CN211655754U - 一种多功能集成的一体化空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能集成的一体化空调，属于供电的技术领域，包括空调主体，还包括控制模块、光伏发电模块、储能模块、电网电源和负载，所述控制模块分别与光伏发电模块、储能模块、电网电源和负载电连接并切换光伏发电模块、储能模块或电网电源向负载供电，所述电网电源包括低压开关，所述低压开关分别与控制模块、光伏发电模块和负载电连接，且低压开关通过双向逆变器与储能模块电连接；所述储能模块与光伏发电模块电连接，光伏发电模块和负载电连接；所述负载包括净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块以及防盗监控模块，减少了从公共电网供电的依赖性，为电网灵活调度提供了保障，大大提高了光伏发电的利用效率。

Description

一种多功能集成的一体化空调

技术领域

本实用新型属于供电的技术领域，尤其适用于高层及超高层民用建筑、例如酒店、商场、写字楼和高层住宅等公共场所，具体而言，涉及一种多功能集成的一体化空调。

背景技术

随着一次能源的逐步枯竭，近年来很多国家鼓励光伏发电和其它可再生能源发电的发展，以光伏为代表的可再生能源发电在电力系统中的渗透率逐步提高。太阳能目前在城市当中的应用主要以屋顶分布式光伏电站(以已建成的厂房或建筑为依托，将光伏组件直接敷设在建筑屋顶上，以“自发自用为主、富余电量上网”的光伏发电设施)和太阳能热水器等形式为主，考虑到目前针对普通民用建筑特别是高层与超高层民用建筑，即使其屋顶架设了光伏电站或者太阳能热水器，由于屋顶面积有限导致光伏发电出力有限，而随着建筑高度的增加，随之带来建筑整体用电负荷的增加以及居住人数的增加，仅仅靠光伏发电带来的益处有限，也限制了光伏发电在城市当中的发展。除此之外，由于光伏发电过于依赖外部环境(日照强度)，其出力特性体现为较大的波动性和间歇性，与负荷特性无法匹配，而电力又无法存储，体现在实际应用中会出现建筑整体负荷高峰时电力不足，建筑整体负荷低谷时电力过剩而弃光的情况。

当光伏电站建成之后，传统的光伏电池板往往固定在一个角度无法自动调整，同样会导致发电效率的降低。

近年来，随着人们生活水平的提高，加之厄尔尼诺现象的泛滥，气候变化多端，气温反复无常，因此，越来越多的人开始安装空调系统，这样极大地改善了工作、生活和医疗条件，但不正确的通风空调安装，会出现很严重的问题，导致微生物气溶胶污染的产生，从而影响我们的健康，甚至会增加病毒传播的几率(如2020年冠状新型病毒)。因此，我们必须重视通风空调环境下的微生物气溶胶污染问题。对于微生物/霉菌来说，空气本是不利于他们生存的介质，因为空气中缺乏他们需要的营养物质，而且生活中空气中，微生物还极易被紫外线照射，这些都限制了他们的生长，但有一些抵抗力较强的病原微生物可在空气中生存一段时间。同时随着通风空调系统的广泛应用，附着在这些区域活动人员的衣服毛头发上微生物，会随着气流到处飘散，当有病原性微生物污染时，会通过空调系统传播，健康人往往因吸入而感染，直接危害到人们的健康。究其产生的原因，在于不正确的通风空调设计和安装方式，为微生物的繁殖及传播提供了条件。而目前对空调本身进行杀菌消毒的主流方法为消毒后再清洗、干燥，这对改善空调系统微生物污染状况有积极作用。常用的是化学消毒剂，如次氯酸钠、甲醛及环氧乙烷等。消毒效果虽好，但对空调机组本身及其管路系统有损伤，对消毒人员有暴露危害，需要做好个人防护。而且消毒后必须对空调机组及其管路系统彻底清洗，再进行干燥，以免化学残留及系统受潮再次被污染。通常，整个消毒、清洗过程十分复杂、烦琐、耗时，工作人员劳动强度大。需要将整个通风空调系统停用，只能用于季节性的定期消毒，难以实施随时按需消毒。

