空调功率检测装置和控制方法与流程

本发明涉及智能家电检测和控制技术领域，尤其涉及一种空调功率检测装置和控制方法。

背景技术：

随着信息技术的发展，空调等家电产品朝着网络化、信息化、智能化方向发展。网络空调是指将普通空调利用数字技术、网络技术改进设计的智能化产品。目前空调产品能够采集到的数据有限，尤其是对用户有价值的数据。网络家电时代，空调产品的功率检测尤为重要，其可让用户实时了解空调的用电状况及使用状况。

目前空调产品的功率检测及监测，实施方案较复杂，检测方法不够智能，检测准确性不高，暂未能提出有效智能的解决方案。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种空调功率检测装置和控制方法，实现空调功率的智能检测，提高检测精度，实现空调功率数据的实时采集，动态智能调节工作状态。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提出一种空调功率检测装置。所述空调功率检测装置包括电源模块、电流采样模块、以及与电源模块连接的功率值测量模块，功率值测量模块与电流采样模块连接。其中，所述电源模块用于将交流市电经过非隔离ac-dc电源电路转换为供电电源；所述电流采样模块用于通过电流检测传感器检测空调的负载电流并将电流信号转换为电压信号；所述功率值测量模块用于将电流采样模块输入的电压信号转换为脉冲信号，脉冲信号的脉冲频率表示有功功率值，脉冲数量表示用电量，脉冲频率的周期表示功率值。

可选地，所述空调功率检测装置还包括与电源模块和功率值测量模块连接的主控模块，用于对功率值测量模块的脉冲信号进行分析处理后保存空调功率和用电量信息。

可选地，所述空调功率检测装置还包括与电源模块和主控模块连接的数据输出模块，用于向外部输出空调功率和用电量信息。

可选地，所述空调功率检测装置还包括与电源模块和数据输出模块连接的系统隔离模块和与系统隔离模块连接的通讯模块。其中，所述系统隔离模块用于将数据输出模块的输出电压与通讯模块的电压隔离；所述通讯模块用于将输出的空调功率和用电量信息传输给外部终端。

另一方面，本发明提出一种空调功率控制方法。所述空调功率控制方法包括：获取所检测的空调功率和/或用电量信息；当在设定周期内空调功率和/或用电量信息突变或稳定增加时，判定空调处于运行状态；获取当前电力供应信息；根据当前电力供应信息，调节空调运行状态。

可选地，对于所述空调功率控制方法，根据当前电力供应信息，调节空调运行状态，包括：当当前电力供应不足时，判断当前空调运行模式；根据不同的当前空调运行模式，获取用户设定的空调运行数据，在用户设定的空调运行数据的基础上进行相应的调节。

可选地，对于所述空调功率控制方法，根据不同的当前空调运行模式，获取用户设定的空调运行数据，在用户设定的空调运行数据的基础上进行相应的调节，包括：当空调处于送风模式时，设定的空调运行数据为设定风速z，控制设定风速z以n转/分钟匀速增加，直到t分钟后维持以(z+n*t)转/分钟的风速运行。

可选地，对于所述空调功率控制方法，根据不同的当前空调运行模式，获取用户设定的空调运行数据，在用户设定的空调运行数据的基础上进行相应的调节，包括：当空调处于制冷模式时，获取所检测的用户的体表温度tr，设定的空调运行数据为设定温度ts；将用户的体表温度tr与用户设定的空调运行数据中设定温度ts比较；当tr＞ts时，与预设的人体舒适对应温度tc进一步校对；当tr＞tc且tr-tc∈[0，3]℃时，控制空调设定温度ts以m℃/分钟匀速增加，设定风速z以n转/分钟匀速增加，t分钟后维持温度以ts+m*t℃并且风速以z+n*t转/分钟的状态运行。

可选地，所述空调功率控制方法还包括：当空调处于制热模式时，获取所检测的用户的体表温度tr，设定的空调运行数据为设定温度ts；将用户的体表温度tr与用户设定的空调运行数据中设定温度ts比较；当tr＞ts时，与预设的人体舒适对应温度tc进一步校对；当tr＞tc且tr-tc∈[0，3]℃内时，控制空调设定温度ts以m℃/分钟匀速减少，设定风速z以n转/分钟匀速减少，t分钟后维持温度以(ts-m*t)℃并且风速以(z-n*t)转/分钟的状态运行。

可选地，所述空调功率控制方法应用于上述的空调功率检测装置。

与现有技术相比，本发明技术方案主要的优点如下：

本发明提出的空调功率检测装置和控制方法，能够做到实时检测空调功率，用户实时掌控空调使用状况，动态智能调节运行状态，提高用户体验舒适性。

本发明提出一种更加精确的功率检测装置，实现空调运行时功率的实时检测及数据传输处理。本发明同时提出了一种空调的功率控制方法，实时检测功率，智能动态调节空调负载工作状态。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一个实施例提供的空调功率检测装置的结构示意图；

图2为一个示例提供的空调功率检测装置的结构示意图；

图3为本发明一个实施例提供的空调功率控制方法的流程图；

图4为一个示例提供的图3中步骤s140的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

具体实施方式：

图1为本发明一个实施例提供的空调功率检测装置的结构示意图。如图1所示，本发明一个实施例提供的空调功率检测装置包括电源模块110、电流采样模块120、以及与电源模块110连接的功率值测量模块130，功率值测量模块130与电流采样模块120连接。

其中，电源模块110用于将交流市电经过非隔离ac-dc电源电路转换为供电电源。在此，交流市电经过非隔离ac-dc电源芯片得到精准稳定的供电电源。

电流采样模块120用于通过电流检测传感器检测空调的负载电流并将电流信号转换为电压信号。相比传统电路使用采样电阻获取采用电流，该实施例提出的功率检测模块使用更加精确的电流检测传感器，直接检测负载电流，电流信号转换为电压信号。

