生。风扇速度设定点可以是预先设定的，或者可以由用户输入。
本公开还涉及一种用于调节密闭空间温度的温度调节系统，该温度调节系统包括：风扇组件，该风扇组件包括风扇和连接到风扇的多速电动机，多速电动机被配置成驱动风扇，与多速电动机电气通信的功率调节装置，功率调节装置包括：电动机驱动器和占用传感器，占用传感器被配置成检测密闭空间内的占用并产生指示所检测到的占用的占用信号，功率调节装置被配置为调整提供给多速电动机的能量或功率，以基于占用信号控制多速电动机的速度和风扇的速度。
将参考附图描述温度调节系统和功率调节装置的示例性实施例。
参考图1，其示出了温度调节系统100，所述温度调节系统100用于调节密闭空间102的温度。系统100包括彼此流体连通的入口管道110和出口管道112。回风114通过入口管道110被吸入，并且供气116经由出口管道输送。密闭空间102内的空气可以循环通过温度调节系统100，以将密闭空间102的温度保持在选定的或预定的参考温度。
温度调节系统100还包括通道120，通道120位于入口管道110和出口管道112之间。通道120包括与入口管道110流体连通的入口开口122和与出口管道120流体连通的出口开口124。通道120可以包括入口歧管(未示出)，该入口歧管定位在入口开口处，该入口歧管可以连接到多个入口管道。通道120还可包括出口歧管(未示出)，其定位在出口开口124处，出口开口124可连接到多个出口管道。
再次参考图1，温度调节系统100还包括热交换器130，被配置成保持热交换材料的贮存器140和风扇组件150。如图1所示，热交换器130和风扇组件150定位在通道120内，使得来自入口开口122的空气经过并穿过热交换器130并进入风扇组件150。热交换器130被配置为促进空气与热交换器之间的热能交换。在图1所示的实施例中，热交换器130被配置成冷却穿过热交换器130的空气通道。风扇组件150被配置成将驱动压力被施加到接收到风扇组件150中的空气上。风扇组件150被配置成将冷却空气作为供气116推出出口管道112。
如图1所示，温度调节系统100包括过滤器160，过滤器160设置在入口管道110的下游和入口开口122的下游。过滤器160位于热交换器130和风扇组件150的上游。过滤器160是灰尘过滤器，诸如HEPA过滤器。过滤器160被配置成从通过通道120的空气中过滤掉诸如灰尘、空气传播的颗粒、毛发和其他颗粒物质的颗粒物质。过滤器160防止或减少颗粒物质的量，使得风扇组件150在操作过程中不会被阻塞或停止。
现在将更详细地描述热交换器130。如图1所示，热交换器130是管壳式热交换器。热交换器130包括容纳盘管134的中空外壳132。如图1所示，盘管134是包括多个U形弯头的单个管。在所示实施例中，管134包括七个U形弯头但是可选地，可以包括任何合适数量的U形弯头，这取决于所需的热交换器的尺寸和所需的热交换量。盘管134，特别是盘管134的包括U形弯头的部分限定了传热区域139。通过通道120的空气在通过传热区域139时被冷却，即当空气穿过盘管134中的U形弯头时被冷却。
热交换器130还包括入口管部分136和出口管部分138。入口管部分136在一端连接到盘管134并与盘管134流体连通，并从一侧进入外壳132。出口管部分138在与入口管部分136相对的一端连接到盘管134并与之流体连通。出口管部分138从入口管部分136的入口的相对侧离开壳体132。如图1所示，入口管部分136和出口管部分138可以与盘管部分134整体形成。或者，入口管部分136和出口管部分138可以是可连接到盘管134的单独管。
热交换器130与贮存器140流体连通。入口管部分136和出口管部分138连接到贮存器。通过入口管部分136和出口管部分138在贮存器140和盘管134之间形成流体通道。贮存器适于接收和保持热交换材料。在图1所示的实施例中，热交换材料是冷水。冷水被传送到热交换器130中并冷却通过热交换器130的空气。冷水经由入口管部分136被引入盘管134并经由出口管部分138返回到贮存器140。冷水流过入口管部分136、盘管134、出口管部分138并返回到贮存器140。
系统100包括位于入口管部分136上的阀170。阀170位于热交换器130和贮存器140之间。阀170可选择性地在打开位置和关闭位置之间移动。当阀170处于打开位置时，阀170允许热交换材料从贮存器140通往热交换器130。在关闭位置，阀170防止热交换材料从贮存器140通往热交换器130。在所示的例子中，阀170是电子控制阀，例如电磁阀。
阀170接收包括状态信息的致动信号，该状态信息包括ON状态和OFF状态，ON状态使阀移动到打开位置，OFF状态使阀移动到关闭位置。在打开位置，电磁阀允许冷水从贮存器140流到热交换器130，并且在关闭位置，阀170防止冷水从贮存器140流到热交换器130。
将参考图1更详细地描述风扇组件150。风扇组件150包括电动机152和风扇154。电动机152电连接到风扇154并通过驱动轴机械地耦接到风扇154。电动机152被配置成以一定速度驱动风扇154。电动机152是多速电动机，电动机152被配置成以选定的转速旋转风扇。多速电动机154是产生旋转或旋转运动的旋转电动机。本说明书中定义的速度是指转速。风扇154包括多个翅片。风扇154可包括任何合适数量的翅片以产生驱动压力以将空气推出出口管道112。
温度调节系统100包括恒温器装置190。恒温器装置190与阀170电气通信并向阀提供致动信号。恒温器装置190与功率调节装置200电气通信。功率调节装置200与多速电动机152电气通信并驱动多速电动机。恒温器装置190与功率调节装置200电气通信。功率调节装置调节或控制输送到多速电动机152的功率。功率调节装置200至少控制或调节电压和/或提供给电动机152的电压的频率。功率调节装置200直接向电动机152供电。功率调节装置200可移除地连接到恒温器装置190。功率调节装置200包括适当的连接或接口或接口电路以允许与恒温器装置190和多速电动机152的可移除的连接。功率调节装置200可用任何恒温器装置190改装，特别是任何传统的恒温器装置。恒温器装置190用作用户输入诸如风扇设置和参考温度之类的设置的前端接口，而功率调节装置控制供应以驱动电动机的功率(即至少为电压)或能量。功率调节装置200基于用户的输入并基于密闭空间102的占用来控制电动机的速度。
参考图1，恒温器装置190包括用户界面192。用户界面190位于密闭空间102内并且可由用户或个人访问。在一个示例中，恒温器装置190可以设置在空间中的壁上或任何其他合适的结构上，使得用户可以访问恒温器装置190。用户界面192允许用户设置空间102的参考温度。参考温度是空间102中所需的温度。用户界面192被配置为与恒温器装置190的一个或多个组件电气通信。用户界面102还允许用户通过用户界面设置风扇速度。功率调节装置200使用由用户设定的风扇速度来控制多速电动机，从而以更有效的方式控制电动机。
温度调节系统还包括温度传感器180。温度传感器180测量房间的温度并将该值馈送到恒温器装置190。恒温器使用该测量温度值来至少产生阀致动信号。基于参考温度(即，用户设定温度)与来自温度传感器180的测量温度之间的差来产生阀致动信号。恒温器190还可以基于测量温度和参考温度之间的差来变更风扇速度。由恒温器190确定的风扇速度值由功率调节装置200结合由占用传感器302产生的占用信号来利用，以产生驱动信号以控制和驱动电动机152。