目前家用空调的“送风”模式运行大部分只是起到风扇的作用。对家用空调来说，绝大多数送风模式只是空调室内机的风机电机运转，室内空气从空调回风进入，被风扇电机从出风口吹出，空调室外风机电机、压缩机等是不工作的，所起到的作用跟普通风扇一样，但效果比风扇相差较大。能起到室内外交换空气作用的设备目前是新风系统，其采用高风压和大流量风机，依靠机械强力由一侧向室内送风，由另一侧用专门设计的排风风机向室外排出的方式强迫在系统内形成新风流动场。在送风的同时对进入室内的空气进行过滤、消毒、杀菌、增氧和预热(冬天)。但是针对使用较久的房屋来说，如不彻底改装房屋，此时加装新风系统难度较大且影响美观。考虑到上述情况，近年来少数家用空调安装了“新风管”，也就是用风管从室外引新风进入到空调，经过空调过滤、调节温度后吹出到房间内。风管换风的同时也带来了室外的雾霾与病菌，目前空调售后暂无针对该种情况的定期清洁服务。

暖通空调系统是建筑中的重要组成部分，随着建筑行业的快速发展的快速发展，暖通空调系统的构建力度也在不断加大，相应的其产生的能耗量也随之加大。结合现有数据，建筑能耗量已经占社会总能耗量的一半左右，其中暖通空调系统运行带来的能源消耗就占了三分之二。基于此，为推动建筑行业的健康发展业的健康发展，缓解我国日益严重的能源危机，解决暖通空调的能耗问题就成为建筑行业关注的焦点。

目前民用建筑供电多采用10kV配电线路，部分重要用户为10kV双电源供电(一主一备，10kV主供线路故障时由另一回10kV线路供电)，但仍存在许多仅为一回10kV线路供电的住宅小区，该类用户如遇到线路检修或者故障将会造成临时的片区停电，此时若小区内住户有老人或者儿童抱有疾病需使用相应的制氧机和呼吸机，将会中断输氧，最终造成生命安全受到威胁的严重后果。

按照国家现行规范的要求，一类高层民用建筑的消防用电(消防控制室照明、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警系统和疏散照明等设施的供电)应按照一级负荷供电，即应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到破坏。比如火灾自动报警系统应设置交流电源和蓄电池备用电源，但是考虑到当交流电源检修，同时蓄电池备用电源故障时，此时如果发生火灾，将造成消防系统无法正常工作，进而可能导致严重的人员伤亡和财产损失。

随着家庭防盗意识的不断增强，近年来越来越多的家庭选择使用监控摄像头用于对所发生事件的实时机械记录、可以达到震慑盗窃者和事后取证的效果，或者对家中宠物的状态进行监控。但是考虑到当小区停电时，摄像头将会停止工作，此时若发生偷盗事件，将会造成财产损失，或者监控摄像头放置在茶几或者电视柜之上，容易被家中宠物碰撞，此时就无法起到监控作用。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种多功能集成的一体化空调以解决现有技术中存在的上述问题。

本实用新型所采用的技术方案为：一种多功能集成的一体化空调，包括空调主体，还包括控制模块、光伏发电模块、储能模块、电网电源和负载，所述控制模块分别与光伏发电模块、储能模块、电网电源和负载电连接并切换光伏发电模块、储能模块或电网电源向负载供电，所述电网电源包括低压开关，所述低压开关分别与控制模块、光伏发电模块和负载电连接，且低压开关通过双向逆变器与储能模块电连接；所述储能模块与光伏发电模块电连接，光伏发电模块和负载电连接；所述负载包括净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块以及防盗监控模块，能够利用太阳能进行发电、储电和电网供电，有效提高能源利用率、满足供电需求、提高储能电池寿命、与负荷特性相匹配以提升供电电能质量以及节约电网投资。

进一步地，所述电网电源还包括公共电网接口和变压器，所述公共电网接口与变压器电连接，变压器的另一端与所述低压开关电连接，且公共电网接口连接有对其供电的公共电网。

进一步地，所述光伏发电模块包括光伏控制器、光伏电池板、DC-AC转换器和DC-DC转换器，所述控制模块与光伏控制器电连接，光伏控制器与光伏电池板电连接，光伏电池板与DC-DC转换器电连接，DC-DC转换器分别与DC-AC 转换器和所述储能模块电连接；所述DC-AC转换器分别与负载和低压开关电连接。

