CN111023462B - 一种空调室外机发电系统、控制方法及空调 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种空调室外机发电系统、控制方法及空调，空调室外机发电系统包括设置于风机转轴外周的多个电磁线圈，与电磁线圈对应的多个永磁体，用于储存电能的蓄电池，用于检测空调室外机状态的检测模块，用于驱动各个组成模块的驱动模块，以及控制模块。本发明在风机转轴外周设置了电磁线圈以及永磁铁，使得风机在被自然风吹动时能够利用电磁感应原理进行发电，并将电量储存到蓄电池中，供给压缩机电加热带、底盘电加热带等负载使用，使得空调室外机可以在完全电源的情况下，利用蓄电池的能量给压缩机电加热带、底盘电加热带等负载供电，降低了关机状态下市电的消耗，尤其适用于低温且常年风大的地区。

Description

一种空调室外机发电系统、控制方法及空调

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种空调室外机发电系统、控制方法及空调。

背景技术

空调即空气调节器（Air Conditioner）。是指用人工手段，对建筑或构筑物内环境空气的温度、湿度、流速等参数进行调节和控制的设备。一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括，制冷主机、水泵、风机和管路系统。空调外机常年放在室外，在一些寒冷的地区，室外环境温度很低，压缩机因长期放置在低温环境里，不利于压缩机的启动，因此需要压缩机自预热或压缩机电加热带对压缩机加热，另外，在寒冷的地区，空调外机很容易结冰，风机容易堵转不能正常启动，需要底盘电加热带来加热化冰，所以在超低温地区，空调即使在关机的状态下，也有一两百瓦甚至更多的电量消耗，而且这部分电能的消耗对客户没有直接的收益。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种空调室外机发电系统，以及应用前述空调室外机发电系统的控制方法，同时还提供了一种应用前述控制方法的空调。

本发明采用如下方案实现：

一种空调室外机发电系统，包括设置在空调室外机内的风机，空调室外机发电系统还包括设置于风机转轴外周的多个电磁线圈，与电磁线圈对应的多个永磁体，用于储存电能的蓄电池，用于检测空调室外机状态的检测模块，用于驱动各个组成模块的驱动模块，以及控制模块，且所述电磁线圈与蓄电池电气连接，所述检测模块、驱动模块均和控制模块电气连接，所述检测模块、蓄电池均与驱动模块电气连接；所述永磁体以风机转轴的轴线为基准均匀分布在电磁线圈的外围。

进一步的，所述检测模块包括用于检测蓄电池电量的电量传感器，以及检测室外温度的温度传感器，所述电量传感器与蓄电池电气连接，所述电量传感器与控制模块电气连接，所述温度传感器与控制模块电气连接。

进一步的，所述永磁体设置有两个，且两个永磁体的异名磁极相向设置。

进一步的，所述电磁线圈设置有两个，且两个电磁线圈之间电气连接。

进一步的，所述控制模块为单片机、PLC或上位机。

一种控制方法，应用前述的空调室外机发电系统，利用自然风进行发电，在空调停机状态下自然风吹动风机转动,使电磁线圈切割永磁体的磁感线进行发电,并将产生的电能存储到蓄电池中,蓄电池储存的电能向负载供电；在蓄电池进行供电前，对比蓄电池电压与阈值，判断当前状态下由蓄电池向负载供电或由空调电源向负载供电。

