CN112965549A - 恒温控制***及恒温控制方法 - Google Patents

恒温控制***及恒温控制方法 Download PDF

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CN112965549A CN202110173581.9A CN202110173581A CN112965549A CN 112965549 A CN112965549 A CN 112965549A CN 202110173581 A CN202110173581 A CN 202110173581A CN 112965549 A CN112965549 A CN 112965549A
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Abstract

本申请涉及一种恒温控制***及恒温控制方法,恒温控制***包括控制模块、与控制模块电连接的制冷模块和加热模块,控制模块电连接第一温度探测器和第二温度探测器,第一温度探测器用于采集容纳腔内的多个第一温度;第二温度探测器用于采集容纳腔外的第二温度;控制模块用于获取第一温度和第二温度,并根据多个第一温度确定容纳腔内的第三温度,控制模块还用于在检测到第一温度超出第一预设温度范围,并检测到第三温度与第二温度的温差处于多个预设的温度区间其中之一时,对应控制制冷模块或加热模块对应的预设工作模式,对容纳腔进行恒温控制,通过本申请,解决了共享充电宝租赁设备按恒定功率进行恒温控制造成耗能增加、设备使用寿命短的问题。

Description

恒温控制***及恒温控制方法
技术领域
本申请涉及共享充电宝租赁设备技术领域,特别是涉及一种恒温控制***及恒温控制方法。
背景技术
共享移动电源是指企业提供的移动电源租赁设备,共享移动电源现有的应用场景常位于室内,但特定人流量大的室外场景也有覆盖。移动电源充电时,对温度具有较强的敏感性,为了确保应用于室外高温、低温的环境下的移动电源租赁设备能正常运行,从而保证移动电源能为租户提供充电需求,因此,需要位于室外场景的移动电源租赁设备为移动电源提供稳定的温度环境。
户外环境变化很大,不同时间段,不同地域,温度相差很大,如果在这种情况下继续给充电宝充电,不仅会对充电宝的寿命产生致命的影响,甚至可能产生严重的安全风险。相关技术中,虽然共享充电宝租赁设备设置自带温度检测功能,可以在检测到异常的温度时断开充电,但如此,会造成充电宝长时间不充电,电量很少,无法满足消费者的实际需求。
同时,由于共享充电宝租赁设备的应用场景的环境温度变化范围很大,不仅有高温环境,也有极低温度环境。如果按照最严苛的使用环境设计压缩机功率以及加热模块功率,可以满足极端环境的恒温效果;但是,由于共享充电宝租赁设备应用场景的环境温度并非全部是极端环境,且存在因不同的季节气候造成的环境温度变化,如果设置在满足制冷或者加热条件后,制冷模块和加热模块开始工作,并按照恒定的加热或者制冷功率以及恒定控制频率进行控制,会导致共享充电宝租赁设备整体能耗增加、设备部件寿命降低。
目前针对相关技术中共享充电宝租赁设备按恒定功率进行恒温控制造成耗能增加、设备使用寿命短的问题,尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种恒温控制***及恒温控制方法,以至少解决相关技术中共享充电宝租赁设备按恒定功率进行恒温控制造成耗能增加、设备使用寿命短的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种恒温控制***,应用于移动电源租赁设备,包括控制模块、与所述控制模块电连接的制冷模块和加热模块,所述控制模块还分别电连接配设于所述共享充电宝租赁设备的容纳腔内的第一温度探测器和配设于所述容纳腔外的第二温度探测器,其中,所述第一温度探测器用于采集所述容纳腔内的第一温度;所述第二温度探测器用于采集所述容纳腔外的第二温度;所述控制模块用于获取多个所述第一温度和所述第二温度,并根据多个所述第一温度确定所述容纳腔内对应的第三温度,所述控制模块还用于在检测到所述第三温度超出第一预设温度范围,并检测到所述第三温度与所述第二温度的温差处于多个预设的温度区间其中之一时,对应控制所述制冷模块与所述加热模块其中之一按与所述温差所处的所述温度区间对应的预设工作模式,对所述容纳腔进行恒温控制,其中,每种所述预设工作模式设定对应的功率参数和频率参数。
在其中一些实施例中,所述预设工作模式包括多种加热工作模式,其中,所述控制模块用于在检测到所述第三温度低于所述第一预设温度范围的下限时,控制所述加热模块启动对所述容纳腔进行加热;在所述加热模块启动对所述容纳腔进行加热后,所述控制模块用于检测所述温差所处的所述温度区间,并控制所述加热模块按所述温差所处的所述温度区间对应的所述加热工作模式对所述容纳腔进行加热,其中,所述温差为所述第三温度与所述第二温度之差,每种所述加热工作模式设定对应的加热功率参数和加热频率参数。
在其中一些实施例中,所述加热模块包括加热单元和循环对流单元,所述加热单元配设于连通所述容纳腔的风道内,所述循环对流单元配设于所述容纳腔内,所述控制模块分别电连接所述加热单元和所述循环对流单元,其中,所述控制模块用于在检测到所述第三温度低于所述第一预设温度范围的下限时,控制所述加热单元开始生成热风并沿所述风道输送至所述容纳腔;在所述加热单元开始生成热风后,所述控制模块用于检测所述温差所处的所述温度区间,并控制所述加热单元按对应的所述加热工作模式生成热风;所述循环对流单元用于在所述加热单元启停生成热风过程中,对所述容纳腔进行对流控制。
在其中一个实施例中,所述预设工作模式包括多种制冷工作模式,其中,所述控制模块用于在检测到所述第三温度高于所述第一预设温度范围的上限时,控制所述制冷模块启动对所述容纳腔进行制冷;在所述制冷模块启动对所述容纳腔进行制冷后,所述控制模块用于检测所述温差所处的所述温度区间,并控制所述制冷模块按所述温差所处的所述温度区间对应的所述制冷工作模式对所述容纳腔进行制冷,其中,所述温差为所述第二温度与所述第三温度之差,每种所述制冷工作模式设定对应的制冷功率参数和制冷频率参数。
在其中一个实施例中,所述恒温控制***还包括功率切换模块,所述功率切换模块包括依次电连接的开关控制单元和切换单元,所述开关控制单元包括第一输入端、第一控制端和第一输出端,所述切换单元包括第二输入端、第二控制端和多路第二输出端,所述第一输入端与所述共享充电宝租赁设备的供电线路电连接,所述第一输出端与所述第二输入端连接,所述第一控制端和所述第二控制端均与所述控制模块电连接,多路所述第二输出端均与所述制冷模块或所述加热模块电连接,其中,所述开关控制单元用于控制所述供电线路与所述第二输入端的通断;所述切换单元用于控制所述第二输入端选择性地与多路所述第二输出端其中一路连通;所述控制模块用于根据对应的所述预设工作模式,控制所述开关控制单元按对应的所述频率参数将所述供电线路与所述第二输入端连通或断开,和/或,控制所述切换单元将所述第二输入端与所述功率参数对应的所述第二输出端连通。
在其中一个实施例中,所述开关控制单元和所述切换单元均包括受控开关,所述受控开关包括受控端、供电输入端和供电输出端,其中,所述受控端对接所述第一控制端或所述第二控制端,所述开关控制单元的所述供电输入端对接所述第一输入端,所述切换单元的所述供电输入端对接所述第二输入端,所述开关控制单元的所述供电输出端对接所述第一输出端,所述切换单元的所述受控开关设有多个所述供电输出端,且所述切换单元的多个所述供电输出端与多路所述第二输出端对应连接,其中,所述开关控制单元的所述受控开关用于根据所述受控端接收的频率开关信号,控制所述开关控制单元的所述供电输入端和所述供电输出端的通断;所述切换单元的所述受控开关用于根据所述受控端接收的功率切换信号,控制所述切换单元的所述供电输入端选择性地与所述切换单元的多个所述供电输出端其中一个连通。