进一步地，所述光伏发电模块还包括装于所述空调主体上的光伏跟踪设备，所述光伏跟踪设备与所述光伏控制器电连接且光伏跟踪设备上装配有所述光伏电池板。

进一步地，所述储能模块包括储能电池、保护电路和继电器，所述储能电池与保护电路连接，保护电路的另一端与继电器连接，继电器的另一端分别与双向逆变器和光伏发电模块连接且继电器的控制端与控制模块电连接。

进一步地，所述净化灭菌模块包括机壳、设于该机壳内的净化灭菌控制器、驱动电路和负离子发生器，所述净化灭菌控制器分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接，且净化灭菌控制器与驱动电路电连接，驱动电路与负离子发生器电连接。净化灭菌模块可以有效阻断病原性微生物通过空调系统传播污染，提升人民健康水平，同时简化净化灭菌过程，节能减排理念在暖通空调系统设计中的应用则能够很好地通过可再生资源的循环利用及先进技术手段，降低暖通空调运行中产生的能耗及污染物运行中产生的能耗及污染物，从而减少传统燃烧中能源及杂质的产生，达到可持续发展目标。

进一步地，所述机壳通过滑轨可拆卸装配于所述空调主体上，且机壳上设有触点，该触点与净化灭菌控制器连接；所述空调主体上设有与触点对应匹配的触头，且触头分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接，该结构设计对日常维修要求低，降低工作人员劳动强度，不需要将整个通风空调系统停用，使用时间灵活，可以真正做到随时按需消毒。

进一步地，所述应急供电模块包括应急供电控制器、交互显示屏和供电装置，所述交互显示屏和供电装置均与应急供电控制器电连接，应急供电控制器分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接；能够为家庭中的重要用电设施比如制氧机和呼吸机提供电源，为家庭中患有的疾病的老人的生命保驾护航；

所述消防供电模块包括消防供电控制器、交互显示屏和供电装置，所述交互显示屏和供电装置均与消防供电控制器电连接，消防供电控制器分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接，为消防用电提供备用电源，在发生火灾的时候确保消防用电设备能够正常运行，比如火灾自动报警系统和疏散照明等设施供电，在最大程度上保证发生火灾时人身和财产的安全。

进一步地，所述防盗监控模块包括监控控制器、与该监控控制器连接的监控摄像头，所述监控控制器分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接，保证在小区停电时同样能够正常供电，真正起到监控作用，且安装位置可以做到不受到家庭宠物的影响。

进一步地，所述控制模块包括控制芯片、分别与该控制芯片连接的微生物传感器、光照传感器、电池电量监控装置以及雾霾传感器，所述控制芯片分别与光伏发电模块、储能模块、电网电源和负载电连接；可感应接收光照强度信号、电池剩余电量信号、日向信号、光伏电池板角度信号、微生物毒性及浓度信号以及雾霾浓度信号，可根据输入信号做出反应，进而控制相应模块的工作状态。

本实用新型的有益效果为：

1.采用本实用新型所公开的多功能集成的一体化空调，通过集成光伏发电、储能电池、电网电源、净化灭菌装置、应急供电装置、消防供电装置和防盗监控装置于一体，在光照充裕时，光伏发电模块输出电力送至公共电网，向净化灭菌装置、应急供电装置、消防供电装置和防盗监控装置供电，或者给储能电池充电；光照不足时，由公共电网供电，而公共电网故障必要时由储能电池向净化灭菌装置、应急供电装置、消防供电装置和防盗监控装置供电；置于室内的储能电池，可以将过剩的电能存储，并在必要时向净化灭菌装置、应急供电装置、消防供电装置和防盗监控装置供电，减少了从公共电网供电的依赖性，为电网灵活调度提供了保障，大大提高了光伏发电的利用效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的多功能集成的一体化空调的电路布置图；

图2是本实用新型提供的多功能集成的一体化空调中空调内机的结构示意图；

图3是图2的局部放大图；

图4是本实用新型提供的多功能集成的一体化空调中空调外机的结构示意图；

图5是本实用新型提供的多功能集成的一体化空调在运行时的逻辑图(一)；

图6是本实用新型提供的多功能集成的一体化空调在运行时的逻辑图 (二)；

附图说明如下：

1-空调外机，2-光伏跟踪设备，3-光伏电池板，4-空调内机，5-监控摄像头， 6-机壳，7-滑槽，8-触头，9-触点。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

