空调控制装置、方法及系统与流程

本申请涉及电器控制技术领域，尤其涉及一种空调控制装置、方法及系统。

背景技术：

空气调节器(空调)以其优良的制冷等性能，受到了人们的普遍欢迎。物联网的时代，人们可以通过手机应用程序APP、计算机程序等来远程控制房间空调的开停以及运行模式，实现远程控制室内温度，由此，能够在人们还未进入房间时，操作手机APP，打开空调开关，进行温度调节至自己需要的温度值。

但是，现阶段对于手机APP、计算机程序等远程控制空气调节设备，调节房间温度至设定温度值的开启时间值并没有明确的参考，会导致，提前开启空调时间过晚，到家时房间温度达不到预先设定的室内温度，而提前开启空调过早，造成空气调节器过长时间运行，造成能源的浪费。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方式。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提出一种空调控制方法、装置及系统，通过基于空调所处的环境信息、空调运行模式以及设定的目标温度，计算得到要达到目标温度所需要的提前开启时间，使得提前开启时间有了明确的、合理的参考，能够使空调在合理的时间提前开启以达到目标温度，提高用户的舒适感，并减少能源浪费。

根据本申请的一个方面，提供一种空调控制方法，包括：

获取空调所处的环境信息、空调运行模式及设定的目标温度；根据所述环境信息、运行模式及目标温度确定(如：分析这些信息、数据进行计 算)所述空调为达到所述目标温度需要提前开启的时间；基于所述提前开启时间，控制所述空调的提前开启。