在其中一个实施例中,所述受控开关包括继电器,所述继电器包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口,所述第一端口电连接第一电源,所述第二端口对接所述第一控制端或所述第二控制端,所述开关控制单元的所述第三端口对接所述第一输入端,所述切换单元的所述第三端口对接所述第二输入端,所述开关控制单元的所述第四端口对接所述第一输出端,所述切换单元的所述继电器设有多个所述第四端口,且所述切换单元的多个所述第四端口与多路所述第二输出端对应连接,其中,所述开关控制单元的所述继电器用于根据所述第二端口接收的频率开关信号,控制所述开关控制单元的所述第三端口和所述第四端口的通断;所述切换单元的所述继电器用于根据所述第二端口接收的功率切换信号,控制所述切换单元的所述第三端口选择性地与所述切换单元的多个所述第四端口其中一个连通。
在其中一个实施例中,所述受控开关还包括续流稳压管,所述续流稳压管的阳极电连接所述第二端口,所述续流稳压管的阴极电连接第一电源。
在其中一个实施例中,所述开关控制单元和所述切换单元均还包括第一开关模块,所述第一开关模块包括第五端口、第六端口和第七端口,所述第五端口与所述控制模块电连接,所述第六端口与所述受控端电连接,所述第七端口对地,其中,所述开关控制单元的所述第一开关模块用于根据所述第五端口接收的所述频率开关信号,控制所述第六端口与所述第七端口连通或断开;所述切换单元的所述第一开关模块用于根据所述第五端口接收的所述功率切换信号,控制所述第六端口与所述第七端口连通或断开;所述开关控制单元的所述受控开关用于在所述第六端口与所述第七端口连通时,控制所述开关控制单元的所述供电输入端和所述供电输出端连通,以及在所述第六端口与所述第七端口断开时,控制所述开关控制单元的所述供电输入端和所述供电输出端断开;所述切换单元的所述受控开关用于根据所述第六端口与所述第七端口通断,控制所述切换单元的所述供电输入端选择性地与所述切换单元的多个所述供电输出端其中之一连通。
在其中一个实施例中,所述第一开关模块包括开关管、第一电阻和第二电阻,所述开关管包括第三控制端、第三输入端和第三输出端,所述第三控制端分别电连接所述第一电阻和所述第二电阻,所述第一电阻的另一端对接所述第六端口,所述第二电阻的另一端电连接所述第三输出端,并与所述第七端口对接,所述第三输入端对接所述第六端口。
在其中一个实施例中,所述恒温控制***还包括通讯模块,所述通讯模块与所述控制模块电连接,所述通讯模块还通信连接云服务器,其中,所述通讯模块用于接收所述控制模块传输的所述制冷模块和所述加热模块对所述容纳腔进行恒温控制的控制状态信息,并将所述控制状态信息传输至所述云服务器;所述通讯模块还用于将由所述云服务器传输的所述第一预设温度范围、多个所述温度区间和所述预设工作模式传输至所述控制模块;所述云服务器用于设定所述第一预设温度范围、多个所述温度区间和所述预设工作模式,并将所述第一预设温度范围、多个所述温度区间和所述预设工作模式传输至所述通讯模块,以及用于接收所述控制状态信息。
第二方面,本申请实施例提供一种恒温控制方法,包括:所述控制模块获取所述容纳腔内的多个第一温度和所述容纳腔外的第二温度;所述控制模块采用预设的线性回归模型对所述多个所述第一温度进行处理,得到所述容纳腔内对应的第三温度;所述控制模块判断所述第三温度是否超出所述第一预设温度范围,并根据判断结果选定对应的恒温控制模块,其中,所述恒温控制模块包括以下其中一种:所述制冷模块、所述加热模块;所述控制模块根据所述第三温度与所述第二温度的温差信息,确定匹配的温差等级,并根据所述温差等级确定对应的所述预设工作模式;所述控制模块控制对应的所述恒温控制模块,按所述预设工作模式将所述容纳腔内的温度维持在所述第一预设温度范围内。
在其中一些实施例中,所述预设工作模式包括多种加热工作模式,所述恒温控制方法还包括:所述控制模块判断到所述第三温度低于所述第一预设温度范围的下限时,确定所述恒温控制模块包括所述加热模块,并控制所述加热模块启动对所述容纳腔进行加热;所述控制模块根据所述第三温度与所述第二温度之差,确定匹配的温差等级,并根据所述温差等级确定对应的所述加热工作模式;所述控制模块控制所述加热模块,按对应的所述加热工作模式对所述容纳腔进行加热,并将所述容纳腔内的温度维持在所述第一预设范围内。
在其中一些实施例中,所述预设工作模式包括多种制冷工作模式,所述恒温控制方法还包括:所述控制模块判断到所述第三温度高于所述第一预设温度范围的上限时,确定所述恒温控制模块包括所述制冷模块,并控制所述制冷模块启动对所述容纳腔进行制冷;所述控制模块根据所述第二温度与所述第三温度之差,确定匹配的温差等级,并根据所述温差等级确定对应的所述制冷工作模式;所述控制模块控制所述制冷模块,按对应的所述制冷工作模式对所述容纳腔进行制冷,并将所述容纳腔内的温度维持在所述第一预设范围内。
相比于相关技术,本申请实施例提供的一种恒温控制***及恒温控制方法,恒温控制***包括控制模块、与控制模块电连接的制冷模块和加热模块,控制模块还分别电连接配设于共享充电宝租赁设备的容纳腔内第一温度探测器和配设于容纳腔外的第二温度探测器,其中,第一温度探测器用于采集容纳腔内的第一温度;第二温度探测器用于采集容纳腔外的第二温度;控制模块用于获取多个第一温度和第二温度,并根据第一温度确定容纳腔内的第三温度,控制模块还用于在检测到第三温度超出第一预设温度范围,并检测到第三温度与第二温度的温差处于多个预设的温度区间其中之一时,对应控制制冷模块与加热模块其中之一按与温差所处的温度区间对应的预设工作模式,对容纳腔进行恒温控制,其中,每种预设工作模式设定对应的功率参数和频率参数,解决了相关技术中共享充电宝租赁设备按恒定功率进行恒温控制造成耗能增加、设备使用寿命短的问题,实现共享充电宝租赁设备在室外不同恶劣环境中按不同功率及频率进行加热或制冷,维持共享充电宝租赁设备能恒温运行,降低设备使用能耗、延长设备使用寿命的有益效果。
本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1根据本申请实施例的恒温控制***的结构示意图;
图2是根据本申请实施例的控制模块控制进行恒温控制的控制流程图;
图3是根据本申请实施例的加热模块的结构示意图;
图4是根据本申请实施例的制冷模块的结构示意图;
图5是根据本申请优选实施例的恒温控制***的结构示意图一;
图6是根据本申请实施例的功率切换模块的拓扑结构示意图;
图7是根据本申请优选实施例的恒温控制***的结构示意图二;
图8是根据本申请实施例的恒温控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行描述和说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的,然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例在不冲突的情况下,可以与其它实施例相结合。
