本發(fā)明一般地涉及由外部恒溫器控制的制熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(hvac)系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于控制連接到單級或多級恒溫器的hvac系統(tǒng)的操作的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

恒溫器是一個溫度敏感開關(guān)或一組開關(guān)，基于由該恒溫器測得的參數(shù)來提供信號以控制制熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(hvac)系統(tǒng)。美國的恒溫器通常提供簡單的開/關(guān)(on/off)信號來指示何時(shí)需要制冷或制熱。例如，當(dāng)恒溫器處的參數(shù)指示hvac系統(tǒng)應(yīng)對區(qū)域進(jìn)行制冷時(shí)，制冷信號將是開，制熱信號將是關(guān)。同樣地，當(dāng)恒溫器處的參數(shù)指示hvac系統(tǒng)應(yīng)對該區(qū)域進(jìn)行制熱時(shí)，制熱信號將是開，制冷信號將是關(guān)。

然而，為了提高效率和取得競爭優(yōu)勢，許多hvac制造商創(chuàng)建了允許有多個操作級的hvac系統(tǒng)。這些多個級允許有不同的制熱或制冷等級。例如，兩級制熱系統(tǒng)可以涉及加熱爐和熱泵的使用。在低制熱級，只有熱泵操作；在高制熱級，熱泵和加熱爐都操作。類似地，兩級制冷系統(tǒng)可以涉及兩個壓縮機(jī)的使用。在低制冷級，壓縮機(jī)中只有一個操作；在高制冷級，兩個壓縮機(jī)都操作。這樣，當(dāng)需求增加時(shí)，多級單元可以通過使額外的能力在線來做出響應(yīng)以滿足該需求。

多級系統(tǒng)可以使用它們的多個制熱或制冷等級來節(jié)省能量。很像光開關(guān)上的調(diào)光器，所述多級允許系統(tǒng)基于當(dāng)前環(huán)境(例如，外部溫度)來調(diào)整制熱或制冷等級。結(jié)果，它們可以使用所需的最低制熱或制冷等級，并且僅當(dāng)環(huán)境需要更高等級時(shí)才使用更高等級。

各種hvac設(shè)備制造商因此開發(fā)了多級系統(tǒng)以滿足市場需求。然而，許多制造商沒有構(gòu)建他們自己的用于與他們的設(shè)備一起使用的恒溫器。代替地，這些制造商依賴于其他恒溫器制造商來交付用于與他們的設(shè)備一起使用的多級恒溫器。結(jié)果，hvac設(shè)備制造商對于他們將從他們使用的恒溫器接收到什么信號通常是無法控制的。

與許多單級美國恒溫器一樣，許多多級美國恒溫器僅提供簡單的開/關(guān)信號來指示何時(shí)需要不同的制冷或制熱級。例如，兩級美國恒溫器可以提供四個信號：第一級制冷信號、第二級制冷信號、第一級制熱信號以及第二級制熱信號。當(dāng)恒溫器處的參數(shù)指示hvac系統(tǒng)應(yīng)使用第一級制冷對區(qū)域進(jìn)行制冷時(shí)，第一級制冷信號將是開，其他三個信號將是關(guān)；當(dāng)恒溫器處的參數(shù)指示hvac系統(tǒng)應(yīng)使用第二級制冷對區(qū)域進(jìn)行制冷時(shí)，第二級制冷信號將是開，至少兩個制熱信號將是關(guān)；當(dāng)恒溫器處的參數(shù)指示hvac系統(tǒng)應(yīng)使用第一級制熱對區(qū)域進(jìn)行制熱時(shí)，第一級制熱信號將是開，其他三個信號將是關(guān)；并且當(dāng)恒溫器處的參數(shù)指示hvac系統(tǒng)應(yīng)使用第二級制熱來對區(qū)域進(jìn)行制熱時(shí)，第二級制熱信號將是開，至少兩個制冷信號將是關(guān)。

這些信號提供的信息因此是相對簡單的。結(jié)果，常規(guī)的多級hvac系統(tǒng)當(dāng)在兩級之間的邊界上(例如，在溫度閾值附近)操作時(shí)通常迅速地在各級之間切換。這可能使hvac設(shè)備在短時(shí)間段內(nèi)重復(fù)地開啟和關(guān)閉，從而使整個系統(tǒng)的總效率降低。

因此將期望的是，提供一種用于控制多級hvac單元的、允許hvac單元的操作的粒度更細(xì)的系統(tǒng)和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提供了一種用于控制制熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(hvac)單元的方法，該方法包括：從恒溫器接收第一恒溫器輸入；當(dāng)制熱信號在第一恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制熱模式，或者當(dāng)制冷信號在第一恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制冷模式；基于第一恒溫器輸入來將hvac單元的當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第一能力百分比；基于從hvac單元接收的第一溫度數(shù)據(jù)來計(jì)算第一房間制熱/制冷變化速率；將第一房間制熱/制冷變化速率與第一閾值進(jìn)行比較；如果第一房間制熱/制冷變化速率等于第一閾值，則使hvac單元保持在第一能力百分比；如果第一房間制熱/制冷變化速率高于第一閾值，則按第一制冷增量降低當(dāng)前能力百分比，最小降低到0％；以及如果第一房間制熱/制冷變化速率低于第一閾值，則按第二制冷增量提高當(dāng)前能力百分比，最大提高到100％。

如下操作可以重復(fù)多次：接收第一恒溫器輸入、設(shè)置hvac單元的當(dāng)前模式、將hvac單元設(shè)置為第一能力百分比、計(jì)算第一房間制熱/制冷變化速率、將第一房間制熱/制冷變化速率與第一閾值進(jìn)行比較、保持當(dāng)前能力百分比、降低當(dāng)前能力以及提高當(dāng)前能力百分比。

如果當(dāng)前模式是制熱模式，則第一房間制熱/制冷變化速率可以等于當(dāng)前室溫變化速率，如果當(dāng)前模式是制冷模式，則第一房間制熱/制冷變化速率可以等于當(dāng)前室溫變化速率乘以-1。

第一能力百分比可以在1-50％之間(包括1％和50％)。第一制冷增量可以在5-20％之間(包括5％和20％)，第二制冷增量可以在5-20％之間(包括5％和20％)。

第一制冷增量可以是第一制冷閾值和第一房間制熱/制冷變化速率的第一函數(shù)，第二制冷增量可以是第一制冷閾值和第一房間制熱/制冷變化速率的第二函數(shù)。

所述方法可以進(jìn)一步包括：從恒溫器接收第二恒溫器輸入；當(dāng)制熱信號在第二恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制熱模式，或者當(dāng)制冷信號在第二恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制冷模式；基于第二恒溫器輸入來將hvac單元的當(dāng)前能力百分比設(shè)置為不同于第一能力百分比的第二能力百分比；基于從hvac單元接收的第二溫度數(shù)據(jù)來計(jì)算第二房間制熱/制冷變化速率；將第二房間制熱/制冷變化速率與第二閾值進(jìn)行比較；如果第二溫度變化速率等于第二閾值，則保持當(dāng)前能力百分比；如果第二房間制熱/制冷變化速率高于第二閾值，則按第三制冷增量降低當(dāng)前能力百分比，最小降低到0％；以及如果第二房間制熱/制冷變化速率低于第二閾值，則按第四制冷增量提高當(dāng)前能力百分比，最大提高到100％。

如下操作可以重復(fù)多次：接收第二恒溫器輸入、設(shè)置hvac單元的當(dāng)前模式、將hvac單元設(shè)置為第二能力百分比、計(jì)算第二房間制熱/制冷變化速率、將第二房間制熱/制冷變化速率與第二閾值進(jìn)行比較、保持當(dāng)前能力百分比、降低當(dāng)前能力百分比以及提高當(dāng)前能力百分比。

如果當(dāng)前模式是制熱模式，則第二房間制熱/制冷變化速率可以等于當(dāng)前室溫變化速率，如果當(dāng)前模式是制冷模式，則第二房間制熱/制冷變化速率可以等于當(dāng)前室溫變化速率乘以-1。

第二能力百分比可以在50-100％之間(包括50％和100％)。第三制冷增量可以在5-20％之間(包括5％和20％)，第四制冷增量可以在5-20％之間(包括5％和20％)。

第三制冷增量可以是第二制冷閾值和第二溫度變化速率的第一函數(shù)，第四制冷增量可以是第二制冷閾值和第二溫度變化速率的第二函數(shù)。

所述方法可以進(jìn)一步包括：在保持當(dāng)前能力、降低當(dāng)前能力或提高當(dāng)前能力之后接收來自恒溫器的關(guān)指示符；將當(dāng)前室溫設(shè)置為hvac的設(shè)置點(diǎn)溫度以保持處于當(dāng)前模式；等待第一超時(shí)時(shí)間段以等待來自恒溫器的進(jìn)一步的信號；在第一超時(shí)時(shí)間段期間僅從恒溫器接收關(guān)指示符；在當(dāng)前模式下將hvac單元設(shè)置為最小能力百分比；等待第二超時(shí)時(shí)間段以等待來自恒溫器的進(jìn)一步的信號；在第二超時(shí)時(shí)間段期間僅從恒溫器接收關(guān)指示符；以及關(guān)閉hvac單元。

所述方法可以進(jìn)一步包括：在保持當(dāng)前能力、降低當(dāng)前能力或提高當(dāng)前能力之后從恒溫器接收關(guān)指示符；將當(dāng)前室溫設(shè)置為hvac的設(shè)置點(diǎn)溫度來保持；在第一超時(shí)時(shí)間段期間從恒溫器接收第三恒溫器輸入；當(dāng)制熱信號在第三恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制熱模式，或者當(dāng)制冷信號在第三恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制冷模式；基于第三恒溫器輸入值將hvac單元的當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第三能力百分比；基于從hvac單元接收的第三溫度數(shù)據(jù)來計(jì)算第三房間制熱/制冷變化速率；將第三房間制熱/制冷變化速率與第三閾值進(jìn)行比較；如果第三房間制熱/制冷變化速率等于第三閾值，則保持當(dāng)前能力百分比；如果第三房間制熱/制冷變化速率高于第三閾值，則按第五制冷增量降低當(dāng)前能力百分比，最小降低到0％；以及如果第三房間制熱/制冷變化速率高于第三閾值，則按第六制冷增量提高當(dāng)前能力百分比，最大提高到100％。