进一步地，获取空调所处的环境信息包括：获取空调所处房间的建筑围护结构参数和气象参数；

和/或，

获取空调运行模式包括：根据空调型号获取空调的运行模式。

进一步地，获取空调所处房间的建筑围护结构参数和气象参数包括：

根据输入的空调所处房间的围护结构的材料、面积，确定获取所述建筑围护结构参数，或者根据输入的空调所处房间的小区及户型信息，通过网络获取所述建筑围护结构参数；

和/或，

通过网络读取天气预报获取所述气象参数；

和/或，

所述气象参数包括：室外环境温湿度和/或室外太阳辐射强度；

和/或，

所述运行模式包括制冷/制热运行模式。

进一步地，通过网络读取天气预报获取所述气象参数包括：

通过网络读取天气预报，从所述天气预报获取要达到所述目标温度的目标时间所处时刻或者时间段或者之前预定时间的气象参数。

进一步地，获取空调运行模式包括：获取空调所处房间达到目标温度所需耗电量最小的运行模式。

进一步地，根据所述环境信息、运行模式及目标温度确定所述空调为达到所述目标温度需要提前开启的时间包括：

根据所述环境信息得出室内环境参数；

根据所述室内环境参数、运行模式及目标温度确定所述空调为达到所述目标温度需要提前开启的时间。

进一步地，根据所述环境信息得出室内环境参数包括：

根据环境信息中的建筑围护结构参数计算出围护结构的传热系数；

根据建筑围护结构参数、气象参数及计算出的所述传热系数，得出所述室内环境参数；

其中，所述室内环境参数包括建筑冷负荷/热负荷。

进一步地，基于所述提前开启时间，控制所述空调的提前开启包括：

获取需要达到目标温度的目标时间，

基于所述提前开启时间，命令所述空调在相对于目标时间提早所述提前开启时间进行提前开启；

或者，

输出所述提前开启时间，

接收输入的提前开启空调的指令，根据所述指令控制所述空调提前开启。

根据本申请的另一个方面，提供一种空调控制装置，包括：

信息获取单元，其获取空调所处的环境信息、空调运行模式及设定的目标温度；

计算单元，其根据所述环境信息、运行模式及目标温度确定(如：分析这些信息、数据进行计算)所述空调为达到所述目标温度需要提前开启的时间；

空调控制单元，其基于所述提前开启时间，控制所述空调的提前开启。

进一步地，信息获取单元获取空调所处的环境信息包括：获取空调所处房间的建筑围护结构参数和气象参数；

信息获取单元获取空调运行模式包括：根据空调型号获取空调运行模式。

进一步地，信息获取单元，获取空调所处房间的建筑围护结构参数和气象参数包括：

根据输入的空调所处房间的围护结构的材料、面积，确定获取所述建筑围护结构参数，或者根据输入的空调所处房间的小区及户型信息，通过网络获取所述建筑围护结构参数；

和/或，

通过网络读取天气预报获取所述气象参数。

和/或，

所述气象参数包括：室外环境温湿度和/或室外太阳辐射强度；

和/或，

所述运行模式包括制冷/制热运行模式

进一步地，信息获取单元，通过网络读取天气预报获取所述气象参数包括：

通过网络读取天气预报，从所述天气预报获取要达到所述目标温度的目标时间所处时刻或者时间段或者之前预定时间的气象参数。

进一步地，信息获取单元，获取空调运行模式包括：获取空调所处房间达到目标温度所需耗电量最小的运行模式。

进一步地，计算单元根据所述环境信息、运行模式及目标温度计算所述空调为达到所述目标温度需要提前开启的时间包括：

根据所述环境信息得出室内环境参数；

根据所述室内环境参数、运行模式及目标温度确定所述空调为达到所述目标温度需要提前开启的时间。

进一步地，计算单元根据所述环境信息得出室内环境参数包括：

根据环境信息中的建筑围护结构参数得出围护结构的传热系数；

根据建筑围护结构参数、气象参数及得出的所述传热系数，得出所述室内环境参数；

其中，所述室内环境参数包括建筑冷负荷/热负荷。

进一步地，空调控制单元，基于所述提前开启时间，控制所述空调的提前开启包括：

获取需要达到目标温度的目标时间，

基于所述提前开启时间，命令所述空调在相对于目标时间提早所述提前开启时间进行提前开启；

或者，

所述装置还包括输出单元，其输出所述提前开启时间，

所述空调控制单元接收输入的提前开启空调的指令，根据所述指令控制所述空调提前开启。

进一步地，所述空调控制装置为移动终端。

根据本申请的再一个方面，提供一种空调控制系统，包括如前所述的空调控制装置和空调。根据本申请提出一种空调控制方法、装置及系统，通过基于空调所处的环境信息、空调运行模式以及设定的目标温度，计算 得到要达到目标温度所需要的提前开启时间，使得提前开启时间有了明确的参考，能够使空调在合理的时间提前开启以达到目标温度，从而解决了因为开启空调时间过晚而导致的无法在预定时间达到预定的室内温度，提高了用户的舒适感，也解决了因为提前开启空调过早造成空调过长时间运行而引起的能源浪费，减少了能源浪费。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本申请的一种空调控制系统的一实施例的示意图；

图2示出了本申请的一种空调控制装置的一实施例的示意图；

图3示出了本申请的一种空调控制方法的一实施例的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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取的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1示出了本申请的一种空调控制系统的一实施例的示意图。

如图1所示，空调控制系统包括空调控制装置100和空调200。空调控制装置100包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能遥控器等等电子设备，能够进行通信的终端。空调控制装置100通过安装在其上的应用程序APP经由网络对空调200进行控制，尤其能够进行远程 控制。所述网络包括但不限于无线网络、有线网络等各种通信网络。为方便描述，在下文中将以空调控制装置100为手机为例进行描述，手机上安装了空调控制用的APP,所述APP通过移动网络，或者经由手机连接的有线因特网，实现对空调200的远程控制。所述控制包括但不限于发送控制指令。图2示出了本申请的一种空调控制装置的一实施例的示意图。

如图2所示，空调控制装置100包括信息获取单元101，计算单元102和空调控制单元103。

信息获取单元101获取空调200所处的环境信息、空调运行模式及设定的目标温度。

如上所述，空调控制装置100以手机为例，在手机上安装空调控制应用程序APP，空调控制装置100包括输入单元(图中未示出)，该输入单元例如包括键盘、触摸屏、麦克等可供用户进行信息输入的电子器件。

在一个实施方式中，用户可以通过在该APP的窗口(或界面等)中输入空调200所处的环境的至少部分环境信息、空调型号、需要设定的目标温度、和/或目标时间等数据信息。信息获取单元101根据用户输入的上述数据信息至少获取空调200所处的至少部分环境信息、空调运行模式及设定的目标温度。所述输入包括但不限于键盘输入、选择输入、语音输入等各种可被采用的输入。

其中，用户输入的环境信息，可以包括空调200所处房间的建筑围护结构参数，也可以包括空调200所处房间的小区及户型信息。建筑围护结构参数包括地面、外墙、窗户以及屋顶等围护结构的材料、厚度、面积等各种影响冷/热传导的参数，这些参数体现了空调所处的房间的冷/热传导特性，这些冷/热传导特性能够对空调的制冷/制热效果产生影响。当然，这些建筑围护结构参数也可以通过输入房间所属的小区及户型，根据小区及户型通过网络在服务器上或者其他任何保留了对应信息的网络设备上去查询得到。

进一步地，信息获取单元101获取的环境信息还包括气象参数。信息获取单元101可以通过网络读取空调200所处地理位置(包括但不限于所处的省、市、县、区、镇等)的目标时间当天的天气预报，从天气预报中获取 空调所处地理位置的气象参数，所述气象参数包括但不限于室外环境温湿度和/或室外太阳辐射强度。