除非另作定义,本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制,可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可以还包括没有列出的步骤或单元,或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电气的连接,不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序。
本实施例中提供了一种恒温控制***,本实施例的恒温控制***应用于共享充电宝租赁设备、共享充电宝机柜、移动电源租赁设备、共享充电宝盒子机的恒温控制,籍以实现保护共享充电宝及租赁设备在室外恶劣环境中不受损坏,降低设备使用能耗及延长使用寿命。图1根据本申请实施例的恒温控制***的结构示意图。如图1所示,恒温控制***包括控制模块100、与控制模块100电连接的制冷模块200和加热模块300,控制模块100还分别电连接配设于共享充电宝租赁设备的容纳腔内的第一温度探测器400和配设于容纳腔外的第二温度探测器500,其中,
恒温控制***通过电源模块(附图未显示)进行供电,并且,电源模块包括为控制模块100、制冷模块200及加热模块300提供直流电源(例如:+5V、+12V)的电源单元,也包括为制冷模块200的压缩机、交流风扇以及加热模块300的加热单元及交流风扇提供交流电的电源单元;电源模块用于对共享充电宝租赁设备的电源进行管理
第一温度探测器400配设于容纳腔内部,用于采集容纳腔内的第一温度。也就是对容纳腔内是否处于恒温环境进行温度检测。
在本实施例中,容纳腔内设置至少一个第一温度探测器400,且第一温度探测器400设置于恒温仓的不同位置处,通过对多个第一温度探测器400测量的温度值与预设范围内的恒温温度范围进行对比,从而验证共享充电宝租赁设备的恒温环境是否发生变化。在其中一些可选实施例中,容纳腔内设置两个第一温度探测器400,两个第一温度探测器400分别设于容纳腔的上部和底部,两个第一温度探测器400分别采集容纳腔对应位置处的不同温度,两个第一温度探测器400采集的不同温度进行线性回归处理,籍以确定容纳腔内的温度,也就是第三温度。这里应当知晓,根据不同工作场景,第一温度探测器400可以设置为三个或者四个等,并通过对多个第一温度探测器400测量的多个不同第一温度进行线性回归,从而确定出容纳腔内的实时温度。
第二温度探测器500则配设于容纳腔外部,用于采集容纳腔外的第二温度,也就是采集室外环境温度。
在本实施例中,容纳腔外设置至少一个第二温度探测器500,且第二温度探测器500设置于共享充电宝租赁设备的容纳腔外的不同位置处,通过对多个第二温度探测器500测量环境问题,从而确定与容纳腔内的温差,从而确定制冷模块200或加热模块300按不同功率及工作频率进行恒温控制。这里应当知晓,根据不同工作场景,第二温度探测器500可以设置为一个,二个,三个或者四个等,在此不一一赘述。
控制模块100用于获取第一温度和第二温度,并根据多个第一温度确定容纳腔内对应的第三温度,控制模块100还用于在检测到第三温度超出第一预设温度范围,并检测到第三温度与第二温度的温差处于多个预设的温度区间其中之一时,对应控制制冷模块200与加热模块300其中之一按与温差所处的温度区间对应的预设工作模式,对容纳腔进行恒温控制,其中,每种预设工作模式设定对应的功率参数和频率参数;功率参数用于表征制冷模块200或加热模块300进行制冷或加热的功率,频率参数用于表征制冷模块200/加热模块300启停制冷/加热的频率。
在本实施例中,当控制模块400接收到多个第一温度后,通过对多个第一温度进行线性回归,从而确定出容纳腔内对应的实时温度,也就是第三温度。
在本实施例中,当控制模块100根据多个第一温度探测器400确定出容纳腔内的第三温度,并判断第三温度是否超出第一预设温度范围,当第三温度低于第一预设温度范围的下限时,则启动加热模块300对容纳腔进行加热,当第三温度高于第一预设温度范围的上限时,则启动制冷模块200对容纳腔进行制冷,通过检测第三温度,使容纳腔内的温度维持在设定的第一预设温度范围内;而在控制模块100控制制冷模块200或加热模块300启动对容纳腔进行制冷或加热后,控制模块100会根据第三温度与第二温度探测器500探测的环境温度,也就是第二温度的温差,根据不同的温差确定的温差等级作为判断条件,切换不同的加热/制冷功率及不同的控制频率对容纳腔进加热/制冷。
在本实施例中,当第三温度低于第一预设温度范围的下限(例如:15℃)时,则表示需要对容纳腔进行加热控制,此时,容纳腔外的温度(环境温度)不高于容纳腔内的温度,控制模块100根据容纳腔内的第三温度与容纳腔外(室外)的第二温度的温差,按温差所处的多个温度区间其中之一对应的工作模式进行加热,例如:当第三温度与第二温度的温差小于等于20℃,则控制加热模块300按低功率低频率的工作模式对容纳腔进行加热;在本实施例,控制模块100对加热模块300的控制,至少包括控制加热模块300的加热单元部分的加热功率及动作频率,其中,加热功率通过控制为加热单元供电的市电网电压实现(例如:可选110V、220V),动作频率则是通过控制为加热单元供电的间断频率实现。
需要说明的是,加热模块采用热风的方式对容纳腔进行加热,从而使容纳腔内均匀加热。
在本实施例中,当第三温度高于第一预设温度范围的上限(例如:40℃)时,则表示需要对容纳腔进行制冷控制,此时,容纳腔内的温度(环境温度)不低于容纳腔外的温度,控制模块100根据容纳腔外的第二温度与容纳腔内的第三温度的温差,按温差所处的多个温度区间其中之一对应的工作模式进行加热,例如:当第二温度与第三温度的温差大于等于20℃、小于等于40℃,则按高功率低频率的工作模式对容纳腔进行制冷;在本实施例,控制模块100对制冷模块200的控制,至少包括控制制冷模块200的压缩机的功率及压缩机的开启频率,其中,压缩机的功率通过改变压缩机的输入电压(例如:可选110V、220V),压缩的开关频率则是通过控制为压缩机供电的间断频率实现。
需要说明的是,在本实施例中,制冷模块采用风冷方式,保证容纳腔内部不会出现凝露和凝水的情况,具体是在制冷模块的蒸发器上设置交流风扇,交流风扇将蒸发器的冷风(蒸发器吸热将蒸发器周围的空气降温而形成冷风)通过风道将冷风均匀的吹送到容纳腔内部,保证容纳腔内部各处温度均匀一致,有效避免温差引起的凝露,以及避免共享充电宝租赁设备的电子设备的损坏。
本实施例中提供的恒温控制***通过设置至少两个第一温度探测器400探测容纳腔内的第一温度,并根据第一温度确定容纳腔内对应的第三温度当容纳腔内第三温度过高时,通过制冷模块200执行进行制冷降温控制,当容纳腔内第三温度过低时,通过加热模块300执行加热升温控制,从而能实现将容纳腔的温度维持在一定的恒定温度范围内,使得共享充电宝始终处于较为合适的工作温度中,避免了在室外炎热或严寒环境中,充电宝及共享充电宝租赁设备受环境温度影响而损坏或宕机现象;本实施例的恒温控制***还通过设置第二温度探测器500,判断容纳腔内、外的温差落入到哪个预设的温度梯度区间,从而按该温度区间对应的工作模式对容纳腔进行制冷或加热,解决了相关技术中共享充电宝租赁设备按恒定功率进行恒温控制造成耗能增加、设备使用寿命短的问题,实现共享充电宝租赁设备在室外不同恶劣环境中按不同功率及频率进行加热或制冷,维持共享充电宝租赁设备能恒温运行,降低设备使用能耗、延长设备使用寿命的有益效果。
图2是根据本申请实施例的控制模块控制进行恒温控制的控制流程图,如图2所示,在其中一些实施例中,预设工作模式包括多种加热工作模式,其中,