实施例1

如图1所示，在本实施例中具体提供一种多功能集成的一体化空调，以对空调的功能进行集成化，减少了从公共电网供电的依赖性，为电网灵活调度提供了保障，大大提高了光伏发电的利用效率，其设计如下：包括空调主体，空调主体包括空调外机、空调内机，以空调外机和空调内机作为各个功能模块的载体。还包括控制模块、光伏发电模块、储能模块、电网电源和负载，所述控制模块分别与光伏发电模块、储能模块、电网电源和负载电连接并通过控制模块发出的控制信号切换光伏发电模块、储能模块或电网电源向负载供电，所述电网电源包括低压开关，所述低压开关分别与控制模块、光伏发电模块和负载电连接，且低压开关通过双向逆变器与储能模块电连接；所述储能模块与光伏发电模块电连接，光伏发电模块和负载电连接；所述负载包括净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块以及防盗监控模块，以分别实现对空气进行净化灭菌、应急供电、消防供电以及防盗监控的功能集成。其中，上述双向逆变器的型号为WRDXXS(D)XX-XW，将交流电变为直流电，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为整流，功率流由负载返回电源的称为有源逆变。上述低压开关是三相开关，低压开关分别与双向逆变器、净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块以及防盗监控模块的控制电路相连，当低压开关闭合时，代表正常状态下公共电网供电或者光伏发电模块出力向公共电网送电；当低压开关断开时，代表故障状态或者由光伏发电模块供电，低压开关的闭合或断开由控制模块的信号切换。

为实现公共电网能够正常供电，所述电网电源还包括公共电网接口和变压器，所述公共电网接口与变压器电连接，变压器的另一端与所述低压开关电连接，且公共电网接口连接有对其供电的公共电网，变压器将公共电网10kV电压等级转换为低压侧400V的三相交流电，用于向负载供电。

为实现光伏发电模块能够正常供电，所述光伏发电模块包括光伏控制器、光伏电池板、DC-AC转换器和DC-DC转换器，所述控制模块与光伏控制器电连接，光伏控制器与光伏电池板电连接，光伏电池板与DC-DC转换器电连接， DC-DC转换器分别与DC-AC转换器和所述储能模块的继电器电连接；所述 DC-AC转换器分别与低压开关和负载电连接。如图4所示，为进一步提升发电效率，所述光伏发电模块还包括装于所述空调外机上的光伏跟踪设备，所述光伏跟踪设备与所述光伏控制器电连接且光伏跟踪设备上装配有所述光伏电池板，光伏跟踪设备可以根据实时的日向角度信号调整光伏电池板的角度，以提高发电效率。其中，具体如下：

(1)光伏控制器采用STC15W4K60S4_PDIP40单片机，该单片机分别与光伏电池板和光伏跟踪设备连接，主要用于接收控制模块所发出的控制信号，并根据控制信号做出响应；

(2)光伏电池板的型号为APM18M5W27x27，通过吸收太阳光并将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能，相对于普通电池和可循环充电电池来说，光伏电池板属于更节能环保的绿色产品；

(3)DC-DC转换器的型号为AIC1639-50PXTR，其为升压型DC/DC转换器，由电感线圈、二极管、三极管以及电容器构成，采用稳定的DC输入电源，经过严格的调节后输出直流电压提供给负载供电、储能模块充电或通过DC-AC 转换器向公共电网输电；

(4)DC-AC转换器的型号为BM2P013，由电感线圈、二极管、三极管和电容器构成，可直流电源转化成输出电压和频率稳定的交流电源。

(5)光伏跟踪设备由转轴、回转式涡轮蜗杆减速机、直流电机、支架和控制器构成，其属于现有成熟设备，在市场上可直接购买且在相关专利文献中也有公开，此处不再对其内部组成和工作原理陈述。将光伏电池板安装于光伏跟踪设备上，可自动定位和跟踪太阳光，通过水平和垂直两个电机轨道，调整光伏板的朝向，使其始终保持与太阳的最佳角度，从而极大的提高光伏发电的效率，当太阳位置和照射角度变化时，光伏电池板可以自动调整姿态，跟踪阳光射入方向，在实际应用后，此产品可提高46％的阳光利用率。

