CN115325681A - 一种用于空调器的功率控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于空调器的功率控制装置，至少包括：母线电压检测单元、空调器电流检测单元、基准电压比较单元、调整处理单元、指令发送单元以及调整监控单元，可以实现对空调器的柔性调节功能。本发明还公开了相应的方法。实施本发明，具有成本低、易于实现、抗干扰强，以及应用场景广泛的优点。

Description

一种用于空调器的功率控制装置及方法
技术领域
本发明涉及直流微电网的功率控制技术领域，特别是涉及一种用于空调器的功率控制装置及方法。
背景技术
现有变频空调器控制器，能够实现电压波动时恒功率输出，用于解决电网电压波动时制冷系统的制冷量恒定，提高了空调器的舒适性，这类控制器适合无限大供电网络供电。在直流微电网系统中，由于供电系统输出电力有限，当表征输出电力的关键指标：电压波动时，表示电网输出能力不足，需要负荷能够自动减少吸收功率，以便在微电网获得新的能源之前不崩溃，需要空调器控制器有根据直流母线电压的变化调整输出功率的能力。
现有的变频空调器控制的功率控制，都是通过回风温度与设定温度的差值来估算负荷，通过确定负荷大小来调节输出频率，从而影响输出功率。通过一套外置的装置，能够修改空调器控制器所获得温度差值，再监测空调器的运行电流来实现空调器输出功率的调整。
但是，现有的功率控制装置均需要与空调器通过特定的通信协议进行通信，且结构复杂，不易实现柔性调节，成本高。
光储直柔系统的应用需要负载的柔性配合，能够根据电压调节输出功率，现在市场上的存量电器，绝大部分都不具备柔性调节能力，开发一款可带此功能的空调器控制器很有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于空调器的功率控制装置及方法，可以实现对空调器的柔性调节功能，易于实现，且成本低。
为解决上述技术问题，作为本发明的一方面，提供一种用于空调器的功率控制装置，其至少包括：
母线电压检测单元，用于持续检测母线上当前的电压值；
空调器电流检测单元，用于持续检测空调器的运行电流；
基准电压比较单元，用于将固定周期内的所检测的母线的电压值的平均值与基准电压进行比较；
调整处理单元，用于在所述基准电压比较单元的比较结果为所述平均值比基准电压低于一个阈值，则生成温差调整指令，以逐步降低空调器输出功率的命令；
指令发送单元，每隔一预定时间将所述温差调整指令以红外遥控码的方式发送给空调器；
调整监控单元，用于在发送所述红外遥控码后，结合空调器的运行电流以及母线上的当前电压值，确定是否达到调整停止条件，如果达到，则停止发送调整温差的红外遥控码。
优选地，进一步包括：
基准电压确定单元，用于在所述装置上电时，将母线电压检测单元所检测到的母线电压确定为基准电压。
优选地，进一步包括：
温度检测单元，用于检测空间的回风温度，以作为温差调整参考；
其中，所述调整处理单元在进行具体调节时，以回风温度±3℃为基准，生成温度调整指令。
优选地，进一步包括：
调整结束单元，用于在所述基准电压比较单元检测到所述平均值大于基准电压时，结束所述功率调整功能，以空调上电时设置的功率进行运行。
优选地，所述固定周期为5分钟，所述预定时间为30秒，所述阈值为3％，所述的调整停止条件为：空调运行电流值×母线当前电压值＜目标功率。
相应地，本发明的另一方面，还提供一种空调器的功率控制方法，其至少包括如下步骤：
步骤S10，持续检测母线上当前的电压值，以及持续检测空调器的运行电流；
步骤S11，将固定周期内的所检测的母线的电压值的平均值与基准电压进行比较；
步骤S12，在所述基准电压比较单元的比较结果为所述平均值比基准电压低于一个阈值，则生成温差调整指令，以逐步降低空调器输出功率的命令；
步骤S13，每隔一预定时间将所述温差调整指令以红外遥控码的方式发送给空调器；
步骤S14，在发送所述红外遥控码后，结合空调器的运行电流以及母线上的当前电压值，确定是否达到调整停止条件，如果达到，则停止发送调整温差的红外遥控码。
优选地，进一步包括：
在功率控制装置上电时，将母线电压检测单元所检测到的母线电压确定为基准电压。
优选地，进一步包括：
检测空间的回风温度，以作为温差调整参考；
在所述步骤S12中，在进行具体调节时，以回风温度±3℃为基准，生成温度调整指令。
优选地，进一步包括：
在所述基准电压比较单元检测到所述平均值大于基准电压时，结束所述功率调整功能，以空调上电时设置的功率进行运行。
优选地，所述固定周期为5分钟，所述预定时间为30秒，所述阈值为3％，所述的调整停止条件为：空调运行电流值×母线当前电压值＜目标功率。
实施本发明实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供了一种用于空调器的功率控制装置及方法。可以根据母线电压值来调节空调器功率，提高微电网供电系统的可靠性和韧性，实现荷随源动。通过简单的电压幅值实现功率调整指令的分发及执行，无需专用通讯连接，不改变原线路，成本低，减少设备功耗，降低智能化成本。
