CN114110987A - 空调舒适节能控制方法及装置、空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调舒适节能控制方法及装置、空调。其中空调舒适节能控制方法，包括：预先通过实验数据得到制冷模式和/或制热模式下，各种室外温度对应的让人体感觉舒适的舒适温度；当空调运行时，获取当前的室外温度和室内温度，以及该当前的室外温度对应的舒适温度；根据当前的室外温度、室内温度以及对应的舒适温度，对空调的目标温度进行调节，或者关闭空调。本发明根据室外温度对空调的目标温度进行动态调节，以满足人们的舒适性需求。

Description

空调舒适节能控制方法及装置、空调

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，尤其涉及一种空调舒适节能控制方法。

背景技术

现有的空调在节能措施上面，主要是采用变频技术来实现节能，具体是通过检测室内温度，调整压缩机工作频率，实现空调节能。另外空调还设有空调睡眠模式，在睡眠模式下一定时间后固定升高空调室温2度左右，实现节能。

现有的变频技术是控制压缩机的频率；不能根据室内外温度不同而自动调整室内空调温度。而空调睡眠模式，也是固定在现有设置的空调温度基础上增加2度，不能动态调整。

但是恒温动物的舒适温度值会根据室外环境温度的变化而改变；比如人手夏天在20摄氏度的水里觉得很凉，冬天在4摄氏度的水里觉得狠暖和；比如室外温度30摄氏度，那么室内空调温度26摄氏度很舒服；如果室外温度上升到35摄氏度，那么室内的26摄氏度就感觉有点冷，需要调整空调温度为27摄氏度；如果室外温度下降到26摄氏度，那么室内就有点闷热，需要调整空调温度为24摄氏度才舒适。因此，现有技术中对空调的调整不能满足人们的需要。

发明内容

为了解决现有技术中空调温度不能动态调整的技术问题，本发明提出了空调舒适节能控制方法及装置、空调。

本发明提出的空调舒适节能控制方法，包括：

步骤1，预先通过实验数据得到制冷模式和/或制热模式下，各种室外温度对应的让人体感觉舒适的舒适温度；

步骤2，当空调运行时，获取当前的室外温度和室内温度，以及该当前的室外温度对应的舒适温度；

步骤3，根据当前的室外温度、室内温度以及对应的舒适温度，对空调的目标温度进行调节，或者关闭空调。

进一步，所述步骤3包括：制冷模式时，若当前的室外温度和室内温度均小于等于所有舒适温度的最小值，则关闭空调；和/或制热模式时，当前的室外温度和室内温度均大于等于所有舒适温度的最大值，则关闭空调。

进一步，所述步骤3包括：制冷模式时，若当前的室外温度大于所有舒适温度的最大值或者当前的室内温度大于所有舒适温度的最大值，将空调的目标温度调节为舒适温度的最大值，并对当前室内温度进行逐步调整。

进一步，所述步骤3包括：制热模式时，若当前的室外温度小于所有舒适温度的最小值或者当前的室内温度小于所有舒适温度的最小值，将空调的目标温度调节为舒适温度的最小值，并对当前室内温度进行逐步调整。

进一步，所述步骤3包括：制冷模式或制热模式时，若当前的室外温度和室内温度均大于所有舒适温度的最小值且小于所有舒适温度的最大值，将空调的目标温度调节为当前的室外温度对应的舒适温度，并对当前室内温度进行逐步调整。

进一步，所述逐步调整具体为根据用户设置的功率模式和/或检测的当前时间，采用不同的预设间隔时间分次调整当前的室内温度，使其达到调节后的目标温度；所述功率模式包括舒适模式、节能模式、手动模式当中的至少一种。

进一步，在所述步骤2中还检测人体的活动模式，并在所述步骤3中根据不同的活动模式对空调的目标温度提高对应的预设量，所述活动模式包括睡眠模式、无人模式、学习模式当中的任意一种。

本发明提出的空调舒适节能控制装置，包括控制器，所述控制器采用上述技术方案所述的空调舒适节能控制方法向空调发出控制指令。

本发明提出的空调，包括控制器，所述控制器采用上述技术方案所述的空调舒适节能控制方法对空调进行控制。

本发明通过采集室内外温度，以及得到室外温度对应的舒适温度，针对室外温度的变化，对室内温度进行动态调整，以使得室内温度满足人们的舒适性需求。同时，本发明还进一步地检测其他一些参数，从而实现对室内温度的修正，以使得室内温度在不同情况下更加贴合人们的舒适性要求，同时保障空调的节能需求，防止空调过渡制冷(制热)。本发明在对温度进行调节时，同时采用逐步调节的方式，节能的同时增加用户的舒适体验。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明一实施例的整体流程图。