为实现能够对剩余的电能进行及时存储，以在光照不足且公共电网故障时，进行正常供电，所述储能模块包括储能电池(也成为蓄电池)、保护电路和继电器，所述储能电池与保护电路连接，保护电路的另一端与继电器连接，继电器的另一端分别与双向逆变器和光伏发电模块连接且继电器的控制端与控制模块电连接。其中，所述保护电路由充二极管D1、滤波电容C3、续流二极管D2、 MOSFET管Q1、MOSFET管Q2等构成，可利用稳压管检测所述储能模块中储能电池的电压，当电池电压放电低至设定的电压值时，电路保护切断储能电池与负载的供电回路以保护储能电池；当储能电池电压充电电压高于设定的电压值时，电路保护切断储能电池与光伏电池板的充电回路或者切断储能电池与低压开关的充电回路，以保护电池。所述储能电池的型号L2400，其是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池，目前实现工业化生产的时间最长，技术最成熟，性能稳定、可靠，适用性好，制造成本低廉，且可以再生利用，主要用于存储电力过剩时光伏发电模块和公共电网的电量和供电电力不足时负载的负荷。

如图2所示，为改善空气条件，减少病原性微生物污染和室内雾霾水平，提高人民生活水平，所述净化灭菌模块包括机壳、设于该机壳内的净化灭菌控制器、驱动电路和负离子发生器，所述净化灭菌控制器分别与低压开关、DC-DC 转换器和控制模块电连接，且净化灭菌控制器与驱动电路电连接，驱动电路与负离子发生器电连接。其中，所述净化灭菌控制器包括单片机和切换开关构成，单片机的型号为STC89C52RC，用于接收控制模块发来的控制信号，以控制切换开关的开闭进而控制负离子发生器工作的效果。所述驱动电路由EMI处理电路、雷击保护电路、脉冲式电路和特殊等级电子材料构成，其通过脉冲式电路过压限流，然后通过高低压隔离等电路升为交流高压，然后通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，以驱动负离子发生器工作。所述负离子发生器的型号TRF-06，由负离子发生元件、电源电路和鼓风装置构成，利用高压电晕增加空气中负离子成分，即将直流负高压连接到金属或碳元素制作的释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子，而电子无法长久存在于空气中(存在的电子寿命只有ns级)，立刻会被空气中的氧分子捕捉，从而生成空气负离子，从而改善了空气质量。

如图3所示，为进一步提升该净化灭菌模块的可更换性和后期维修，所述机壳通过滑轨可拆卸装配于所述空调内机上，即在空调内机上设有滑槽且滑槽呈燕尾槽状，在机壳上设有与滑槽相匹配的滑轨，且机壳上设有触点，该触点与净化灭菌控制器连接；所述空调主体上设有与触点对应匹配的触头且触头包括具有导电和回弹作用的导电弹片，且触头分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接。在实际操作时，若需要对净化灭菌模块进行维修或者更换，将机壳对准预留在空调内机上的安装孔，并将机壳推入直至安装完成，此时，触点与触头正好对准以使电路接通，整个净化灭菌模块可正常工作。

所述应急供电模块包括应急供电控制器、交互显示屏和供电装置，所述交互显示屏和供电装置均与应急供电控制器电连接，应急供电控制器分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接；所述应急供电控制器包括单片机和切换开关，单片机的型号为STC89C52RC，用于接收控制模块发来的控制信号，并控制切换开关的动作以达到在光伏发电模块、储能模块以及公共电网之间切换供电电源。所述交互显示屏采用小米平板4Plus，使用者可以通过显示屏看到储能电池电量、可使用时间、光伏发电模块的工作状态以及供电装置的工作状态，供电装置布置于家庭中的重要用电设施(例如呼吸机、供氧机等)周围，以方便供电。