所述方法可以進(jìn)一步包括：將第一房間制熱/制冷變化速率與第一閾值和第四閾值進(jìn)行比較；如果第一房間制熱/制冷變化速率在第一閾值和第四閾值之間，包括第一閾值和第四閾值，則保持當(dāng)前能力百分比；如果第一房間制熱/制冷變化速率高于第一閾值，則按第一制冷增量降低當(dāng)前能力，最小降低到0％；以及如果第一房間制熱/制冷變化速率低于第四閾值，則按第二制冷增量提高當(dāng)前能力，最大提高到100％。

提供了一種用于控制制熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(hvac)單元的方法，該方法包括：從恒溫器接收第一恒溫器輸入；當(dāng)制熱信號在第一恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制熱模式，或者當(dāng)制冷信號在第一恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制冷模式；基于第一恒溫器輸入將hvac單元的當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第一能力；在設(shè)置hvac單元的當(dāng)前模式之后從恒溫器接收關(guān)指示符；將當(dāng)前室溫設(shè)置為hvac的設(shè)置點(diǎn)溫度以保持處于當(dāng)前模式；等待第一超時(shí)時(shí)間段以等待來自恒溫器的進(jìn)一步的信號；在第一超時(shí)時(shí)間段期間僅從恒溫器接收關(guān)指示符；在第一超時(shí)時(shí)間段期間僅從恒溫器接收關(guān)值之后，在當(dāng)前模式下將hvac單元的當(dāng)前能力百分比設(shè)置為最小能力；等待第二超時(shí)時(shí)間段以等待來自恒溫器的進(jìn)一步的信號；在第二超時(shí)時(shí)間段期間僅從恒溫器接收關(guān)指示符；以及在第二超時(shí)時(shí)間段期間僅從恒溫器接收關(guān)指示符之后關(guān)閉hvac單元。

第一超時(shí)時(shí)間段可以在0-30分鐘之間，第二超時(shí)時(shí)間段可以在0-30分鐘之間，并且第一超時(shí)時(shí)間段和第二超時(shí)時(shí)間段中的至少一個可以大于零。

提供了一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括用于供計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令，所述指令包括用于提供一種用于控制制熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(hvac)單元的方法的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述指令用于實(shí)現(xiàn)：從恒溫器接收第一恒溫器輸入；當(dāng)制熱信號在第一恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制熱模式，或者當(dāng)制冷信號在第一恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制冷模式；基于第一恒溫器輸入來將hvac單元的當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第一能力百分比；基于從hvac單元接收的第一溫度數(shù)據(jù)來計(jì)算第一房間制熱/制冷變化速率；將第一房間制熱/制冷變化速率與第一閾值進(jìn)行比較；如果第一房間制熱/制冷變化速率等于第一閾值，則使hvac單元保持在第一能力百分比；如果第一房間制熱/制冷變化速率高于第一閾值，則按第一制冷增量降低當(dāng)前能力百分比，最小降低到0％；以及如果第一房間制熱/制冷變化速率低于第一閾值，則按第二制冷增量提高當(dāng)前能力百分比，最大提高到100％。

所述指令可以用于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)：從恒溫器接收第二恒溫器輸入；當(dāng)制熱信號在第二恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制熱模式，或者當(dāng)制冷信號在第二恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制冷模式；基于第二恒溫器輸入來將hvac單元的當(dāng)前能力百分比設(shè)置為不同于第一能力百分比的第二能力百分比；基于從hvac單元接收的第二溫度數(shù)據(jù)來計(jì)算第二房間制熱/制冷變化速率；將第二房間制熱/制冷變化速率與第二閾值進(jìn)行比較；如果第二溫度變化速率等于第二閾值，則保持當(dāng)前能力百分比；如果第二房間制熱/制冷變化速率高于第二閾值，則按第三制冷增量降低當(dāng)前能力百分比，最小降低到0％；以及如果第二房間制熱/制冷變化速率低于第二閾值，則按第四制冷增量提高當(dāng)前能力百分比，最大提高到100％。

所述指令可以用于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)：在保持當(dāng)前能力、降低當(dāng)前能力或提高當(dāng)前能力之后從恒溫器接收關(guān)指示符；將當(dāng)前室溫設(shè)置為hvac的設(shè)置點(diǎn)溫度以保持處于當(dāng)前模式；等待第一超時(shí)時(shí)間段以等待來自恒溫器的進(jìn)一步的信號；在第一超時(shí)時(shí)間段期間僅從恒溫器接收關(guān)指示符；在當(dāng)前模式下將hvac單元設(shè)置為最小能力百分比；等待第二超時(shí)時(shí)間段以等待來自恒溫器的進(jìn)一步的信號；在第二超時(shí)時(shí)間段期間僅從恒溫器接收關(guān)指示符；以及關(guān)閉hvac單元。

所述指令可以用于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)：在保持當(dāng)前能力、降低當(dāng)前能力或提高當(dāng)前能力之后從恒溫器接收關(guān)指示符；將當(dāng)前室溫設(shè)置為hvac的設(shè)置點(diǎn)溫度來保持；在第一超時(shí)時(shí)間段期間從恒溫器接收第三恒溫器輸入；當(dāng)制熱信號在第三恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制熱模式，或者當(dāng)制冷信號在第三恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制冷模式；基于第三恒溫器輸入來將hvac單元的當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第三能力百分比；基于從hvac單元接收的第三溫度數(shù)據(jù)來計(jì)算第三房間制熱/制冷變化速率；將第三房間制熱/制冷變化速率與第三閾值進(jìn)行比較；如果第三房間制熱/制冷變化速率等于第三閾值，則保持當(dāng)前能力百分比；如果第三房間制熱/制冷變化速率高于第三閾值，則按第五制冷增量降低當(dāng)前能力百分比，最小降低到0％；如果第三房間制熱/制冷變化速率高于第三閾值，則按第六制冷增量提高當(dāng)前能力百分比，最大提高到100％。

如果當(dāng)前模式是制熱模式，則第一房間制熱/制冷變化速率可以等于當(dāng)前室溫變化速率，如果當(dāng)前模式是制冷模式，則第一房間制熱/制冷變化速率可以等于當(dāng)前室溫變化速率乘以-1。

第一制冷增量可以是第一制冷閾值和第一房間制熱/制冷變化速率的第一函數(shù)，第二制冷增量可以是第一制冷閾值和第一房間制熱/制冷變化速率的第二函數(shù)。

如果當(dāng)前模式是制熱模式，則第二房間制熱/制冷變化速率可以等于當(dāng)前室溫變化速率，如果當(dāng)前模式是制冷模式，則第二房間制熱/制冷變化速率可以等于當(dāng)前室溫變化速率乘以-1。

第三制冷增量可以是第二制冷閾值和第二房間制熱/制冷變化速率的第一函數(shù)，第四制冷增量可以是第二制冷閾值和第二房間制熱/制冷變化速率的第二函數(shù)。

所述指令可以用于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)：在保持當(dāng)前能力、降低當(dāng)前能力或提高當(dāng)前能力之后從恒溫器接收關(guān)指示符；將當(dāng)前室溫設(shè)置為hvac的設(shè)置點(diǎn)溫度以保持處于當(dāng)前模式；等待第一超時(shí)時(shí)間段以等待來自恒溫器的進(jìn)一步的信號；在第一超時(shí)時(shí)間段期間僅從恒溫器接收關(guān)指示符；在當(dāng)前模式下將hvac單元設(shè)置為最小能力百分比；等待第二超時(shí)時(shí)間段以等待來自恒溫器的進(jìn)一步的信號；在第二超時(shí)時(shí)間段期間僅從恒溫器接收關(guān)指示符；以及關(guān)閉hvac單元。

所述指令可以用于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)：在保持當(dāng)前能力、降低當(dāng)前能力或提高當(dāng)前能力之后從恒溫器接收關(guān)指示符；將當(dāng)前室溫設(shè)置為hvac的設(shè)置點(diǎn)溫度來保持；在第一超時(shí)時(shí)間段期間從恒溫器接收第三恒溫器輸入；當(dāng)制熱信號在第三恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制熱模式，或者當(dāng)制冷信號在第三恒溫器輸入中被啟用時(shí)，將hvac單元的當(dāng)前模式設(shè)置為制冷模式；基于第三恒溫器輸入來將hvac單元的當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第三能力百分比；基于從hvac單元接收的第三溫度數(shù)據(jù)來計(jì)算第三房間制熱/制冷變化速率；將第三房間制熱/制冷變化速率與第三閾值進(jìn)行比較；如果第三房間制熱/制冷變化速率等于第三閾值，則保持當(dāng)前能力百分比；如果第三房間制熱/制冷變化速率高于第三閾值，則按第五制冷增量降低當(dāng)前能力百分比，最小降低到0％；如果第三房間制熱/制冷變化速率高于第三閾值，則按第六制冷增量提高當(dāng)前能力百分比，最大提高到100％。

所述指令可以用于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)：將第一房間制熱/制冷變化速率與第一閾值和第四閾值進(jìn)行比較；如果第一房間制熱/制冷變化速率在第一閾值和第四閾值之間，包括第一閾值和第四閾值，則保持當(dāng)前能力百分比；如果第一房間制熱/制冷變化速率高于第一閾值，則按第一制冷增量降低當(dāng)前能力，最小降低到0％；以及如果第一房間制熱/制冷變化速率低于第四閾值，則按第二制冷增量提高當(dāng)前能力，最大提高到100％。

附圖說明

附圖用于進(jìn)一步例示說明示例性實(shí)施例并解釋根據(jù)本發(fā)明的各種原理和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中，相似的標(biāo)號指代相同的或功能上類似的要素，并且附圖與以下具體實(shí)施方式一起合并在本說明書中并形成本說明書的一部分。

圖1是根據(jù)所公開的實(shí)施例的hvac系統(tǒng)的框圖；

圖2是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的hvac接口的總體操作的流程圖；

圖3是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的第一制冷操作的流程圖；

圖4是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的第二制冷操作的流程圖；

圖5是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的第一制熱操作的流程圖；

圖6是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的第二制熱操作的流程圖；

圖7是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的保溫操作的流程圖；

圖8是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的搜索設(shè)置點(diǎn)操作的流程圖；

圖9是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)減小hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一或第二制冷操作的各方面的示圖；

圖10是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)增大hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一或第二制冷操作的各方面的示圖；