功率调节装置200包括占用传感器302。如图1和图2所示，占用传感器302是安装在密闭的空间102中的单独的单元。占用传感器302被配置为检测或确定密闭空间102的占用并产生与检测到的占用相对应的占用信号。占用传感器302可以是可以检测密闭空间的占用的红外传感器。占用传感器302被配置为产生第一状态或第二状态下的占用信号，如果占用传感器302在密闭空间中检测到占用者，则占用信号为第一状态，如果在密闭空间102中未检测到占用者，则占用信号为第二状态。占用传感器302产生二进制占用信号。当在密闭空间内检测到一个或多个占用者时，占用信号可以为第一状态，例如为“是”或“正”或“高”。当在密闭空间102中没有检测到占用者时，占用信号为第二状态，例如为“否”或“负”或“低”。占用传感器302可以是红外传感器或激光传感器，其可以检测密闭空间中的一个或多个占用者的存在。
或者，占用传感器302可以是相机。在替代形式中，占用传感器302可以产生连续的占用信号并且对应于密闭空间102中的占用者的数量。例如，占用信号可以随着占用者的数量增加而在信号的大小或频率上增加。
参考图2至12，将更详细地描述功率调节装置200。图2示出了恒温器装置190和功率调节装置200的电气示意图。恒温器装置190可以是传统的恒温器装置。功率调节装置200与恒温器装置190电连接或电气通信。恒温器装置190被配置为与温度调节系统100一起使用或作为温度调节系统100的一部分使用。功率调节装置200还被配置为与温度调节系统100一起使用或作为温度调节系统100的一部分使用。温度调节装置190与电源210电连接，电源210是交流电源。功率调节装置200还电耦接到AC电源210。在所示实施例中，电源210是产生交流电和交流电压的主电源。电压以指定频率产生。
功率调节装置200直接连接到主电源。功率调节装置200被配置为通过调制从电源210接收的电源信号来产生驱动信号。功率调节装置200被配置为以下列模式之一产生驱动信号：
a、具有恒定频率的变化电压，
b、具有恒定电压的变化频率，
c、具有变化频率的变化电压。
功率调节装置200至少包括电动机驱动器，该电动机驱动器被配置为以上面列出的模式之一产生驱动信号。
参考图2，功率调节装置200还包括电动机驱动器220，其电耦接到多速电动机152并被配置成控制多速电动机152。电动机驱动器220产生驱动信号并向多速电动机152提供驱动信号。恒温器装置190包括与电动机驱动器220电子通信的速度控制器230，并向电动机驱动器220提供参考信号。参考信号基于电动机的参考速度和测量速度之间的差。基于来自速度控制器230的参考信号产生驱动信号。恒温器装置还包括与速度控制器电子通信的速度传感器240。速度传感器240确定电动机的速度并将电动机速度(即测量速度)的反馈提供给速度控制器230。功率调节装置200还包括风扇速度设定点检测模块250和参考速度产生器270。风扇速度设定点检测模块250与恒温器装置190电气通信。具体地，风扇速度设定点检测模块检测在恒温器装置190处设定的风扇速度，并将风扇速度提供给参考速度产生器270。参考速度产生器270使用风扇速度设定点和来自占用传感器302的占用信号，以产生参考速度并将参考速度提供给速度控制器230。速度控制器利用参考速度产生驱动信号。驱动信号至少部分地基于占用信号和风扇速度设定点。
所描述的恒温器装置190的组件设置在壳194中。功率调节装置的组件也定位在壳260内。壳260可以是金属或塑料壳。恒温器装置190和壳194可以安装在密闭空间内的壁上，以供用户访问以输入参考温度和风扇速度。功率调节装置200和壳260可以安装在恒温器190旁边的壁上，或者可以安装在空间102内的其他位置。
恒温器装置190还包括阀控制器199。阀控制器199是与阀170电子通信的硬件控制器。阀控制器被配置成接收参考温度和测量温度。阀控制器199被配置成确定参考温度和测量温度之间的差并产生误差信号。阀控制器199还被配置为基于误差信号，即基于测量温度和参考温度之间的差，产生阀致动信号。阀致动信号使阀在打开位置或关闭位置之间移动。当阀170处于打开位置时，贮存器内的热交换材料例如是冷水或冷却剂可以流入热交换器。当阀170处于关闭位置时，热交换材料不会流入热交换器。阀控制器被配置成如果测量温度小于参考温度则传递信号以打开阀。可替换地，阀控制器199可以基于误差信号的大小来传递打开阀的致动，例如，如果误差信号大于阈值。
如上所述，电动机驱动器220向多速电动机152提供驱动信号。驱动信号包括驱动电压和驱动频率。由速度控制器230产生的参考信号包括参考电压(标记为Vref)和参考频率(标记为fref)。基于参考信号调节驱动电压或驱动频率或两者。具体地，基于接收的参考电压Vref调节驱动电压，并且基于参考频率fref调节驱动频率。具体而言，电动机驱动器被配置为以下列模式之一提供驱动信号：
a、具有恒定频率的变化电压(VVCF模式)，
b、具有恒定电压的变化频率(CVVF模式)，
c、具有变化频率的变化电压(VVVF模式)。
多速电动机152的速度基于接收的驱动电压和驱动频率。电动机驱动器220基于参考信号调制接收的电源以产生驱动信号，具体地，电动机驱动器220被配置为调制电源信号的电压或频率或两者。
电动机驱动器220还电耦接到电源210并且被配置为从电源210接收电源信号。电动机驱动器220直接连接到多速电动机，使得驱动信号的所有电压都传递到多速电动机152。如图2所示，在功率调节装置200内或在电动机152内可以有内置的分压器组件。在当前示出的实施例中，分压器是旁路的和未使用的。或者，电动机驱动器的输出可以耦接到开关，该开关互连到电动机152中的分压器，以向电动机提供额外的速度控制。当前示出的实施例不使用分压器并通过改变电动机的电源的电压或频率来控制速度，从而减少由于使用无源元件而导致的整体元件损耗，并减少由于无源元件造成的任何寄生电阻或电压，诸如分压器。
电动机驱动器220可包括变频器，双向离子变频器或功率流控制器。电动机驱动器220包括组件，其取决于硬件实现的成本、额定功率、散热、组件的大小或噪声和尺寸的约束。
图3示出了电动机驱动器220的实施例。图3示出了电动机驱动器220的示意图。电动机驱动器220包括开关网络221，其包括诸如三端双向可控硅，二极管，功率MOSFET等的功率电子器件。这些组件被组织在一起以形成电气开关网络221。开关网络有效地用作致动器以对电动机电压及其相应的频率进行整形。基于由驱动器反馈控制器224生成的门信号来操作开关网络221。门信号限定开关网络221的开关模式，使得开关网络输出包括驱动电压的适当驱动信号和驱动频率。
电动机驱动器220还包括无源网络，其包括诸如电容器和/或电感器的无源元件。无源网络连接到开关网络。无源网络作为低通滤波器，以消除脉动电压和电流，并改进EMI性能。无源网络还减少了由于电动机152中的线圈而可能引起的电压尖峰。
电动机驱动器220包括命令信号产生器222。命令信号产生器222包括适当的电路，用于产生提供给电压比较器223的命令信号(其定义为Vcmd(t))。命令信号基于接收的参考信号产生，具体地，基于接收的参考电压Vref和参考频率fref产生。参考信号由速度控制器230产生并提供给命令信号产生器222。产生的命令信号Vcmd(t)对于每个驱动信号模式是不同的。下面的表1示出了驱动信号模式和命令信号之间的关系。
