[发明专利]空调器的电能检测方法及电能检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种空调器的电能检测装置以及空调器的电能检测方法。

背景技术

随着能源价格的不断提高，空调的能耗越来越受到人们的关注，各空调厂家都在加强空调用电管理方面的研究。目前，市场上已有个别的空调产品带电能测量功能，主要是通过增加电表功能模块的方式来实现的。

现有技术中，有一种空调电能控制装置1000，如图1所示，其在空调上安装使用带表计量IC的模块即外置式电能模块，采样整机的电流、电压等信息，输出整机的实时功率等信息，并将信息发送给空调主控MCU，空调主控MCU通过接收、分析、响应这些信息，调整空调的运行参数，达到节能的目的。

但是，该技术存在以下缺点：

1、采用外置式电能模块需要专门的电表计量芯片和电源电路，成本较高；

2、外置式电能模块上一般有独立的RC阻容降压电源电路，该RC阻容降压电源电路的可靠性低；

3、外置式电能模块体积较大，设计时要保证足够的电气间隙，结构安装设计复杂，不利于装到空调器内，尤其是体积较小的分体机内。

并且，由于空调室内主控MCU一般都是采用隔离的开关电源，难以采集整机的电压和电流信号，而且室内主控MCU采用8位MCU控制，芯片的运算能力不够，无法有效地检测整机电量信息。

此外，目前电流检测的方法是：在采样电路中采用电流互感器，电流互感器的作用把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，二次电流接入电阻负载，把电流信号转换为电压信号。单片机AD采样引脚实时对该电压进行AD采样。由于电流互感器要承受空调最大运行时可达20A以上的电流，空调正常运行的电流也为A级。在通过一次电流较大的情况下，输出的二次电流电流较大，单片机AD采样引脚上的电压精度较高；但在通过一次电流较小的情况下(例如空调处于送风模式运行等)，输出的二次电流较小，单片机AD采样引脚上的电压变化较小，如果单片机在空调小电流运行时，通过此方式采样电流进行电量运算，结果往往误差较大。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种空调器的电能检测装置，只需在原空调电路上增加电压采样模块和电流采样模块就可以实现空调器的电能检测，大大降低了成本。

本发明的另一个目的在于提出一种空调器的电能检测方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种空调器的电能检测装置，包括：电压采样模块，用于对空调器的输入交流电进行采样以获取所述输入交流电的电压瞬时值；电流采样模块，用于对所述空调器的输入交流电进行采样以获取所述输入交流电的电流瞬时值；控制器模块，所述控制器模块与所述电压采样模块和电流采样模块相连，所述控制器模块根据所述输入交流电的电压瞬时值和所述输入交流电的电流瞬时值计算所述空调器在预设时间段内的电能信息；以及电源模块，用于将所述输入交流电转换为预设电压值的输出直流电，并通过所述输出直流电为所述电压采样模块、所述电流采样模块和所述控制器模块供电。

根据本发明实施例的空调器的电能检测装置，只需在原有空调电路上增加电压采样模块和电流采样模块，不需要额外的电源和控制芯片，利用控制器模块较强的性能和硬件特性就可以实现对空调器的电能检测，通过检测的电能信息实现对空调器的节能控制，因此减小了电控板的面积，大大降低了系统的成本，并且还提高了系统的可靠性。

在本发明的一个实施例中，所述电流采样模块包括：电流互感器，所述电流互感器的初级线圈与所述空调器的输入交流电相连；第一电阻，所述第一电阻并联在所述电流互感器的次级线圈的两端；第一放大器，所述第一放大器的同相输入端与所述电流互感器的次级线圈的正极端相连，所述第一放大器的反相输入端与所述第一放大器的输出端相连，所述第一放大器的输出端与所述控制器模块的第一电流检测端相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一放大器的反相输入端和所述第一放大器的输出端分别相连，所述第二电阻的另一端接地；第二放大器，所述第二放大器的同相输入端与所述预设电压值的输出直流电相连，所述第二放大器的反相输入端与所述第二放大器的输出端相连后与所述电流互感器的次级线圈的负极端相连；第三放大器，所述第三放大器的同相输入端与所述第一放大器的输出端相连，所述第三放大器的反相输入端与所述第二放大器的输出端相连，所述第三放大器的输出端与所述控制器模块的第二电流检测端相连；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第三放大器的反相输入端相连，所述第三电阻的另一端与所述第三放大器的输出端相连。