一种具有储能装置的空调系统及其控制方法与流程

本发明属于空调控制技术领域，尤其涉及一种具有储能装置的空调系统及其控制方法。

背景技术：

建筑电气配电中，空调的配电功率占了主要部分，且配电时需考虑空调的最大冷负载运行时的功率。但是大多数空调为变频空调，多半的时间均不是运行在最大负荷状态下，造成了配电功率的浪费。另一方面，储能系统含有储能电池、充放电控制器、电池管理系统等，充放电控制器中含有mos管等功率器件在工作的过程中会发热，导致储能柜的温度升高。而储能电池的寿命与其工作温度成反比关系，其工作温度越高，寿命越短。

针对现有技术中的空调配电全部由电网直接供电，未合理利用峰谷电价差，以及储能系统由于发热导致电池寿命缩短的问题，目前暂未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例利用储能装置降低电网对空调的配电，并利用电网峰谷电价差使系统经济性运行，并且储能柜工作温度用空调的冷媒进行冷却，降低储能电池的工作温度，延长储能电池的寿命。

本发明实施例一方面提供了一种具有储能装置的空调系统，所述空调系统包括一体化设置的储能装置、空调主控板及空调压缩机；所述储能装置包括储能柜及储能主控板；所述空调压缩机与储能柜通过冷媒管连接；

所述空调主控板，与所述储能主控板通信，用于将空调实际运行功率发送给所述储能主控板；

所述储能主控板，用于根据所述空调实际运行功率判断是否启动所述储能装置给空调系统供电；还用于监测储能柜工作时的温度，并将储能柜温度发送给所述空调主控板；

所述空调主控板，还用于根据储能柜温度判断是否导通所述冷媒管，以利用空调压缩机中的冷媒给所述储能柜降温。

在一实施例中，所述储能主控板，用于当空调实际运行功率超过预设的功率阈值时启动储能装置；

所述储能装置，用于结合电网系统按照预设的比例向空调系统供电。

在一实施例中，所述预设的功率阈值等于空调系统额定功率的50％。

在一实施例中，所述储能主控板，用于当空调实际运行功率超过空调系统额定功率的50％时，触发电网系统向空调系统提供空调系统额定功率的50％，并触发所述储能装置提供其余功率。

在一实施例中，所述空调主控板，用于根据储能柜温度及预设的温度阈值，判断是否导通连接储能柜及空调压缩机的冷媒管，当储能柜温度超过所述温度阈值时，导通所述冷媒管，以利用空调压缩机中的冷媒给储能柜降温。

在一实施例中，所述预设的温度阈值为25°。

在一实施例中，所述储能装置还包括一电芯，设置在储能柜中，所述电芯与电网系统连接，用于存储电能。

另一方面，本发明实施例还提供了一种具有储能装置的空调系统的控制方法，所述方法应用于所述的具有储能装置的空调系统，包括：

判断空调系统当前运行状态；

当空调系统处于运行状态时，判断空调系统运行功率是否大于预设的功率阈值；

如果空调系统的运行功率大于所述功率阈值，启动储能装置，由储能装置与电网系统按照预设比例给空调系统供电。

在一实施例中，当空调系统的运行功率大于所述功率阈值时，所述方法还包括：

判断当前处于峰时电价时段还是谷时电价时段；

如当前处于峰时电价时段，启动储能装置，由储能装置与电网系统按照预设比例给空调系统供电；

如当前处于谷时电价时段，不启动储能装置，由电网系统给空调系统供电。

在一实施例中，所述方法还包括：

测量储能装置的温度，并判断是否超出预设的温度阈值；

当所述储能装置的温度超过所述温度阈值时，导通连接空调压缩机与储能柜的冷媒管，由空调压缩机给储能装置降温。

在一实施例中，所述方法还包括：当空调系统不运行时，判断当前是否处于谷时电价时段，如是，则给储能装置充电。

另一方面，本发明实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。

应用本发明的技术方案，可通过储能装置平滑空调的配电功率，降低空调的配电功率，并通过空调冷媒降低储能装置的工作温度，有效延长储能装置的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本发明实施例提供的具有储能装置的空调系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中空调主控板及储能主控板的连接关系图；

图3为本发明实施例中的储能柜与压缩机的连接关系图；

图4为本发明实施例提供的具有储能装置的空调系统的控制方法大致流程图；

图5为本发明另一实施例提供的具有储能装置的空调系统的控制方法详细流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的具有储能装置的空调系统的结构示意图。如图1所示，该空调系统包括：一体化设置的储能装置、空调主控板11及空调压缩机12。

储能装置包括储能柜22及储能主控板21。空调主控板11与储能主控板21通过通信线10进行通信(见图2)，空调压缩机12与储能柜22通过空调冷媒管20连接(见图3)。空调主控板11用于将空调实际运行功率发送给储能主控板21，储能主控板21用于根据空调实际运行功率判断是否启动储能装置给空调系统供电。储能主控板21还用于监测储能柜22工作时的温度，并将储能柜温度发送给空调主控板11，空调主控板11还用于根据储能柜温度判断是否导通所述冷媒管20，以利用空调压缩机12中的冷媒给储能柜22降温。