Figure BDA0002151138250000211
表1
fN是以Hz为单位的电动机的标称频率，VN是以伏特为单位的电动机的标称RMS电压。
在VVCF模式中，电动机控制发动机仅改变电动机电压VMotor，而电动机fMotor的频率保持与电动机的标称频率fN相同。在CVVF模式下，电动机控制发动机仅改变电动机频率fMotor，而电动机电压VMotor保持与电动机的标称RMS电压VN相同。在VVVF模式下，电动机控制发动机改变电动机电压和频率。通常，电动机电压VMotor和频率fMotor之间的比率保持与电动机标称电压VN和标称频率fN之间的比率相同，以实现恒定的磁通操作，即
Figure BDA0002151138250000212
如图3所示，电动机驱动器220还包括电动机驱动器比较器223。电动机驱动器比较器223产生误差信号εv，其被提供给驱动器反馈控制器224。误差信号是指令电压信号Vcmd(t)和采样电动机电压Vmotor之间的差。驱动器反馈控制器224包括适当的电路，并且驱动器反馈控制器224被配置为将误差信号抑制为零。驱动器反馈控制器224输出适当的开关模式，即输出到开关网络221的门信号。驱动器反馈控制器224可以是PID控制器或任何其他合适的控制器。
如图2所示，恒温器装置200还包括与电动机驱动器220电子通信的速度控制器230。速度控制器230还被配置为向电动机驱动器220提供参考信号。参考信号是基于多速电动机152的参考速度和测量速度之间的差。参考速度由参考速度产生器270产生。参考速度至少基于空间102的占用，即占用信号。参考速度基于占用信号和风扇速度设定点。风扇速度设定点基于用户在恒温器装置190处选择的风扇速度。
速度控制器230被配置为将参考速度(即，参考电动机速度)映射到参考信号。特别地，速度控制器230被配置为将参考速度ωref映射到参考电压Vref和参考频率fref。根据电动机驱动器220的类型，速度控制器230可以产生适当的参考电压和适当的参考频率。速度控制器230包括速度控制器比较器231和参考反馈控制器232。参考图4，图5和图6描述比较器231和参考反馈控制器232的操作。
图4示出了当电动机驱动器220以VVCF(变化电压恒定频率)模式运行时速度控制器230的布置。图4是速度控制器230的内部模块的示意图。如图4所示，比较器231接收参考速度和测量速度。速度控制器230从参考速度产生器270接收参考速度并从速度传感器240接收测量速度。比较器231产生速度误差信号εω。参考反馈控制器232接收速度误差信号并产生适当的参考电压信号Vref。参考反馈控制器被配置为通过改变电动机电压设定点，即通过改变参考电压来补偿速度误差。参考频率fref和因此的电动机的频率保持恒定。参考频率设置为标称频率fN。图4的实施例中的标称频率可以是主电频率，例如，50Hz或任何其他合适的频率。
图5示出了当电动机驱动器220以CVVF(恒定电压变化频率)模式运行时速度控制器230的布置。图5是速度控制器230的内部模块的示意图。如图5所示，比较器231接收参考速度和测量速度。在该模式中，比较器基于接收的参考速度和测量速度之间的差产生误差信号。参考反馈控制器232产生适当的参考频率fref。参考反馈控制器通过改变参考频率fref来补偿速度误差信号。参考电压Vref保持恒定，其是标称电动机电压VN。
图6示出了当电动机驱动器220以VVVF(变化电压变化频率)模式运行时速度控制器230的布置。图6是速度控制器230的内部模块的示意图。参考图6，比较器231产生误差信号，其与参考速度和测量速度之间的差相关。参考反馈控制器232通过改变电动机设定点电压(即参考电压Vref)和设定点频率(即参考频率fref)来补偿速度误差。参考电压和参考频率之间的比率保持恒定，其可以与电动机标称电压VN和标称频率fN之间的比率相同，以实现恒定的磁通操作。
如先前参考图2所讨论的，功率调节装置200包括速度传感器240。速度传感器240被配置为向速度控制器230提供电动机速度ω(即风扇速度)信号。在一个实施例中，速度传感器240包括转速计。转速计可以定位在风扇组件150中。转速计可以定位在电动机152中或风扇154上或者定位在将电动机连接到风扇的驱动轴上。转速计被配置为测量电动机(或风扇)的速度，并以每分钟转数返回测量速度值。转速计测量电动机的实际转速。优选地，速度传感器240包括转速计。或者，如果没有转速计，则可以使用反电势检测。反电势检测过程将在后面的备选实施例的描述中描述。优选地使用直接速度传感器，例如转速计或加速计。
如图2所示，功率调节装置200连接到传统的恒温器装置190。传统的恒温器装置包括电源开关196。电源开关控制给风扇速度设定点检测模块250的供电。恒温器190还包括风扇速度选择器198。风扇速度选择器198作为用户界面192的一部分提供，并且风扇速度选择器198可以是开关或一系列按钮。风扇速度选择器198允许选择离散的风扇速度。在图2的示例性实施例中，风扇速度选择器198允许三种风扇速度选择，HIGH，MED，LOW(即高，中，低)。风扇速度选择器198允许用户选择所需的风扇速度。或者，风扇速度选择器可以允许选择两个或更多个离散的风扇速度。或者，风扇速度选择器可以是旋钮或遥控单元，其允许用户选择任何所需的风扇速度。在另一替代示例中，风扇速度选择器198可以由恒温器装置190内的单独的风扇速度控制器(未示出)自动控制。风扇速度选择可以基于测量室温Troom和参考温度(即所需或设定温度Tref)之间的差来定义。风扇速度选择器198与风扇速度设定点检测模块250电气通信。
风扇速度设定点检测模块250确定适当的风扇速度设定点。参考图7至10，示出了风扇速度设定点检测模块250及其组件的实施例。图7至10示出了风扇速度设定点检测模块250的示例性结构。风扇速度设定点检测模块250电耦接到风扇速度选择器198，并与风扇速度选择器198形成检测电路252。检测电路252是完整的电路。风扇速度设定点检测模块250被配置为产生风扇速度设定点，其中风扇速度设定点可以是高，中，低或关闭。风扇速度设定点检测模块250包括多个检测路径。在所示实施例中，风扇速度检测模块250包括三个检测路径254、256、258，它们构成检测电路的一部分。三个检测路径254、256、258对应于高速，中速或低速检测。风扇速度设定点检测模块250还包括多个电阻器259，用于将电路中的电压归零。电阻器259基本上是高电阻或高幅值的电阻器。检测路径254、256、258电连接到风扇速度选择器198。如果在任何检测路径上没有检测到信号，则风扇速度设定点检测模块产生关闭或零设定点。这种情况会在当主电源开关196处于OFF位置发生，从而使电路与主电源断开。图7示出了用于关闭或归零速度设定点的电路布置。
图8示出了当风扇速度设定点检测模块250确定高风扇速度设定点时的电路布置。如果在高速检测路径254上检测到信号，则风扇速度设定点检测模块250产生高风扇速度设定点。速度选择器198选择高速，这使得速度选择器将高速检测路径254连接到电源210。图9示出了当风扇速度设定点检测模块250确定中(medium)或中间(med)风扇速度设定点时的电路布置。如果在中速检测路径256上检测到信号，则风扇速度设定点检测模块250产生中间风扇速度设定点。图10示出了风扇速度检测模块250在确定低风扇速度设定点时的布置。如果在低速检测路径258上检测到信号，则风扇速度设定点检测模块250产生低风扇速度设定点。