本发明的方法只需要知道空调器的遥控器型号或遥控码，无需对原空调器做任何改动，不区分任何品牌型号，通用性强有遥控器的空调器即可；其余信息全部由控制器自带的温度、电流和电压传感器获得所有信息。
本发明的方法，只需要自己监测母线电压值，从电压值里面得到微电网所要限制的功率输出值，也无需存储，实现过程简单可靠，抗干扰能力强。
本发明的方法，通过检测直流母线电压值，无需任何通讯机制，调整设定温度来控制空调器输出功率，当功率限制解除时，再恢复全功率运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明提供的一种用于空调器的功率控制装置一个实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的一种用于空调器的功率控制方法一个实施例的主流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，示出了本发明提供的一种用于空调器的功率控制装置一个实施例的结构示意图；在本实施例中，所述用于空调器的功率控制装置1，其至少包括：
母线电压检测单元10，用于持续检测母线上当前的电压值；具体地，该装置可以插接在与空调器同一线路的插座上，以实现对母线上电压的检测；
空调器电流检测单元18，用于持续检测空调器的运行电流；
基准电压比较单元11，用于将固定周期内的所检测的母线的电压值的平均值与基准电压进行比较；在一个具体的例子中，所述固定周期为5分钟；
调整处理单元12，用于在所述基准电压比较单元的比较结果为所述平均值比基准电压低于一个阈值(如3％)，则生成温差调整指令，以逐步降低空调器输出功率的命令；
指令发送单元13，每隔一预定时间将所述温差调整指令以红外遥控码的方式发送给空调器；所述预定时间为30秒，在具体的例子中，所述指令发送单元13可以模块空调遥控器中的红外发射电路；可以理解的是，在运行前，需要将所述用于空调器的功率控制装置与空调器或空调遥控器进行对码同步操作；
调整监控单元14，用于在发送所述红外遥控码后，结合空调器的运行电流以及母线上的当前电压值，确定是否达到调整停止条件，如果达到，则停止发送调整温差的红外遥控码。所述的调整停止条件为：空调运行电流值×母线当前电压值＜目标功率。
更进一步的，所述装置进一步包括：
基准电压确定单元16，用于在所述装置上电时，将母线电压检测单元所检测到的母线电压确定为基准电压。
温度检测单元17，用于检测空间的回风温度，以作为温差调整参考；
其中，所述调整处理单元在进行具体调节时，以回风温度±3℃为基准，生成温度调整指令。
调整结束单元15，用于在所述基准电压比较单元检测到所述平均值大于基准电压时，结束所述功率调整功能，以空调上电时设置的功率进行运行。
可以理解的是，进一步的，本发明提供的装置有持续的电压检测功能，能够根据检测到的电压值与初始上电电压值的变化幅度调整输出功率；该装置有独立温度检测功能，用于检测回风温度做为温差调整参考。装置每次重新上电，都会检测初始电压，并以当前电压为基准，做调整依据；装置通过连续5分钟监测输入电压幅值平均值的变化，自动调整空调器温差，模拟用户负荷需求变化，从而通过空调器自身变频控制器调整输出频率，实现输出电能的调节；装置持续检测空调器的运行电流，并将最大运行电流和最小运行电流记录在自带的存储器内。装置可以设置手动开关，用于关闭调节功能。
如图2所示，示出了本发明提供一种空调器的功率控制方法的一个实施例的主流程示意图。在本实施例中，所述方法至少包括如下步骤：
步骤S10，持续检测母线上当前的电压值，以及持续检测空调器的运行电流；
步骤S11，将固定周期(如5分钟)内的所检测的母线的电压值的平均值与基准电压进行比较；其中，在功率控制装置上电时，将母线电压检测单元所检测到的母线电压确定为基准电压。
步骤S12，在所述基准电压比较单元的比较结果为所述平均值比基准电压低于一个阈值(如3％)，则生成温差调整指令，以逐步降低空调器输出功率的命令；如果平均值小于基准电压的97％，则认为微电网输出功率受限，要求降低空调器输出功率；
进一步的，需要实时检测空间的回风温度，以作为温差调整参考；在进行具体调节时，以回风温度±3℃为基准，生成温度调整指令。
步骤S13，每隔一预定时间(如30秒)将所述温差调整指令以红外遥控码的方式发送给空调器；
如果为制冷模式，则将设定温度逐步调高，如果为制热模式，则将设定温度逐步调低，每30秒一次实施温差模拟调整。
步骤S14，在发送所述红外遥控码后，结合空调器的运行电流以及母线上的当前电压值，确定是否达到调整停止条件，如果达到，则停止发送调整温差的红外遥控码，并使空调器稳定运行。所述的调整停止条件为：空调运行电流值×母线当前电压值＜目标功率。在一个例子中，当电压上升幅度持续超过1.5％，则增加输出功率，直达允许的最大输出功率为止。