进一步的，利用自然风发电包括以下详细步骤：

步骤1，检测模块检测空调是否处于关机状态；

步骤2，若步骤1中检测模块检测到空调处于关机状态，则向控制系统发出反馈，控制系统向驱动系统发送信号，驱动模块启动空调室外机发电系统；

步骤3，风机在自然风吹动下转动，风机转轴上的电磁线圈切割磁感线产生电流，并将电磁线圈切割磁感线产生的电流输送到蓄电池中。

进一步的，所述步骤1中，若检测到空调不处于开机状态，则重复检测。

进一步的，判断当前状态下由蓄电池向负载供电或由空调电源向负载供电的过程包括以下详细步骤：

S1，检测蓄电池电压V，与蓄电池欠压工作和正常工作的阈值V1对比，若V＜V1，则转向S2，若V＞V1，则转向S5；

S2，通过传感器的模块检测室外温度T，并与设定开通和关断压缩机负载的温度T1对比，当T<T1时，转至S3，当T＞T1时，转至S4；

S3，切换空调电源给负载供电，负载启动，同时给蓄电池持续充电，并实时检测蓄电池的电压V；

S4，断开负载，给蓄电池充电；

S5，通过温度传感器检测室外环境的温度T1，同时实时检测蓄电池的电压V，当T<T1时，转至S6，当T＞T1时，转至S7；

S6，蓄电池给负载供电，负载启动，同时给蓄电池持续充电；

S7，断开负载，同时给蓄电池充电。

进一步的，所述负载包括压缩机电加热带、底盘电加热带。

一种空调，应用前述的控制方法

对比现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明的在空调室外机设置了发电系统，风机转轴外周设置了电磁线圈以及永磁铁，使得风机在被自然风吹动时能够利用电磁感应原理进行发电，并将电量储存到蓄电池中，供给压缩机电加热带、底盘电加热带等负载使用，降低了整机功耗。另一方面，本发明可以在完全切断空调外机电源的情况下，利用蓄电池的能量给压缩机电加热带、底盘电加热带等负载供电，降低了关机状态下市电的消耗，尤其适用于低温且常年风大的地区。

附图说明

图1为本发明提供的一种空调室外机发电系统电磁线圈、永磁体和风机转轴的结构示意图。

图2为本发明的逻辑控制框图。

图中包括有：

电磁线圈1、永磁体2、风机转轴3。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明，下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细描述。

为便于本领域技术人员理解本发明，下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细描述。

参照图1至图2，本发明提供的一种空调室外机发电系统包括一种空调室外机发电系统，包括设置在空调室外机内的风机，空调室外机发电系统还包括设置于风机转轴3外周的多个电磁线圈1，与电磁线圈1对应的多个永磁体2，用于储存电能的蓄电池，用于检测空调室外机状态的检测模块，用于驱动各个组成模块的驱动模块，以及控制模块，且所述电磁线圈1与蓄电池电气连接、检测模块、驱动模块均和控制模块电气连接，检测模块、蓄电池均与驱动模块电气连接。所述永磁体2以风机转轴3的轴线为基准均匀分布在电磁线圈1的外围。所述永磁体2设置有两个，且两个永磁体2的异名磁极相向设置。

所述检测模块包括电量传感器和温度传感器及配套电路，具体实施时还包括电压传感器等。检测模块用于检测外机环境的温度变化、空调的运行状态以及蓄电池的电量等。

多个电磁线圈1之间通过电气连接，本实施例中，所述电磁线圈设置有两个，两个电磁线圈1之间通过导线连接。

所述控制模块为单片机、PLC或上位机，本实施例采用了单片机（及其外围组件）作为控制模块，除此之外还可以是其他具有读取运算烧写功能的元器件或集成电路。控制模块接收由检测模块发送来的信号，进行逻辑判断，并发送指令给驱动电路实现相应的功能。

驱动模块可接收到控制模块发出的控制信号后，驱动发电系统的启动和关闭、负载的开通和闭合以及蓄电池的充电和断电状态的切换。

该系统只有在空调关机的状态下运行，正常工作状态下，因为风机的转动，电磁线圈1会切割磁感线，电磁感应产生的电流在磁场的作用下会有磁场力反作用于风机，会影响外风机正常的启动或者会增加启动难度。

本发明还提供了一种控制方法，应用前述的空调室外机发电系统，利用自然风进行发电，在空调停机状态下自然风吹动风机转动,使电磁线圈切割永磁体的磁感线进行发电,并将产生的电能存储到蓄电池中,蓄电池储存的电能向负载供电；在蓄电池进行供电前，对比蓄电池电压与阈值，判断当前状态下由蓄电池向负载供电或由空调电源向负载供电。

