一种空调器和能耗控制方法与流程

[0001]
本申请涉及智能家居技术领域，更具体地，涉及一种空调器和能耗控制方法。


背景技术：

[0002]
随着通讯技术及家电行业的发展，智能家居的普及程度越来越高，更多的用户开始接触并使用智能家居的产品。此外，各类家电企业也都推出了具有远程控制功能的产品，通过下载独立的手机app，将家电连接wifi或其他方式连接互联网，进而实现远程控制家电的运行。
[0003]
而用户在使用各类app的同时，往往会忽略家用电器的负荷对家庭电网带来的影响。并且目前市场上的全屋智能方案，最多可实现家电之间的联动，而联动之间也忽略了各类电器对家庭电网是否超载运行的判断。如果用户不加限制的远程控制家电运行，严重时会导致家庭电网超负荷运行，进而引起断路器的跳闸，更甚者会引起火灾。
[0004]
此外，而随着全屋智能方案的发展，出现了一些可以整体控制家电运行的智能家庭控制方案，这类方案往往是由第三方设计，所能控制的也只能是切换某些家电的电源，这类控制方法太过粗糙，频繁对某些家电的电源断电上电也会加速家电的损耗。
[0005]
因此，如何提供一种可以提高智能家居能耗控制的准确性的空调器，进而提高设备的可靠性，是目前有待解决的技术问题。


技术实现要素：

[0006]
本发明提供一种空调器，用以解决现有技术中智能家居能耗控制的准确性低的技术问题。
[0007]
该空调器包括：
[0008]
至少一台室内机；
[0009]
室外机，包括压缩机；
[0010]
网关，设置在所述室外机中，并基于电力线载波通信协议与包括所述空调器的多个设备节点进行通讯，所述网关中包括电量统计模块，所述网关用于：
[0011]
基于所述电量统计模块获取各所述设备节点的第一瞬时总功率；
[0012]
根据所述第一瞬时总功率对各所述设备节点的能耗进行控制。
[0013]
在本申请一些实施例中，所述网关具体用于：
[0014]
若所述第一瞬时总功率大于预设功率，基于第一预设策略分别降低各所述设备节点中的第一类设备的能耗，并基于所述电量统计模块获取第二瞬时总功率；
[0015]
若所述第二瞬时总功率大于所述预设功率，基于第二预设策略分别降低各所述设备节点中的第二类设备的能耗。
[0016]
在本申请一些实施例中，所述网关连接云平台，所述云平台连接用户的客户端，所述网关还用于：
[0017]
在基于所述第二预设策略分别降低所述第二类设备的能耗之后，向所述云平台发
送所述第二类设备的状态信息，以使所述云平台将所述状态信息推送给所述客户端。
[0018]
在本申请一些实施例中，所述第一类设备包括所述空调器和或热水器，所述空调器还包括用于检测室内人员的人感传感器，所述第一预设策略包括：
[0019]
若基于所述人感传感器确定室内有人，控制所述空调器进入预设节能模式并控制所述压缩机的频率低于预设频率；
[0020]
若基于所述人感传感器确定室内无人，关闭所述空调器；
[0021]
若所述热水器的设定水温大于预设水温，降低所述设定水温至预设水温，并在达到预设时长后关闭所述热水器；
[0022]
若所述热水器的设定水温不大于所述预设水温，关闭所述热水器。
[0023]
在本申请一些实施例中，所述第二类设备包括微波炉、和或电饭煲、和或烤箱，所述第二预设策略包括：
[0024]
若所述微波炉在开启状态，将所述微波炉调至预设低火状态并将运行时长调至小于预设时长阈值；
[0025]
若所述电饭煲在开启状态，将所述电饭煲调至预设保温模式；
[0026]
若所述烤箱在开启状态，将所述烤箱的设定温度调至低于预设温度。
[0027]
在本申请一些实施例中，所述网关还用于：
[0028]
基于所述电量统计模块获取第三瞬时总功率，所述第三瞬时总功率为基于所述第二预设策略分别降低所述第二类设备的能耗后各所述设备节点的瞬时总功率；
[0029]
若所述第三瞬时总功率大于所述预设功率，关闭各所述设备节点中的第三类设备。
[0030]
在本申请一些实施例中，所述网关还用于：
[0031]
基于所述电量统计模块定期获取各所述设备节点的电量累计数据；
[0032]
根据各所述电量累计数据确定所述第一类设备和所述第二类设备。
[0033]
在本申请一些实施例中，所述网关是基于窄带物联网nb-iot与所述云平台连接的。