圖11是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)保持hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一或第二制冷操作的各方面的示圖；

圖12是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)減小hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一或制熱制冷操作的各方面的示圖；

圖13是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)增大hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一或制熱制冷操作的各方面的示圖；

圖14是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)保持hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一或第二制熱操作的各方面的示圖；

圖15是根據(jù)所公開的替代實(shí)施例的圖1的第一制冷的流程圖；

圖16是示出根據(jù)所公開的替代實(shí)施例的其中應(yīng)減小hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一或第二制冷操作的各方面的示圖；

圖17是示出根據(jù)所公開的替代實(shí)施例的其中應(yīng)增大hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一或第二制冷操作的各方面的示圖；以及

圖18是示出根據(jù)所公開的替代實(shí)施例的其中應(yīng)保持hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一或第二制冷操作的各方面的示圖。

具體實(shí)施方式

提供本公開是為了能夠進(jìn)一步解釋執(zhí)行本發(fā)明的一個或多個實(shí)施例的最佳模式。進(jìn)一步提供本公開是為了增強(qiáng)對于本公開的發(fā)明原理和優(yōu)點(diǎn)的理解和領(lǐng)會，而不是以任何方式限制本發(fā)明。本發(fā)明僅由包括在本申請待決期間做出的任何修改的所附權(quán)利要求書以及發(fā)布的那些權(quán)利要求的所有等同形式限定。

進(jìn)一步理解，關(guān)系術(shù)語(比如第一和第二等)的使用(如果有的話)僅用于區(qū)分一個實(shí)體、項(xiàng)目或動作與另一個實(shí)體、項(xiàng)目或動作，而不一定要求或暗示這樣的實(shí)體、項(xiàng)目或動作之間的任何實(shí)際的這樣的關(guān)系或次序。同樣地，位置術(shù)語(比如前面、后面、側(cè)面、頂部和底部)的使用僅用于提供一個特定方位的參考點(diǎn)并提高清楚性。它們的使用并不暗示需要這樣的方位。在操作中，所公開的空氣處理單元可以在任何期望方位上被使用。

hvac系統(tǒng)

圖1是根據(jù)所公開的實(shí)施例的hvac系統(tǒng)100的框圖。如圖1所示，hvac系統(tǒng)100包括恒溫器110、hvac接口120以及hvac單元130。hvac單元130包括端子塊(terminalblock)135、隔離器140、接口控制器145、比較器150、存儲器155以及hvac控制器160。

恒溫器110是四級恒溫器(例如，兩級制冷和兩級制熱)，其被配置為提供用于控制hvac單元130的四個可能的分級信號(stagingsignal)：第一級制冷信號、第二級制冷信號、第一級制熱信號以及第二級制熱信號。這些分級信號中的每個是簡單的開/關(guān)信號，并且恒溫器110在開狀態(tài)下一次僅提供一個分級信號。出于本公開的目的，認(rèn)為僅在處于開狀態(tài)時(shí)分級信號已經(jīng)被輸出并且之后被接收。如果恒溫器110不輸出任何分級信號(即，這些分級信號全都處于關(guān)狀態(tài))，則這是由恒溫器做出的hvac單元130應(yīng)被關(guān)閉的指示。

hvac接口120作為恒溫器110和hvac單元130之間的接口進(jìn)行操作。它從恒溫器110接收包括四個分級信號的信號，并且使用這些分級信號來控制hvac單元130的操作。

hvac單元130是可變能力hvac裝置，其被配置為根據(jù)它是處于制熱模式還是處于制冷模式來提供制熱或制冷。在任一模式下，hvac單元130可以以0％和100％之間的當(dāng)前能力百分比進(jìn)行操作。該當(dāng)前能力百分比表示正被提供最大可能制熱或最大可能制冷的多少百分比。

例如，如果hvac單元130具有20,000btuh的最大可能制冷潛能，則它將以100％制冷能力百分比提供20,000btuh。然而，如果它在制冷模式下被設(shè)置為75％的當(dāng)前能力百分比，則它將僅提供15,000btuh制冷能力。同樣地，如果它在制冷模式下被設(shè)置為25％的當(dāng)前能力百分比，則它將僅提供5000btuh制冷能力。同樣將適用于隨著制熱能力百分比而變化的制熱能力。

端子塊135進(jìn)行操作以從恒溫器110接收制熱信號和制冷信號。

隔離器140進(jìn)行操作以使端子塊135處提供的電壓與hvac接口120的其余部分隔離。

接口控制器145被配置為控制hvac接口120的操作，具體地說是比較器150、存儲器155和hvac控制器160的操作。接口控制器145響應(yīng)于經(jīng)由端子塊135和隔離器140從恒溫器110接收的分級信號進(jìn)行操作。

比較器150被配置為將數(shù)值與閾值進(jìn)行比較并確定數(shù)值是等于閾值、大于閾值還是小于閾值。比較器150用于將房間制冷變化速率(dtc)與制冷閾值(tc)進(jìn)行比較或者將房間制熱變化速率(dth)與制熱閾值(th)進(jìn)行比較。

存儲器155被配置為存儲用于操作接口控制器145和hvac控制器160的指令以及hvac單元130提供的多個溫度值。

hvac控制器160被配置為控制hvac單元130的操作。具體地說，hvac控制器160可以就hvac單元130是應(yīng)處于制熱模式還是制冷模式來指示hvac單元130；hvac控制器160可以指示hvac單元130保持特定溫度；hvac控制器160可以控制hvac單元130的當(dāng)前能力百分比；并且hvac控制器160可以指示hvac單元130開啟和關(guān)閉。

接口控制器145、比較器150和hvac控制器160的功能可以由微處理器、專用指令集處理器(asip)、可編程邏輯器件(pld)等實(shí)現(xiàn)。

操作hvac系統(tǒng)的方法

圖2是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的hvac接口120的總體操作的流程圖200。在所公開的實(shí)施例中，恒溫器110使用兩級制冷和兩級制熱進(jìn)行操作。結(jié)果，恒溫器110提供至少四個開/關(guān)信號：第一級制冷信號、第二級制冷信號、第一級制熱信號以及第二級制熱信號。恒溫器110啟用(即開啟)這四個信號之一以指示hvac單元130應(yīng)在什么級進(jìn)行操作。如果恒溫器110不啟用這四個分級信號中的任何一個，則這是hvac單元130應(yīng)被關(guān)閉的指示。

如圖2所示，在處理開始(210)之后，hvac接口120從恒溫器110接收輸入信號，并檢查其值(220)。如果來自恒溫器的輸入的值指示hvac單元130應(yīng)被關(guān)閉(即，這些分級信號中沒有一個被啟用)，則hvac接口130什么也不做，并繼續(xù)檢查從恒溫器110接收的輸入信號的值(220)。

如果來自恒溫器110的第一級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制冷操作(230)；如果來自恒溫器110的第二級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制冷操作(240)；如果來自恒溫器110的第一級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制熱操作(250)；并且如果來自恒溫器110的第二級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制熱操作(260)。將在圖3-6中詳細(xì)描述第一制冷操作(230)、第二制冷操作(240)、第一制熱操作(250)以及第二制熱操作(260)。

第一制冷操作

圖3是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的第一制冷操作230的流程圖。第一制冷操作230表示適合于需要相對較小的制冷(例如，內(nèi)部和外部之間的溫差不大)時(shí)的較低功率制冷操作。通常，當(dāng)確定將需要相對較低制冷量時(shí)，恒溫器110將啟用第一級制冷信號。

如圖3所示，第一制冷操作230開始于hvac接口120指示hvac單元130進(jìn)入制冷模式并且將其當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第一制冷能力百分比(305)。該第一制冷能力百分比可以是任何期望值，但是通常在0％-50％(包括0％和50％)的范圍內(nèi)。在一個特定實(shí)施例中，第一制冷能力百分比被設(shè)置為40％。

在將hvac單元130設(shè)置為制冷模式并且將其當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第一制冷能力百分比(305)之后，hvac接口120再次檢查以查看什么信號被恒溫器110啟用(310)。

如果來自恒溫器110的第二級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制冷操作(240)；如果來自恒溫器110的第一級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制熱操作(250)；如果來自恒溫器110的第二級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制熱操作(260)；并且如果恒溫器110不啟用任何信號(即，hvac接口120接收到hvac單元130應(yīng)被關(guān)閉的指示)，則hvac接口120執(zhí)行保溫操作365。

然而，如果恒溫器110繼續(xù)啟用第一級制冷信號，則hvac接口120開始計(jì)算指示房間的制冷速率的房間制冷變化速率(dtc)(315)。房間制冷變化速率(dtc)是基于(從hvac單元130提供給hvac接口120的)當(dāng)前室溫和(例如，存儲在存儲器135中的)若干個存儲的以前的時(shí)間點(diǎn)的室溫確定的。

計(jì)算房間制冷變化速率(dtc)的一種方式是使hvac接口120確定最佳地?cái)M合當(dāng)前溫度值和存儲的溫度值的線，然后確定這條線的斜率。室溫變化速率將是該斜率。然后，為了使制熱操作和制冷操作保持類似，于是將這條線的斜率乘以-1以得到房間制冷變化速率(dtc)，以使得制冷速率由正值指示。這可以通過舉例在下面的圖9-11中看出。

一旦房間制冷變化速率(dtc)已經(jīng)被計(jì)算出，hvac接口120就例如使用比較器150將房間制冷變化速率(dtc)與第一制冷閾值(tc1)進(jìn)行比較(370)。第一制冷閾值(tc1)指示用于第一制冷操作的期望房間制冷變化速率。它可以顯現(xiàn)為表示期望制冷速率的線的斜率(被乘以-1以提供用于增大的制冷的正值)。通過將房間制冷變化速率(dtc)與第一制冷閾值(tc1)進(jìn)行比較，hvac接口120可以確定hvac單元是以比期望慢、比期望快還是準(zhǔn)確地以期望的方式對區(qū)域進(jìn)行制冷。

如果房間制冷變化速率(dtc)等于第一制冷閾值(tc1)(即，dtc＝tc1)，則房間制冷變化速率(dtc)準(zhǔn)確地在期望值處。這意味著hvac單元130正在精確地以期望能力進(jìn)行操作。在這種情況下，hvac接口120什么也不做，而是返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(310)。在一些實(shí)施例中，hvac接口120可以使該檢查延遲一延遲時(shí)間(例如，0-90秒)。