图2是本发明一实施例的制冷模式温度调节流程图。

图3是本发明一实施例的制热模式温度调节流程图。

图4是本发明一实施例的舒适温度变化曲线图。

图5是本发明一实施例的温度调节简要流程图。

图6是本发明一实施例的设置流程图。

图7是本发明一实施例的原理示意图。

图8是本发明一实施例的详细原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

如图1所示，本发明的空调舒适节能控制方法，需要预先通过实验数据得到制冷模式和/或制热模式下，各种室外温度对应的让人体感觉舒适的舒适温度。然后在空调上电运行时，获取各传感器的数据，在空调不同的工作模式下，采用不同的处理算法对空调的目标温度进行调节，或者关闭空调。

在一个实施例中，通过获取当前的室外温度和室内温度，以该当前的室外温度对应的舒适温度，根据当前的室外温度、室内温度以及对应的舒适温度，对空调的目标温度进行调节，或者关闭空调。

下面介绍本发明的制冷算法。

如图2所示，制冷模式时，判断当前的室外温度T室外是否小于等于所有舒适温度的最小值TcoolLow，如果小于等于舒适温度的最小值，再判断当前的室内温度是否小于等于所有舒适温度的最小值，如果是，则说明当前室内温度已经足够凉快，此时关闭空调，节约能源。

如果当前的室外温度大于所有舒适温度的最小值，大到室外温度大于等于所有舒适温度的最大值TcoolHigh，此时将空调的目标温度调节为所有舒适温度的最大值，并根据调节后的目标温度对当前室内温度进行逐步调整。

如果当前的室外温度没有大于等于所有舒适温度的最大值，而是室内温度大于等于所有舒适温度的最大值，同样的，将空调的目标温度调节为所有舒适温度的最大值，并根据调节后的目标温度对当前室内温度进行逐步调整。

如果当前室外温度和室内温度均大于所有舒适温度的最小值且小于所有舒适温度的最大值，此时将空调的目标温度调节为当前的室外温度对应的舒适温度，并根据调节后的目标温度对当前室内温度进行逐步调整。本发明在调整空调的目标温度时，空调并不会像用户操作遥控器那样发出滴滴的声音。

下面介绍本发明的制热算法。

如图3所示，制热模式时，判断当前的室外温度T室外是否大于等于所有舒适温度的最大值TcoolHigh，如果大于等于舒适温度的最大值，再判断当前的室内温度是否大于等于所有舒适温度的最大值，如果是，则说明当前室内温度已经足够暖和，此时关闭空调，节约能源。

如果当前的室外温度小于所有舒适温度的最大值，小到室外温度小于等于所有舒适温度的最小值TcoolLow，此时将空调的目标温度调节为所有舒适温度的最小值，并根据调节后的目标温度对当前室内温度进行逐步调整。

如果当前的室外温度没有小于等于所有舒适温度的最小值，而是室内温度小于等于所有舒适温度的最小值，同样的，将空调的目标温度调节为所有舒适温度的最小值，并根据调节后的目标温度对当前室内温度进行逐步调整。

如果当前室外温度和室内温度均大于所有舒适温度的最小值且小于所有舒适温度的最大值，此时将空调的目标温度调节为当前的室外温度对应的舒适温度，并根据调节后的目标温度对当前室内温度进行逐步调整。

下表是一个实施例中，本发明根据实验数据得到的制冷、制热模式下，室外温度及其对应的舒适温度的表格。舒适温度的变化曲线如图4所示。当室外温度高于40℃后，空调温度讲固定在27.8℃；当室外温度低于16摄氏度，如果室内温度低于24.5℃则关闭空调，如果室内温度在24.5-26之间，则固定空调温度在24.5℃。

序号	室外温度℃	舒适温度℃
			1	16	24.5
2	17	24.5
			3	18	24.5
4	19	24.5
			5	20	24.5
6	21	24.5
			7	22	24.5
8	23	24.5
			9	24	24.5
10	25	24.5
			11	26	24.5
12	27	25
			13	28	25.4
14	29	25.9
			15	30	26.4
16	31	26.8
			17	32	27.2
18	33	27.4
			19	35	27.6
20	40	27.8

表1室外温度及其对应的舒适温度

在上述实施例的基础上，还可以在检测室内外温度的同时，检测人体的活动模式，根据不同的活动模式对空调的目标温度提高对应的预设量，具体的，活动模式包括睡眠模式、无人模式、学习模式当中的任意一种。例如根据室内外温度以及舒适温度得到了一个调节后的空调的目标温度，在此基础上，如果是睡眠模式，再提高n摄氏度，n＞0，空调根据最终调整的目标温度来对室内温度进行调整。当然活动模式不限于上述所列举的模式，例如还可以有正常模式，如果是正常模式，则根据室内外温度以及舒适温度调节目标温度以后，不继续对空调的目标温度再次调整，空调仅根据室内外温度以及舒适温度调节的目标温度来对室内温度进行调整。