功率值测量模块130用于将电流采样模块输入的电压信号转换为脉冲信号，脉冲信号的脉冲频率表示有功功率值，脉冲数量表示用电量，脉冲频率的周期表示功率值。功率值测量模块130可以采用功率检测芯片，将电流采样模块120输入的电压信号转换为脉冲信号输出，输出的脉冲信号的脉冲频率表示有功功率值，脉冲数量表示用电量，脉冲频率的周期表示功率值。负载功率与输出脉冲的频率f成正比例线性变化，即pref/fref＝p/f。通过测量pref、fref、以及f，实时检测空调负载的功率值。

图2为一个示例提供的空调功率检测装置的结构示意图。如图2所示，该实施例的空调功率检测装置还可以包括与电源模块110和功率值测量模块130连接的主控模块140，用于对功率值测量模块130的脉冲信号进行分析处理后保存空调功率和用电量信息。

该实施例的空调功率检测装置还可以包括与电源模块110和主控模块140连接的数据输出模块150，用于向外部输出空调功率和用电量信息。

该实施例的空调功率检测装置还可以包括与电源模块110和数据输出模块150连接的系统隔离模块160和与系统隔离模块连接的通讯模块170。其中，系统隔离模块160用于将数据输出模块的输出电压与通讯模块的电压隔离。通讯模块170用于将输出的空调功率和用电量信息传输给外部终端，比如信息处理终端。通讯模块170例如通过模拟串口或spi通讯方式，传输发送相关数据给信息处理终端，信息处理终端接收数据并进行分析，分析完毕后将结果实时反馈给用户。用户实时掌控空调运行状态，可以结合当前所处环境、电力供应情况、实际使用需求，通过信息处理终端上的app和/或智能控制手环智能控制空调。

图3为本发明一个实施例提供的空调功率控制方法的流程图。该实施例的空调功率控制方法可以应用于上述空调功率控制装置。如图3所示，该实施例提供的空调功率控制方法包括如下步骤：

步骤s110，获取所检测的空调功率和/或用电量信息。空调自带的功率检测装置在周期t1分钟内检测空调功率p并统计用电量e。如果周期t1分钟内空调功率p及用电量e增幅不变，判定空调处于待机模式。另外，信息处理终端可以实时统计空调功率及用电量信息，并通过app和/或智能控制手环推送给用户。

步骤s120，当在设定周期内空调功率和/或用电量信息突变或者稳定增加时，判定空调处于运行状态。如果周期t1分钟内空调功率p及用电量e增幅突变或稳定增加，则判定空调处于运行状态。空调正常运行后，先按照当前的运行状态，即以当前的运行模式、设定温度ts、和/或风速等，继续运行t2分钟。

步骤s130，获取当前电力供应信息。

步骤s140，根据当前电力供应信息，调节空调运行状态。

信息处理终端推送当前电力供应信息给空调功率检测装置中的主控模块，主控模块根据电力供应信息自动调节空调运行状态。

图4为一个示例提供的图3中步骤s140的流程图。如图4所述，步骤s140可以包括如下步骤：

步骤s141，当当前电力供应不足时，判断当前空调运行模式。

步骤s143，根据不同的当前空调运行模式，获取用户设定的空调运行数据，在用户设定的空调运行数据的基础上进行相应的调节。

如果当前用电不处于高峰期，电力供应充足，则控制空调按照当前设定的温度、模式、风速继续运行，无需改变工作状态。如果当前用电处于高峰期，电力供应暂时不足，则判断当前空调运行模式，同时可以使用红外传感器或人体智能穿戴手环自动检测用户体表温度tr。

步骤s143可以包括：当空调处于送风模式时，设定的空调运行数据为设定风速z，控制设定风速z以n转/分钟匀速增加，直到t分钟后维持以(z+n*t)转/分钟的风速运行。这里，n可以为10转/分钟。

步骤s143可以包括：当空调处于制冷模式时，获取所检测的用户的体表温度tr，设定的空调运行数据为设定温度ts；将用户的体表温度tr与用户设定的空调运行数据中设定温度ts比较；当tr＞ts时，与预设的人体舒适对应温度tc进一步校对；当tr＞tc且tr-tc∈[0，3]℃时，空调自动调整设定温度和风速，控制空调设定温度ts以m℃/分钟匀速增加，设定风速z以n转/分钟匀速增加，t分钟后维持温度以ts+m*t℃并且风速以z+n*t转/分钟的状态运行，直至tr无线趋近tc；当tc≥tr时，空调维持当前制冷设定状态继续运行。

步骤s143可以包括：当空调处于制热模式时，获取所检测的用户的体表温度tr，设定的空调运行数据为设定温度ts；将用户的体表温度tr与用户设定的空调运行数据中设定温度ts比较；在tr＞ts时，与预设的人体舒适对应温度tc进一步校对；当tr＞tc且tr-tc∈[0，3]℃内时，空调自动调整设定温度和风速，控制空调设定温度ts以m℃/分钟匀速减少，设定风速z以n转/分钟匀速减少，t分钟后维持温度以(ts-m*t)℃并且风速以(z-n*t)转/分钟的状态运行；当tr≤tc时，空调维持当前制热设定状态继续运行。

该实施例的空调功率控制方法实时检测空调功率及用电量，智能动态调节负载运行状态，这种调节的目的是根据电力供应的实际情况，在空调设定的模式下，自动调节空调工作状态，使电力供应与人体舒适度达到一种动态平衡。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的权利要求保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明权利要求的保护范围内。