控制模块100用于在检测到第三温度低于第一预设温度范围的下限时,控制加热模块300启动对容纳腔进行加热。
在本实施例中,当根据第一温度探测器400检测的多个第一温度确定的第三温度低于15℃时,控制模块100控制加热模块300启动对容纳腔进行加热。
在加热模块300启动对容纳腔进行加热后,控制模块100用于检测第三温度与第二温度的温差所处的温度区间,并控制加热模块300按温差所处的温度区间对应的加热工作模式对容纳腔进行加热,其中,温差为第三温度与第二温度之差,每种加热工作模式设定对应的加热功率参数和加热频率参数。
在本实施例中,控制模块100在判断到第三温度低于第一预设温度范围的下限后,控制加热模块300对容纳腔进行加热的同时,还判断容纳腔内的温度与容纳腔外的温度之差所处的温度区间,并根据所处的温度区间对应的预设加热工作模式对容纳腔进行加热。
具体地,设定第三温度为A,第二温度为B,设定的温度区间为:[-∞,20℃]、[20℃,40℃]、[40℃,+∞],当A<15℃时,按如下规则选定对应的工作模式:1.A-B>40℃,加热模块300采用高功率高频率模式;2.20<A-B≤40,加热模块300采用高功率低频率模式;3.A-B≤20,加热模块300采用低功率低频率模式。
图3是根据本申请实施例的加热模块的结构示意图,如图3所示,在其中一些实施例中,加热模块300包括加热单元301和循环对流单元302,加热单元301配设于连通容纳腔的风道303内,循环对流单元302配设于容纳腔内,控制模块100分别电连接加热单元301和循环对流单元302,其中,
控制模块100用于在检测到第三温度低于第一预设温度范围的下限时,控制加热单元开始生成热风并沿风道303输送至容纳腔;在加热单元301开始生成热风后,控制模块100用于检测温差所处的温度区间(对应温差区间范围),并控制加热单元301按对应的加热工作模式生成热风。例如:当第三温度与第二温度之差为[20℃,40℃],则控制模块100控制加热单元301按高功率低频率的加热模式对容纳腔进行加热。
循环对流单元302用于在加热单元301启停生成热风过程中,对容纳腔进行对流控制。
需要说明的是,在本实施例中,加热单元301包括但不限于PTC加热器,且PTC加热器上设置与控制模块100电连接的第一交流风扇,PTC加热器和第一交流风扇的供电电源也呈并联状态,即给PTC加热器供电的同时,也给第一交流风扇进行供电,因而,在给加热单元301供电后,第一交流风扇将热风通过风道303吹到容纳腔内部各处;由于热风上升、且第一交流风扇提供的风力较小,无法形成良好的对流效果,容易导致容纳腔顶部温度高,容纳腔底部温度低,影响控制模块100对恒温的判断逻辑和恒温效果,故将循环对流单元302设置在容纳腔顶部,在本实施例中,循环对流单元302包括但不限于交流风扇,循环对流单元302受控于控制模块100,再加热单元301停止后,控制模块100通过控制循环对流单元302工作而完成空气对流,优化恒温效果。
需要说明的是,控制模块100按设定的加热工作模式对加热单元301进行加热控制是指由控制模块100控制与其和加热单元301电连接的继电器的导通状态来实现;控制模块100对加热模块300中的循环对流单元302的控制也是采用继电器进行的控制,但控制模块100只对循环对流单元302进行启停控制设定加热模块300,不按预设的功率进行控制。
在其中一些实施例中,参考图2,预设工作模式包括多种制冷工作模式,其中,
控制模块100用于在检测到第三温度高于第一预设温度范围的上限时,控制制冷模块200启动对容纳腔进行制冷。
在本实施例中,当根据第一温度探测器400检测到多个第一温度确定的第三温度高于40℃时,控制模块100控制制冷模块200启动对容纳腔进行制冷。
在制冷模块200启动对容纳腔进行制冷后,控制模块100用于检测第二温度与第三温度的温差所处的温度区间,并控制制冷模块200按温差所处的温度区间对应的制冷工作模式对容纳腔进行制冷,其中,温差为第二温度与第三温度之差,每种制冷工作模式设定对应的制冷功率参数和加热频率参数。
需要说明的是,控制模块100按设定的制冷工作模式对制冷模块200进行制冷控制是指由控制模块100控制与其和制冷模块200电连接的继电器的导通状态来实现。
在本实施例中,控制模块100在判断到第三温度高于第一预设温度范围的上限后,控制制冷模块200对容纳腔进行制冷的同时,还判断容纳腔内的温度与容纳腔外的温度之差所处的温度区间,并根据所处的温度区间对应的预设制冷工作模式对容纳腔进行制冷。
具体地,设定第三温度为A,第二温度为B,设定的温度区间为:[-∞,20℃]、[20℃,40℃]、[40℃,+∞],当A>40℃时,按如下规则选定对应的工作模式:1.B-A>40℃,制冷模块200采用高功率高频率模式;2.20<B-A≤40,制冷模块200采用高功率低频率模式;3.B-A≤20,制冷模块200采用低功率低频率模式。
图4是根据本申请实施例的制冷模块的结构示意图,如图4所示,在其中一些实施例中,制冷模块200包括压缩机201、冷凝器202、毛细管203及蒸发器204,冷凝器202和蒸发器204上分别设有与控制模块100电连接的第二交流风扇和第三交流风扇,蒸发器204还配设于连通容纳腔的风道(可以是加热模块300部分的风道,也可以是独立的风道),制冷工作时,常温气态的冷媒通过压缩机201变为高温气态冷媒,经过冷凝器202散热变成高压液化冷媒,然后经过毛细管203节流降压变成常温液态冷媒,最后,常温液态冷媒通过蒸发器204吸热变成常温气态冷媒重新进入压缩机201,以此反复循环,蒸发器204吸热后,与蒸发器204周围形成冷风,并通过第三交流风扇将冷风沿对应的风道均匀吹送到容纳腔内部各处,从而保证容纳腔内部各处温度均匀一致,有效避免引起容纳腔内产生凝露。
图5是根据本申请优选实施例的恒温控制***的结构示意图一,如图5所示,恒温控制***还包括功率切换模块600,功率切换模块600包括依次电连接的开关控制单元601和切换单元602,开关控制单元601包括第一输入端、第一控制端和第一输出端,切换单元602包括第二输入端、第二控制端和多路第二输出端,第一输入端与共享充电宝租赁设备的供电线路(对应连接市电网)电连接,第一输出端与第二输入端连接,第一控制端和第二控制端均与控制模块100电连接,多路第二输出端均与制冷模块200或加热模块300电连接,其中,
开关控制单元601用于控制供电线路与第二输入端的通断。
在本实施例中,开关控制单元601用于控制供电线路与切换单元602的连通,从而控制制冷模块200或加热模块300的供电输入;开关控制单元301根据预设的工作模式对应的频率参数予以响应。
切换单元602用于控制第二输入端选择性地与多路第二输出端其中一路连通。
在本实施例中,切换单元602将入将接入的供电线路提供的电能按预设的工作模式进行切换,从而使制冷模块200或加热模块300按对应的功率工作;切换单元601根据预设的工作模式对应的功率参数予以响应。
控制模块100用于根据对应的预设工作模式,控制开关控制单元601按对应的频率参数将供电线路与第二输入端连通或断开,和/或,控制切换单元602将第二输入端与功率参数对应的第二输出端连通。
需要说明的是,制冷模块200和加热模块300均通过一个功率切换模块600与控制模块100进行电连接,且每一个功率切换模块600所有的第二输出端均电连接对应的制冷模块200或加热模块300,例如:制冷模块200对应的功率切换模块600所有的第二输出端均连接该制冷模块200;因此,多路第二输出端均与制冷模块200或加热模块300电连接表示一个功率切换模块600所有的第二输出端只连接一种功能模块,或制冷模块200,或加热模块300。