参考速度产生器270是硬件单元，其包括适当的有源电子组件以处理所接收的信号并将参考速度输出到速度控制器230。参考速度产生器270被配置为接收电源状态信号，电源状态信号为第一状态或第二状态，其中第一信号状态对应于激活的电源，第二信号状态对应于停用的电源。电源状态信号可以是速度设定点检测模块250输出的速度设定点的一部分。风扇速度设定点检测模块250可以包括电源状态监控器，其被配置为检测电源的状态并产生电源状态信号并将状态传输到参考速度产生器270。或者，在电源和参考速度产生器270之间可以是直接连接。在直接连接到电源的情况下，参考速度产生器270接收电源状态信号。
参考速度产生器270基于电源状态信号的状态，从风扇速度设定点检测模块250接收的速度设定点和从占用传感器302接收的占用信号来产生参考速度。参考速度产生器270处理所接收的信号并产生高参考速度，中参考速度，低参考速度，超低参考速度或关闭参考速度中的一个。
如果接收到高风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生参考速度产生器产生高参考速度。如果接收到中等风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生中参考速度。如果接收到低风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生低参考速度。如果接收到第一状态供电状态信号并且接收到第二状态占用信号，则产生超低参考速度，如果接收到第二状态供电状态信号，则产生关闭参考速度。
图11示出了说明参考速度产生器270产生参考速度的功能的流程图。参考图11，方法1100由在步骤1101实现参考速度产生器开始。在步骤1102，参考速度产生器270检查电源状态，即电源是开还是关。如果是关，则产生关闭参考速度或零参考速度。在步骤1102如果是开，则该方法前进到步骤1104。在步骤1104，参考速度产生器处理占用信号以根据该占用信号的状态确定是否存在至少一个占用者。如果信号为否(NO)，即没有占用者，则由参考速度产生器270输出超低参考速度。在步骤1104如果为是(YES)，则方法前进到步骤1106。在步骤1106，参考速度产生器检查是否高速设定点已被接收。如果是，则产生高参考速度。如果否，则方法前进到步骤1108，其中参考速度产生器270检查是否已经接收到中速度设定点信号。如果是，则输出中参考速度。如果否，则在步骤1110，参考速度产生器270输出低参考速度。参考速度产生器270被配置为复用速度设定点输入。方法1100由参考速度产生器270在设定周期定期执行，例如，该方法每毫秒或每微秒重复一次。方法1100可以作为计算机可读和可执行指令存储在参考速度产生器270的本地存储器单元中。参考速度产生器包括处理器或处理电路，其被配置为在常规时段执行存储的指令并执行方法1100。
再次参考图2，功率调节装置200还包括AC负载电流传感器272(IAC)。该传感器测量由电动机驱动器220汲取的电流。如果汲取的电流低于第一阈值或大于第二阈值，则AC负载电流传感器272可以产生警报或禁用电动机驱动器220。AC负载电流传感器是任何合适类型的电流传感器，例如电阻电流传感器或霍尔效应IC电流传感器。
功率调节装置200还包括AC电网电压传感器274。AC电网电压传感器274测量电网电压VAC并将电网电压提供给电动机驱动器220。如果功率因素校准器用于电动机驱动器，AC电网电压传感器274是有用的。基于采样电压，确定RMS(均方根)电网电压和电网频率。AC电网电压传感器274是任何合适的电压传感器，诸如具有差分放大器的非隔离电阻分压器网络。或者，AC电网电压传感器274可以使用隔离方法实现，诸如光学隔离的σ-δ调制器，基于电压传感器或线性光耦接器的电压互感器的或任何其他合适的传感器。
功率调节装置200还包括AC电动机电压传感器276。AC电动机电压传感器276被配置为测量电动机电压Vmotor。它将电动机电压值或信号提供给电动机驱动器220和速度传感器。基于采样的电压信号，确定要提供给电动机的RMS电动机电压和频率。AC电动机电压传感器276可以实现为任何合适的电压传感器。例如，AC电动机电压传感器276可以包括在结构和功能上类似于AC电网电压传感器274的传感器。
如图2所示，功率调节装置200包括AC负载电流传感器278。AC负载电流传感器278测量由电动机152汲取的电动机电流Imotor。如果电动机电流Imotor额定值超过其额定功率，电动机驱动器220的操作将被禁用，以保护电动机驱动器220。
下面将描述多速电动机152。在VVCF模式中，来自电动机驱动器220的电压Vs(即供应电压)被调节以调节电动机152的速度(即转速)并因此调节风扇154的转速。在VVCF模式中，电动机驱动器220改变电压并保持恒定的频率。通过增加提供给电动机152的电压来增加电动机速度，并且通过减小提供给电动机152的电压来降低电动机速度。施加到电动机152的转矩与提供给电动机152的供应电压Vs成比例。
在CVVF模式中，通过调节供应频率fS来控制电动机152的速度。通过降低供应频率来增加电动机产生的转矩。然而，电动机的同步速度降低，导致电动机152的速度降低，从而降低了风扇154的速度。然而，仅改变供应频率，控制电动机152的速度可能具有由于电抗增加而由于电动机汲取的电流增加所产生的高导电损失问题。此外，仅增加频率也将导致磁通量增加，导致磁饱和度增加，从而导致高电流。如果负载电流超过额定电流，增加的电流可能导致过热。
为了降低具有供应频率的电动机或转子的速度，还应该降低供应电压以防止磁饱和。由于磁饱和问题，很少使用CVVF模式。因此，如果需要变化频率，则VVVF模式比CVVF模式更为优选以控制电动机。电动机驱动器220使用的模式取决于所使用的多速电动机152的类型。在VVVF模式中，供应电压VS和供应频率fS之间的比率保持恒定，因此磁通量近乎恒定。在VVVF模式下，可以通过调节供应频率或调节供应电压或两者来控制电动机或转子的速度。
功率调节装置200在不使用分压器或这样的无源组件的情况下改变电动机的电气条件。电动机驱动器220直接连接到电动机152的定子绕组，从而消除了与分压器网络相关的损耗。此外，所描述的功率调节装置200被配置为允许基于由电动机驱动器220提供给电动机152的电压和频率在更宽的速度范围内进行速度控制。如本文所述的功率调节设备200是有利的，设备200允许宽范围的速度。可实现速度的唯一限制是电机的机械因素，如摩擦力、重量等。
如前所述，速度传感器240包括转速计或任何其他合适的传感器，其确定电动机(即转子或风扇)的转速。速度传感器240包括查找表，该查找表将电动机速度ω与电源电压(V)和电源频率(f)相关联。所述电源电压和电源频率由电动机驱动器220提供。所创建的查找表可以存储在速度控制器230中或电动机驱动器220中。查找表可以备选地存储在与速度控制器230或电动机驱动器220任一通信的存储器单元中。查找表在速度传感器校准过程期间创建。图12示出了校准方法的实施例。图12中所示的校准方法1200是涉及转速计速度传感器的校准方法。该方法由速度传感器240执行。
参考图12，该方法开始于步骤1202，其中校准被初始化。用户可以通过用户界面192启动校准方法。可选地，速度控制器或电动机驱动器或一些其他合适的组件被配置为在启动期间初始化校准过程。