进一步的，利用自然风发电包括以下详细步骤：

步骤1，检测模块检测空调是否处于关机状态；

步骤2，若步骤1中检测模块检测到空调处于关机状态，则向控制系统发出反馈，控制系统向驱动系统发送信号，驱动模块启动空调室外机发电系统；

风机在自然风吹动下转动，风机转轴上的电磁线圈切割磁感线产生电流，并将电磁线圈切割磁感线产生的电流输送到蓄电池中。

步骤1中，若检测到空调不处于开机状态，则重复检测。

判断当前状态下由蓄电池向负载供电或由空调电源向负载供电的过程包括以下详细步骤：

S1，检测蓄电池电压V，与蓄电池欠压工作和正常工作的阈值V1对比，若V＜V1，则转向S2，若V＞V1，则转向S5；

S2，通过传感器的模块检测室外温度T，并与设定开通和关断压缩机负载的温度T1对比，当T<T1时，转至S3，当T＞T1时，转至S4；

S3，切换空调电源给负载供电，负载启动，同时给蓄电池持续充电，并实时检测蓄电池的电压V；

S4，断开负载，给蓄电池充电；

S5，通过温度传感器检测室外环境的温度T1，同时实时检测蓄电池的电压V，当T<T1时，转至S6，当T＞T1时，转至S7；

S6，蓄电池给负载供电，负载启动，同时给蓄电池持续充电；

S7，断开负载，同时给蓄电池充电。

所述T1为一个范围值，本实施例中可取-1℃~1℃ ，当然此温度值在具体实施可根据所处环境进行设定。所述负载包括压缩机电加热带、底盘电加热带等。

本发明还提供了一种空调，应用前述的控制方法。

本发明的在空调室外机设置了发电系统，风机转轴外周设置了电磁线圈以及永磁铁，使得风机在被自然风吹动时能够利用电磁感应原理进行发电，并将电量储存到蓄电池中，供给压缩机电加热带、底盘电加热带等负载使用，降低了整机功耗。另一方面，本发明可以在完全切断空调外机电源的情况下，利用蓄电池的能量给压缩机电加热带、底盘电加热带等负载供电，降低了关机状态下市电的消耗，尤其适用于低温且常年风大的地区。

在本发明的描述中，需要理解的是，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”等仅用于描述目的，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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 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 “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。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。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化，是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的范围内。

Claims (6)

1.一种空调室外机发电系统，包括设置在空调室外机内的风机，其特征在于，空调室外机发电系统还包括设置于风机转轴外周的多个电磁线圈，与电磁线圈对应的多个永磁体，用于储存电能的蓄电池，用于检测空调室外机状态的检测模块，用于驱动各个组成模块的驱动模块，以及控制模块，且所述电磁线圈与蓄电池电气连接，所述检测模块、驱动模块均和控制模块电气连接，所述检测模块、蓄电池均与驱动模块电气连接；所述永磁体以风机转轴的轴线为基准均匀分布在电磁线圈的外围；所述检测模块包括用于检测蓄电池电量的电量传感器，以及检测室外温度的温度传感器，所述电量传感器与蓄电池电气连接，所述电量传感器与控制模块电气连接，所述温度传感器与控制模块电气连接；

应用所述空调室外机发电系统进行发电的控制方法，利用自然风进行发电，在空调停机状态下自然风吹动风机转动,使电磁线圈切割永磁体的磁感线进行发电,并将产生的电能存储到蓄电池中,蓄电池储存的电能向负载供电；在蓄电池进行供电前，对比蓄电池电压与阈值，判断当前状态下由蓄电池向负载供电或由空调电源向负载供电；判断当前状态下由蓄电池向负载供电或由空调电源向负载供电的过程包括以下详细步骤：

S1，检测蓄电池电压V，与蓄电池欠压工作和正常工作的阈值V1对比，若V＜V1，则转向S2，若V＞V1，则转向S5；

S2，通过传感器的模块检测室外温度T，并与设定开通和关断压缩机负载的温度T1对比，当T<T1时，转至S3，当T＞T1时，转至S4；

S3，切换空调电源给负载供电，负载启动，同时给蓄电池持续充电，并实时检测蓄电池的电压V；

S4，断开负载，给蓄电池充电；

S5，通过温度传感器检测室外环境的温度T1，同时实时检测蓄电池的电压V，当T<T1时，转至S6，当T＞T1时，转至S7；

S6，蓄电池给负载供电，负载启动，同时给蓄电池持续充电；

S7，断开负载，同时给蓄电池充电；

利用自然风发电包括以下详细步骤：

步骤1，检测模块检测空调是否处于关机状态；

步骤2，若步骤1中检测模块检测到空调处于关机状态，则向控制系统发出反馈，控制系统向驱动系统发送信号，驱动模块启动空调室外机发电系统；

步骤3，风机在自然风吹动下转动，风机转轴上的电磁线圈切割磁感线产生电流，并将电磁线圈切割磁感线产生的电流输送到蓄电池中；

所述步骤1中，若检测到空调不处于开机状态，则重复检测。

2.根据权利要求1所述的空调室外机发电系统，其特征在于，所述永磁体设置有两个，且两个永磁体的异名磁极相向设置。

3.根据权利要求1所述的空调室外机发电系统，其特征在于，所述电磁线圈设置有两个，且两个电磁线圈之间电气连接。

4.根据权利要求1所述的空调室外机发电系统，其特征在于，所述控制模块为单片机、PLC或上位机。

5.根据权利要求1所述的空调室外机发电系统，其特征在于，所述负载包括压缩机电加热带、底盘电加热带。

6.一种空调，其特征在于，应用权利要求1所述的空调室外机发电系统。

Images