图6是根据本申请实施例的功率切换模块的拓扑结构示意图,如图6所示,开关控制单元601和切换单元602均包括受控开关(参考图6中的S1、S2),受控开关包括受控端、供电输入端和供电输出端,其中,受控端对接第一控制端(对应开关控制单元601的受控开关S1的受控端)或第二控制端(对应切换单元602的受控开关S2的受控端),开关控制单元601的供电输入端(受控开关S1的供电输入端)对接第一输入端,切换单元602的供电输入端(受控开关S2的供电输入端)对接第二输入端,开关控制单元601的供电输出端(受控开关S1的供电输出端)对接第一输出端,切换单元602的受控开关设有多个供电输出端(受控开关S2的供电输出端),且切换单元602的多个供电输出端与多路第二输出端对应连接,其中,
开关控制单元601的受控开关用于根据其受控端接收的频率开关信号,控制开关控制单元601的供电输入端和供电输出端的通断。
切换单元602的受控开关用于根据其受控端接收的功率切换信号,控制切换单元602的供电输入端选择性地与切换单元602的多个供电输出端其中一个连通。
在本实施例中,切换单元602根据预设工作模式对应的加热或制冷功率选定切换单元602的供电输入端与切换单元602的一个供电输出端连通。
在其中一些实施例中,参考图6,受控开关(参考图6中的S1、S2)包括继电器(参考图6中的J1、J2),继电器包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口,第一端口电连接第一电源(参考图6中的12V),第二端口对接第一控制端(对应继电器J1的端口2)或第二控制端(对应继电器J2的端口4),开关控制单元601的第三端口对接第一输入端(参考图6中的220_L、对应继电器J1的端口3),切换单元602的第三端口(对应继电器J2的端口5)对接第二输入端,开关控制单元601的第四端口(对应继电器J1的端口4)对接第一输出端,切换单元602的继电器(参考图6中的J2)设有多个第四端口(对应继电器J2的端口2、端口3),且切换单元602的多个第四端口与多路第二输出端(参考图6中的两路L_OUT)对应连接,其中,
开关控制单元601的继电器(参考图6中的J1)用于根据第二端口接收的频率开关信号,控制开关控制单元601的第三端口和第四端口的通断;
切换单元602的继电器(参考图6中的J2)用于根据第二端口接收的功率切换信号,控制切换单元602的第三端口选择性地与切换单元602的多个第四端口其中一个连通。
在其中一些实施例中,参考图6,受控开关(参考图6中的S1、S2)还包括续流稳压管(参考图6中的D1、D2),续流稳压管的阳极电连接第二端口,续流稳压管的阴极电连接第一电源12V。
在本实施例中,通过增加续流稳压管,保证功率切换模块600的稳定性。续流稳压管为继电器的控制端的反向吸收二极管,续流稳压管能吸收在继电器断开时形成的反向高压,起到保护作用。
在本实施例中,参考图6,受控开关(参考图6中的S1、S2)还设有继电器的状态指示单元,状态指示单元由第五电阻(参考图6中的R1、R2))和状态指示灯(参考图6中的LED1、LED2)组成,其中,当开关控制单元601的第二端口接收到的频率开关信号为高电平时,继电器(对应图6中的继电器J1)不导通,状态指示灯(对应状态指示灯LED1)灭,当第二端口接收到的频率开关信号为低电平时,继电器(对应图6中的继电器J1)导通,状态指示灯(对应状态指示灯LED1)亮;
当切换单元602的第二端口接收到的功率切换信号为高电平时,继电器(对应图6中的继电器J2)不导通,状态指示灯(对应状态指示灯LED2)灭,此时,继电器的第三端口与其中一个第四端口(参考图6中继电器J2的端口3)连通,当第二端口接收到的功率切换信号为低电平时,继电器导通,状态指示灯(对应状态指示灯LED2)亮,此时,继电器的第三端口与其中一个第四端口(参考图6中继电器J2的端口2)连通。
在其中一些实施例中,参考图6,开关控制单元601和切换单元602均还包括第一开关模块603,第一开关模块603包括第五端口、第六端口和第七端口,第五端口与控制模块100电连接,第六端口与受控端电连接,第七端口对地,其中,
开关控制单元601的第一开关模块603用于根据第五端口接收的频率开关信号,控制其第六端口与其第七端口连通或断开;切换单元602的第一开关模块603用于根据第五端口接收的功率切换信号,控制其第六端口与其第七端口连通或断开。
开关控制单元601的受控开关(参考图6的S1)用于在第六端口与第七端口连通时,控制开关控制单元601的供电输入端(对应继电器J1的端口3)和供电输出端(对应继电器J1的端口4)连通,以及在第六端口与第七端口断开时,控制开关控制单元601的供电输入端和供电输出端断开。
切换单元602的受控开关(参考图6的S2)用于根据第六端口与第七端口通断,控制切换单元602的供电输入端(对应继电器J2的端口1)选择性地与切换单元602的多个供电输出端(对应继电器J2的端口2或端口3)其中之一连通。
在本实施例中,参考图6,第一开关模块603包括开关管(参考图6中的Q1、Q2)、第一电阻(参考图6中的R3、R4)和第二电阻(参考图6中的R5、R6),开关管包括第三控制端、第三输入端和第三输出端,第三控制端分别电连接第一电阻和第二电阻,第一电阻的另一端对接第六端口,第二电阻的另一端电连接第三输出端,并与第七端口对接,第三输入端对接第六端口。
需要说明的是,在本申请实施例中的开关管包括但不限于三极管或者MOS管。并且,根据本申请披露的内容,本领域技术人员容易想到根据开关管的具体选型将本申请披露的第一开关模块603修改为与开关管选型相适应的第一开关模块603,因此,无论开关管为NPN型或PNP型的三极管,还是N沟道或P沟道的开关MOS管均可以实现本申请,在本申请实施例中并不作限定。
在本实施例中,开关管优选LMBT2222ALT1G型号的NPN三极管,此时,第一电阻为开关管的基极限流电阻,第二电阻为开关管的基极的下拉电阻,给基极提供低电平状态,增加开关管的抗扰能力。
在本实施例中,需要说明的是,对于状态指示单元,当第三控制端接收到的频率开关信号/功率切换信号为高电平时,开关管导通,第二端口接收到的信号为低电平,继电器导通,状态指示灯常亮;当第三控制端接收到的频率开关信号/功率切换信号为低电平时,开关管不导通,第二端口接收到的信号为高电平,继电器不导通,状态指示灯不亮。
在本实施例中,需要说明的是,继电器的第一端口和第二端口对应构成继电器的控制端,也就是继电器的输入回路,而由开关管、第一电阻和第二电阻组成的第一开关模块603构成对继电器的控制端接收的信号进行电平转换的电路;当开关管的第三控制端接收到的频率开关信号/功率切换信号为低电平时,开关管不导通,开关管的第三输入端和第三输出端断开,此时,第二端口收到的信号对应为高电平,继电器的输入回路的线圈不产生电磁场,开关控制单元601的继电器的第三端口相对第四端口(参考图6中的继电器J1的端口4)弹开,其第三端口和第四端口维持断开状态,切换单元602的继电器的第三端口(参考图6中的继电器J2的端口1)与其中一个第四端口连接(参考图6中的继电器J2的端口3);当开关管的第三控制端接收到的频率开关信号/功率切换信号为高电平时,开关管导通,开关管的第三输入端和第三输出端连通,此时,第二端口收到的信号对应为低电平,继电器的输入回路的线圈对应导通,线圈产生电磁场并吸合,开关控制单元601的继电器的第三端口相对第四端口(参考图6中的继电器J1的端口4)连接,其第三端口和第四端口维持连通状态,切换单元602的继电器的第三端口(参考图6中的继电器J2的端口1)与其中一个第四端口连接(参考图6中的继电器J2的端口2)。