[0034]
在本申请一些实施例中，各所述设备节点中包括基于插座与所述网关连接的插拔设备节点，所述插座中包括子电量统计模块，所述插拔设备节点的瞬时功率和电量累计数据是基于所述子电量统计模块向所述电量统计模块发送的。
[0035]
相应的，本发明还提出了一种能耗控制方法，所述方法应用于包括至少一台室内机、室外机和网关的空调器中，所述网关设置在所述室外机中，并基于电力线载波通信协议与包括所述空调器的多个设备节点进行通讯，所述网关中包括电量统计模块，所述方法包括：
[0036]
基于所述电量统计模块获取各所述设备节点的第一瞬时总功率；
[0037]
根据所述第一瞬时总功率对各所述设备节点的能耗进行控制。
[0038]
与现有技术相比，在包括至少一台室内机、室外机和网关的空调器中，所述网关设置在所述室外机中，并基于电力线载波通信协议与包括所述空调器的多个设备节点进行通讯，所述网关中包括电量统计模块，所述网关用于基于所述电量统计模块获取各所述设备节点的第一瞬时总功率；根据所述第一瞬时总功率对各所述设备节点的能耗进行控制，并且网关基于窄带物联网nb-iot与所述云平台连接，在没有wifi的情况下仍可对各设备节点
进行控制，提高了智能家居能耗控制的准确性，进而提高了各设备节点的可靠性和用户体验。
附图说明
[0039]
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]
图1示出了本发明实施例提出的一种空调器的结构示意图；
[0041]
图2示出了本发明实施例中一种能耗控制方法的流程示意图；
[0042]
图3示出了本发明另一实施例中一种能耗控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0043]
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0044]
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0045]
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0046]
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0047]
本申请中空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。
[0048]
压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
[0049]
膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效
果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。
[0050]
空调器的室外机是指制冷循环的包括压缩机和室外热交换器的部分，空调器的室内机包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在室内机或室外机中。
[0051]
室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。
[0052]
本发明实施例提供一种空调器，如图1所示，包括：
[0053]
至少一台室内机；
[0054]
室外机，包括压缩机；
[0055]
网关，设置在所述室外机中，并基于电力线载波通信协议与包括所述空调器的多个设备节点进行通讯，所述网关中包括电量统计模块，
[0056]
本实施例中，网关即图1中的智能网关，各所述设备节点可以为各种家电设备，如热水器、电饭煲、微波炉等，网关与各所述设备节点中内置电力线载波通讯模块，网关基于电力线载波通信协议与各设备节点进行通讯。电力线载波通讯协议为私有协议，包括但不限于宽带电力线载波通讯协议或窄带电力线载波通讯协议，兼容空调器、热水器、电饭煲、微波炉等常用家用电器的基本控制指令。网关内置电量统计模块，可直接统计室外机的耗电量，并可基于电力线载波通讯协议获取各设备节点的耗电量及使用情况。