在上述技术方案中，根据调节后的目标温度对当前室内温度进行逐步调整，指的是并非一次调整到位，而是间隔一定的时间分次将当前室内温度朝向调节后的目标温度调节，每过一段时间调整一次温度，逐步达到我们的舒适温度值。

在一个实施例中，逐步调整具体为根据用户设置的功率模式和/或检测的当前时间，采用不同的预设间隔时间分次调整当前的室内温度，使其达到调节后的目标温度。功率模式包括舒适模式、节能模式、手动模式当中的至少一种。当然功率模式并不限于所列举出来的这几种，例如还有关闭模式，即用户不开启功率模式，此时可以按照默认的间隔时间来分次调整当前的室内温度。系统计算出来的空调控制温度，不是立即去调整空调温度，而是定时逐步的调整，用人体舒适的方式，慢慢调整到最终的舒适温度，原则上是老人、儿童、睡眠情况下，缓慢调整，默认调整时间10分钟一次，其它情况默认5分钟调整一次；同时结合空调的一些附加功能模式(静音、强力、标准、换气等)，尽可能在满足用户舒适度情况下，尽量的节能。。如图5所示，得到目标温度以后，根据空调的功率模式和/或检测的当前时间判断是白天还是晚上，来找到对应的间隔时间，如果此时延时到了间隔时间，则调整一次温度，直到室内温度被调整到位。例如当前室内温度为28℃，目标温度为25℃，那么可能根据功率模式和时间的不同，空调分为3次调整温度，每次调整1℃，逐步的将室内温度调整到位。

下表是在一段时间内，根据所检测的室内温度、室外温度，以及室外温度对应的舒适温度，来对空调的目标温度进行调节的温度变化表。早上室外温度29℃，当太阳出来后，温度上升后，自动调整空调运行温度效果。

时间(分钟)	空调温度(℃)	室内温度(℃)	室外温度(℃)
				0	27.4	33	29
5	27.4	31	29
				10	27.2	30	29
15	26.8	29	29
				20	26.4	28	29
25	25.9	26	29
				30	25.9	25.9	29
35	26.4	26	33
				40	26.8	26	33
45	27.2	27	33
				50	27.4	28	33
55	27.4	28	33

表2一段时间内对空调目标温度的调节对比表

采用本发明的技术方案，以一台723w的格力变频空调的控制为例，24小时用电量比较，在使用本发明的技术方案后，由9度电变成了7.5度电，节省电量16％左右。

本发明的空调舒适节能控制方法，可以应用在一个空调舒适节能控制装置上，该装置包括控制器，控制器采用本发明的空调舒适节能控制方法向空调发出控制指令。本发明的空调舒适节能控制装置可以是独立于空调的一个装置，可以与空调的控制器进行通讯，以便实现对不同品牌空调进行控制的通用性。

空调舒适节能控制装置(简称为装置)分两种形式和空调对接。一种是前装，针对出厂前的空调，装置安装在空调里面，和空调的控制器通过有线方式连接，和空调控制器共用一个遥控器(遥控器按键划分一个区域给装置用)。另一种是后装，针对已经出厂的空调，装置安装在空调外，和空调控制器通过无线方式连接，采用单独的遥控器来控制，也可以在装置的主板上加装蓝牙、wifi、4G/5G等模块，通过手机等网络终端工具来操作。后装的这种方式，该装置可以做成遥控器形状，这样所有传感器在跟遥控器进行通讯，遥控器计算好舒适空调温度后，通过红外、蓝牙或者wifi等方式来调整空调的目标温度，从而使得本装置可以替代空调的遥控器，方便现有已经安装好的空调使用。

空调舒适节能控制装置具有人体感应传感器，用来检测人体活动模式，通过判断人体的活动频率，来判断是否有人大幅度活动、小幅度活动(睡眠、学习等)、无人等状态。如果检测为睡眠模式，空调的目标温度提高1.5℃。如果检测为无人模式，空调的目标温度提高2.0摄氏度。如果检测为学习模式，空调的目标温度提高1.5℃。如果检测为正常模式，即有人高频率活动，不以活动模式为依据来调节目标温度。除了采用人体感应传感器来检测人体活动模式以外，还可以通过用户设置来获得对应的人体活动模式。更进一步，人体感应传感器的灵敏度也可以通过遥控器等方式实现用户设置。