需要进一步说明的是,参考图6,在本实施例中,设定开关控制单元601和切换单元602的继电器分别为继电器J1和继电器J2,继电器J1的线圈供电电压为12V,触点(输出回路)为一组常开,输入是外部交流220V输入的220V_L线,输出到继电器J2的输入端,作用是通过控制继电器J1来给加热或制冷***供电;继电器J2的线圈供电电压为12V,触点形式为一组第四端口,可以通过继电器J2来控制其第三端口与不同第四端口导通;继电器J2输入端(第三端口)连接继电器J1的输出端(第四端口),继电器J2包括两路输出端(第四端口),其中,第一路输出端(参考图6中继电器J2的端口2)直接连接制冷模块200或加热模块300的供电电源L线,第二路输出端(参考图6中继电器J2的端口3)通过串接二极管D3后接到供电电源L线;功率切换工作时:若继电器J1的12V供电,其第三端口和第四端口导通,市电网的220V_L线接到继电器J2,此时,若继电器J2的12V不供电,则市电网的220V_L线通过二极管D3转成半波电压给制冷模块200或加热模块300供电,输入半波电压,对应的功率减半;若继电器J1的12V供电,其第三端口和第四端口导通,市电网的220V_L线接到继电器J2,此时,若继电器J2的12V供电,则市电网的220V_L线直接给制冷模块200或加热模块300供电,输入全波电压,全功率运行;若继电器J1的12V不供电,其第三端口和第四端口不导通,制冷模块200或加热模块300不供电,制冷模块200或加热模块300不工作。同时,频率参数通过控制继电器J1不同的导通频率来实现。
图7是根据本申请优选实施例的恒温控制***的结构示意图二,如图7所示,恒温控制***还包括通讯模块700,通讯模块700与控制模块100电连接,通讯模块700还通信连接云服务器800,其中,
通讯模块700用于接收控制模块100传输的制冷模块200和加热模块300对容纳腔进行恒温控制的控制状态信息,并将控制状态信息传输至云服务器800;通讯模块700还用于将由云服务器800传输的第一预设温度范围、多个温度区间和预设工作模式传输至控制模块100。
在本实施例中,控制模块100负责共享充电宝租赁设备的恒温控制,与通讯模块700通过RS485或者RS232进行电气连接。
云服务器800用于设定第一预设温度范围、多个温度区间和预设工作模式,并将第一预设温度范围、多个温度区间和预设工作模式传输至通讯模块,以及用于接收控制状态信息。
在本实施例中,通讯模块700与云服务器800采用无线通信模块进行无线通信连接,为了实现云服务器800与通讯模块700的无线连接,无线通信模块包括以下之一:NB-IOT无线模块、WiFi无线模块。需要说明的是,WiFi无线模块包括2.4Ghz无线模块和5Ghz无线模块;需要理解,只要满足云服务器800与通讯模块700的无线连接的无线通信模块均适用本实施例中的无线通信模块,例如:无线通信模块还可以是蓝牙模块、Zigbee无线模块。
在本实施例中,云服务器800通过无线连接通讯模块700,籍以对恒温控制***进行远程设置及远程升级。
为了满足恒温控制***的控制功能,在本申请的一个实施例中,控制模块100包括以下之一:单片机、FPGA、DSP,控制模块100作为恒温控制***的控制中枢,控制共享充电宝是否允许被充电。需要理解,满足控制恒温控制***工作的控制模块100均适合本实施例的控制模块100,例如:控制模块100可选:CMS89F2235B单片机、SH79F1619AM单片机、STM32F0系列单片机、AT89C51/52单片机。
为满足测量共享充电宝租赁设备的容纳腔内部温度和环境温度的需求,在本申请的一个实施例中,第一温度探测器400和第二温度探测器500均包括以下之一:数字温度传感器、热电偶、NTC温度传感器。在其中一个可选实施方式中,第一温度探测器400和第二温度探测器500采用单线数字温度传感器DS18B20。
在对本申请的实施例的恒温控制方法进行阐述说明之前,先对本申请实施例中涉及的相关技术进行说明如下:
回归算法是一种有监督学习算法,用来建立自变量X和观测变量Y之间的映射关系。常用的回归算法有:线性回归(Linear Regression)、逻辑回归(LogisticRegression)、多项式回归(Polynomial Regression)、岭回归(Ridge Regression)、LASSO回归(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator)、弹性网络(Elastic Netestimators)、逐步回归(Stepwise Regression)等。
线性回归模型试图学得一个线性模型以尽可能准确地预测实值X的输出标记Y。在这个模型中,因变量Y是连续的,自变量X可以是连续或离散的。
在回归分析中,如果只包括一个自变量和一个因变量,且二者关系可用一条直线近似表示,称为一元线性回归分析。
具体地,设有变量x,y满足线性关系y=β01x+ε,其中,βi(i=0,1)是常数,ε是随机误差。对各变量进行n次观测,观测向量为:X=(x1,x2,……,xn)′;Y=(y1,y2,……,Yn)′。基于以上观测数据的变量x与y的一元线性回归方程为:
Figure BDA0002939605820000181
一元线性回归方程的矩阵形式为Y=(1,X)B+E,其中,B=(β01)′,E=(ε12,……,εn)′。
具体地,采用最小二乘法拟合一元线性回归方程:将y视为因变量,x视为自变量,自变量不视为随机变量,因变量为随机变量,参数矩阵B的极大似然估计为
Figure BDA0002939605820000182
如果回归分析中包括两个或两个以上的自变量,且因变量和自变量是线性关系,则称为多元线性回归分析。对于二维空间线性是一条直线,对于三维空间线性是一个平面,对于多维空间线性是一个超平面。
具体地,设y是一个可观观测的随机变量,它受到m-1个非随机因素x1,x2,…,xm-1和随机因素ε的影响,若y与x1,x2,…,xm-1有如下线性关系
y=β01x12x2+…+βm-1xm-1
其中,β0,β1,β2,βm-1是未知参数,ε是均值为零,方差为δ2>0的不可观测的随机变量,ε称为误差项,上述线性关系称为多元回归模型,其中,y为因变量,x1,x2,…,xm-1为自变量。
其中,y和x1,x2,…,xm-1是多组数据,为实验数据或训练数据,是已知的。在线性回归处理时,通过估计β0,β1,β2,βm-1,从而建立y与x1,x2,…,xm-1之间的关系式,并构建回归方程,然后,利用回归方程处理并得到y。
同时,回归分析是通过设置一个误差项,通过使该误差项最小,从而获得可预期的结果。在具体的多元回归模型的计算时,常采用最小二乘估计来进行。
本申请实施例还提供一种恒温控制方法,该恒温控制方法由上述实施例中的控制模块执行。图8是根据本申请实施例的恒温控制方法的流程图,如图8所示,该流程包括如下步骤:
步骤S801,获取容纳腔内的多个第一温度和容纳腔外的第二温度。
步骤S802,采用预设的线性回归模型对多个第一温度进行处理,得到容纳腔内对应的第三温度。
在本实施例中,多个第一温度的温度值可以相同,也可以不同;通过对多个第一温度进行线性回归,从而确定出容纳腔内的实时温度,也就是第三温度。