[0057]
该网关用于：
[0058]
基于所述电量统计模块获取各所述设备节点的第一瞬时总功率；
[0059]
根据所述第一瞬时总功率对各所述设备节点的能耗进行控制。
[0060]
本实施例中，网关基于电量统计模块分别获取各所述设备节点的瞬时功率，并将各瞬时功率相加得到该第一瞬时总功率，根据该第一瞬时总功率对各设备节点的能耗进行控制。
[0061]
为了准确的对各设备节点的能耗进行控制，在本申请一些实施例中，所述网关具体用于：
[0062]
若所述第一瞬时总功率大于预设功率，基于第一预设策略分别降低各所述设备节点中的第一类设备的能耗，并基于所述电量统计模块获取第二瞬时总功率；
[0063]
若所述第二瞬时总功率大于所述预设功率，基于第二预设策略分别降低各所述设备节点中的第二类设备的能耗。
[0064]
本实施例中，将各设备节点分为第一类设备和第二类设备，进行能耗阶梯控制，第一类设备可以为控制室内环境的设备，可在较大范围进行调整且调整后对用户的体验影响较小，第二类设备可以为进行食物处理的设备，对用户的体验影响较大。
[0065]
若第一瞬时总功率大于预设功率，说明此时总能耗较高，容易引起过负荷，基于第一预设策略分别降低各第一类设备的能耗，然后再获取各设备节点的第二瞬时总功率，若第二瞬时总功率不大于预设功率，则不再进行能耗控制，维持各设备节点的当前状态；若第二瞬时总功率仍大于预设功率，说明总能耗仍然较高，需基于第二预设策略分别降低各第二类设备的能耗，从而进一步降低总能耗。
[0066]
本领域技术人员可根据实际需要对第一类设备和第二类设备进行划分，这并不影响本申请的保护范围。
[0067]
为了可靠降低第一类设备的能耗，在本申请一些实施例中，所述第一类设备包括所述空调器和或热水器，所述空调器还包括用于检测室内人员的人感传感器，所述第一预设策略包括：
[0068]
若基于所述人感传感器确定室内有人，控制所述空调器进入预设节能模式并控制所述压缩机的频率低于预设频率；
[0069]
若基于所述人感传感器确定室内无人，关闭所述空调器；
[0070]
若所述热水器的设定水温大于预设水温，降低所述设定水温至预设水温，并在达到预设时长后关闭所述热水器；
[0071]
若所述热水器的设定水温不大于所述预设水温，关闭所述热水器。
[0072]
本实施例中，所述第一类设备包括所述空调器和或热水器，空调器还包括用于检测室内人员的人感传感器，第一预设策略先降低空调器的能耗，再降低热水器的能耗。
[0073]
网关接收人感传感器的检测结果，若基于所述人感传感器确定室内有人，控制所述空调器进入预设节能模式并控制所述压缩机的频率低于预设频率，否则关闭空调器。然后获取热水器的设定水温，若设定水温大于预设水温，降低设定水温至预设水温，并在达到预设时长后关闭热水器，否则关闭热水器。
[0074]
可选的，若基于所述第一预设策略降低所述第一类设备中当前设备(如空调器)的能耗后，各所述设备节点的瞬时总功率不大于所述预设功率，不再降低所述第一类设备中其他设备(如热水器)的能耗。
[0075]
可选的，第一类设备还可包括新风风机和加湿器等，本领域技术人员可根据实际情况灵活调整。
[0076]
为了可靠降低第二类设备的能耗，在本申请一些实施例中，所述第二类设备包括微波炉、和或电饭煲、和或烤箱，所述第二预设策略包括：
[0077]
若所述微波炉在开启状态，将所述微波炉调至预设低火状态并将运行时长调至小于预设时长阈值；
[0078]
若所述电饭煲在开启状态，将所述电饭煲调至预设保温模式；
[0079]
若所述烤箱在开启状态，将所述烤箱的设定温度调至低于预设温度。
[0080]
本实施例中，第二类设备可以包括微波炉、和或电饭煲、和或烤箱，第二预设策略分别降低第二类设备的能耗。
[0081]
可选的，若基于所述第二预设策略降低所述第二类设备中当前设备的能耗后，各所述设备节点的瞬时总功率不大于所述预设功率，不再降低所述第二类设备中其他设备的能耗。
[0082]
第一类设备还可包括其他设备，本领域技术人员可根据实际情况灵活调整。
[0083]
为了提高用户体验，在本申请一些实施例中，所述网关连接云平台，所述云平台连接用户的客户端，所述网关还用于：
[0084]