其中，所述气象参数可以是当天的平均气象参数，但一天中不同时刻的气象参数会有所不同，例如，早上的气温相对较低，然后逐渐上升，至午后达到最高，然后再逐渐下降，晚上的气温又降至相对较低，同样，湿度也会随着一天时刻的变化而不同，但空调运行期间气象参数的不同，就会导致空调为达到同样目标温度所需要消耗的能量不同，从而需要的时间会有所差异，因此，为了使得空调的控制更加精确，例如计算出更加精确的提前开启时间，本申请用于分析计算的气象参数，优选地，所述气象参数是要达到目标温度的目标时间所处时刻或者所处时间段或者所处时刻之前预定时间的气象参数。其中，以目标时间所处时刻的气象参数为参考，比以当天的平均气象参数为参考更加精确，而犹豫是要在目标时间所处时刻达到目标温度，所以空调运行的期间一定是在目标时间之前，因此，以目标时间所处时间段或所处时刻之前预定时间的气象参数作为计算依据，更加精确和合理。

进一步地，信息获取单元101根据空调200的型号获取空调运行模式。信息获取单元101可以基于空调200的型号通过网络在服务器上或者其他任何保留了对应信息的网络设备上查询得到空调的运行模式。空调的运行模式可以包括制冷/制热的常见的各种运行模式，例如制冷包括但不限于快速制冷、正常制冷、慢速制冷等运行模式，制热包括快速制热、正常制热、慢速制热等运行模式。可选地，信息获取单元101可以针对达到目标温度需要制冷还是制热而仅针对性的选择制冷或制热的运行模式，从而减轻计算量，提高处理效率。

优选地，由于耗电量与运行模式是一一对应的，确定最小耗电量就确定了对应的运行模式，而为了更好地减少能源浪费，信息获取单元101还可以从空调200的多种运行模式中选取为使空调200所处房间达到设定目标温度所需耗电量最小的运行模式。另外，在距离目标时间的时长有限的情况下，也可以以耗时最短为依据去选取运行模式。

在一个实施方式中，计算单元102可以根据上文所述信息获取单元101 获取的环境信息、运行模式及目标温度通过计算确定空调200为达到所述目标温度需要提前开启的时间。

进一步地，计算单元102可以根据所述环境信息计算出室内环境参数；并根据所述室内环境参数、运行模式及目标温度计算所述空调200为达到所述目标温度需要提前开启的时间。

在一个实施方式中，计算单元102先根据环境信息中的建筑围护结构参数，以达到设定的目标温度为目的，计算出围护结构的传热系数；再根据建筑围护结构参数、气象参数及计算出的所述传热系数，计算出空调所处的室内环境参数。

以上所述根据环境信息计算出的室内环境参数例如：可以包括建筑冷负荷/热负荷等(Q)。而通过环境信息计算出室内环境参数，例如建筑冷负荷/热负荷，其可以采用已知的现有算法(例如：数值分析法、谐波分析法、冷负荷系数法、经验估算法、概算法等等)，在此不做赘述。

进一步，计算单元102再根据所述室内环境参数、空调的运行模式及目标温度计算所述空调200为达到所述目标温度需要提前开启的时间。

这里，提前开启时间计算以最优提前开启时间计算方法为例：

首先，根据建筑围护结构参数、气象参数、目标温度计算建筑的冷负荷/热负荷Q，此可以利用已知的现有技术完成，在此不做赘述。然后，以房间达到设定温度(目标温度)所需耗电量为判断依据，通过计算，选出耗电量最小的运行模式，进而确定最优提前开启时间。

比如：由公式通过计算确定n模式下达到该设定温度的耗电量。其中，先以设定温度为基准计算出建筑冷负荷/热负荷这些室内环境参数，该环境下的空调的每种运行模式对应一种制冷制热量Qn和功率Wn，则可以由公式Q/Qn来计算达到该设定温度的开启时间，而对应的耗电量用公式Wn*T即可得到(即)。

接着，通过min函数确定空调所具有的运行模式中耗电量最小的，并 通过耗电量与运行模式对应关系确定运行模式(由运行模式，确定达到设定温度的运行时间、空调的运行功率，由运行时间、功率确定耗电量，即运行模式与耗电量是一一对应的)

$Min\{W_1\frac{Q}{Q_1},W_2\frac{Q}{Q_2},\mathrm{......}{W}_n\frac{Q}{Q_n}\}$

假设运行模式n对应耗电量最小，则该模式下最优提前开启时间为:

$T=\frac{Q}{Q_n}$

其中：

Q--建筑冷负荷/热负荷(如：计算得出的室内环境参数)；

W1、Q1--运行模式1对应功率、制冷/制热量；

W2、Q2--运行模式2对应功率、制冷/制热量；

……

Wn、Qn--运行模式n对应功率、制冷/制热量。

功率W1、W2…Wn例如是通过查询相应空调型号的对应的运行模式的功率而得到，该功率可为空调整机功率。Q1、Q2…Qn例如是通过查询相应空调型号的对应的运行模式的制冷/制热量而得到。