步骤S803,判断第三温度是否超出第一预设温度范围,并根据判断结果选定对应的恒温控制模块,其中,恒温控制模块包括以下其中一种:制冷模块、加热模块。
在本实施例中,当第三温度高于第一预设温度范围的上限时,选定对应的恒温控制模块为制冷模块,当第三温度低于第一预设温度范围的下限时,选定对应的恒温控制模块为加热模块。
步骤S804,根据第三温度与第二温度的温差信息,确定匹配的温差等级,并根据温差等级确定对应的预设工作模式。
在本实施例中,预设的工作模式设定为三种:高功率高频率模式、高功率低频率模式、低功率低频率模式。
步骤S805,控制对应的恒温控制模块,按预设工作模式将容纳腔内的温度维持在第一预设温度范围内。
在本实施例中,步骤S802中的预设的线性回归模型采用一元线性回归模型,并通过如下方式进行一元线性回归模型训练得到:
步骤1,构建初始的一元元线性回归方程。
在实施例中,设定一元线性回归方程为:
T=β01t
其中,T为容纳腔中实测的温度,β0,β1为回归参数,常数,t对应为容纳腔中第一温度的观测值。
步骤2,将第一温度的观测值t及对应的实测温度T带入一元线性回归方程中,得到:
Figure BDA0002939605820000201
其中,Ti(i=1,2,…,n)为一组第一温度的观测值ti(i=1,2,…,n)所对应的容纳腔中的实测温度。
步骤3,采用最小二乘法拟合一元线性回归方程,并拟合得到回归参数
Figure BDA0002939605820000202
Figure BDA0002939605820000203
步骤4,根据求解获得对应的β0,β1,得到预设的一元线性回归方程。
在拟合一元线性回归方程时,至少获取如下数据表中的多组第一温度,并用于进行一元线回归方程拟合训练,其中,每组的t1、t2和t3依次对应为容纳腔顶部、中部及底部的第一温度,T为实测温度:
Figure BDA0002939605820000204
Figure BDA0002939605820000211
在完成对一元线性回归模型训练后,将通过第一温度探测器测量的一组第一温度输入已拟合的一元线性回归模型,即可获得对应的第三温度,该第三温度作为容纳腔中的实际温度。
在其中一些可选实施方式中,还可以采用归一化的加权平均值算法对第一温度进行线性回归,从而确定第三温度。具体地,将多个第一温度按照时间分组进行分组,得到分组后的多组第一温度,每一组第一温度对应一个时刻,然后采用如下步骤确定每一时刻对应的一组第一温度的最终平均值,也就是每一时刻的容纳腔内的实时温度:
步骤1,得出一组第一温度的平均值
Figure BDA0002939605820000212
步骤2,计算一组第一温度中每个第一温度Xi(i∈[1,N])相对于均值
Figure BDA0002939605820000213
的偏差量△Xi
步骤3,将偏差量△Xi带入权值函数f(X),作归一化处理得到归一化偏差量
Figure BDA0002939605820000214
其中,
Figure BDA0002939605820000215
步骤4,由归一化偏差量得到加权值
Figure BDA0002939605820000216
其中,
Figure BDA0002939605820000217
步骤5,由加权值得到最终平均值X+,其中,
Figure BDA0002939605820000218
作为优选,权值函数f(△Xi)可以为(1/π*△Xi)*arctan(1/△Xi)。
通过归一化的加权平均值算法对每组第一温度进行处理,使得输出的第三温度更精准。
在采用归一化的加权平均值算法对第一温度进行线性回归时,每一时刻是按预设的时间间隔进行设定的,并且预设的时间间隔可以为第一温度探测器采集第一温度的时间间隔,也可以是第一温度探测器采集第一温度的时间间隔的整数倍。
在其中一些实施例中,预设工作模式包括多种加热工作模式,控制模块还执行如下步骤:
步骤1,在判断到第三温度低于第一预设温度范围的下限时,确定恒温控制模块包括加热模块,并控制加热模块启动对容纳腔进行加热。
步骤2,根据第三温度与第二温度之差,确定匹配的温差等级,并根据温差等级确定对应的加热工作模式;
步骤3,控制加热模块,按对应的加热工作模式对容纳腔进行加热,并将容纳腔内的温度维持在第一预设范围内。
在其中一些实施例中,预设工作模式包括多种制冷工作模式,控制模块还执行如下步骤:
步骤1,在判断到第三温度高于第一预设温度范围的上限时,确定恒温控制模块包括制冷模块,并控制制冷模块启动对容纳腔进行制冷。
步骤2,根据第二温度与第三温度之差,确定匹配的温差等级,并根据温差等级确定对应的制冷工作模式。
步骤3,控制制冷模块,按对应的制冷工作模式对容纳腔进行制冷,并将容纳腔内的温度维持在第一预设范围内。
在其中一些实施例中,控制模块采用预设的线性回归模型对多个第一温度进行处理,得到容纳腔内对应的第三温度通过如下方式实现:
步骤1,控制模块获取多个第一温度并分组。
步骤2,控制模块对多组第一温度分别进行线性拟合并去除离群值,得到多组温度曲线;
步骤3,将多组温度曲线按照检测时间对齐,并按照预设时间间隔分别从每组温度曲线上提取温度数据,得到由多组提取到的温度数据组成的多维数组;
步骤4,通过已拟合的一元线性回归模型处理多维数组,获得容纳腔的第三温度。本领域的技术人员应该明白,以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种恒温控制***,应用于共享充电宝租赁设备,其特征在于,包括控制模块、与所述控制模块电连接的制冷模块和加热模块,所述控制模块还分别电连接配设于所述共享充电宝租赁设备的容纳腔内的第一温度探测器和配设于所述容纳腔外的第二温度探测器,其中,
所述第一温度探测器用于采集所述容纳腔内的多个第一温度;
所述第二温度探测器用于采集所述容纳腔外的第二温度;
所述控制模块用于获取多个所述第一温度和所述第二温度,并根据多个所述第一温度确定所述容纳腔内对应的第三温度,所述控制模块还用于在检测到所述第三温度超出第一预设温度范围,并检测到所述第三温度与所述第二温度的温差处于多个预设的温度区间其中之一时,对应控制所述制冷模块与所述加热模块其中之一按与所述温差所处的所述温度区间对应的预设工作模式,对所述容纳腔进行恒温控制,其中,每种所述预设工作模式设定对应的功率参数和频率参数。
2.根据权利要求1所述的恒温控制***,其特征在于,所述预设工作模式包括多种加热工作模式,其中,
所述控制模块用于在检测到所述第三温度低于所述第一预设温度范围的下限时,控制所述加热模块启动对所述容纳腔进行加热;
在所述加热模块启动对所述容纳腔进行加热后,所述控制模块用于检测所述温差所处的所述温度区间,并控制所述加热模块按所述温差所处的所述温度区间对应的所述加热工作模式对所述容纳腔进行加热,其中,所述温差为所述第三温度与所述第二温度之差,每种所述加热工作模式设定对应的加热功率参数和加热频率参数。
3.根据权利要求2所述的恒温控制***,其特征在于,所述加热模块包括加热单元和循环对流单元,所述加热单元配设于连通所述容纳腔的风道内,所述循环对流单元配设于所述容纳腔内,所述控制模块分别电连接所述加热单元和所述循环对流单元,其中,
所述控制模块用于在检测到所述第三温度低于所述第一预设温度范围的下限时,控制所述加热单元开始生成热风并沿所述风道输送至所述容纳腔;在所述加热单元开始生成热风后,所述控制模块用于检测所述温差所处的所述温度区间,并控制所述加热单元按对应的所述加热工作模式生成热风;
所述循环对流单元用于在所述加热单元启停生成热风过程中,对所述容纳腔进行对流控制。
