空调系统中ptc电加热器的功率估算方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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，空调在制热模式下的耗电量就没有办法得到，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】
[0004]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，该方法无需额外添加电流采样电路，通过数学建模的方式估算PTC的运行功率，从而可以根据该运行功率获得PTC电加热器的耗电量，该方法节约了成本，提升了空调器的竞争力。
[0005]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。
[0006]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；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；根据所述多个第一输入变量对所述PTC电加热器的运行功率进行误差反向传播前馈建模以获得所述PTC电加热器的运行功率的估算值。
[0007]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，通过建模的方式来估算PTC电加热器的运行功率，从而可以根据该运行功率获得PTC电加热器的耗电量，进而可以获得空调整机在制热模式下的功率情况，该方法节约了成本，提升了空调器的竞争力。
[0008]在本发明的一个实施例中，根据所述多个第一输入变量对所述PTC电加热器的运行功率进行误差反向传播前馈建模以获得所述PTC电加热器的运行功率的估算值，具体包括:在每个计算周期根据误差反向传播前馈模型的权重参数对所述多个第一输入变量进行权重计算后再叠加所述误差反向传播前馈模型的偏置量以获得中间变量；根据所述误差反向传播前馈模型的输出函数对所述中间变量进行计算以获得所述PTC电加热器的运行功率的估算值。
[0009]在本发明的一个实施例中，根据所述多个第一输入变量对所述PTC电加热器的运行功率进行误差反向传播前馈建模以获得所述PTC电加热器的运行功率的估算值，还包括:计算上一计算周期获得的所述PTC电加热器的运行功率的估算值与目标功率之间的功率误差值；对所述功率误差值进行反馈修正计算以分别获得权重修正值和偏置修正值；将所述权重修正值叠加到所述上一计算周期的权重参数以获得当前计算周期的权重参数，并将所述偏置修正值叠加到所述上一计算周期的偏置量以获得所述当前计算周期的偏置量，以对所述误差反向传播前馈模型的权重参数和偏置量进行修正。
[0010]在本发明的一个实施例中，所述误差反向传播前馈模型的输出函数根据以下公式表达:
[0011]O = I/(1+exp (-X))，
[0012]其中，O为所述PTC电加热器的运行功率的估算值，X为所述中间变量。
[0013]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。
[0014]为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的空调系统中PTC电加热器的功率估算装置，包括:多个第一采样模块，用于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；与所述多个第一采样模块相对应的多个第一滤波模块，所述多个第一滤波模块用于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；估算模块，用于根据所述多个第一输入变量对所述PTC电加热器的运行功率进行误差反向传播前馈建模以获得所述PTC电加热器的运行功率的估算值。
[0015]根据本发明实施例的空调系统中PTC电加热器的功率估算装置，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，估算模块通过建模的方式来估算PTC电加热器的运行功率，从而可以根据该运行功率获得PTC电加热器的耗电量，进而可以获得空调整机在制热模式下的功率情况，该装置节约了成本，提升了空调器的竞争力。
[0016]在本发明的一个实施例中，所述估算模块具体包括:权重计算及叠加运算单元，用于在每个计算周期根据误差反向传播前馈模型的权重参数对所述多个第一输入变量进行权重计算后再叠加所述误差反向传播前馈模型的偏置量以获得中间变量；输出单元，用于根据所述误差反向传播前馈模型的输出函数对所述中间变量进行计算以获得所述PTC电加热器的运行功率的估算值。
[0017]在本发明的一个实施例中，所述估算模块还包括:功率误差计算单元，用于计算上一计算周期获得的所述PTC电加热器的运行功率的估算值与目标功率之间的功率误差值；反馈修正单元，用于对所述功率误差值进行反馈修正计算以分别获得权重修正值和偏置修正值；第一叠加运算单元和第二叠加运算单元，所述第一叠加运算单元用于将所述权重修正值叠加到所述上一计算周期的权重参数以获得当前计算周期的权重参数，所述第二叠加运算单元用于将所述偏置修正值叠加到所述上一计算周期的偏置量以获得所述当前计算周期的偏置量，以对所述误差反向传播前馈模型的权重参数和偏置量进行修正。
[0018]在本发明的一个实施例中，所述误差反向传播前馈模型的输出函数根据以下公式表达:
[0019]0=1/ (1+exp (-χ)),
[0020]其中，O为所述PTC电加热器的运行功率的估算值，χ为所述中间变量。
[0021]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。
【附图说明】
[0022]图1是根据本发明一个实施例的空调系统中PTC电加热器的功率估算方法的流程图；
[0023]图2是根