所述消防供电模块包括消防供电控制器、交互显示屏和供电装置，所述交互显示屏和供电装置均与消防供电控制器电连接，消防供电控制器分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接。其中，所述消防供电控制器包括单片机和切换开关构成，单片机的型号为STC89C52RC，用于接收控制模块发来的控制信号，并控制切换开关的动作以达到在光伏发电模块、储能模块以及公共电网之间切换供电电源。所述交互显示屏采用小米平板4Plus，使用者可以通过显示屏看到储能电池电量、可使用时间、光伏发电模块的工作状态以及供电装置的工作状态，且供电装置应布置于重要的消防负荷周围，以方便供电。

为实现对室内进行持续的监控，所述防盗监控模块包括监控控制器、与该监控控制器连接的监控摄像头，所述监控控制器分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接。其中，所述包括单片机和切换开关构成，单片机的型号为STC89C52RC，用于接收控制模块发来的控制信号，并控制切换开关的动作以达到在光伏发电模块、储能模块以及公共电网之间切换供电电源。所述监控摄像头的型号为TL-IPC14CH，集成了WIFI热点、TP-LINK安防app、SD卡，可以实现手机远程监控、异常情况声光警报、双向语音功能等功能，监控摄像头为现有的成熟设备，其内嵌于空调内机上且具备一定的隐蔽性。

为实现整个集成的功能能够有序进行，且在不同的场景下能够以合理的方式供电，所述控制模块包括控制芯片、分别与该控制芯片连接的微生物传感器、光照传感器、电池电量监控装置以及雾霾传感器，所述控制芯片分别与光伏发电模块、储能模块、电网电源和负载电连接。其中，所述控制芯片为32位 STM32F103ZET6芯片，其由定时器、I2C、SPI总线等构成，可设置低功耗模式，芯片引脚数量多，非常适用于此种多传感器、数据量大且续航能力好的系统，可通过接受微生物传感器、光照传感器、电池电量监控装置以及雾霾传感器发来的信号，并根据信号(日向、光伏电池板角度、微生物浓度、光照强度、雾霾浓度和电池电量)控制光伏发电模块、储能模块、净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块以及防盗监控模块的工作状态。所述微生物传感器的型号为GI1720，其由固定化微生物、换能器和信号输出装置组成，以微生物活体作为分子识别敏感材料固定于电极表面构成的一种生物传感器，可以持续监测安装地点的微生物浓度，并将该信号传输至控制芯片。所述光照传感器的型号为HA2003，其由光电二极管、恒压电路、线性电流电路组成，可连续监测安装地点的光照强度大小，能够对所处地点的光照强度进行实时显示，并将该信号传输至控制芯片。所述电池电量监控装置的型号BCSU-120R，其是在电池放电和充电状态下测量电池电流及端电压变化，自动取得测试数据并将该信号传输至控制芯片。所述雾霾传感器的型号SPS30，通过检测光通过被测区域后的衰减率程度，或者光通过被测区域时的散射量，可获得被测区域灰尘的浓度。

基于上述所提供的多功能集成的一体化空调，其工作逻辑如下：

如图5所示，当公共电网正常工作且日照充裕时，电池电量充裕，若净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块或防盗监控模块需要工作，则由光伏发电模块向负载供电(各个负载通过切换开关选择DC-AC转换器所在的电路且继电器处于断开状态)，判断除去供电之外是否有电力富裕，若为是，则由光伏发电模块向公共电网输送剩余电力；若为否，则结束；

当公共电网正常工作且日照充裕时，若电池电量充裕，且净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块或防盗监控模块不需要工作，则结束；若电池电量不充裕，由光伏发电模块向蓄电池充电，此处，继电器为具有双通路的继电器，在控制芯片的作用下，能够选择DC-DC转换器经继电器至保护电路连通，而公共电网与保护电路断开；

当公共电网正常工作且日照不充裕时，若净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块或防盗监控模块需要工作，则由公共电网向负载供电(各个负载通过切换开关选择低压开关所在的电路)；若净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块或防盗监控模块不需要工作，则结束；

当公共电网正常工作且日照不充裕时，若电池电量充裕，则结束；若电池电量不充裕，则由公共电网向蓄电池充电，此处，在控制芯片的作用下，继电器能够选择公共电网经双向逆变器、继电器至保护电路连通，而DC-DC转换器与保护电路断开。

