變頻空調(diào)室外機(jī)及其整機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于制冷設(shè)備檢測控制領(lǐng)域，尤其涉及一種變頻空調(diào)室外機(jī)及其整機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)和方法。本發(fā)明實(shí)施例提供的變頻空調(diào)室外機(jī)及其整機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)和方法，在硬件上僅需增加若干個(gè)用于檢測Ubd的分壓電阻，便可利用變頻空調(diào)現(xiàn)有的有源或部分有源PFC（功率因數(shù)補(bǔ)償）電路中的采樣電阻及室內(nèi)、室外機(jī)電控板上的MCU，實(shí)現(xiàn)變頻空調(diào)整機(jī)消耗功率及室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)各自消耗功率的檢測，成本低并且精度較高，能夠有效解決現(xiàn)有空調(diào)器消耗功率檢測系統(tǒng)及方法中存在的成本過高或者精度不夠的問題。
【專利說明】變頻空調(diào)室外機(jī)及其整機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于制冷設(shè)備檢測控制領(lǐng)域，尤其涉及一種變頻空調(diào)室外機(jī)及其整機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對能源問題重視程度的日益提高，家用電器在節(jié)能方面的要求也越來越高?？照{(diào)作為耗電量較大的家用電器，其消耗功率尤其受到用戶的關(guān)注。為此，不少空調(diào)廠家將消耗功率作為調(diào)節(jié)整機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)，或?qū)⑾墓β逝c用電量輸出到空調(diào)的顯示屏上以便于用戶監(jiān)控。
[0003]現(xiàn)有空調(diào)生產(chǎn)廠家提出了一種根據(jù)測得消耗功率對空調(diào)用電量進(jìn)行控制的用電量控制裝置，該裝置就包含了對消耗功率的檢測模塊；另有一種帶電量顯示的空調(diào)器，該空調(diào)器在電源輸入處增加了功率檢測的模塊，并把測得的功率與用電量輸出到空調(diào)器的顯示屏上。該方法能準(zhǔn)確地測量出空調(diào)器整機(jī)的消耗功率，但增加了額外的功率檢測模塊，大大增加了整機(jī)的成本。
[0004]還有一種能顯示消耗功率與用電量的空調(diào)器，該空調(diào)器通過電壓互感器與電流互感器測量出電源電壓與整機(jī)的消耗電流，并據(jù)此通過室內(nèi)機(jī)的MCU計(jì)算出整機(jī)消耗功率與用電量。其功率計(jì)算方式與功率因數(shù)有關(guān)，但用電壓互感器和電流互感器測得的電壓值與電流值難以對功率因數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，因此其消耗功率的計(jì)算精度將受到很大影響。此外，由于增加了電壓互感器與電流互感器，整機(jī)成本也要增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種變頻空調(diào)室外機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)，其檢測成本低并且精度較高，能夠解決上述現(xiàn)有檢測系統(tǒng)及方法中存在的成本過高或者精度不夠的問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0007]一種變頻空調(diào)室外機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)，與交流電源的整流橋直流側(cè)輸出端相連，其特征在于，所述室外機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)包括:
[0008]連接在所述整流橋第一直流側(cè)輸出端與地之間，用于檢測所述整流橋直流側(cè)輸出端電流值的無感電阻Rl ；
[0009]串聯(lián)在所述整流橋第二直流側(cè)輸出端與地之間，用于檢測所述整流橋直流側(cè)輸出端電壓值的分壓電阻R2和分壓電阻R3 ；
[0010]分別連接在所述無感電阻Rl與整流橋第一直流側(cè)輸出端共接的一端以及所述分壓電阻R2和分壓電阻R3共接的一端，用于獲取所述整流橋直流側(cè)輸出端電流值和電壓值、通過計(jì)算確定所述室外機(jī)消耗功率的室外機(jī)電控板MCU。
[0011]本發(fā)明的目的還在于提供一種變頻空調(diào)整機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括了上述室外機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)，具體為:[0012]一種變頻空調(diào)消耗功率的自檢系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻空調(diào)消耗功率的自檢系統(tǒng)包括:
