[发明专利]空调系统中PTC电加热器的功率估算方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电器技术领域，尤其涉及一种空调系统中PTC电加热器的功率估算方法和装置。

背景技术

智能空调中智能用电和用电管理是一个重要的功能，智能用电和用电管理的前提是对空调的运行功率和电量进行检测。目前，空调的电量检测采用的是电表模块，电表模块成本高，只有高端的空调产品上才会用到，无法在普通空调器上推广使用，使得智能用电和用电管理无法得到全面的应用。其中阻碍空调功率和电量检测的重要原因是PTC的功率无法准确的得到。

PTC电加热器应用到空调中，可以有效增加空调制热模式下的发热量，提高空调的制热性能。因此，PTC已经是空调中的标配器件。随着节能环保意识的觉醒，消费者对于家用电器的耗电量或者运行功率变得格外的关注。PTC是空调中耗电量较大的器件，如果不能准确的知道PTC的实时运行功率，空调的耗电量在制热模式下就没有办法得到，除非是增加电流采样环节，但是这样就增加了空调的成本，在竞争激烈的家电行业，增加成本是不被允许的，因此，如何通过现有的硬件平台，准确知道PTC的运行功率和耗电量仍然是一个没有得到很好解决的技术难题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种空调系统中PTC电加热器的功率估算方法，该方法能够在不增加任何的硬件成本的前提下获取PTC电加热器的运行功率，节约了成本，提升了空调器的竞争力。

本发明的第二个目的在于提出一种空调系统中PTC电加热器的功率估算装置。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的空调系统中PTC电加热器的功率估算方法，包括以下步骤：通过多个第一采样模块分别一一对应采样与所述PTC电加热器的运行功率相关联的多个第一变量参数，并对所述多个第一变量参数分别进行滤波处理以获得多个第一输入变量；对所述多个第一输入变量分别进行归一化处理以将所述多个第一输入变量的数值限定在预设值域的范围内；根据归一化处理后的多个第一输入变量对所述PTC电加热器的运行功率进行建模以估算出所述PTC电加热器的运行功率的无量纲值；对所述无量纲值进行反归一化处理以获得所述PTC电加热器的运行功率的估算值。

根据本发明实施例的空调系统中PTC电加热器的功率估算方法，不需要额外添加电流采样电路，仅利用了现有的采样模块，不增加任何的硬件成本，通过建模的方式来获取PTC电加热器的运行功率，进而可以根据该运行功率获得空调器在制热模式下的耗电情况，该方法节约了成本，提升了空调器的竞争力。

在本发明的一个实施例中，还包括：通过多个第二采样模块分别一一对应采样与所述PTC电加热器的运行功率相关联的多个第二变量参数，并对所述多个第二变量参数分别进行滤波处理以获得多个第二输入变量；根据所述多个第二输入变量获取所述PTC电加热器的运行功率的偏差补偿量，并将所述偏差补偿量叠加到所述PTC电加热器的运行功率的估算值以对所述PTC电加热器的运行功率的估算值进行补偿校正。

在本发明的一个实施例中，所述多个第一变量参数包括所述空调系统中的室内换热器的温度、风机的功率和所述PTC电加热器的输入电压，所述PTC电加热器的运行功率的无量纲值根据以下模型估算得到：

y＝f₂(∫Φ*f₁(∫Ε*u+θ₁)+θ₂)，

其中，Ε和Φ分别为所述模型中输入变量的权重参数向量矩阵，y为所述PTC电加热器的运行功率的无量纲值，u为与所述室内换热器的温度、风机的功率和所述PTC电加热器的输入电压对应的归一化处理后的输入向量，θ₁和θ₂为所述模型的偏置量，f₁()为输入向量的处理函数σ、β和为给定的参数，f₂()＝f₁()为中间向量的处理函数。

在本发明的一个实施例中，根据以下公式对所述无量纲值进行反归一化处理：