在所述基准电压比较单元检测到所述平均值大于基准电压时，结束所述功率调整功能，以空调上电时设置的功率进行运行。
实施本发明实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供了一种用于空调器的功率控制装置及方法。可以根据母线电压值来调节空调器功率，提高微电网供电系统的可靠性和韧性，实现荷随源动。通过简单的电压幅值实现功率调整指令的分发及执行，无需专用通讯连接，不改变原线路，成本低，减少设备功耗，降低智能化成本。
本发明的方法只需要知道空调器的遥控器型号或遥控码，无需对原空调器做任何改动，不区分任何品牌型号，通用性强有遥控器的空调器即可；其余信息全部由控制器自带的温度、电流和电压传感器获得所有信息。
本发明的方法，只需要自己监测母线电压值，从电压值里面得到微电网所要限制的功率输出值，也无需存储，实现过程简单可靠，抗干扰能力强。
本发明的方法，通过检测直流母线电压值，无需任何通讯机制，调整设定温度来控制空调器输出功率，当功率限制解除时，再恢复全功率运行。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种用于空调器的功率控制装置，其特征在于，至少包括：
母线电压检测单元，用于持续检测母线上当前的电压值；
空调器电流检测单元，用于持续检测空调器的运行电流；
基准电压比较单元，用于将固定周期内的所检测的母线的电压值的平均值与基准电压进行比较；
调整处理单元，用于在所述基准电压比较单元的比较结果为所述平均值比基准电压低于一个阈值，则生成温差调整指令，以逐步降低空调器输出功率的命令；
指令发送单元，每隔一预定时间将所述温差调整指令以红外遥控码的方式发送给空调器；
调整监控单元，用于在发送所述红外遥控码后，结合空调器的运行电流以及母线上的当前电压值，确定是否达到调整停止条件，如果达到，则停止发送调整温差的红外遥控码。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：
基准电压确定单元，用于在所述装置上电时，将母线电压检测单元所检测到的母线电压确定为基准电压。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，进一步包括：
温度检测单元，用于检测空间的回风温度，以作为温差调整参考；
其中，所述调整处理单元在进行具体调节时，以回风温度±3℃为基准，生成温度调整指令。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，进一步包括：
调整结束单元，用于在所述基准电压比较单元检测到所述平均值大于基准电压时，结束所述功率调整功能，以空调上电时设置的功率进行运行。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述固定周期为5分钟，所述预定时间为30秒，所述阈值为3％，所述的调整停止条件为：空调运行电流值×母线当前电压值＜目标功率。
6.一种用于空调器的功率控制方法，其特征在于，至少包括如下步骤：
步骤S10，持续检测母线上当前的电压值，以及持续检测空调器的运行电流；
步骤S11，将固定周期内的所检测的母线的电压值的平均值与基准电压进行比较；
步骤S12，在所述基准电压比较单元的比较结果为所述平均值比基准电压低于一个阈值，则生成温差调整指令，以逐步降低空调器输出功率的命令；
步骤S13，每隔一预定时间将所述温差调整指令以红外遥控码的方式发送给空调器；
步骤S14，在发送所述红外遥控码后，结合空调器的运行电流以及母线上的当前电压值，确定是否达到调整停止条件，如果达到，则停止发送调整温差的红外遥控码。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在功率控制装置上电时，将母线电压检测单元所检测到的母线电压确定为基准电压。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：
检测空间的回风温度，以作为温差调整参考；
在所述步骤S12中，在进行具体调节时，以回风温度±3℃为基准，生成温度调整指令。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在所述基准电压比较单元检测到所述平均值大于基准电压时，结束所述功率调整功能，以空调上电时设置的功率进行运行。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述固定周期为5分钟，所述预定时间为30秒，所述阈值为3％，所述的调整停止条件为：空调运行电流值×母线当前电压值＜目标功率。
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