[0013]連接在所述整流橋第一直流側(cè)輸出端與地之間，用于檢測所述整流橋直流側(cè)輸出端電流值的無感電阻Rl ；
[0014]串聯(lián)在所述整流橋第二直流側(cè)輸出端與地之間，用于檢測所述整流橋直流側(cè)輸出端電壓值的分壓電阻R2和分壓電阻R3 ；
[0015]分別連接在所述無感電阻Rl與整流橋第一直流側(cè)輸出端共接的一端、以及所述分壓電阻R2和分壓電阻R3共接的一端，用于獲取所述整流橋直流側(cè)輸出端電流值和電壓值、通過計(jì)算確定交流電源的電壓有效值及所述室外機(jī)消耗功率，并通過串行通信方式將室外機(jī)消耗功率及交流電源的電壓有效值傳遞給室內(nèi)機(jī)的室外機(jī)電控板MCU ；
[0016]接收所述室外機(jī)電控板MCU傳遞的數(shù)據(jù)，結(jié)合所述變頻空調(diào)的工作模式，根據(jù)預(yù)設(shè)的室內(nèi)機(jī)消耗功率的映射關(guān)系確定所述室內(nèi)機(jī)消耗功率，并計(jì)算所述變頻空調(diào)消耗功率的室內(nèi)機(jī)電控板MCU。
[0017]本發(fā)明的目的也在于提供一種基于上述變頻空調(diào)整機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)的檢測方法，具體包括如下步驟:
[0018]室外機(jī)電控板MCU檢測所述無感電阻Rl上的電壓降，通過計(jì)算獲取所述整流橋直流側(cè)輸出端的電流值(Ibd);
[0019]室外機(jī)電控板MCU檢測所述分壓電阻R3上的電壓降，通過計(jì)算獲取所述整流橋直流側(cè)輸出端的電壓值(Ubd);
[0020]室外機(jī)電控板MCU根據(jù)預(yù)設(shè)關(guān)系式計(jì)算得到室外機(jī)的消耗功率(Pratdra)以及交流電壓有效值(Uniis)并傳遞給室內(nèi)機(jī)電控板MCU ；
[0021]室內(nèi)機(jī)電控板MCU接收所述室外機(jī)電控板MCU傳遞的數(shù)據(jù)，結(jié)合所述變頻空調(diào)的工作模式，根據(jù)預(yù)設(shè)的室內(nèi)機(jī)消耗功率的映射關(guān)系確定所述室內(nèi)機(jī)消耗功率(Pindoor)，并計(jì)算出所述變頻空調(diào)消耗功率(Pwhole)。
[0022]本發(fā)明提供的一種變頻空調(diào)消耗功率的自檢系統(tǒng)、方法及其室外機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)，檢測成本低并且精度較高，能夠解決現(xiàn)有空調(diào)器消耗功率檢測系統(tǒng)及方法中存在的成本過高或者精度不夠的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的變頻空調(diào)室外機(jī)消耗功率自檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0024]圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的變頻空調(diào)整機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0025]圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的基于第二實(shí)施例提供的變頻空調(diào)消耗功率自檢系統(tǒng)的檢測方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]本發(fā)明提供的一種變頻空調(diào)消耗功率的自檢系統(tǒng)、方法及其室外機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)，檢測成本低并且精度較高，能夠解決現(xiàn)有空調(diào)器消耗功率檢測系統(tǒng)及方法中存在的成本過高或者精度不夠的問題。
[0028]實(shí)施例一:
[0029]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的變頻空調(diào)室外機(jī)消耗功率自檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖；為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分，如圖所示:
[0030]一種變頻空調(diào)室外機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)，與交流電源AC的整流橋直流側(cè)輸出端相連，并且與其他變頻相關(guān)電路相接，包括:
[0031]連接在整流橋第一直流側(cè)輸出端與地之間，用于檢測整流橋直流側(cè)輸出端電流值Ibd的無感電阻Rl ；
[0032]串聯(lián)在整流橋第二直流側(cè)輸出端與地之間，用于檢測整流橋直流側(cè)輸出端電壓值Ubd的分壓電阻R2和分壓電阻R3 ；