如图6所示，本发明的装置还提供了各种设置功能，例如设置舒适温度有关的老人模式、儿童模式、自定义模式等等，设置时区、定时器、自动启动、关闭空调的时间等，设置功率模式等。用户通过有线或者无线方式对装置参数进行设置，实现个性化的需求；包括温度设置、时间设置、节能模式、人体感应传感器的灵敏度设置。温度设置包含了制冷模式下的舒适度最高温度和舒适度最低温度以及制热模式下的舒适度最高温度和最低温度。时间设置主要是设置系统时间和用户当前时区一致。图中的节能模式就是功率模式，如舒适模式以舒适性为主，高频率调整空调温度(默认：5分钟)，节能模式以节能为主，制冷模式下，升高空调温度时高频率(默认：5分钟)，降低空调温度时低频率调整空调温度(默认：10分钟)；制热模式下操作相反。手动模式是用户手动自定义升温或者降温的调整频率间隔时间。

如图7、图8所示，本发明的装置可以用到的传感器包含：室外温度传感器、室外光线传感器、室内温度传感器、室内光线传感器、室内人体检测传感器。本发明的算法参照的时间按照当地的时区时间，方便后期算法。用户设置这个模块可以让用户设置一些工作参数，比如：舒适温度的最大值，最小值，工作模式等参数。当前空调状态需要从空调的主机上读取，当前设置的目标温度，制冷模式还是制热模式，压缩机是变频还是非变频等。图中的低功耗MCU算法指的是采用低功耗MCU，把传感器数据、用户设置数据、当前空调状态数据，时间数据，结合在一起通过智能学习算法，得出适合用户的舒适温度值，即最终的空调的目标温度，再把这个目标温度发给空调的控制器设置为空调的工作温度。

由于本发明的上述空调舒适节能控制方法还可以直接应用在空调上，因而本发明还保护空调，该空调包括控制器，控制器采用上述技术方案的空调舒适节能控制方法对空调进行控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空调舒适节能控制方法，其特征在于，包括：

步骤1，预先通过实验数据得到制冷模式和/或制热模式下，各种室外温度对应的让人体感觉舒适的舒适温度；

步骤2，当空调运行时，获取当前的室外温度和室内温度，以及该当前的室外温度对应的舒适温度；

步骤3，根据当前的室外温度、室内温度以及对应的舒适温度，对空调的目标温度进行调节，或者关闭空调。

2.如权利要求1所述的空调舒适节能控制方法，其特征在于，所述步骤3包括：

制冷模式时，若当前的室外温度和室内温度均小于等于所有舒适温度的最小值，则关闭空调；和/或制热模式时，当前的室外温度和室内温度均大于等于所有舒适温度的最大值，则关闭空调。

3.如权利要求1所述的空调舒适节能控制方法，其特征在于，所述步骤3包括：

制冷模式时，若当前的室外温度大于所有舒适温度的最大值或者当前的室内温度大于所有舒适温度的最大值，将空调的目标温度调节为舒适温度的最大值，并对当前室内温度进行逐步调整。

4.如权利要求1所述的空调舒适节能控制方法，其特征在于，所述步骤3包括：

制热模式时，若当前的室外温度小于所有舒适温度的最小值或者当前的室内温度小于所有舒适温度的最小值，将空调的目标温度调节为舒适温度的最小值，并对当前室内温度进行逐步调整。

5.如权利要求1所述的空调舒适节能控制方法，其特征在于，所述步骤3包括：

制冷模式或制热模式时，若当前的室外温度和室内温度均大于所有舒适温度的最小值且小于所有舒适温度的最大值，将空调的目标温度调节为当前的室外温度对应的舒适温度，并对当前室内温度进行逐步调整。

6.如权利要求3至5任意一项所述的空调舒适节能控制方法，其特征在于，所述逐步调整具体为根据用户设置的功率模式和/或检测的当前时间，采用不同的预设间隔时间分次调整当前的室内温度，使其达到调节后的目标温度；所述功率模式包括舒适模式、节能模式、手动模式当中的至少一种。

7.如权利要求1至5任意一项所述的空调舒适节能控制方法，其特征在于，在所述步骤2中还检测人体的活动模式，并在所述步骤3中根据不同的活动模式对空调的目标温度提高对应的预设量，所述活动模式包括睡眠模式、无人模式、学习模式当中的任意一种。

8.一种空调舒适节能控制装置，包括控制器，其特征在于，所述控制器采用如权利要求1至7任意一项所述的空调舒适节能控制方法向空调发出控制指令。

9.一种空调，包括控制器，其特征在于，所述控制器采用如权利要求1至7任意一项所述的空调舒适节能控制方法对空调进行控制。

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