如果房間制冷變化速率(dtc)大于第一制冷閾值(tc1)(即，dtc>tc1)，則房間制冷變化速率(dtc)高于期望值。這意味著hvac單元130正在以比期望高的能力進(jìn)行操作并且正在太快地對區(qū)域進(jìn)行制冷。在這種情況下，hvac接口120按第一制冷增量降低當(dāng)前能力百分比(375)，直到低至最小0％，然后(在一些實(shí)施例中，在延遲時(shí)間之后)返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(310)。

通過按第一制冷增量減小當(dāng)前能力百分比(375)，hvac接口120使hvac單元130不太快地對區(qū)域進(jìn)行制冷，并且使房間制冷變化速率(dtc)移動得更靠近其期望值。

如果房間制冷變化速率(dtc)小于第一制冷閾值(tc1)(即，dtc<tc1)，則房間制冷變化速率(dtc)低于期望值。這意味著hvac單元130正在以比期望低的能力進(jìn)行操作并且正在太慢地對區(qū)域進(jìn)行制冷。在這種情況下，hvac接口120按第二制冷增量提高當(dāng)前能力百分比(380)，直到高達(dá)最大100％，然后(在一些實(shí)施例中，在延遲時(shí)間之后)返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(310)。

通過按第二制冷增量增大當(dāng)前能力百分比(380)，hvac接口120使hvac單元130更快速地對區(qū)域進(jìn)行制冷，并且使房間制冷變化速率(dtc)移動得更靠近其期望值。

第一制冷增量和第二制冷增量一般低于第一制冷能力百分比，并且通常在1％-25％(包括1％和25％)之間的范圍內(nèi)。在所公開的一個實(shí)施例中，第一制冷增量和第二制冷增量都是10％。然而，第一制冷增量和第二制冷增量無需是相同的。在一些替代實(shí)施例中，hvac接口130可以在一個方向上比在另一個方向上更快地校正當(dāng)前能力百分比。

此外，在替代實(shí)施例中，第一制冷增量和第二制冷增量無需是恒定值。例如，在一些替代實(shí)施例中，第一制冷增量和第二制冷增量可以是房間制冷變化速率(dtc)和第一制冷閾值(tc1)的函數(shù)。其他函數(shù)也是可能的。

通過在第一制冷操作期間對當(dāng)前能力百分比執(zhí)行這些調(diào)整，hvac接口120可以更好地且更高效率地保持區(qū)域中的期望溫度，盡管事實(shí)上只有單個開/關(guān)第一級制冷信號被啟用而沒有任何粒度。

第二制冷操作

圖4是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的第二制冷操作的流程圖。第二制冷操作240表示適合于需要大量制冷(例如，內(nèi)部和外部之間的溫差非常大)時(shí)的較高功率制冷操作。通常，當(dāng)確定將需要相對較高制冷量時(shí)，恒溫器110將啟用第二級制冷信號。

如圖4所示，第二制冷操作240開始于hvac接口120指示hvac單元130進(jìn)入制冷模式并且將其當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第二制冷能力百分比(405)。該第二制冷能力百分比可以是任何期望值，但是大于第一制冷能力百分比，并且通常在50％-100％(包括50％和100％)的范圍內(nèi)。在一個特定實(shí)施例中，第二制冷能力百分比被設(shè)置為70％。

在將hvac單元130設(shè)置為制冷模式并且將其當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第二制冷能力百分比(405)之后，hvac接口120再次檢查以查看什么輸入信號被恒溫器110啟用(410)。

如果來自恒溫器110的第一級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制冷操作(230)；如果來自恒溫器110的第一級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制熱操作(250)；如果來自恒溫器110的第二級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制熱操作(260)；并且如果恒溫器110不啟用任何信號(即，hvac接口120接收到hvac單元130應(yīng)被關(guān)閉的指示)，則hvac接口120關(guān)閉hvac單元230(465)。

然而，如果恒溫器110繼續(xù)啟用第二級制冷信號，則hvac接口120開始計(jì)算指示房間的制冷速率的房間制冷變化速率(dtc)(415)。房間制冷變化速率(dtc)是基于(從hvac單元130提供給hvac接口120的)當(dāng)前室溫和(例如，存儲在存儲器155中的)若干個存儲的以前的時(shí)間點(diǎn)的室溫確定的。

如以上所指出的，計(jì)算房間制冷變化速率(dtc)的一種方式是使hvac接口120確定最佳地?cái)M合當(dāng)前溫度值和存儲的溫度值的線，然后確定這條線的斜率。這條線的斜率將是室溫變化速率(dt)。然后，為了使制熱操作和制冷操作保持類似，于是將這條線的斜率乘以-1以得到房間制冷變化速率(dtc)，以使得制冷速率由正值指示。這可以通過舉例在下面的圖9-11中看出。

一旦房間制冷變化速率(dtc)已經(jīng)被計(jì)算出，hvac接口120就例如使用比較器150將房間制冷變化速率(dtc)與第二制冷閾值(tc2)進(jìn)行比較(470)。第二制冷閾值(tc2)指示用于第二制冷操作的期望房間制冷變化速率。它可以顯現(xiàn)為表示期望制冷速率的線的斜率(被乘以-1以提供用于增大的制冷的正值)。通過將房間制冷變化速率(dtc)與第二制冷閾值(tc2)進(jìn)行比較，hvac接口120可以確定hvac單元是以比期望慢、比期望快還是準(zhǔn)確地以期望的方式對區(qū)域進(jìn)行制冷。

如果房間制冷變化速率(dtc)等于第二制冷閾值(tc2)(即，dtc＝tc2)，則房間制冷變化速率(dtc)準(zhǔn)確地處在期望值處。這意味著hvac單元130正在精確地以期望能力進(jìn)行操作。在這種情況下，hvac接口120什么也不做，而是返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(410)。在一些實(shí)施例中，hvac接口120可以使該檢查延遲一延遲時(shí)間(例如，0-90秒)。

如果房間制冷變化速率(dtc)大于第二制冷閾值(tc2)(即，dtc>tc2)，則房間制冷變化速率(dtc)高于期望值。這意味著hvac單元130正在以比期望高的能力進(jìn)行操作并且正在太快地對區(qū)域進(jìn)行制冷。在這種情況下，hvac接口120按第三制冷增量降低當(dāng)前能力百分比(475)，直到降至最小0％，然后(在一些實(shí)施例中，在延遲時(shí)間之后)返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(410)。

通過按第三制冷增量減小當(dāng)前能力百分比(475)，hvac接口120使hvac單元130不太快地對區(qū)域進(jìn)行制冷，并且使房間制冷變化速率(dtc)移動得更靠近其期望值。

如果房間制冷變化速率(dtc)小于第二制冷閾值(tc2)(即，dtc<tc2)，則房間制冷變化速率(dtc)低于期望值。這意味著hvac單元130正在以比期望低的能力進(jìn)行操作并且正在太慢地對區(qū)域進(jìn)行制冷。在這種情況下，hvac接口120按第四制冷增量提高當(dāng)前能力百分比(480)，直到高達(dá)最大100％，然后(在一些實(shí)施例中，在延遲時(shí)間之后)返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(410)。

通過按第四制冷增量增大當(dāng)前能力百分比(480)，hvac接口120使hvac單元130更快速地對區(qū)域進(jìn)行制冷，并且使房間制冷變化速率(dtc)移動得更靠近其期望值。

第三制冷增量和第四制冷增量一般低于第二制冷能力百分比，并且通常在1％-25％(包括1％和25％)之間的范圍內(nèi)。在所公開的一個實(shí)施例中，第三制冷增量和第四制冷增量都是10％。然而，第三制冷增量和第四制冷增量無需是相同的。在一些替代實(shí)施例中，hvac接口130可以在一個方向上比另一個方向上更快地校正當(dāng)前能力百分比。

此外，在替代實(shí)施例中，第三制冷增量和第四制冷增量無需是恒定值。例如，在一些替代實(shí)施例中，第三制冷增量和第四制冷增量可以是房間制冷變化速率(dtc)和第二制冷閾值(tc2)的函數(shù)。其他函數(shù)也是可能的。

通過在第二制冷操作期間對當(dāng)前能力百分比執(zhí)行這些調(diào)整，hvac接口120可以更好地且更高效率地保持區(qū)域中的期望溫度，盡管事實(shí)上只有單個開/關(guān)第二級制冷信號被啟用而沒有任何粒度。

第一制熱操作

圖5是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的第一制熱操作250的流程圖。第一制熱操作250表示適合于需要相對較小的制熱(例如，內(nèi)部和外部之間的溫差不是非常大)時(shí)的較低功率的制熱操作。通常，當(dāng)確定將需要相對較低制熱量時(shí)，恒溫器110將啟用第一級制熱信號。

如圖5所示，第一制熱操作250開始于hvac接口120指示hvac單元130進(jìn)入制熱模式并且將其當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第一制熱能力百分比(505)。該第一制熱能力百分比可以是任何期望值，但是通常在0％-50％(包括0％和50％)的范圍內(nèi)。在一個特定實(shí)施例中，第一制熱能力百分比被設(shè)置為40％。

在將hvac單元130設(shè)置為制熱模式并且將其當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第一制熱能力百分比(505)之后，hvac接口120再次檢查以查看哪個輸入信號被恒溫器110啟用(510)。

如果來自恒溫器110的第二級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制熱操作(260)；如果來自恒溫器110的第一級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制冷操作(230)；如果來自恒溫器110的第二級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制冷操作(240)；并且如果恒溫器110不啟用任何信號(即，hvac接口120接收到hvac單元130應(yīng)被關(guān)閉的指示)，則hvac接口120執(zhí)行保溫操作365。

然而，如果恒溫器110繼續(xù)啟用第一級制熱信號，則hvac接口120開始計(jì)算指示房間的制熱速率的房間制熱變化速率(dth)(515)。房間制熱變化速率(dth)是基于(從hvac單元130提供給hvac接口120的)當(dāng)前室溫和(例如，存儲在存儲器155中的)若干個存儲的以前的時(shí)間點(diǎn)的室溫確定的。

計(jì)算房間制熱變化速率(dth)的一種方式是使hvac接口120確定最佳地?cái)M合當(dāng)前溫度值和存儲的溫度值的線，然后確定房間制熱變化速率(dth)為這條線的斜率。這可以通過舉例在下面的圖12-14中看出。