以上，由于在计算中参考了环境信息和气象信息，并参考了运行模式的耗电量，因此，使得提前开启时间更加明确、合理。

空调控制单元103基于上文所述计算单元102计算出的所述提前开启时间，控制空调200的提前开启。

进一步地，信息获取单元101还获取用户设定的需要达到目标温度的目标时间，空调控制单元103基于所述提前开启时间，命令空调200在相对于目标时间提早所述提前开启时间进行提前开启。

可选地，空调控制装置100还包括输出单元(图中未示出)，其输出计算单元102计算出的提前开启时间，空调控制单元103接收用户输入的提前开启空调的指令，根据所述指令控制空调200提前开启。

例如，用户下午17:30在下班的路上，通过手机app远程设置客厅空调在预计到家时间19:00要达到26摄氏度室温，为了统一，该设置在下文中简称为“定时设置”。

手机的信息获取单元101获取空调所处的环境信息、空调运行模式及设定的目标温度。

计算单元102根据信息获取单元101获取的环境信息、运行模式及目标温度计算出空调在晚上19:00为达到所述目标温度26摄氏度需要提前开启的时间，尤其，依据19:00前的气象参数以使空调所处房间达到设定目标温度所需耗电量最小的运行模式来计算，例如，通过计算得出需要提前10分钟开启空调才能在19:00达到目标温度26摄氏度。

计算过程示例如下：

1、由设定的目标温度26摄氏度，获取的19:00气象参数、围护结构参数，通过计算程序计算出建筑冷负荷/热负荷Q；

2、由输入的空调型号查得该空调所具有的所有运行模式各自对应的制冷/制热能力Qn、相应功率Wn；

3、计算耗电量

4、由min函数确定耗电量最小的运行模式；

5、输出最优的提前开启时间T＝Q/Qn和运行模式。

基于上述计算，空调控制单元103可以基于用户的设置或者默认设置采用自动模式控制空调200的自动开启，例如空调控制单元103可以在用户进行定时设置时，下发控制指令给空调以命令空调200在18:50提前开启，空调200接收命令后，开启定时器，在18:50提前按计算得到的最优运行模式开启进行工作；空调控制单元103还可以在18:50才向空调200 下发控制指令，空调200接收到该控制指令后立即开启进行制冷工作。在用户进行上述定时设置时，计算完成后，可以输出提前开启时间以提示用户。当然，空调控制单元103也可以不采用自动控制模式，而只是将计算出的提前开启时间输出以提示用户，用户通过输入自行选择是否接受自动提前开启，当选择了自动提前开启，则同上，当用户不选择自动提前开启，则可以在18:50之前提醒用户需要提前开启空调，并可告诉用户需要开启的最优运行模式，此时用户可以选择是否输入提前开启空调的指令，当用户输入了提前开启空调的指令，则空调控制单元103基于该输入控制空调200提前开启。提醒的方式能够避免用户遗忘，当然也能够在用户改变主意时给他一个提前开启的机会，当然也可以不提醒而由用户在手机app端根据需要在自己需要的时间手动触发空调开启指令。

本申请还包括对应上述装置的一种空调控制方法，如图3所示的本申请的方法的一实施例。

步骤S101，获取空调200所处的环境信息、空调运行模式及设定的目标温度。其对应装置中的信息获取单元101及其描述的功能和处理过程。

步骤S102，根据上文所述信息获取单元101获取的环境信息、运行模式及目标温度计算空调200为达到所述目标温度需要提前开启的时间。其对应装置中的计算单元102及其描述的功能和处理过程。

步骤S103，基于步骤102计算出的所述提前开启时间，控制空调200的提前开启。其对应装置中的空调控制单元103及其描述的功能和处理过程。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

上述装置可以应用在空调系统中，该空调控制系统包含上述装置的组成结构和相应结构的处理方法、以及空调。具体的装置结构和处理方法参见上述方法和装置的描述，在此不再赘述。

以上对本申请的空调控制方法、装置及系统进行了描述。根据本申请 的上述方法、装置及系统，通过基于空调所处的环境信息、空调运行模式以及设定的目标温度，计算得到要达到目标温度所需要的提前开启时间，使得提前开启时间有了明确的参考，能够使空调在合理的时间提前开启以达到目标温度，从而解决了因为开启空调时间过短而导致的无法在预定时间达到预定的室内温度，提高了用户的舒适感，也解决了因为提前开启空调过早造成空调过长时间运行而引起的能源浪费，减少了能源浪费。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。