[發(fā)明專利]一種變頻熱泵熱水器的節(jié)電量計(jì)算方法及熱泵熱水器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811295566.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN111121301A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田金城;李魁星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島海爾新能源電器有限公司;青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司
• 主分類號(hào): F24H9/20
• 分類號(hào): F24H9/20;F24H4/02
• 代理公司: 北京元中知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11223
• 代理人: 張則武

本發(fā)明公開了一種變頻熱泵熱水器的節(jié)電量計(jì)算方法及熱泵熱水器，熱泵熱水器內(nèi)設(shè)有將電源的交流電整流為直流電的變頻器，所述變頻器的直流母線為熱泵熱水器的制熱負(fù)載供電；熱水器根據(jù)制熱過程中變頻器的檢測(cè)參數(shù)計(jì)算得出實(shí)際耗電量，并將實(shí)際耗電量W_熱泵和制熱耗能W_耗能相減以計(jì)算熱泵熱水器的節(jié)電量。本發(fā)明提供的計(jì)算方法可通過變頻熱泵熱水器自身運(yùn)行所需的檢測(cè)電路參數(shù)直接測(cè)算熱泵熱水器相較制熱耗能的節(jié)電量，減少了開發(fā)過程中對(duì)各運(yùn)行狀態(tài)的單獨(dú)測(cè)試，縮短開發(fā)周期的同時(shí)降低了開發(fā)成本，有助于工作效率的提升，適合推廣使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱水器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種變頻熱泵熱水器的節(jié)電量計(jì)算方法及熱泵熱水器。

背景技術(shù)

隨著環(huán)境的日益惡化，人們對(duì)清潔能源的需求越來越大，其中使用空氣源的熱泵熱水器逐漸受到消費(fèi)者的青睞。

現(xiàn)有的熱泵熱水器中，在開發(fā)中需要計(jì)算該類型熱水器相比制熱耗能所節(jié)省的能耗，一般是在熱泵熱水器的電路中增加計(jì)量電阻和電能采集器，這樣做增加了產(chǎn)品的成本，并且在研發(fā)中需要進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)，測(cè)試個(gè)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模等處理，才能得到節(jié)電量的計(jì)算公式，這無形中增加了開發(fā)的成本和周期，并且在轉(zhuǎn)換產(chǎn)品型號(hào)時(shí)，需要對(duì)上述過程進(jìn)行重復(fù)研究，不利于產(chǎn)品的更新迭代。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種熱泵熱水器的節(jié)電量計(jì)算方法，熱泵熱水器的變頻器由于電路本身的工作需要，會(huì)實(shí)時(shí)檢測(cè)直流母線電壓與直流側(cè)電流，通過上述檢測(cè)參數(shù)和制熱量的轉(zhuǎn)換即可計(jì)算節(jié)電量，不需要額外的電流檢測(cè)電路與電壓檢測(cè)電路(或者器件)，節(jié)省了開發(fā)周期和開發(fā)成本。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：

本發(fā)明提供了一種變頻熱泵熱水器的節(jié)電量計(jì)算方法，熱泵熱水器內(nèi)設(shè)有將電源的交流電整流為直流電的變頻器，所述變頻器的直流母線為熱泵熱水器的制熱負(fù)載供電；熱水器根據(jù)制熱過程中變頻器的檢測(cè)參數(shù)計(jì)算得出實(shí)際耗電量，并將實(shí)際耗電量W_熱泵和制熱耗能W_耗能相減以計(jì)算熱泵熱水器的節(jié)電量。

上述計(jì)算方法中，熱泵熱水器內(nèi)設(shè)有包括整流電路和變頻電路的變頻器，由于變頻器電路本身的工作需要，會(huì)實(shí)時(shí)檢測(cè)電路的運(yùn)行參數(shù)，同時(shí)變頻器的直流母線為熱泵熱水器的制熱負(fù)載供電，因此可根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算熱泵熱水器的實(shí)際耗電量；另外，根據(jù)水體的比熱容，質(zhì)量和溫度變化可以計(jì)算出水體升溫所獲取的熱量，即為制熱耗量，可將制熱耗能經(jīng)單位換算成電量。

根據(jù)上述計(jì)算方法，檢測(cè)參數(shù)包括熱水器運(yùn)行中變頻器實(shí)時(shí)獲取的直流母線側(cè)電壓與直流側(cè)電流，熱水器根據(jù)所述檢測(cè)參數(shù)得到制熱功率并據(jù)此計(jì)算熱泵熱水器的實(shí)際耗電量W_熱泵。

上述計(jì)算方法中，由于變頻器的直流母線直接為與制熱相關(guān)的負(fù)載供電，因此實(shí)時(shí)檢測(cè)獲取的直流母線側(cè)電壓和直流側(cè)電流即為熱水器整機(jī)運(yùn)行時(shí)的電壓與電流，經(jīng)計(jì)算可得熱泵熱水器的制熱功率。

根據(jù)上述計(jì)算方法，熱水器根據(jù)制熱功率和制熱時(shí)間計(jì)算熱泵熱水器的實(shí)際耗電量W_熱泵，所述實(shí)際耗電量W_熱泵的計(jì)算包括對(duì)制熱功率按制熱時(shí)間進(jìn)行積分。

上述計(jì)算方法中，由于制熱過程中功率發(fā)生變化，為了更準(zhǔn)確地計(jì)算熱泵熱水器的實(shí)際耗電量，采用積分計(jì)算的方式，對(duì)變化的功率按照時(shí)間進(jìn)行積分，積分結(jié)果為各瞬時(shí)功率對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)電量的累加，即熱泵熱水器在制熱時(shí)間內(nèi)的總實(shí)際耗電量。

根據(jù)上述計(jì)算方法，所述計(jì)算方法還包括以變頻器的工作效率為影響因素計(jì)算熱泵熱水器的實(shí)際耗電量W_熱泵，所述工作效率是通過實(shí)驗(yàn)室測(cè)試變頻器工作時(shí)電源的效率得到的；優(yōu)選的，所述變頻器包括boost升壓電路。