一旦房間制熱變化速率(dth)已經(jīng)被計(jì)算出，hvac接口120就例如使用比較器150將房間制熱變化速率(dth)與第一制熱閾值(th1)進(jìn)行比較(570)。第一制熱閾值(th1)指示用于第一制熱操作250的期望房間制熱變化速率。該值可以顯現(xiàn)為表示期望制熱速率的線的斜率。通過將房間制熱變化速率(dth)與第一制熱閾值(th1)進(jìn)行比較，hvac接口120可以確定hvac單元是以比期望慢、比期望快還是準(zhǔn)確地以期望的方式對區(qū)域進(jìn)行制熱。

如果房間制熱變化速率(dth)等于第一制熱閾值(th1)(即，dth＝th1)，則房間制熱變化速率(dth)準(zhǔn)確地處在期望值處。這意味著hvac單元130正在精確地以期望能力進(jìn)行操作。在這種情況下，hvac接口120什么也不做，而是返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(510)。在一些實(shí)施例中，hvac接口120可以使該檢查延遲一延遲時(shí)間(例如，0-90秒)。

如果房間制熱變化速率(dth)大于第一制熱閾值(th1)(即，dth>th1)，則房間制熱變化速率(dth)高于期望值。這意味著hvac單元130正在以比期望高的能力進(jìn)行操作并且正在太快地對區(qū)域進(jìn)行制熱。在這種情況下，hvac接口120按第一制熱增量降低當(dāng)前能力百分比(575)，直到降至最小0％，然后(在一些實(shí)施例中，在延遲時(shí)間之后)返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(510)。

通過按第一制熱增量減小當(dāng)前能力百分比(575)，hvac接口120使hvac單元130不太快地對區(qū)域進(jìn)行制熱，并且使房間制熱變化速率(dth)移動得更靠近其期望值。

如果房間制熱變化速率(dth)小于第一制熱閾值(th1)(即，dth<th1)，則房間制熱變化速率(dth)低于期望值。這意味著hvac單元130正在以比期望低的能力進(jìn)行操作并且正在太慢地對區(qū)域進(jìn)行制熱。在這種情況下，hvac接口120按第二制熱增量提高當(dāng)前能力百分比(580)，直到高達(dá)最大100％，然后(在一些實(shí)施例中，在延遲時(shí)間之后)返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(510)。

通過按第二制熱增量增大當(dāng)前能力百分比(580)，hvac接口120使hvac單元130更快速地對區(qū)域進(jìn)行制熱，并且使房間制熱變化速率(dth)移動得更靠近其期望值。

第一制熱增量和第二制熱增量一般低于第一制熱能力百分比，并且通常在1％-25％(包括1％和25％)之間的范圍內(nèi)。在所公開的一個實(shí)施例中，第一制熱增量和第二制熱增量都是10％。然而，第一制熱增量和第二制熱增量無需是相同的。在一些實(shí)施例中，hvac接口130可以在一個方向上比另一個方向上更快地校正當(dāng)前能力百分比。

此外，在替代實(shí)施例中，第一制熱增量和第二制熱增量無需是恒定值。例如，在一些替代實(shí)施例中，第一制熱增量和第二制熱增量可以是房間制熱變化速率(dth)和第一制熱閾值(th1)的函數(shù)。其他函數(shù)也是可能的。

通過在第一制熱操作250期間對當(dāng)前能力百分比執(zhí)行這些調(diào)整，hvac接口120可以更好地且更高效率地保持區(qū)域中的期望溫度，盡管事實(shí)上只有單個開/關(guān)第一級制熱信號被啟用而沒有任何粒度。

第二制熱操作

圖6是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的第二制熱操作260的流程圖。第二制熱操作260表示適合于需要大量制熱(例如，內(nèi)部和外部之間的溫差非常大)時(shí)的較高功率制熱操作。通常，當(dāng)確定將需要相對較高制熱量時(shí)，恒溫器110將啟用第二級制熱信號。

如圖6所示，第二制熱操作260開始于hvac接口120指示hvac單元130進(jìn)入制熱模式并且將其當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第二制熱能力百分比(605)。該第二制熱能力百分比可以是任何期望值，但是大于第一制熱能力百分比，并且通常在50％-100％(包括50％和100％)的范圍內(nèi)。在一個特定實(shí)施例中，第一制熱能力百分比被設(shè)置為70％。

在將hvac單元130設(shè)置為制熱模式并且將其當(dāng)前能力百分比設(shè)置為第二制熱能力百分比(605)之后，hvac接口120再次檢查以查看它正在從恒溫器110接收什么輸入信號(610)。

如果來自恒溫器110的第一級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制熱操作(250)；如果來自恒溫器110的第一級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制冷操作(230)；如果來自恒溫器110的第二級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制冷操作(240)；并且如果恒溫器110不啟用任何信號(即，hvac接口120接收到hvac單元130應(yīng)被關(guān)閉的指示)，則hvac接口120關(guān)閉hvac單元230(465)。

然而，如果恒溫器110繼續(xù)啟用第二級制熱信號，則hvac接口120開始計(jì)算指示房間的制熱速率的房間制熱變化速率(dth)(615)。房間制熱變化速率(dth)是基于(從hvac單元130提供給hvac接口120的)當(dāng)前室溫和(例如存儲在存儲器155中的)若干個存儲的以前的時(shí)間點(diǎn)的室溫確定的。

如以上所指出的，計(jì)算房間制熱變化速率(dth)的一種方式是使hvac接口120確定最佳地?cái)M合當(dāng)前溫度值和存儲的溫度值的線，然后確定房間制熱變化速率(dth)為這條線的斜率。這可以通過舉例在下面的圖12-14中看出。

一旦房間制熱變化速率(dth)已經(jīng)被計(jì)算出，hvac接口120就例如使用比較器150將房間制熱變化速率(dth)與第二制熱閾值(th2)進(jìn)行比較(670)。第二制熱閾值(th2)指示用于第二制熱操作的期望房間制熱變化速率。第二制熱閾值(th2)可以顯現(xiàn)為表示期望制熱速率的線的斜率。通過將房間制熱變化速率(dth)與第二制熱閾值(th2)進(jìn)行比較，hvac接口120可以確定hvac單元是以比期望慢、比期望快還是準(zhǔn)確地以期望的方式對區(qū)域進(jìn)行制熱。

如果房間制熱變化速率(dth)等于第二制熱閾值(th2)(即，dth＝th2)，則房間制熱變化速率(dth)準(zhǔn)確地處在期望值處。這意味著hvac單元130正在精確地以期望能力進(jìn)行操作。在這種情況下，hvac接口120什么也不做，而是返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(610)。在一些實(shí)施例中，hvac接口120可以使該檢查延遲一延遲時(shí)間(例如，0-90秒)。

如果房間制熱變化速率(dth)大于第二制熱閾值(th2)(即，dth>th2)，則房間制熱變化速率(dth)高于期望值。這意味著hvac單元130正在以比期望高的能力進(jìn)行操作并且正在太快地對區(qū)域進(jìn)行制熱。在這種情況下，hvac接口120按第三制熱增量降低當(dāng)前能力百分比(675)，直到降至最小0％，然后(在一些實(shí)施例中，在延遲時(shí)間之后)返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(610)。

通過按第三制熱增量減小當(dāng)前能力百分比(675)，hvac接口120使hvac單元130不太快地對區(qū)域進(jìn)行制熱，并且使房間制熱變化速率(dth)移動得更靠近其期望值。

如果房間制熱變化速率(dth)小于第二制熱閾值(th2)(即，dth<th2)，則房間制熱變化速率(dth)低于期望值。這意味著hvac單元130正在以比期望低的能力進(jìn)行操作并且正在太慢地對區(qū)域進(jìn)行制熱。在這種情況下，hvac接口120按第四制熱增量提高當(dāng)前能力百分比(680)，直到高達(dá)最大100％，然后(在一些實(shí)施例中，在延遲時(shí)間之后)返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(610)。

通過按第四制熱增量增大當(dāng)前能力百分比(680)，hvac接口120使hvac單元130更快速地對區(qū)域進(jìn)行制熱，并且使房間制熱變化速率(dth)移動得更靠近其期望值。

第三制熱增量和第四制熱增量一般低于第二制熱能力百分比，并且通常在1％-25％(包括1％和25％)之間的范圍內(nèi)。在所公開的一個實(shí)施例中，第三制熱增量和第四制熱增量都是10％。然而，第三制熱增量和第四制熱增量無需是相同的。在一些實(shí)施例中，hvac接口130可以在一個方向上比另一個方向上更快地校正當(dāng)前能力百分比。

此外，在替代實(shí)施例中，第三制熱增量和第四制熱增量無需是恒定值。例如，在一些替代實(shí)施例中，第三制熱增量和第四制熱增量可以是房間制熱變化速率(dth)和第二制熱閾值(th2)的函數(shù)。其他函數(shù)也是可能的。

通過在第二制熱操作期間對當(dāng)前能力百分比執(zhí)行這些調(diào)整，hvac接口120可以更好地且更高效率地保持區(qū)域中的期望溫度，盡管事實(shí)上只有單個開/關(guān)第二級制熱信號被啟用而沒有任何粒度。

保溫操作

當(dāng)hvac接口120正在執(zhí)行第一制冷操作230或第一制熱操作250并且恒溫器110停止啟用任何分級信號(即，恒溫器110指示hvac單元130應(yīng)被關(guān)閉)時(shí)，hvac接口120不立即關(guān)閉hvac單元130。相反，它而是執(zhí)行保溫操作365，該操作使hvac單元130的操作保持短時(shí)間段。

圖7是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖1的保溫操作365的流程圖。如圖7所示，保溫操作365開始于hvac接口120指示hvac單元130將當(dāng)前室溫設(shè)置為設(shè)置點(diǎn)并且保持其當(dāng)前模式(即，制熱模式或制冷模式)(705)。設(shè)置點(diǎn)是hvac單元130應(yīng)保持的溫度。該操作假定hvac單元130足夠復(fù)雜以至于能夠在被指示保持溫度時(shí)保持溫度。

在將當(dāng)前室溫設(shè)置為設(shè)置點(diǎn)(705)之后，hvac接口120再次檢查以查看哪個分級信號(如果有的話)被恒溫器110啟用(710)。

如果來自恒溫器110的第一級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制冷操作(230)；如果來自恒溫器110的第二級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制冷操作(240)；如果來自恒溫器110的第一級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制熱操作(250)；并且如果來自恒溫器110的第二級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制熱操作(260)。