在步骤1204，将电动机驱动器220的设定点设定为最大值。在步骤1204，速度控制器230被配置为提供包括最大值参考电压和最大值参考频率的参考信号。因此，电动机驱动器220产生包括最大值电压和最大值频率的驱动信号。
在步骤1206，速度传感器240(在该示例中为转速计)被配置为读出电动机(即转子或风扇)的旋转速度。在步骤1208，由速度控制器或电动机驱动器创建查找表。在步骤1208，将与测量转速相关的驱动电压值、驱动电流值和驱动频率值存储在表格中。驱动电压、驱动电流和驱动频率以它们与测量转速相关并且与测量转速相关联的方式存储。
在步骤1210，参考信号(即参考电压和参考频率)递减。这导致驱动信号(即驱动电压和/或驱动频率)的相应递减。递减的参数基于电动机驱动器220的模式。在步骤1212，执行设定点是否大于最小阈值的检查。检查可以由速度控制器230或电动机驱动器220执行。如步骤1214所示，如果参考信号值和/或驱动信号值小于最小阈值则校准过程完成。恒温器装置190恢复正常运行。如果参考信号值和/或驱动信号值大于最小阈值，则方法前进到步骤1216，其中驱动信号被传输到电动机152并且该方法等待直到电动机152达到稳定状态。一旦达到稳定状态，该方法就前进到重复步骤1206到1212，直到校准方法完成。对于电动机驱动器的每种模式，最小阈值是不同的。下表说明了最大(Max)驱动电压和频率的比率，最小阈值(Min)和递减步长(Step-size)的示例。这些值表示为标称电压VN和频率fN的比率。见下表2：
Figure BDA0002151138250000291
表2
图14示出了使用温度调节系统调节空间温度的方法1400的另一实施例，该温度调节系统包括恒温器装置、功率调节装置和至少一个多速电动机。功率调节装置与多速电动机电子通信并控制功率，即传递到电动机的电压或频率或能量。功率调节装置可移除地连接到恒温器装置。调节温度的方法包括多个如将参考图14描述的步骤。方法1400由功率调节装置200实现。在步骤1402，该方法开始，其包括确定风扇速度设定点。风扇速度设定点可以由风扇速度设定点检测单元250确定。步骤1404包括从占用传感器302接收占用信号。占用信号对应于密闭空间102的占用。步骤1406包括基于风扇速度设定点和接收的占用信号确定参考速度。步骤1406可以由参考速度产生器270执行。该方法前进到步骤1408。步骤1408包括确定多速电动机的测量速度。使用速度传感器240确定电动机的测量速度。步骤1410包括在速度控制器230处确定参考速度和测量速度之间的差。步骤1412包括基于参考速度和测量速度之间的差产生参考信号。参考信号包括参考电压和参考频率。步骤1412由速度控制器230执行。步骤1414包括基于参考信号产生驱动信号。电动机驱动器220被配置为产生驱动信号并执行步骤1414。步骤1416包括将驱动信号传输到多速电动机以驱动多速电动机。重复方法1400以连续控制电动机速度以调节密闭空间102中的温度。
功率调节装置200是有利的，因为它有效地控制提供给电动机152的功率。功率调节装置200用作节能器并且提供对电动机的改进控制，同时减少误差、寄生效应并保持输出到电动机的真正的正弦曲线电压。速度传感器的存在有助于以更高的精度调节转速并有助于检测停转。电动机驱动器和功率调节装置200的结构还有助于以无级方式驱动电动机，这减小了空间102中的温度波动。功率调节装置200也是有利的，因为它提高了系统的能量效率并改进了电动机的能量或电量的使用。功率调节装置200允许改进的电动机控制，因为传统的恒温器190通过控制阀来控制温度。这是因为用户设置风扇速度并且在所选择的中和低风扇速度下电动机的效率很差。功率调节装置200是有利的，因为它可以改装到任何恒温器装置并且与恒温器190和电动机152串联连接以改进电动机的操作。功率调节装置200直接提供所需的功率，例如电动机端子的电压和频率因此减少了与电路中的无源电子元件和寄生元件相关的损耗。功率调节装置200还改进了电动机的操作，因为它利用占用信号检测空间102的占用。当空间102中没有人时，风扇以非常低的速度保持开启以确保空间内的空气流动并避免气味。由于电动机不需要不断地打开和关闭，因此这种最小的空气供应和最小的电动机速度也有助于电动机更有效地运行。此外，该系统不需要驱动电动机以克服惯性，因为当没有占用者时它已经以低速旋转。这改进了电动机的温度控制和能量使用。
现在将更详细地描述一些替代实施例。
在替代实施例中，热交换器130包括板式热交换器，其包括彼此相邻定位的多个板。在另一替代方案中，热交换器可以是板壳式热交换器，或相变式热交换器或微通道热交换器或直接接触式热交换器或传递式热交换器或任何其他合适的可以是用于冷却通过通道120的空气的热交换器。
在替代实施例中，热交换材料是冷却剂，例如液压流体。热交换材料可包括流体或气体或液体冷却剂。热交换材料优选是比房间的工作温度范围更冷的流体。热交换材料被配置成冷却流过热交换器的空气。在另一替代实施例中，热交换材料可以是热流体或热气体，其被配置为加热流过热交换器的空气。
在替代实施例中，阀170是比例阀。比例阀包括可移动构件，其可在打开位置和关闭位置之间移动。可移动构件也可以在打开和关闭位置之间的任何中间位置之间移动，使得可移动构件可以部分打开。比例阀允许任何合适的或预定体积的热交换材料输送到热交换器。由阀控制器产生的致动信号包括可移动构件的位置信息。致动信号使可动构件移动到完全打开位置和完全闭合位置之间的预定位置。阀构件的位置信息与参考温度和测量温度之间的温度差相关。可以预先确定阀构件的位置信息并将其存储在查找表中。温度控制器被配置为基于参考温度和测量温度之间的差产生具有适当的阀构件位置信息的致动信号。温度控制器被配置成从查找表中选择阀构件位置信息并将其编码为致动信号。
在另一替代实施例中，阀170可以是任何其他合适的电子激活阀，例如机电止回阀或机电蝶阀或任何其他类型的电子激活或可控阀。在替代实施例中，温度调节系统100可包括在贮存器和热交换器之间的多个阀。
在替代实施例中，风扇组件包括风扇、线性电动机和曲柄组件。线性电动机通过曲柄组件连接到风扇，以旋转或旋转运动驱动风扇。可以使用线性电动机代替标准旋转电动机，因为线性电动机可以更小或者更容易控制。在该替代实施例中，风扇组件还可包括由电动机驱动的活塞或柱塞形式的线性“风扇”。线性活塞或柱塞将压力施加到空气流上以将冷空气推出出口管道112。
在另一替代实施例中，电动机驱动器220可包括功率因素校准器。功率因素校准器可以实现为包括多个电子电路组件的硬件模块。电子电路组件可以是模拟或数字电子组件。或者，功率因素校准器可以实现为电动机驱动器220内的软件模块。功率因素校准器用于校准功率因素，由于电源是交流电(即交流电流和电压)，其在特定频率交替。
在替代实施例中，速度传感器240被配置为基于由多速电动机152产生的反电动势来确定或预测测量速度(即电动机速度)。由于电动机152和风扇154中的机械惯性，电动机的转子继续旋转几个循环并产生可以检测的反电动势。图13示出了由电动机152产生的反电动势(即反电压)的曲线图。速度传感器240包括过零检测器，其被配置成检测反电动势信号的过零点。如图13所示，方波脉冲在过零点期间产生。反电动势的周期等于两个连续上升沿信号之间的持续时间。可以使用以下公式估算旋转速度：
Figure BDA0002151138250000321