本发明实施例可通过利用储能装置平滑空调的配电功率，降低空调的配电功率，并通过空调冷媒降低储能装置的工作温度，有效延长储能装置的寿命。

在一实施例中，储能主控板21还用于当空调实际运行功率超过预设的功率阈值，启动储能装置，此时由储能装置结合电网系统按照预设的比例向空调系统供电。

在一实施例中，上述预设的功率阈值等于空调系统额定功率的50％，即，当空调实际运行功率超过空调系统额定功率的50％时，启动储能装置，由储能装置与电网系统共同为空调系统提供电能。

通常地，储能装置与电网系统通常按照预设比例为空调系统提供电能。例如，当空调实际运行功率超过空调系统额定功率的50％时，储能主控板21触发电网系统向空调系统提供空调系统额定功率的50％，并触发储能装置提供其余功率。此实施例仅为一优选的实施例，具体实施时并不以此为限，可根据实际情况选择储能装置、电网系统为空调系统供能的比例。利用本发明实施例对空调系统进行合理配电，实现了空调系统的经济运行。

在一实施例中，空调主控板11还用于根据储能柜温度及预设的温度阈值，判断是否导通连接储能柜22及空调压缩机12的冷媒管20，当储能柜温度超过所述温度阈值时，导通冷媒管20，以利用空调压缩机12中的冷媒给储能柜22降温。

在一实施例中，上述的温度阈值可以为25°，具体地可以根据实际需求而定，本发明并不以此为限。

在一实施例中，上述的空调系统的储能装置还包括一电芯23(见图1)，设置在储能柜22中，电芯23与电网系统连接，用于存储电能。

图4为本发明实施例提供的具有储能装置的空调系统的控制方法大致流程图。如图4所示，该控制方法主要包括以下步骤：

步骤s11、判断空调系统当前运行状态是处于运行状态还是非运行状态。

步骤s12、当前空调处于运行状态时，判断空调系统运行功率是否大于预设的功率阈值。

步骤s13、如果空调系统的运行功率大于所述功率阈值，启动储能装置，由储能装置与电网系统按照预设比例给空调系统供电。

在一实施例中，当步骤s12的判断结果为空调系统的运行功率大于所述功率阈值时，还可以进一步判断当前所处时间段为峰时电价时段还是谷时电价时段，如当前处于峰时电价时段，则启动储能装置，由储能装置与电网系统按照预设比例给空调系统供电。例如，空调额定功率的50％由电网系统提供，超出50％的部分由储能装置提供，也可以按照其他比例为空调系统供电。如当前处于谷时电价时段，则不启动储能装置，仅由电网系统给空调系统供电。

在本发明实施例中，当投入储能装置给空调系统供电时，需要监控储能柜22的温度，以免过高引起储能装置寿命缩短。因此，本发明实施例在投入储能装置给空调系统供电时，实时测量储能装置的温度，并判断是否超出预设的温度阈值，如果超出温度阈值，那么导通连接空调压缩机与储能柜的冷媒管，由空调压缩机给储能装置降温。如果储能装置的温度不超过上述温度阈值，那么无需降温。

在一实施例中，如果步骤s11的判断结果为空调当前处于非运行状态，那么进一步判断当前所处时间段，如果处于谷时电价时段，那么触发电网系统给储能装置充电，若是峰时电价时段，则暂时不给储能装置充电。

另一方面，本发明实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述具有储能装置的空调系统的控制方法的步骤。

为使本发明技术方案更容易被理解，本发明还提供了一具体实施例，如图5所示，具体包括如下步骤：

第1步：判断空调的运行状态：

1)若空调不运行，则判断当前时间段。若是谷时电价时段，则由电网给储能装置充电，若是峰时电价时段，则结束。

2)若空调正在运行，执行第2步。

第2步：测量空调的运行功率：

1)若空调的运行功率小于其额定功率的50％，则进一步判断当前时间段。若是在谷时电价时段，则储能装置不启动，由电网系统给空调供电；若是峰时电价时段，则执行第3步。

2)若空调的运行功率大于额定功率的50％，则执行第3步。

第3步：储能装置启动，空调额定功率的50％由电网提供，超出额定功率50％的部分由储能系统提供。

第4步：测量储能柜的温度：

1)若储能柜温度大于25°，则由空调冷媒给储能系统冷却降温；

2)若储能柜温度小于25°，则储能柜无需降温。

本发明实施例通过储能装置与空调一体化，利用储能装置降低电网对空调的配电，利用电网峰谷电价差使空调系统经济性运行，利用空调的冷媒对储能装置进行冷却，降低储能装置的工作温度，有效延长了储能电池的工作寿命。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。