[0033]分別連接在無感電阻Rl與整流橋第一直流側(cè)輸出端共接的一端以及分壓電阻R2和分壓電阻R3共接的一端，用于獲取整流橋直流側(cè)輸出端電流值Ibd和電壓值Ubd、通過計(jì)算確定室外機(jī)消耗功率P?！氖彝鈾C(jī)電控板MCU。
[0034]本第一實(shí)施例提供的變頻空調(diào)室外機(jī)消耗功率自檢系統(tǒng)，能夠用室外機(jī)電控板MCU檢測出以下兩個(gè)物理量:一個(gè)是整流橋直流側(cè)輸出端的電壓值Ubd ;另一個(gè)是流經(jīng)整流橋輸出端的電流值Ibd。其中，Ubd可通過MCU檢測連接到整流橋輸出端與參考地之間若干個(gè)串聯(lián)分壓電阻上的電壓值，并進(jìn)行計(jì)算確定，作為優(yōu)選實(shí)施例，在這里僅選用兩個(gè)分壓電阻R2和R3 ;而Ibd可通過MCU檢測連接參考地與整流橋直流側(cè)輸出端之間無感電阻Rl的電壓降，并進(jìn)行計(jì)算確定。
[0035]另一方面，此處的無感電阻Rl相當(dāng)于變頻空調(diào)室外機(jī)有源或部分有源PFC (功率因數(shù)補(bǔ)償)電路中的采樣電阻，一般的變頻空調(diào)都含有該部件，因此，對于Ibd的檢測在一般情況下無需增加新的硬件。
[0036]綜上所述可知，本第一實(shí)施例提供的變頻空調(diào)室外機(jī)消耗功率自檢系統(tǒng)在硬件上僅需增加若干個(gè)用于檢測Ubd的分壓電阻，作為優(yōu)選，也只需要增加相應(yīng)的阻容濾波電路來實(shí)現(xiàn)，成本較低。MCU測得Ubd與Ibd之后，可通過乘法計(jì)算公式確定出室外機(jī)的消耗功率
P
1 outdoor°
[0037]此外，作為附加功能，室外機(jī)電控板MCU還可根據(jù)獲取的整流橋直流側(cè)輸出端的電壓值Ubd計(jì)算出交流電源的電壓有效值Unns，并通過串行通信方式將室外機(jī)消耗功率Poutdoor及交流電源的電壓有效值Urnis傳遞給室內(nèi)機(jī)電控板的MCU。
[0038]實(shí)施例二:
[0039]圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的變頻空調(diào)整機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖；為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。
[0040]本實(shí)施例提供的變頻空調(diào)消耗功率的自檢系統(tǒng)包括第一實(shí)施例提供的室外機(jī)消耗功率自檢系統(tǒng)，即無感電阻R1、分壓電阻R2、分壓電阻R3和室外機(jī)電控板MCU，還包括一個(gè)與室外機(jī)電控板MCU進(jìn)行串行通信的室內(nèi)機(jī)電控板MCU ；
[0041]其中，無感電阻Rl連接在整流橋第一直流側(cè)輸出端與地之間，用于檢測整流橋直流側(cè)輸出端電流值Ibd ;分壓電阻R2和分壓電阻R3串聯(lián)在整流橋第二直流側(cè)輸出端與地之間，用于檢測整流橋直流側(cè)輸出端電壓值Ubd，室外機(jī)電控板MCU的兩個(gè)輸入端分別接無感電阻Ri與整流橋第一直流側(cè)輸出端共接的一端以及分壓電阻R2和分壓電阻R3共接的一端，用于獲取所述整流橋直流側(cè)輸出端電流值Ibd和電壓值Ubd，通過計(jì)算確定交流電源的電壓有效值Urnis及室外機(jī)消耗功率P。—，通過計(jì)算確定交流電源的電壓有效值及所述室外機(jī)消耗功率，并通過串行通信方式將交流電壓有效值Urms及室外機(jī)消耗功率P?！獋鬟f給室內(nèi)機(jī)；室內(nèi)機(jī)電控板MCU接收室外機(jī)電控板MCU傳遞的上述數(shù)據(jù)，結(jié)合變頻空調(diào)的實(shí)時(shí)工作模式，根據(jù)預(yù)設(shè)的室內(nèi)機(jī)消耗功率的映射關(guān)系確定室內(nèi)機(jī)消耗功率Pind.，并計(jì)算出變頻空調(diào)整機(jī)消耗功率Pwh&。變頻空調(diào)整機(jī)消耗功率Pwh-可表示為:
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種變頻空調(diào)室外機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)，與交流電源的整流橋直流側(cè)輸出端相連，其特征在于，所述室外機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)包括: 連接在所述整流橋第一直流側(cè)輸出端與地之間，用于檢測所述整流橋直流側(cè)輸出端電流值的無感電阻Rl ； 串聯(lián)在所述整流橋第二直流側(cè)輸出端與地之間，用于檢測所述整流橋直流側(cè)輸出端電壓值的分壓電阻R2和分壓電阻R3 ； 分別連接在所述無感電阻Rl與整流橋第一直流側(cè)輸出端共接的一端以及所述分壓電阻R2和分壓電阻R3共接的一端，用于獲取所述整流橋直流側(cè)輸出端電流值和電壓值、通過計(jì)算確定所述室外機(jī)消耗功率的室外機(jī)電控板MCU。