ωm≈ω
ωm是转子的机械转速，单位为rad s-1，
tb是单位为s的反电动势的测量周期，
P是电动机极对的数量。
速度传感器240被配置为使用上述公式生成测量速度。速度传感器240产生包括指示电动机速度的信息的信号。使用反电动势方法估计的速度是电动机152的旋转速度。对于反电动势速度检测，速度传感器240可以使用与图12中描述的方法类似的方法校准。校准方法包括以下步骤：初始化校准，将参考信号(参考电压和参考频率)调整到最大值。在此之后，关闭电动机的任何电源，使得电动机作为产生反电动势的发电动机。使用上述公式估算电动机的转速，该公式将速度与反电动势的周期相关联。创建查找表，其将驱动电压、驱动电流和驱动频率与旋转速度相关联。参考电压和参考频率按步长递减，从而使驱动电压和驱动频率也递减。校准方法检查参考电压和/或参考频率是否小于最小阈值。如果否，那么一旦发生特定数量的减量，校准过程就结束。如果是，则向电动机提供驱动信号，并且系统等待直到电动机返回到稳定状态，然后重复该过程。也可以考虑其他校准方法。
在前述说明书中，恒温器装置的组件和诸如比较器、产生器、控制器等的任何子组件可以用诸如电阻器、电感器、电容器、运算放大器、MOSFET、晶体管等的模拟电子组件来实现。或者，恒温器装置和诸如比较器、发电机、控制器等的任何子组件可以用诸如逻辑门的数字电子组件实现。在另一替代方案中，这些组件中的一些或全部可以实现为软件模块，其存储在存储器单元中并由驻留在恒温器装置壳中的硬件处理器执行。恒温器装置可包括非暂时性计算机可读介质，例如存储器单元，其包括可由处理器执行的计算机可读指令。
这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不意图限制本发明。如这里所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或组或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或组或其组合。
如本文所用，术语“和/或”包括任何和所有可能的组合或一个或多个相关所列项目，以及当在替代方案(“或”)中解释时缺乏的组合。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解，诸如在常用词典中定义的那些术语应被解释为具有与其在说明书和权利要求的上下文中的含义一致的含义，并且不应被解释为理想化或过于正式的含义。除非在此明确定义。为简洁和/或清楚起见，可能未详细描述众所周知的功能或构造。
应当理解，当一个元件被称为“在其上”、“附接”、“连接”、“耦接”，“接触”等另一个元件时，它可以直接在其上附接、连接、耦接和/或接触其他元件也可以存在插入元件。相反，当一个元件被称为例如“直接在其上”、“直接附接”、“直接连接”、“直接耦接”或“直接接触”另一个元件时，没有中间元件存在。本领域技术人员还将理解，对与另一特征“相邻”设置的结构或特征的引用可具有与相邻特征重叠或位于相邻特征之下的部分。
本领域技术人员将理解，在不脱离广泛描述的本发明的精神或范围的情况下，可以对具体实施方案中所示的本发明进行多种变化和/或修改。因此，本发明的实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (46)

1.一种暖通空调系统，其用于调节密闭空间的温度，所述暖通空调系统包括：
贮存器，其包含热交换材料，
热交换器，其与所述贮存器流体连通，所述热交换器适于从所述贮存器接收所述热交换材料，以冷却或加热通过所述热交换器的空气，
阀，其位于所述热交换器和所述贮存器之间，所述阀可基于所述阀接收的阀致动信号在打开位置和关闭位置之间移动，其中当所述阀处于所述打开位置时，所述阀允许所述热交换材料从所述贮存器通往所述热交换器，并且当所述阀处于所述关闭位置时，所述阀防止所述热交换材料从所述贮存器通往所述热交换器，
风扇组件，所述风扇组件被配置为接收通过所述热交换器的空气，所述风扇组件包括风扇和耦接到所述风扇的多速电动机，并且所述多速电动机被配置成驱动所述风扇，以及
功率调节装置，其与所述多速电动机电气通信，所述功率调节装置包括：
电动机驱动器和占用传感器，
所述占用传感器被配置为检测所述密闭空间内的占用并产生占用信号，所述占用信号指示所检测到的占用，
所述功率调节装置被配置为调整提供给所述多速电动机的能量或功率，以基于所述占用信号控制所述多速电动机的速度和所述风扇的速度。
2.根据权利要求1所述的暖通空调系统，其中所述功率调节装置被配置为改进所述多速电动机的能量使用。
3.根据权利要求1所述的暖通空调系统，其中所述电动机驱动器电耦接到所述多速电动机，以及
所述电动机驱动器被配置为至少基于所述占用信号产生驱动信号，并且其中所述电动机驱动器还将产生的所述驱动信号提供给所述多速电动机以控制所述多速电动机的速度。
4.根据权利要求3所述的暖通空调系统，其中所述功率调节装置还包括速度控制器，
所述速度控制器与所述电动机驱动器电子通信，
所述速度控制器向所述电动机驱动器提供参考信号，其中所述参考信号基于所述多速电动机的参考速度和测量速度之间的差，
所述参考速度至少基于所述占用信号，以及
所述电动机驱动器被配置为基于所述参考信号产生所述驱动信号。
5.根据权利要求4所述的暖通空调系统，其中提供给所述多速电动机的所述驱动信号包括驱动电压和驱动频率，所述参考信号包括参考电压和参考频率，并且其中所述驱动电压和/或所述驱动频率基于所述参考信号调整。
6.根据权利要求4所述的暖通空调系统，其中所述电动机驱动器从电源接收电源信号，并且其中所述电动机驱动器通过基于所述参考信号调制接收的所述电源信号来产生所述驱动信号，并且其中所述电动机驱动器被配置为调制所述电源信号的电压或频率，或调制所述电源信号的电压和频率。
7.根据权利要求5所述的暖通空调系统，其中所述驱动电压基于所述参考电压调节，并且所述驱动频率基于所述参考频率调节。
8.根据权利要求3所述的暖通空调系统，其中提供给所述多速电动机的所述驱动信号包括驱动电压和驱动频率，并且所述电动机驱动器被配置成以下列模式之一提供所述驱动信号：
具有恒定频率的变化电压，
具有恒定电压的变化频率，
具有变化频率的变化电压。
9.根据权利要求4所述的暖通空调系统，其中所述速度控制器包括比较器和参考信号产生器，
所述比较器被配置成确定速度误差，其中所述速度误差为所述参考速度与所述测量速度之间的差，以及
所述参考信号产生器被配置为基于所述速度误差产生参考信号。
10.根据权利要求4所述的暖通空调系统，其中所述功率调节装置还包括速度传感器，所述速度传感器设置成与所述速度控制器电子通信，所述速度传感器被配置成确定测量速度并将所述测量速度传输到所述速度控制器，并且其中所述测量速度对应于所述多速电动机的速度。
11.根据权利要求10所述的暖通空调系统，其中所述速度传感器是转速计，其被配置成测量瞬时电动机速度。
12.根据权利要求1所述的暖通空调系统，其中所述占用传感器被配置为产生处于第一状态或处于第二状态下的占用信号，如果所述占用传感器在所述密闭空间中检测到占用者，则所述占用信号处于所述第一状态，如果所述占用传感器在所述密闭空间中未检测到占用者，则所述占用信号处于所述第二状态。
13.根据权利要求4所述的暖通空调系统，其中所述功率调节装置还包括参考速度产生器，所述参考速度产生器被配置为基于所述占用信号和风扇速度设定点产生参考速度。