如图6所示，当公共电网不正常工作且日照充裕时，电池电量充裕，若净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块或防盗监控模块需要工作，由光伏发电模块向负载供电(同上)；若净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块或防盗监控模块不需要工作，则结束；

当公共电网不正常工作且日照充裕时，电池电量不充裕，由光伏发电模块向蓄电池充电，同上；

当公共电网不正常工作且日照不充裕时，电池电量充裕，若净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块或防盗监控模块需要工作，由储能模块向负载供电(此时，各个负载通过切换开关选择DC-AC转换器所在的电路且继电器接通，在光伏控制器的作用下切断光伏电池板与DC-DC转换器之间的电路)；若净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块或防盗监控模块不需要工作，则结束；

当公共电网不正常工作且日照不充裕时，电池电量不充裕，则结束。

需要说明的是，在本申请的描述中，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。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA) 等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种多功能集成的一体化空调，包括空调主体，其特征在于，还包括控制模块、光伏发电模块、储能模块、电网电源和负载，所述控制模块分别与光伏发电模块、储能模块、电网电源和负载电连接并切换光伏发电模块、储能模块或电网电源向负载供电，所述电网电源包括低压开关，所述低压开关分别与控制模块、光伏发电模块和负载电连接，且低压开关通过双向逆变器与储能模块电连接；所述储能模块与光伏发电模块电连接，光伏发电模块和负载电连接；所述负载包括净化灭菌模块、应急供电模块、消防供电模块以及防盗监控模块。

2.根据权利要求1所述的多功能集成的一体化空调，其特征在于，所述电网电源还包括公共电网接口和变压器，所述公共电网接口与变压器电连接，变压器的另一端与所述低压开关电连接，且公共电网接口连接有对其供电的公共电网。

3.根据权利要求1所述的多功能集成的一体化空调，其特征在于，所述光伏发电模块包括光伏控制器、光伏电池板、DC-AC转换器和DC-DC转换器，所述控制模块与光伏控制器电连接，光伏控制器与光伏电池板电连接，光伏电池板与DC-DC转换器电连接，DC-DC转换器分别与DC-AC转换器和所述储能模块电连接；所述DC-AC转换器分别与负载和低压开关电连接。

4.根据权利要求3所述的多功能集成的一体化空调，其特征在于，所述光伏发电模块还包括装于所述空调主体上的光伏跟踪设备，所述光伏跟踪设备与所述光伏控制器电连接且光伏跟踪设备上装配有所述光伏电池板。

5.根据权利要求1所述的多功能集成的一体化空调，其特征在于，所述储能模块包括储能电池、保护电路和继电器，所述储能电池与保护电路连接，保护电路的另一端与继电器连接，继电器的另一端分别与双向逆变器和光伏发电模块连接且继电器的控制端与控制模块电连接。

6.根据权利要求3所述的多功能集成的一体化空调，其特征在于，所述净化灭菌模块包括机壳、设于该机壳内的净化灭菌控制器、驱动电路和负离子发生器，所述净化灭菌控制器分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接，且净化灭菌控制器与驱动电路电连接，驱动电路与负离子发生器电连接。

7.根据权利要求6所述的多功能集成的一体化空调，其特征在于，所述机壳通过滑轨可拆卸装配于所述空调主体上，且机壳上设有触点，该触点与净化灭菌控制器连接；所述空调主体上设有与触点对应匹配的触头，且触头分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接。

8.根据权利要求3所述的多功能集成的一体化空调，其特征在于，所述应急供电模块包括应急供电控制器、交互显示屏和供电装置，所述交互显示屏和供电装置均与应急供电控制器电连接，应急供电控制器分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接；

所述消防供电模块包括消防供电控制器、交互显示屏和供电装置，所述交互显示屏和供电装置均与消防供电控制器电连接，消防供电控制器分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接。

9.根据权利要求3所述的多功能集成的一体化空调，其特征在于，所述防盗监控模块包括监控控制器、与该监控控制器连接的监控摄像头，所述监控控制器分别与低压开关、DC-AC转换器和控制模块电连接。

10.根据权利要求3所述的多功能集成的一体化空调，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片、分别与该控制芯片连接的微生物传感器、光照传感器、电池电量监控装置以及雾霾传感器，所述控制芯片分别与光伏发电模块、储能模块、电网电源和负载电连接。

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