然而，如果恒溫器110不啟用分級信號(即，它繼續(xù)指示hvac接口120關(guān)閉hvac單元130)，則hvac接口120等待第一超時(shí)時(shí)間段，重復(fù)地檢查從恒溫器110接收的輸入，以查看是否有任何分級信號被啟用(715)。如果在第一超時(shí)時(shí)間段的任何時(shí)間分級信號被啟用，則hvac接口120將按照該分級信號動作以執(zhí)行適當(dāng)?shù)闹评浠蛑茻岵僮?30、240、250、260。

然而，如果在沒有分級信號被啟用的情況下到達(dá)了第一超時(shí)時(shí)間段的末尾，則hvac接口120將執(zhí)行搜索設(shè)置點(diǎn)操作(720)。

第一超時(shí)時(shí)間段可以被設(shè)置為將保持hvac系統(tǒng)100的期望操作等級的任何持續(xù)時(shí)間。在一些實(shí)施例中，第一超時(shí)時(shí)間段被設(shè)置為0-30分鐘之間。在一個特定實(shí)施例中，第一超時(shí)時(shí)間段可以被設(shè)置為0分鐘、5分鐘、15分鐘和30分鐘之一。在各種實(shí)施例中，第一超時(shí)時(shí)間段可以由制造商設(shè)置，或者由用戶選擇。

保溫操作允許hvac系統(tǒng)100在等待查看是否有新的分級信號被啟用的同時(shí)保持其狀態(tài)現(xiàn)狀。因此，不是在從恒溫器110接收到關(guān)指示符時(shí)就指示hvac單元130立即關(guān)閉，hvac接口120而是使hvac單元130保持操作以使當(dāng)前溫度保持短時(shí)間段。如果恒溫器110在該時(shí)間期間啟用分級信號，則hvac單元130可以恢復(fù)操作，而不必從關(guān)位置再次啟動。而且，有可能的是，如果恒溫器110在第一超時(shí)時(shí)間段期間啟用分級信號，則它將是與先前提供的分級信號類似的分級信號。通過保持設(shè)置點(diǎn)溫度，hvac單元130將最有可能使制冷/制熱區(qū)域保持在期望溫度。

然而，hvac接口120不使hvac單元130保持一直操作，以免用戶意圖關(guān)閉hvac系統(tǒng)100。一旦在沒有任何進(jìn)一步的分級信號被啟用的情況下第一超時(shí)時(shí)間段結(jié)束，hvac接口120就開始執(zhí)行搜索設(shè)置點(diǎn)操作720。

搜索設(shè)置點(diǎn)操作

一旦hvac接口120已經(jīng)在沒有任何分級信號被啟用的情況下等待了第一超時(shí)時(shí)間段，就變得越來越有可能的是，來自恒溫器110的這個關(guān)指示意味著hvac單元130應(yīng)被關(guān)閉。然而，hvac接口120提供一個附加級來對此進(jìn)行確定，其間hvac單元130被設(shè)置在最小操作條件下。

圖8是根據(jù)所公開的實(shí)施例的圖7的搜索設(shè)置點(diǎn)操作720的流程圖。如圖8所示，搜索設(shè)置點(diǎn)操作720開始于hvac接口120指示hvac單元130將當(dāng)前能力百分比設(shè)置為最小能力百分比并且保持其當(dāng)前模式(即，制熱模式或制冷模式)(805)。最小能力百分比是低于第一能力百分比、但是將使hvac單元130保持在其當(dāng)前模式下操作的能力百分比。

在將當(dāng)前能力百分比設(shè)置為最小能力百分比(810)之后，hvac接口120再次檢查以查看哪個分級信號(如果有的話)被恒溫器110啟用(820)。

如果來自恒溫器110的第一級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制冷操作(230)；如果來自恒溫器110的第二級制冷信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制冷操作(240)；如果來自恒溫器110的第一級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第一制熱操作(250)；并且如果來自恒溫器110的第二級制熱信號被啟用，則hvac接口120執(zhí)行第二制熱操作(260)。

然而，如果沒有分級信號被啟用(即，恒溫器110繼續(xù)指示hvac接口120關(guān)閉hvac單元130)，則hvac接口120等待第二超時(shí)時(shí)間段，重復(fù)地檢查從恒溫器110接收的輸入，以查看是否有任何分級信號被啟用(830)。如果在第二超時(shí)時(shí)間段的任何時(shí)間分級信號被啟用，則hvac接口120將按照該分級信號進(jìn)行動作以執(zhí)行適當(dāng)?shù)闹评浠蛑茻岵僮?30、240、250、260。

然而，如果hvac接口120在沒有分級信號被啟用的情況下到達(dá)了第二超時(shí)時(shí)間段的末尾，則它將最終關(guān)閉hvac單元(465)。

第二超時(shí)時(shí)間段可以被設(shè)置為將保持hvac系統(tǒng)100的期望操作等級的任何持續(xù)時(shí)間，并且該持續(xù)時(shí)間可以不同于第一超時(shí)時(shí)間段。在一些實(shí)施例中，第一超時(shí)時(shí)間段被設(shè)置為0-30分鐘之間。在一個特定實(shí)施例中，第一超時(shí)時(shí)間段可以被設(shè)置為0分鐘、5分鐘、15分鐘和30分鐘之一。在各種實(shí)施例中，第一超時(shí)時(shí)間段可以由制造商設(shè)置，或者由用戶選擇。

搜索設(shè)置點(diǎn)操作允許hvac系統(tǒng)100在等待查看是否有新的分級信號被啟用的同時(shí)使hvac單元130保持處于最小操作模式。因此，不是簡單地指示hvac單元130關(guān)閉，hvac接口120而是使hvac單元130保持以非常低的能力百分比操作以短時(shí)間段保持一些制熱或制冷。如果恒溫器110在該時(shí)間期間提供分級信號，則hvac單元130可以恢復(fù)操作，而不必使hvac單元130從關(guān)位置再次啟動。

然而，與保溫操作一樣，hvac接口120不使hvac單元130保持一直在這個最小能力百分比模式下操作，以免用戶意圖關(guān)閉hvac系統(tǒng)100。一旦在沒有任何進(jìn)一步的分級信號被啟用的情況下第二超時(shí)時(shí)間段結(jié)束，hvac接口120就將關(guān)閉hvac單元130。此時(shí)，假設(shè)從恒溫器110接收的關(guān)指示符可能是基于最終關(guān)閉hvac單元130的用戶指令。

代替關(guān)閉hvac單元130而執(zhí)行保溫操作365和搜索設(shè)置點(diǎn)操作720的一個原因是，在第一制冷操作230或第一制熱操作250期間，所需制冷/制熱的量可能非常低。這意味著正被制冷/制熱的區(qū)域的溫度可以在制冷或制熱模式期間短時(shí)間段地實(shí)現(xiàn)，從而使恒溫器110停止啟用需要制熱或制冷的分級信號。然而，在hvac單元130沒有操作的情況下，該區(qū)域的溫度可能從其期望溫度漂移，從而需要hvac單元130再次被開啟。這導(dǎo)致hvac單元130被重復(fù)開啟和關(guān)閉的可能性，這是不期望的。

盡管如此，可能的是，來自恒溫器110的這個關(guān)指示符表示用戶關(guān)閉hvac單元130的真實(shí)期望。為了減少不合需要地關(guān)閉hvac單元130的可能性，在保留用戶指示hvac單元130關(guān)閉的能力的同時(shí)，hvac接口120在響應(yīng)于來自恒溫器110的關(guān)指示符使hvac單元130關(guān)機(jī)之前執(zhí)行保溫操作365和搜索設(shè)置點(diǎn)操作720。

hvac單元130在第二制冷操作或第二制熱操作中被關(guān)閉465而不是開始進(jìn)行保溫操作365的原因是，在這兩個操作期間接收的關(guān)指示符可能實(shí)際上是在延長時(shí)間段內(nèi)的關(guān)閉hvac單元130的指令。如果僅減小對制熱或制冷的需要，即使是大量減小，恒溫器110也將更有可能啟用第一級制冷信號或第二級制冷信號，而不是關(guān)指示符。

圖解例示說明

圖9是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)減小hvac單元130的當(dāng)前能力百分比的第一制冷操作230或第二制冷操作240的各方面的示圖。如圖9所示，示圖900是室溫對時(shí)間的圖，并且包括指示期望溫度變化速率的線910。該線910的斜率表示期望室溫變化速率(dt)。期望室溫變化速率乘以-1指示期望房間制冷變化速率(期望的dtc)。該期望房間制冷變化速率(期望的dtc)可以用作第一或第二制冷閾值(tc1或tc2)，取決于示圖900是表示第一制冷操作230還是表示第二制冷操作240。

示圖900還包括多個以前的溫度測量920和當(dāng)前溫度測量930。最佳擬合線940可以基于這些溫度測量920、930來確定。該線940表示正被制冷的區(qū)域中的實(shí)際溫度變化速率。該線940的斜率表示實(shí)際室溫變化速率(dt)。實(shí)際室溫變化速率乘以-1指示實(shí)際房間制冷變化速率(dtc)。

在所公開的實(shí)施例中提供了一個當(dāng)前溫度測量930和三個以前的溫度測量920。這僅僅是作為例子。替代實(shí)施例可以使用更多的或更少的以前的溫度測量920。

在圖9中可以看出，實(shí)際室溫變化速率線940的斜率的大小大于期望溫度變化速率線910的斜率的大小。這對應(yīng)于計(jì)算出的房間制冷變化速率(dtc)大于第一或第二制冷閾值(tc1或tc2)。如圖3和圖4所示，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，將按對應(yīng)的制冷增量降低當(dāng)前能力百分比，直到低至最小0％。

換句話說，當(dāng)實(shí)際房間制冷變化速率大于期望制冷變化速率時(shí)，hvac接口120將降低hvac單元130的當(dāng)前能力百分比，使它減小提供給區(qū)域的制冷量。這繼而將使實(shí)際房間制冷變化速率減小，從而使它更接近于期望房間制冷變化速率。

圖10是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)增大hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一或第二制冷操作的各方面的示圖。如圖10所示，示圖1000是室溫對時(shí)間的圖，并且包括指示期望溫度變化速率的線910。如以上所指出的，該線910的斜率乘以-1指示期望房間制冷變化速率(期望的dtc)，該期望房間制冷變化速率可以用作第一或第二制冷閾值(tc1或tc2)，取決于示圖1000是表示第一制冷操作230還是表示第二制冷操作240。