14.根据权利要求13所述的暖通空调系统，其中所述功率调节装置还包括风扇速度设定点检测模块，所述风扇速度设定点检测模块被配置为产生所述风扇速度设定点，所述风扇速度设定点为高风扇速度设定点、中风扇速度设定点、低风扇速度设定点或关闭设定点。
15.根据权利要求14所述的暖通空调系统，其中所述风扇速度设定点检测模块至少包括高速检测路径、中速检测路径和低速检测路径，以及
其中，如果在所述高速检测路径上检测到信号，则所述风扇速度设定点检测模块产生所述高风扇速度设定点，或者
其中，如果在所述中速检测路径上检测到信号，则所述风扇速度设定点检测模块产生所述中风扇速度设定点，或者
其中，如果在所述低速检测路径上检测到信号，则所述风扇速度设定点检测模块产生所述低风扇速度设定点，或者
如果在所述高速检测路径、所述中速检测路径和所述低速检测路径中的任意一者上没有检测到信号，则所述风扇速度设定点检测模块产生所述关闭设定点。
16.根据权利要求14所述的暖通空调系统，其中所述参考速度产生器被配置为接收供电状态信号，所述供电状态信号为处于第一状态或处于第二状态，其中所述第一状态对应于激活的电源，所述第二状态对应于停用的电源，所述供电状态信号由所述参考速度产生器从所述风扇速度设定点检测模块或直接从电源接收。
17.根据权利要求15所述的暖通空调系统，其中所述参考速度产生器产生高参考速度、中参考速度、低参考速度、超低参考速度或关闭参考速度中的一个，
其中，如果接收到所述高风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生所述高参考速度，
其中，如果接收到所述中风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生所述中参考速度，
其中，如果接收到所述低风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生所述低参考速度，
其中，如果接收到第一状态供电状态信号并且接收到第二状态占用信号，则产生所述超低参考速度，以及
其中，如果接收到第二状态供电状态信号，则产生所述关闭参考速度。
18.根据权利要求17所述的暖通空调系统，其中所述第一状态供电状态信号或者所述第二状态供电状态信号由所述风扇速度设定点检测模块产生，所述风扇速度设定点检测模块还包括电源状态监控器，所述电源状态监控器被配置为检测电源的状态并产生所述第一状态供电状态信号或者所述第二状态供电状态信号。
19.根据权利要求14所述的暖通空调系统，其中所述暖通空调系统还包括恒温器装置，
所述恒温器装置包括风扇速度选择器，所述风扇速度选择器允许用户设定风扇速度，
所述恒温器装置还包括阀控制器，所述阀控制器与所述阀电子通信，所述阀控制器被配置成接收参考温度和测量温度，所述阀控制器还被配置成基于所述参考温度和所述测量温度之间的差产生阀致动信号，和根据所述阀致动信号控制所述阀，
所述功率调节装置可移除地连接到所述恒温器装置和所述多速电动机，所述功率调节装置接收所述用户设定的所述风扇速度并利用所述用户设定的所述风扇速度来控制所述多速电动机的操作。
20.根据权利要求19所述的暖通空调系统，其中由所述用户设定的所述风扇速度允许所述用户选择三个或更多个离散风扇速度，所述风扇速度设定点检测模块与所述风扇速度选择器电气通信，所述风扇速度设定点检测模块检测由所述用户设定的所述风扇速度并产生所述风扇速度设定点，其中所述风扇速度设定点对应由所述用户设定的所述风扇速度。
21.根据权利要求19所述的暖通空调系统，其中所述功率调节装置连接在所述多速电动机和所述恒温器装置之间，所述功率调节装置与所述恒温器装置和所述多速电动机可移除地连接，并且其中所述功率调节装置还包括标准电连接，以允许与所述多速电动机和所述恒温器装置的可移除连接。
22.根据权利要求19所述的暖通空调系统，其中所述暖通空调系统还包括：
温度传感器，其位于所述密闭空间内，并用于测量所述密闭空间的所述温度以产生测量温度，所述温度传感器与所述恒温器装置和所述阀控制器通信，并将所述测量温度传输给所述恒温器装置的所述阀控制器，
如果所述测量温度高于所述参考温度，则所述阀控制器产生相应于将所述阀移动到所述打开位置的所述阀致动信号，并且如果所述测量温度低于所述参考温度，则所述阀控制器产生相应于将所述阀移动到所述关闭位置的所述阀致动信号。
23.一种功率调节装置，其与暖通空调系统一起使用或作为暖通空调系统的一部分使用，所述暖通空调系统调节密闭空间的温度，所述暖通空调系统包括：
贮存器，其包含热交换材料，
热交换器，其与所述贮存器流体连通，所述热交换器适于从所述贮存器接收所述热交换材料，以冷却或加热通过所述热交换器的空气，
阀，其位于所述热交换器和所述贮存器之间，所述阀可基于所述阀接收的阀致动信号在打开位置和关闭位置之间移动，当所述阀处于所述打开位置时，所述阀允许所述热交换材料从所述贮存器通往所述热交换器，当所述阀处于所述关闭位置时，所述阀防止所述热交换材料从所述贮存器通往所述热交换器，
风扇组件，所述风扇组件被配置为接收通过所述热交换器的空气，所述风扇组件包括风扇和连接到所述风扇并被配置成驱动所述风扇的多速电动机，所述功率调节装置与所述多速电动机电气通信，所述功率调节装置包括：
电动机驱动器和占用传感器，
所述占用传感器被配置为检测所述密闭空间内的占用并产生占用信号，所述占用信号指示所检测到的占用，
所述功率调节装置被配置为调整提供给所述多速电动机的功率，以基于所述占用信号控制所述多速电动机的速度和所述风扇的速度。
24.根据权利要求23所述的功率调节装置，其中所述功率调节装置被配置为改进所述多速电动机的能量使用。
25.根据权利要求23所述的功率调节装置，其中所述电动机驱动器电耦接到所述多速电动机，
所述电动机驱动器被配置为至少基于所述占用信号产生驱动信号，并且其中所述电动机驱动器还将产生的所述驱动信号提供给所述多速电动机以控制所述多速电动机的速度。
26.根据权利要求25所述的功率调节装置，其中所述功率调节装置还包括速度控制器，
所述速度控制器与所述电动机驱动器电气通信，
所述速度控制器向所述电动机驱动器提供参考信号，其中所述参考信号基于所述多速电动机的参考速度和测量速度之间的差，
所述参考速度至少基于所述占用信号，以及
所述电动机驱动器被配置为基于所述参考信号产生所述驱动信号。
27.根据权利要求26所述的功率调节装置，其中提供给所述多速电动机的所述驱动信号包括驱动电压和驱动频率，所述参考信号包括参考电压和参考频率，并且其中所述驱动电压和/或所述驱动频率基于所述参考信号调整。
28.根据权利要求26所述的功率调节装置，其中所述电动机驱动器从电源接收电源信号，并且其中所述电动机驱动器通过基于所述参考信号调制接收到的所述电源信号来产生所述驱动信号，并且其中所述电动机驱动器被配置为调制所述电源信号的电压或频率，或调制所述电源信号的电压和频率。
29.根据权利要求27所述的功率调节装置，其中所述驱动电压基于所述参考电压调节，并且所述驱动频率基于所述参考频率调节。
30.根据权利要求25所述的功率调节装置，其中提供给所述多速电动机的所述驱动信号包括驱动电压和驱动频率，并且所述电动机驱动器被配置成以下列模式之一提供所述驱动信号：
具有恒定频率的变化电压，
具有恒定电压的变化频率，
具有变化频率的变化电压。
31.根据权利要求26所述的功率调节装置，其中所述速度控制器包括比较器和参考信号产生器，