2.如權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)室外機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)，其特征在于，所述無感電阻Rl為所述變頻空調(diào)室外機(jī)有源或部分有源PFC電路中的電流采樣電阻。
3.如權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)室外機(jī)消耗功率的自檢系統(tǒng)，其特征在于，所述室外機(jī)電控板MCU還可根據(jù)獲取的所述整流橋直流側(cè)輸出端的電壓值計(jì)算出交流電源的電壓有效值，并通過串行通信方式將室外機(jī)消耗功率及交流電源的電壓有效值傳遞給室內(nèi)機(jī)電控板的MCU。
4.一種變頻空調(diào)消耗功率的自檢系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻空調(diào)消耗功率的自檢系統(tǒng)包括: 連接在所述整流橋第一直流側(cè)輸出端與地之間，用于檢測所述整流橋直流側(cè)輸出端電流值的無感電阻Rl ； 串聯(lián)在所述整流橋第二直流側(cè) 輸出端與地之間，用于檢測所述整流橋直流側(cè)輸出端電壓值的分壓電阻R2和分壓電阻R3 ； 分別連接在所述無感電阻Rl與整流橋第一直流側(cè)輸出端共接的一端、以及所述分壓電阻R2和分壓電阻R3共接的一端，用于獲取所述整流橋直流側(cè)輸出端電流值和電壓值、通過計(jì)算確定交流電源的電壓有效值及所述室外機(jī)消耗功率，并通過串行通信方式將室外機(jī)消耗功率及交流電源的電壓有效值傳遞給室內(nèi)機(jī)的室外機(jī)電控板MCU ； 接收所述室外機(jī)電控板MCU傳遞的數(shù)據(jù)，結(jié)合所述變頻空調(diào)的工作模式，根據(jù)預(yù)設(shè)的室內(nèi)機(jī)消耗功率的映射關(guān)系確定所述室內(nèi)機(jī)消耗功率，并計(jì)算所述變頻空調(diào)消耗功率的室內(nèi)機(jī)電控板MCU。
5.如權(quán)利要求4所述的變頻空調(diào)消耗功率的自檢系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻空調(diào)消耗功率的自檢系統(tǒng)還包括一個(gè)用于顯示所述變頻空調(diào)消耗功率的顯示裝置。
6.如權(quán)利要求4所述的變頻空調(diào)消耗功率的自檢系統(tǒng)，其特征在于，所述無感電阻Rl為所述變頻空調(diào)室外機(jī)有源或部分有源PFC電路中的電流采樣電阻。
7.一種基于權(quán)利要求4所述的變頻空調(diào)消耗功率自檢系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，所述方法包括: 室外機(jī)電控板MCU檢測所述無感電阻Rl上的電壓降，通過計(jì)算獲取所述整流橋直流側(cè)輸出端的電流值(Ibd)； 室外機(jī)電控板MCU檢測所述分壓電阻R3上的電壓降，通過計(jì)算獲取所述整流橋直流側(cè)輸出端的電壓值(Ubd)； 室外機(jī)電控板MCU根據(jù)預(yù)設(shè)關(guān)系式計(jì)算得到室外機(jī)的消耗功率(Poutdoor)以及交流電壓有效值(Urms)并傳遞給室內(nèi)機(jī)電控板MCU ； 室內(nèi)機(jī)電控板MCU接收所述室外機(jī)電控板MCU傳遞的數(shù)據(jù)，結(jié)合變頻空調(diào)的工作模式，根據(jù)預(yù)設(shè)的室內(nèi)機(jī)消耗功率的映射關(guān)系確定所述室內(nèi)機(jī)消耗功率(Pindoor)，并計(jì)算出所述變頻空調(diào)消耗功率(Pwho I e )。
8.如權(quán)利要求7所述的變頻空調(diào)消耗功率自檢系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，所述室外機(jī)電控板MCU根據(jù)預(yù)設(shè)關(guān)系式計(jì)算得到室外機(jī)的消耗功率(Poutdoor)以及交流電壓有效值(Urms)中的預(yù)設(shè)關(guān)系式具體為:
9.如權(quán)利要求7所述的變頻空調(diào)消耗功率自檢系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，所述室內(nèi)機(jī)電控板MCU根據(jù)預(yù)設(shè)的室內(nèi)機(jī)消耗功率的映射關(guān)系確定所述室內(nèi)機(jī)消耗功率(Pindoor)中的映射關(guān)系為:
P., =AU +B
. 1 indoor 11^rms 其中，Urms為室外機(jī)電控板MCU計(jì)算得出的交流電壓有效值，A、B為室內(nèi)機(jī)預(yù)設(shè)的不同工作模式下的功率計(jì)算因數(shù)。
【文檔編號】G01R21/06GK103675435SQ201210321631
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月3日
【發(fā)明者】張國柱 申請人:美的集團(tuán)股份有限公司