4.根据权利要求1所述的恒温控制***,其特征在于,所述预设工作模式包括多种制冷工作模式,其中,
所述控制模块用于在检测到所述第三温度高于所述第一预设温度范围的上限时,控制所述制冷模块启动对所述容纳腔进行制冷;
在所述制冷模块启动对所述容纳腔进行制冷后,所述控制模块用于检测所述温差所处的所述温度区间,并控制所述制冷模块按所述温差所处的所述温度区间对应的所述制冷工作模式对所述容纳腔进行制冷,其中,所述温差为所述第二温度与所述第三温度之差,每种所述制冷工作模式设定对应的制冷功率参数和制冷频率参数。
5.根据权利要求1所述的恒温控制***,其特征在于,所述恒温控制***还包括功率切换模块,所述功率切换模块包括依次电连接的开关控制单元和切换单元,所述开关控制单元包括第一输入端、第一控制端和第一输出端,所述切换单元包括第二输入端、第二控制端和多路第二输出端,所述第一输入端与所述共享充电宝租赁设备的供电线路电连接,所述第一输出端与所述第二输入端连接,所述第一控制端和所述第二控制端均与所述控制模块电连接,多路所述第二输出端均与所述制冷模块或所述加热模块电连接,其中,
所述开关控制单元用于控制所述供电线路与所述第二输入端的通断;
所述切换单元用于控制所述第二输入端选择性地与多路所述第二输出端其中一路连通;
所述控制模块用于根据对应的所述预设工作模式,控制所述开关控制单元按对应的所述频率参数将所述供电线路与所述第二输入端连通或断开,和/或,控制所述切换单元将所述第二输入端与所述功率参数对应的所述第二输出端连通。
6.根据权利要求5所述的恒温控制***,其特征在于,所述开关控制单元和所述切换单元均包括受控开关,所述受控开关包括受控端、供电输入端和供电输出端,其中,所述受控端对接所述第一控制端或所述第二控制端,所述开关控制单元的所述供电输入端对接所述第一输入端,所述切换单元的所述供电输入端对接所述第二输入端,所述开关控制单元的所述供电输出端对接所述第一输出端,所述切换单元的所述受控开关设有多个所述供电输出端,且所述切换单元的多个所述供电输出端与多路所述第二输出端对应连接,其中,
所述开关控制单元的所述受控开关用于根据所述受控端接收的频率开关信号,控制所述开关控制单元的所述供电输入端和所述供电输出端的通断;
所述切换单元的所述受控开关用于根据所述受控端接收的功率切换信号,控制所述切换单元的所述供电输入端选择性地与所述切换单元的多个所述供电输出端其中一个连通。
7.根据权利要求6所述的恒温控制***,其特征在于,所述受控开关包括继电器,所述继电器包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口,所述第一端口电连接第一电源,所述第二端口对接所述第一控制端或所述第二控制端,所述开关控制单元的所述第三端口对接所述第一输入端,所述切换单元的所述第三端口对接所述第二输入端,所述开关控制单元的所述第四端口对接所述第一输出端,所述切换单元的所述继电器设有多个所述第四端口,且所述切换单元的多个所述第四端口与多路所述第二输出端对应连接,其中,
所述开关控制单元的所述继电器用于根据所述第二端口接收的频率开关信号,控制所述开关控制单元的所述第三端口和所述第四端口的通断;
所述切换单元的所述继电器用于根据所述第二端口接收的功率切换信号,控制所述切换单元的所述第三端口选择性地与所述切换单元的多个所述第四端口其中一个连通。
8.根据权利要求6所述的恒温控制***,其特征在于,所述开关控制单元和所述切换单元均还包括第一开关模块,所述第一开关模块包括第五端口、第六端口和第七端口,所述第五端口与所述控制模块电连接,所述第六端口与所述受控端电连接,所述第七端口对地,其中,
所述开关控制单元的所述第一开关模块用于根据所述第五端口接收的所述频率开关信号,控制所述第六端口与所述第七端口连通或断开;所述切换单元的所述第一开关模块用于根据所述第五端口接收的所述功率切换信号,控制所述第六端口与所述第七端口连通或断开;
所述开关控制单元的所述受控开关用于在所述第六端口与所述第七端口连通时,控制所述开关控制单元的所述供电输入端和所述供电输出端连通,以及在所述第六端口与所述第七端口断开时,控制所述开关控制单元的所述供电输入端和所述供电输出端断开;
所述切换单元的所述受控开关用于根据所述第六端口与所述第七端口通断,控制所述切换单元的所述供电输入端选择性地与所述切换单元的多个所述供电输出端其中之一连通。
9.根据权利要求8所述的恒温控制***,其特征在于,所述第一开关模块包括开关管、第一电阻和第二电阻,所述开关管包括第三控制端、第三输入端和第三输出端,所述第三控制端分别电连接所述第一电阻和所述第二电阻,所述第一电阻的另一端对接所述第六端口,所述第二电阻的另一端电连接所述第三输出端,并与所述第七端口对接,所述第三输入端对接所述第六端口。
10.根据权利要求1所述的恒温控制***,其特征在于,所述恒温控制***还包括通讯模块,所述通讯模块与所述控制模块电连接,所述通讯模块还通信连接云服务器,其中,
所述通讯模块用于接收所述控制模块传输的所述制冷模块和所述加热模块对所述容纳腔进行恒温控制的控制状态信息,并将所述控制状态信息传输至所述云服务器;所述通讯模块还用于将由所述云服务器传输的所述第一预设温度范围、多个所述温度区间和所述预设工作模式传输至所述控制模块;
所述云服务器用于设定所述第一预设温度范围、多个所述温度区间和所述预设工作模式,并将所述第一预设温度范围、多个所述温度区间和所述预设工作模式传输至所述通讯模块,以及用于接收所述控制状态信息。
11.一种应用于权利要求1所述的恒温控制***的恒温控制方法,其特征在于,包括:
所述控制模块获取所述容纳腔内的多个第一温度和所述容纳腔外的第二温度;
所述控制模块采用预设的线性回归模型对所述多个所述第一温度进行处理,得到所述容纳腔内对应的第三温度;
所述控制模块判断所述第三温度是否超出所述第一预设温度范围,并根据判断结果选定对应的恒温控制模块,其中,所述恒温控制模块包括以下其中一种:所述制冷模块、所述加热模块;
所述控制模块根据所述第三温度与所述第二温度的温差信息,确定匹配的温差等级,并根据所述温差等级确定对应的所述预设工作模式;
所述控制模块控制对应的所述恒温控制模块,按所述预设工作模式将所述容纳腔内的温度维持在所述第一预设温度范围内。
12.根据权利要求11所述的恒温控制方法,其特征在于,所述预设工作模式包括多种加热工作模式,所述恒温控制方法还包括:
所述控制模块判断到所述第三温度低于所述第一预设温度范围的下限时,确定所述恒温控制模块包括所述加热模块,并控制所述加热模块启动对所述容纳腔进行加热;
所述控制模块根据所述第三温度与所述第二温度之差,确定匹配的温差等级,并根据所述温差等级确定对应的所述加热工作模式;
所述控制模块控制所述加热模块,按对应的所述加热工作模式对所述容纳腔进行加热,并将所述容纳腔内的温度维持在所述第一预设范围内。
13.根据权利要求11所述的恒温控制方法,其特征在于,所述预设工作模式包括多种制冷工作模式,所述恒温控制方法还包括:
所述控制模块判断到所述第三温度高于所述第一预设温度范围的上限时,确定所述恒温控制模块包括所述制冷模块,并控制所述制冷模块启动对所述容纳腔进行制冷;
所述控制模块根据所述第二温度与所述第三温度之差,确定匹配的温差等级,并根据所述温差等级确定对应的所述制冷工作模式;
所述控制模块控制所述制冷模块,按对应的所述制冷工作模式对所述容纳腔进行制冷,并将所述容纳腔内的温度维持在所述第一预设范围内。
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