在基于所述第二预设策略分别降低所述第二类设备的能耗之后，向所述云平台发送所述第二类设备的状态信息，以使所述云平台将所述状态信息推送给所述客户端。
[0085]
本实施例中，如图1所示，所述网关连接云平台，云平台通过互联网连接用户的客户端，因为在基于所述第二预设策略分别降低所述第二类设备的能耗之后，可能对用户的食品和安全产生一定影响，通过向云平台发送第二类设备的状态信息，使云平台将所述状
态信息推送给客户端，由用户判断是否需要人为干预。
[0086]
为了提高各设备节点的可靠性，在本申请一些实施例中，所述网关是基于窄带物联网nb-iot与所述云平台连接的。
[0087]
现有技术中，若家庭电网的断路器超过额定电流后跳闸，那么家庭里的路由器也将断电，导致家庭网关无法上网，用户在远程断开了与家庭网关的连接，无法获取家中的电器运行状态。本发明实施例中，窄带物联网自带联网功能，无需额外配网，避免网关在没有wifi的情况下无法使用的问题，可选的，所述网关还可通过4g、5g或其他自带联网功能的通信方式与云平台连接。
[0088]
为了准确的对各设备节点的能耗进行控制，在本申请一些实施例中，所述网关还用于：
[0089]
基于所述电量统计模块获取第三瞬时总功率，所述第三瞬时总功率为基于所述第二预设策略分别降低所述第二类设备的能耗后各所述设备节点的瞬时总功率；
[0090]
若所述第三瞬时总功率大于所述预设功率，关闭各所述设备节点中的第三类设备。
[0091]
本实施例中，各设备节点中还包括第三类设备，如图1所示，包括照明、和或智能窗帘，第三类设备只需进行开启或关闭操作。在基于所述第二预设策略分别降低所述第二类设备的能耗后，网关基于所述电量统计模块获取第三瞬时总功率，若第三瞬时总功率大于预设功率，说明还需进一步降低能耗，关闭各第三类设备。
[0092]
本领域技术人员还可根据实际情况灵活设置其他的第三类设备。
[0093]
为了准确的对各设备节点的能耗进行控制，在本申请一些实施例中，所述网关还用于：
[0094]
基于所述电量统计模块定期获取各所述设备节点的电量累计数据；
[0095]
根据各所述电量累计数据确定所述第一类设备和所述第二类设备。
[0096]
本实施例中，网关基于电量统计模块定期获取各所述设备节点的电量累计数据，通过对各电量累计数据进行比较后确定第一类设备和第二类设备，举例来说，某些用户使用烤箱的频率远高于空调器，且烤箱的耗电量远高于其他家用电器，则烤箱调整为第一类设备。在电网瞬时功率超过预设功率后，则优先对烤箱进行能耗控制，并向客户端推送烤箱的状态。
[0097]
为了获取准确的瞬时功率和电量累计数据，在本申请一些实施例中，各所述设备节点中包括基于插座与所述网关连接的插拔设备节点，所述插座中包括子电量统计模块，所述插拔设备节点的瞬时功率和电量累计数据是基于所述子电量统计模块向所述电量统计模块发送的。
[0098]
本实施例中，各所述设备节点中包括基于插座(即图1中的智能插座)与所述网关连接的插拔设备节点，如热水器、电饭煲、微波炉等，插座中包括子电量统计模块，子电量统计模块获取各插拔设备节点的瞬时功率和电量累计数据后，基于插座中的电力线载波通信模块发送给网关中的电量统计模块。
[0099]
通过应用以上技术方案，在包括至少一台室内机、室外机和网关的空调器中，所述网关设置在所述室外机中，并基于电力线载波通信协议与包括所述空调器的多个设备节点进行通讯，所述网关中包括电量统计模块，所述网关用于基于所述电量统计模块获取各所
述设备节点的第一瞬时总功率；根据所述第一瞬时总功率对各所述设备节点的能耗进行控制，并且网关基于窄带物联网nb-iot与所述云平台连接，在没有wifi的情况下仍可对各设备节点进行控制，提高了智能家居能耗控制的准确性，进而提高了设备的可靠性和用户体验。
[0100]
为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。
[0101]
本发明实施例提出了一种能耗控制方法，应用于包括至少一台室内机、室外机和网关的空调器中，所述网关设置在所述室外机中，并基于电力线载波通信协议与包括所述空调器的多个设备节点进行通讯，所述网关中包括电量统计模块，如图2所示，该方法包括以下步骤：