示圖1000還包括多個以前的溫度測量1020和當(dāng)前溫度測量1030。最佳擬合線1040可以基于這些溫度測量1020、1030來確定。該線1040表示要被制冷的區(qū)域中的實(shí)際溫度變化速率。該線1040的斜率表示實(shí)際室溫變化速率(dt)。實(shí)際室溫變化速率乘以-1指示實(shí)際房間制冷變化速率(dtc)。

在所公開的實(shí)施例中提供了一個當(dāng)前溫度測量1030和三個以前的溫度測量1020。這僅僅是作為例子。替代實(shí)施例可以使用更多的或更少的以前的溫度測量1020。

在圖10中可以看出，實(shí)際室溫變化速率線1040的斜率的大小小于期望溫度變化速率線1010的斜率的大小。這對應(yīng)于計(jì)算出的房間制冷變化速率(dtc)小于第一或第二制冷閾值(tc1或tc2)。如圖3和圖4所示，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，將按對應(yīng)的制冷增量提高當(dāng)前能力百分比，直到高達(dá)最大100％。

換句話說，當(dāng)實(shí)際房間制冷變化速率小于期望制冷變化速率時(shí)，hvac接口120將提高h(yuǎn)vac單元130的當(dāng)前能力百分比，使它增大提供給區(qū)域的制冷量。這繼而將使實(shí)際房間制冷變化速率增大，從而使它更接近于期望房間制冷變化速率。

圖11是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)保持hvac單元130的當(dāng)前能力百分比的第一制冷操作230或第二制冷操作240的各方面的示圖。如圖11所示，示圖1100是室溫對時(shí)間的圖，并且包括指示期望溫度變化速率的線910。如以上所指出的，該線910的斜率乘以-1指示期望房間制冷變化速率(期望的dtc)，該期望房間制冷變化速率可以用作第一或第二制冷閾值(tc1或tc2)，取決于示圖1100是表示第一制冷操作230還是表示第二制冷操作240。

示圖1100還包括多個以前的溫度測量1120和當(dāng)前溫度測量1130。最佳擬合線1140可以基于這些溫度測量1120、1130來確定。該線1140表示將被制冷的區(qū)域中的實(shí)際溫度變化速率。該線1140的斜率表示實(shí)際室溫變化速率(dt)。實(shí)際室溫變化速率乘以-1指示實(shí)際房間制冷變化速率(dtc)。

在所公開的實(shí)施例中提供了一個當(dāng)前溫度測量1130和三個以前的溫度測量1120。這僅僅是作為例子。替代實(shí)施例可以使用更多的或更少的以前的溫度測量1120。

在圖11中可以看出，實(shí)際室溫變化速率線1040的斜率的大小等于期望溫度變化速率線1010的斜率的大小。這對應(yīng)于計(jì)算出的房間制冷變化速率(dtc)等于第一或第二制冷閾值(tc1或tc2)。如圖3和圖4所示，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，將保持當(dāng)前能力百分比。

換句話說，當(dāng)實(shí)際房間制冷變化速率等于期望制冷變化速率時(shí)，hvac接口120將保持hvac單元130的當(dāng)前能力百分比。因?yàn)閔vac單元130正在以期望速率對區(qū)域進(jìn)行制冷，所以不需要改變hvac單元130的當(dāng)前能力百分比。

圖12是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)減小hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一制熱操作250或第二制熱操作260的各方面的示圖。如圖12所示，示圖1200是室溫對時(shí)間的圖，并且包括被提供用來指示期望溫度變化速率的線1210。該線1210的斜率表示期望室溫變化速率(dt)和期望房間制熱變化速率(期望的dth)。該期望房間制熱變化速率(期望的dth)可以用作第一或第二制熱閾值(th1或th2)，取決于示圖1200是表示第一制熱操作250還是表示第二制熱操作260。

示圖1200還包括多個以前的溫度測量1220和當(dāng)前溫度測量1230。最佳擬合線1240可以基于這些溫度測量1220、1230來確定。該線1240表示將被制熱的區(qū)域中的實(shí)際溫度變化速率。該線140的斜率表示實(shí)際室溫變化速率(dt)和實(shí)際房間制熱變化速率(dth)。

在所公開的實(shí)施例中提供了一個當(dāng)前溫度測量1230和三個以前的溫度測量1220。這僅僅是作為例子。替代實(shí)施例可以使用更多的或更少的以前的溫度測量1220。

在圖12中可以看出，實(shí)際房間制熱變化速率線1240的斜率大于期望制熱變化速率線910的斜率。這對應(yīng)于計(jì)算出的房間制熱變化速率(dth)大于第一或第二制熱閾值(th1或th2)。如圖5和圖6所示，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，將按對應(yīng)的制熱增量降低hvac單元130的當(dāng)前能力百分比，直到低至最小0％。

換句話說，當(dāng)實(shí)際房間制熱變化速率大于期望房間制熱變化速率時(shí)，hvac接口120將降低hvac單元130的當(dāng)前能力百分比，使它減小提供給區(qū)域的制熱量。這繼而將使實(shí)際房間制熱變化速率減小，從而使它更接近于期望房間制熱變化速率。

圖13是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)增大hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一制熱操作250或第二制熱操作260的各方面的示圖。如圖13所示，示圖1300是室溫對時(shí)間的圖，并且包括指示期望溫度變化速率的線1210。如以上所指出的，該線1210的斜率指示期望房間制熱變化速率(期望的dtc)，該期望房間制熱變化速率可以用作第一或第二制熱閾值(th1或th2)，取決于示圖1300是表示第一制熱操作250還是表示第二制熱操作260。

示圖1300還包括多個以前的溫度測量1320和當(dāng)前溫度測量1330。最佳擬合線1340可以基于這些溫度測量1320、1330來確定。該線1340表示將被制熱的區(qū)域中的實(shí)際溫度變化速率。該線1340的斜率表示實(shí)際室溫變化速率(dt)和實(shí)際房間制熱變化速率(dth)。

在所公開的實(shí)施例中提供了一個當(dāng)前溫度測量1330和三個以前的溫度測量1020。這僅僅是作為例子。替代實(shí)施例可以使用更多的或更少的以前的溫度測量1320。

在圖13中可以看出，實(shí)際房間制熱變化速率線1340的斜率小于期望房間制熱變化速率線1310的斜率。這對應(yīng)于計(jì)算出的房間制熱變化速率(dth)小于第一或第二制熱閾值(th1或th2)。如圖5和圖6所示，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，將按對應(yīng)的制熱增量提高當(dāng)前能力百分比，直到高達(dá)最大100％。

換句話說，當(dāng)實(shí)際房間制熱變化速率小于期望房間制熱變化速率時(shí)，hvac接口120將提高h(yuǎn)vac單元130的當(dāng)前能力百分比，使它增大提供給區(qū)域的制熱量。這繼而將使實(shí)際房間制熱變化速率增大，從而使它更接近于期望房間制熱變化速率。

圖14是示出根據(jù)所公開的實(shí)施例的其中應(yīng)保持hvac單元130的當(dāng)前能力百分比的第一制熱操作250或第二制熱操作260的各方面的示圖。如圖14所示，示圖1400是室溫對時(shí)間的圖，并且包括指示期望溫度變化速率的線1210。如以上所指出的，該線1210的斜率指示期望房間制熱變化速率(期望的dth)，該期望房間制熱變化速率可以用作第一或第二制熱閾值(th1或th2)，取決于示圖1400是表示第一制熱操作250還是表示第二制熱操作260。

示圖1400還包括多個以前的溫度測量1420和當(dāng)前溫度測量1430。最佳擬合線1440可以基于這些溫度測量1420、1430來確定。該線1440表示將被制熱的區(qū)域中的實(shí)際溫度變化速率。該線1440的斜率表示實(shí)際室溫變化速率(dt)和實(shí)際房間制熱變化速率(dth)。

在所公開的實(shí)施例中提供了一個當(dāng)前溫度測量1430和三個以前的溫度測量1420。這僅僅是作為例子。替代實(shí)施例可以使用更多的或更少的以前的溫度測量1420。

在圖14中可以看出，實(shí)際房間制熱變化速率線1440的斜率的大小等于期望房間制熱變化速率線1210的斜率。這對應(yīng)于計(jì)算出的房間制熱變化速率(dth)等于第一或第二制熱閾值(th1或th2)。如圖5和圖6所示，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，將保持當(dāng)前能力百分比。

換句話說，當(dāng)實(shí)際房間制熱變化速率等于期望房間制熱變化速率時(shí)，hvac接口120將保持hvac單元130的當(dāng)前能力百分比。因?yàn)閔vac單元130正在以期望速率對區(qū)域進(jìn)行制熱，所以不需要改變hvac單元130的當(dāng)前能力百分比。

替代實(shí)施例

圖15是根據(jù)所公開的替代實(shí)施例的圖2的第一制冷操作230的流程圖。具體地說，圖15示出了利用多個制冷閾值tc1u和tc1l的第一制冷操作230。

第一制冷操作230的這個實(shí)施例類似于圖3的第一制冷操作230。類似的要素如以上所公開的那樣操作。為了簡化本公開，將不再次描述這些要素。

如圖15所示，一旦房間制冷變化速率(dtc)已經(jīng)被計(jì)算出，hvac接口120就例如使用比較器150將房間制冷變化速率(dtc)與第一制冷上閾值(tc1u)和第一制冷下閾值(tc1l)進(jìn)行比較(1570)。第一制冷上閾值(tc1u)和第一制冷下閾值(tc1l)定義用于第一制冷操作230的房間制冷變化速率的期望范圍。它們可以顯現(xiàn)為其斜率框出制冷速率的期望范圍的兩條線(被乘以-1以提供用于增大的制冷的正值)。通過將房間制冷變化速率(dtc)與第一制冷上閾值(tc1u)和第一制冷下閾值(tc1l)進(jìn)行比較，hvac接口120可以確定hvac單元是以比期望慢、比期望快還是準(zhǔn)確地以期望的方式對區(qū)域進(jìn)行制冷。