所述比较器被配置成确定速度误差，其中所述速度误差为所述参考速度与所述测量速度之间的差；以及
所述参考信号产生器被配置为基于所述速度误差产生参考信号。
32.根据权利要求26所述的功率调节装置，其中所述功率调节装置还包括速度传感器，所述速度传感器被设置成与所述速度控制器电子通信，所述速度传感器被配置成确定测量速度并将所述测量速度传输到所述速度控制器，并且其中所述测量速度对应于所述多速电动机的速度。
33.根据权利要求32所述的功率调节装置，其中所述速度传感器是转速计，其被配置成测量瞬时电动机速度。
34.根据权利要求23所述的功率调节装置，其中所述占用传感器被配置为产生处于第一状态或处于第二状态下的占用信号，如果所述占用传感器在所述密闭空间中检测到占用者，则所述占用信号为处于所述第一状态，如果所述占用传感器在所述密闭空间中未检测到占用者，则所述占用信号为处于所述第二状态。
35.根据权利要求26所述的功率调节装置，其中所述功率调节装置还包括参考速度产生器，所述参考速度产生器被配置为基于所述占用信号和风扇速度设定点产生参考速度。
36.根据权利要求35所述的功率调节装置，其中所述功率调节装置还包括风扇速度设定点检测模块，所述风扇速度设定点检测模块被配置为产生所述风扇速度设定点，所述风扇速度设定点为高风扇速度设定点、中风扇速度设定点、低风扇速度设定点或关闭设定点。
37.根据权利要求36所述的功率调节装置，其中所述风扇速度设定点检测模块至少包括高速检测路径、中速检测路径和低速检测路径，以及
其中，如果在所述高速检测路径上检测到信号，则所述风扇速度设定点检测模块产生所述高风扇速度设定点，或者
其中，如果在所述中速检测路径上检测到信号，则所述风扇速度设定点检测模块产生所述中风扇速度设定点，或者
其中，如果在所述低速检测路径上检测到信号，则所述风扇速度设定点检测模块产生所述低风扇速度设定点，或者
如果在所述高速检测路径、所述中速检测路径和所述低速检测路径中的任意一者上没有检测到信号，则所述风扇速度设定点检测模块产生所述关闭设定点。
38.根据权利要求36所述的功率调节装置，其中所述参考速度产生器被配置为接收供电状态信号，所述供电状态信号为处于第一状态或处于第二状态，其中所述第一状态对应于激活的电源，所述第二状态对应于停用的电源，所述供电状态信号由所述参考速度产生器从所述风扇速度设定点检测模块或直接从电源接收。
39.根据权利要求36所述的功率调节装置，其中所述参考速度产生器产生高参考速度、中参考速度、低参考速度、超低参考速度或关闭参考速度中的一个，
其中，如果接收到所述高风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生所述高参考速度，
其中，如果接收到所述中风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生所述中参考速度，
其中，如果接收到所述低风扇速度设定点、第一状态占用信号和第一状态供电状态信号，则产生所述低参考速度，
其中，如果接收到第一状态供电状态信号并且接收到第二状态占用信号，则产生所述超低参考速度，以及
其中，如果接收到第二状态供电状态信号或所述关闭设定点，则产生所述关闭参考速度。
40.根据权利要求39所述的功率调节装置，其中所述第一状态供电状态信号或者所述第二状态供电状态信号由所述风扇速度设定点检测模块产生，所述风扇速度设定点检测模块还包括电源状态监控器，所述电源状态监控器被配置为检测电源的状态并产生所述第一状态供电状态信号或者所述第二状态供电状态信号。
41.根据权利要求23所述的功率调节装置，其中所述占用传感器是红外传感器，所述红外传感器被配置为检测所述密闭空间内的移动以确定占用或被配置为检测所述密闭空间中的占用者的数量。
42.一种功率调节装置，其与暖通空调系统一起使用或作为暖通空调系统的一部分使用，其中所述暖通空调系统被配置为调节密闭空间的温度，所述暖通空调系统包括：
贮存器，其包含热交换材料，
热交换器，其与所述贮存器流体连通，所述热交换器适于从所述贮存器接收所述热交换材料，以冷却或加热通过所述热交换器的空气，
阀，其位于所述热交换器和所述贮存器之间，所述阀可基于所述阀接收的阀致动信号在打开位置和关闭位置之间移动，当所述阀处于所述打开位置时，所述阀允许所述热交换材料从所述贮存器通往所述热交换器，当所述阀处于所述关闭位置时，所述阀防止所述热交换材料从所述贮存器通往所述热交换器，
风扇组件，所述风扇组件被配置为接收通过所述热交换器的空气，所述风扇组件包括风扇和连接到所述风扇并驱动所述风扇的多速电动机，所述功率调节装置包括：
一个或多个有源电子组件，其电耦接到电源，并且所述一个或多个有源电子组件被配置为接收电源功率，
所述一个或多个有源电子组件电耦接到所述多速电动机，
所述一个或多个有源电子组件被配置为调制接收到的所述电源功率，以产生驱动信号，并将所述驱动信号传递给所述多速电动机，以及
占用传感器，所述占用传感器被配置为检测所述密闭空间内的占用并产生占用信号，所述占用信号指示所检测到的占用，并且其中所述一个或多个有源电子组件被配置为基于所述占用信号调制所述电源功率和产生驱动信号。
43.根据权利要求42所述的功率调节装置，其中所述功率调节装置可移除地连接到恒温器装置，所述功率调节装置被配置为从所述恒温器装置接收风扇速度设定点，以及所述功率调节装置的所述一个或多个有源电子组件被配置为基于所述风扇速度设定点和所述占用信号产生所述驱动信号。
44.根据权利要求42所述的功率调节装置，其中，所述功率调节装置的所述一个或多个有源电子组件被配置为产生所述驱动信号，所述驱动信号包括以下之一：
具有恒定频率的变化电压，或
具有变化频率的恒定电压，或
具有变化的电压和变化的频率。
45.一种使用暖通空调系统调节密闭空间的温度的方法，其中所述暖通空调系统包括：
贮存器，其包含热交换材料，
热交换器，其与所述贮存器流体连通，所述热交换器适于从所述贮存器接收所述热交换材料，以冷却或加热通过所述热交换器的空气，
阀，其位于所述热交换器和所述贮存器之间，所述阀可基于所述阀接收的阀致动信号在打开位置和关闭位置之间移动，当所述阀处于所述打开位置时，所述阀允许所述热交换材料从所述贮存器通往所述热交换器，当所述阀处于所述关闭位置时，所述阀防止所述热交换材料从所述贮存器通往所述热交换器，
风扇组件，所述风扇组件被配置为接收通过所述热交换器的空气，所述风扇组件包括风扇和驱动所述风扇的多速电动机，
恒温器装置，其提供风扇速度设定点，
功率调节装置，其在所述恒温器装置和所述多速电动机之间连接并与所述恒温器装置和所述多速电动机电子通信，所述使用暖通空调系统调节密闭空间的温度的方法包括以下步骤：
确定风扇速度设定点，
从占用传感器接收占用信号，所述占用信号对应于所述密闭空间的占用，
基于所述风扇速度设定点和接收到的所述占用信号确定参考速度，
从速度传感器确定所述多速电动机的测量速度，
确定所述参考速度和所述测量速度之间的差，
基于所述测量速度和所述参考速度之间的差产生参考信号，
基于所述参考信号产生驱动信号，
将所述驱动信号传输到所述多速电动机以驱动所述多速电动机。
46.根据权利要求45所述的使用暖通空调系统调节密闭空间的温度的方法，其中以下列模式之一产生所述驱动信号：
具有恒定频率的变化电压，
具有恒定电压的变化频率，
具有变化频率的变化电压。
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