[0102]
步骤一，判断是否处于节能运行模式。
[0103]
本步骤中，判断空调器是否处于节能运行模式，若是执行步骤三，否则执行步骤二。
[0104]
步骤二，判断第一瞬时总功率是否大于预设功率，若是执行步骤三，否则执行步骤一。
[0105]
步骤三，节能运行。
[0106]
使空调器进入预设节能模式，并执行步骤四和步骤七。
[0107]
步骤四，判断房间内是否有人。
[0108]
若是，执行步骤五，否则执行步骤六。
[0109]
步骤五，空调节能运行，限制室外压缩机运行频率。
[0110]
步骤六，空调关机。
[0111]
步骤七，判断热水器水温是否大于50℃。
[0112]
若是执行步骤八，否则执行步骤九。
[0113]
步骤八，降低热水器设定水温到50℃，并定时30min。
[0114]
步骤九，热水器断电。
[0115]
步骤十，第二瞬时总功率是否大于预设功率。
[0116]
若是执行步骤十一、步骤十二和步骤十三，否则执行步骤一。
[0117]
步骤十一，微波炉调至低火，运行时间调至5min以内，执行步骤十四。
[0118]
步骤十二，电饭煲调至保温，执行步骤十四。
[0119]
步骤十三，烤箱设定温度调至120℃以下，执行步骤十四。
[0120]
步骤十四，app推送调整通知至用户。
[0121]
本实施例中，将大功率器件分为第一类设备和第二类设备，第一类设备对家中环境及生活热水进行控制，可较大范围的调整运行模式即状态，并且调整后仅对用户的体验稍有影响，不会影响用户的食品和安全。第一类设备主要有空调、热水器、新风机、加湿器等。
[0122]
在第一瞬时功率超过额定功率时，优先对空调器进行控制，首先通过空调器内置的人感传感器，判断当前房间内是否有人，若房间内均无人，则空调器可关闭运行。若房间内有人，则调节空调器进入预设节能模式运行，调节设定温度，限制压缩机运行频率。第二优先级为热水器，首先判断热水器的设定水温是否超过上限值，若超过，则调整设定水温到
上限值。并且设定定时关机时间。在基本满足用户使用热水的需求下降低此类家电的耗电量。
[0123]
对第一类设备调整完成后，若第二瞬时总功率仍然超过预设功率，则进行第二类设备的调整。第二次设备不可轻易调整其运转模式，否则会对用户的食品和安全有一定影响。因此该类设备调整后，需通过app推送给用户调整后的模式，由用户判断是否需要人为干预。
[0124]
第二类设备有微波炉、电饭煲、烤箱等。首先对微波炉进行控制，调整其到低火状态(不同品牌微波炉功能名称可能不同)，并限制其运行时间。其次对电饭煲进行控制，将其调至保温状态，并推送给用户，若需要，则用户可判断在瞬时功率降低后，继续电饭煲之前的运行模式(煮饭等)。最后可对烤箱进行控制，限制其烘烤温度到120℃，同样推送给用户判断是否合理。
[0125]
以上控制方案为基本方案，此外，本发明的智能网关可通过一段时间的运行后，通过对用户使用家电的累计数据，动态调整第一类设备和第二类设备。如某些用户使用烤箱的频率远高于空调，且烤箱的耗电量远高于其他家用电器，则烤箱调整为第一类设备。在各设备的瞬时总功率超过阈值后，则优先对烤箱进行优化控制，并推送app通知。
[0126]
此外，可增加第三类设备，如照明和窗帘控制系统。若上述第一类设备和第二类设备的运行模式调整仍然无法满足控制需求，则需要考虑第三类设备的控制，只需关闭照明和窗帘即可。
[0127]
与本申请实施例中的空调器相对应，本发明实施例还提出了一种能耗控制方法，所述方法应用于包括至少一台室内机、室外机和网关的空调器中，所述网关设置在所述室外机中，并基于电力线载波通信协议与包括所述空调器的多个设备节点进行通讯，所述网关中包括电量统计模块，如图3所示，所述方法包括：
[0128]
步骤s301，所述网关基于所述电量统计模块获取各所述设备节点的第一瞬时总功率；
[0129]
步骤s302，所述网关根据所述第一瞬时总功率对各所述设备节点的能耗进行控制。
[0130]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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