如果房間制冷變化速率(dtc)在第一制冷上閾值(tc1u)和第一制冷下閾值(tc1l)(包括第一制冷上閾值和第一制冷下閾值)之間(即，tc1l≤dtc≤tc1u)，則房間制冷變化速率(dtc)準(zhǔn)確地在期望范圍內(nèi)。這意味著hvac單元130正在精確地以可接受的能力進(jìn)行操作。在這種情況下，hvac接口120什么也不做，而是返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(310)。在一些實(shí)施例中，hvac接口120可以使該檢查延遲一延遲時(shí)間(例如，0-90秒)。

如果房間制冷變化速率(dtc)大于第一制冷上閾值(tc1u)(即，dtc>tc1u)，則房間制冷變化速率(dtc)高于期望值。這意味著hvac單元130正在以比期望高的能力進(jìn)行操作并且正在太快地對區(qū)域進(jìn)行制冷。在這種情況下，hvac接口120按第一制冷增量降低當(dāng)前能力百分比(375)，直到低至最小0％，然后(在一些實(shí)施例中，在延遲時(shí)間之后)返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(310)。

通過按第一制冷增量減小當(dāng)前能力百分比(375)，hvac接口120使hvac單元130不太快地對區(qū)域進(jìn)行制冷，并且使房間制冷變化速率(dtc)移動得更靠近其期望值。

如果房間制冷變化速率(dtc)小于第一制冷下閾值(tc1l)(即，dtc<tc1l)，則房間制冷變化速率(dtc)低于期望值。這意味著hvac單元130正在以比期望低的能力進(jìn)行操作并且正在太慢地對區(qū)域進(jìn)行制冷。在這種情況下，hvac接口120按第二制冷增量提高當(dāng)前能力百分比(380)，直到高達(dá)最大100％，然后(在一些實(shí)施例中，在延遲時(shí)間之后)返回以再次檢查哪個分級信號被恒溫器110啟用(310)。

通過按第二制冷增量增大當(dāng)前能力百分比(380)，hvac接口120使hvac單元130更快速地對區(qū)域進(jìn)行制冷，并且使房間制冷變化速率(dtc)移動得更靠近其期望值。

通過在第一制冷操作期間對當(dāng)前能力百分比執(zhí)行這些調(diào)整，hvac接口120可以更好地且更高效率地保持區(qū)域中的期望溫度，盡管事實(shí)上hvac接口120僅接收單個開/關(guān)第一級制冷信號而沒有任何粒度。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，多個閾值的使用可以擴(kuò)展到第二制冷操作240以及第一制熱操作250和第二制熱操作260。

圖16是示出根據(jù)所公開的替代實(shí)施例的其中應(yīng)減小hvac單元的當(dāng)前能力百分比的第一制冷操作230或第二制冷操作240的各方面的示圖。如圖16所示，示圖1600是室溫對時(shí)間的圖，并且包括被提供用來指示期望溫度變化范圍的線1610和1615。線1610和1615的斜率框出室溫變化速率(dt)的期望范圍。期望室溫變化速率乘以-1指示期望房間制冷變化速率(期望的dtc)。用于這兩條線1610和1615的這個期望房間制冷變化速率(期望的dtc)可以用作第一制冷上閾值和第一制冷下閾值或第二制冷上閾值和第二制冷下閾值(tc1u和tc1l或tc2u和tc2l)，取決于示圖1600是表示第一制冷操作230還是表示第二制冷操作240。

示圖1600還包括多個以前的溫度測量1620和當(dāng)前溫度測量1630。最佳擬合線1640可以基于這些溫度測量1620、1630來確定。該線1640表示區(qū)域中的實(shí)際溫度變化速率。該線1640的斜率表示實(shí)際室溫變化速率(dt)。實(shí)際室溫變化速率乘以-1指示實(shí)際房間制冷變化速率(dtc)。在該確定中，線1610、1615和1640全都在存儲的最早的溫度測量1620處相交。

在所公開的實(shí)施例中提供了一個當(dāng)前溫度測量1630和三個以前的溫度測量1620。這僅僅是作為例子。替代實(shí)施例可以使用更多的或更少的以前的溫度測量1620。

在圖16中可以看出，實(shí)際室溫變化速率線1640的斜率的大小大于期望溫度變化速率線1610和1615兩者中任一個的斜率的大小。結(jié)果，它位于由這兩條線1610和1615限定的區(qū)域的外部。這對應(yīng)于計(jì)算出的房間制冷變化速率(dtc)大于第一或第二上閾值(tc1u或tc2u)。如圖15所示，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，將按對應(yīng)的制冷增量降低當(dāng)前能力百分比，直到低至最小0％。

換句話說，當(dāng)實(shí)際房間制冷變化速率大于期望制冷變化速率范圍時(shí)，hvac接口120將降低hvac單元130的當(dāng)前能力百分比，使它減小提供的制冷量。這繼而將使實(shí)際房間制冷變化速率減小，從而使它更接近于期望房間制冷變化速率范圍。

圖17是示出根據(jù)所公開的替代實(shí)施例的其中應(yīng)增大hvac單元130的當(dāng)前能力百分比的第一制冷操作230或第二制冷操作240的各方面的示圖。如圖17所示，示圖1700是室溫對時(shí)間的圖，并且包括限定將被制冷的區(qū)域的溫度變化速率的期望范圍的線1610和1615。如以上所指出的，這些線1610和1615的斜率被乘以-1以指示期望房間制冷變化速率(期望的dtc)，該期望房間制冷變化速率可以用作第一制冷上閾值和第一制冷下閾值或第二制冷上閾值和第二制冷下閾值(tc1u和tc1l或tc2u和tc2l)，取決于示圖1700是表示第一制冷操作230還是表示第二制冷操作240。

示圖1700還包括多個以前的溫度測量1720和當(dāng)前溫度測量1730。最佳擬合線1740可以基于這些溫度測量1720、1730來確定。該線1740表示區(qū)域中的實(shí)際溫度變化速率。該線1740的斜率表示實(shí)際室溫變化速率(dt)。實(shí)際室溫變化速率乘以-1指示實(shí)際房間制冷變化速率(dtc)。

在所公開的實(shí)施例中提供了一個當(dāng)前溫度測量1730和三個以前的溫度測量1720。這僅僅是作為例子。替代實(shí)施例可以使用更多的或更少的以前的溫度測量1720。

在圖17中可以看出，實(shí)際室溫變化速率線1740的斜率的大小小于由期望溫度變化速率線1610和1615的斜率的大小限定的期望范圍。這對應(yīng)于計(jì)算出的房間制冷變化速率(dtc)小于第一制冷下閾值或第二制冷下閾值(tc1l或tc2l)。如圖15所示，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，將增大當(dāng)前能力百分比。

換句話說，當(dāng)實(shí)際房間制冷變化速率小于期望制冷變化速率范圍時(shí)，hvac接口120將增大hvac單元130的當(dāng)前能力百分比，使它增大提供的制冷量。這繼而將使實(shí)際房間制冷變化速率增大，從而使它更接近于期望房間制冷變化速率范圍。

圖18是示出根據(jù)所公開的替代實(shí)施例的其中應(yīng)保持hvac單元130的當(dāng)前能力百分比的第一制冷操作230或第二制冷操作240的各方面的示圖。如圖18所示，示圖1800是室溫對時(shí)間的圖，并且包括限定將被制冷的區(qū)域的溫度變化速率的期望范圍的線1610和1615。如以上所指出的，這些線1610和1615的斜率被乘以-1以指示期望房間制冷變化速率(期望的dtc)，該期望房間制冷變化速率可以用作第一制冷上閾值和第一制冷下閾值或第二制冷上閾值和第二制冷下閾值(tc1u和tc1l或tc2u和tc2l)，取決于示圖1800是表示第一制冷操作230還是表示第二制冷操作240。

示圖1800還包括多個以前的溫度測量1820和當(dāng)前溫度測量1830。最佳擬合線1740可以基于這些溫度測量1820、1830來確定。該線1840表示區(qū)域中的實(shí)際溫度變化速率。該線1840的斜率表示實(shí)際室溫變化速率(dt)。實(shí)際室溫變化速率乘以-1指示實(shí)際房間制冷變化速率(dtc)。

在所公開的實(shí)施例中提供了一個當(dāng)前溫度測量1830和三個以前的溫度測量1820。這僅僅是作為例子。替代實(shí)施例可以使用更多的或更少的以前的溫度測量1820。

在圖18中可以看出，實(shí)際室溫變化速率線1840的斜率的大小在由期望溫度變化速率線1610和1615的斜率的大小限定的期望范圍內(nèi)。這對應(yīng)于計(jì)算出的房間制冷變化速率(dtc)在第一制冷上閾值和第一制冷下閾值或第二制冷上閾值和第二制冷下閾值(tc1u和tc1l或tc2u和tc2l)之間。如圖15所示，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，將保持當(dāng)前能力百分比。

換句話說，當(dāng)實(shí)際房間制冷變化速率在期望制冷變化速率范圍內(nèi)時(shí)，hvac接口120將保持hvac單元130的當(dāng)前能力百分比。因?yàn)閔vac單元130正在期望速率范圍內(nèi)對區(qū)域進(jìn)行制冷，所以不需要改變hvac單元130的當(dāng)前能力百分比。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，這些示圖能夠以與圖10和圖12-14所示的那些示圖類似的方式進(jìn)行擴(kuò)展以例示說明制熱操作中的多個閾值的使用。

總結(jié)

盡管以上例子中公開了兩級制冷和兩級制熱，但是這僅僅是作為例子。替代實(shí)施例可以利用單級制冷、單級制熱或多于兩級的制熱和/或制冷。

本公開意圖解釋如何利用和使用根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，而不是限制其真實(shí)的、意圖的和公平的范圍和精神。前面的描述并非意圖是窮舉的或者使本發(fā)明限于所公開的精確形式。鑒于以上教導(dǎo)，修改或變化是可能的。選擇和描述(一個或多個)實(shí)施例是為了提供本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用的最佳例示說明，并使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠在各種實(shí)施例中以適合于所設(shè)想的特定用途的各種修改利用本發(fā)明。所有這樣的修改和變化都在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書(在本申請專利權(quán)待決期間可能被修改)及其所有等同形式(當(dāng)根據(jù)它們被公平地、合法地且公正地給予的廣度進(jìn)行解釋時(shí))確定。上述各種電路可以根據(jù)實(shí)現(xiàn)的期望在分立的電路或集成電路內(nèi)實(shí)現(xiàn)。