一种PTC电加热方法、设备及空调

技术领域

本发明涉及电器智能控制技术领域，具体涉及一种PTC电加热方法、设备及空调。

背景技术

空调是调节空气温度的一种设备，当环境温度较低时，启动空调制热模式；制热模式其中一种为电加热制热，电加热类型多样，电加热制热速度快、效率高，但是安全系数较低，需要较强的安全控制逻辑。

有一种辅助电加热制热类型为PTC(positive temperature coefficient，正的温度系数)电加热，PTC材料是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度(居里温度)时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高；PTC电加热器用于空调的辅助加热，可以彻底解决普通空调冬季寒季节制热不足的难题。

然而，如何控制PTC电加热器，使其恰到好处地调节室内温度，达到安全、高效率制热的目的，仍然是一个难题。通常情况下，PTC电加热器通过采用一个或多个限温器来限制电加热发热单元表面的温度，到预设温度点停掉电加热，低于预设温度点开启的方式来保护电加热，但是这样频繁启停会使制热时空调出风温度忽高忽低，影响用户实际体验感受。

同时通常由于限温器选型不合适导致制热过度保护或欠保护：限温器选型过小时，在限温器上限点时，电加热器依然较安全，但空调器强制断电停机，降低了空调器制热使用空间和效率；限温器选型过大时，在限温器上限点时，电加热已不安全，但还在进行发热工作。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种PTC电加热方法、设备及空调，以解决现有技术中PTC电加热器制热安全性不高的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种PTC电加热方法，包括：

检测PTC电加热器所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度；

根据所述回风风速及PTC发热单元温度，控制PTC电加热器的工作状态，和/或，直流变频风机的出风量，进而控制PTC电加热器所在环境的回风温度；

所述PTC电加热器，设置在所述直流变频风机的出风方向上。

优选地，所述PTC发热单元温度，通过感温包检测获取。

优选地，所述控制PTC电加热器的工作状态，和/或，直流变频风机的出风量，包括：

当所述回风风速小于回风风速下限值，且，所述发热单元温度大于预设温度上限值时，关闭所述PTC电加热器；

当所述回风风速小于回风风速下限值，且，所述发热单元温度小于或等于预设温度上限值时，保持当前PTC电加热器的开启状态；

当所述回风风速大于或等于回风风速下限值，且，所述发热单元温度大于预设温度上限值时，保持当前PTC电加热器的开启状态，同时，调大直流变频风机的出风量；

当所述回风风速大于或等于回风风速下限值，且，所述发热单元温度小于或等于预设温度上限值时，保持当前PTC电加热器的开启状态。

优选地，所述调大直流变频风机的出风量，具体为：

通过增大输出给直流变频风机的电压量，调大直流变频风机的出风量。

优选地，所述调大直流变频风机的出风量后，还包括：

第一预设时长后，检测所述PTC发热单元温度是否大于预设温度上限值；

若所述PTC发热单元温度大于预设温度上限值，关闭所述PTC电加热器；

若所述PTC发热单元温度小于或等于预设温度上限值，保持当前PTC电加热器的开启状态。

优选地，所述保持当前PTC电加热器的开启状态后，还包括：

检测所在环境的回风温度是否大于目标制热回风温度；

若所在环境的回风温度大于目标制热回风温度，调小直流变频风机的出风量；

若所在环境的回风温度小于或等于目标制热回风温度，保持当前PTC电加热器的开启状态。

优选地，所述调小直流变频风机的出风量，具体为：

通过降低输出给直流变频风机的电压量，调小直流变频风机的出风量。

优选地，所述调小直流变频风机的出风量后，还包括：

第二预设时长后，检测所述PTC发热单元温度是否大于预设温度上限值；

若所述PTC发热单元温度大于预设温度上限值，关闭所述PTC电加热器；

若所述PTC发热单元温度小于或等于预设温度上限值，保持当前PTC电加热器的开启状态。

优选地，所述检测PTC电加热器所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度，具体为：

启动PTC电加热器后，保持当前PTC电加热器的开启状态第三预设时长；

第三预设时长后，每隔第四预设时长，检测PTC电加热器所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度。

优选地，所述启动PTC电加热，具体为：

若所在环境的回风温度小于目标制热回风温度，确定用户有制热需求，启动PTC电加热器。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种PTC电加热设备，包括：

检测模块，用于检测PTC电加热器所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度；

控制模块，用于根据所述回风风速及PTC发热单元温度，控制PTC电加热器的工作状态，和/或，直流变频风机的出风量，进而控制PTC电加热器所在环境的回风温度；

所述PTC电加热器，设置在所述直流变频风机的出风方向上。

优选地，所述检测模块包括：风速检测仪，及，感温包。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种空调，包括：

上述的PTC电加热设备。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由于在PTC发热单元温度检测的基础上，增加了对PTC电加热器所在环境的回风风速检测，当PTC发热单元温度过高超负荷运转时，可以通过控制PTC电加热器的工作状态，及直流变频风机的出风量，改变PTC电加热器所在环境的回风温度，保证了PTC制热的安全性和可靠性。

另外，本发明提供的技术方案，通过优化PTC制热控制逻辑，调节PTC电加热器所在环境的回风温度，均匀控制环境温度，减少了由于PTC制热过保护或欠保护导致的PTC频繁启停，环境温度忽冷忽热带来的用户使用体验不佳的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种PTC电加热方法的流程图；

图2是根据另一示例性实施例示出的一种PTC电加热方法的流程图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种PTC电加热设备的示意框图；

图4是根据另一示例性实施例示出的一种PTC电加热设备的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种PTC电加热方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤S11、检测PTC电加热器所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度；

步骤S12、根据所述回风风速及PTC发热单元温度，控制PTC电加热器的工作状态，和/或，直流变频风机的出风量，进而控制PTC电加热器所在环境的回风温度；

所述PTC电加热器，设置在所述直流变频风机的出风方向上。

需要说明的是，本实施例提供的技术方案，适用于PTC电加热设备，及带有PTC电加热器的设备中，例如，空调、新风机等。

所述PTC电加热器的工作状态包括：开启、关闭。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，由于在PTC发热单元温度检测的基础上，增加了对PTC电加热器所在环境的回风风速检测，当PTC发热单元温度过高超负荷运转时，可以通过控制PTC电加热器的工作状态，及直流变频风机的出风量，改变PTC电加热器所在环境的回风温度，保证了PTC制热的安全性和可靠性。

另外，本实施例提供的技术方案，通过优化PTC制热控制逻辑，调节PTC电加热器所在环境的回风温度，均匀控制环境温度，减少了由于PTC制热过保护或欠保护导致的PTC频繁启停，环境温度忽冷忽热带来的用户使用体验不佳的问题。

优选地，所述PTC发热单元温度，通过感温包检测获取。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，将现有技术的限温器改成感温包，消除了由于限制器选型不当导致的过保护或欠保护现象，进一步减少了PTC启停频率，延迟了元器件使用寿命，用户体验度好、满意度高。

优选地，所述检测PTC电加热器所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度，具体为：

启动PTC电加热器后，保持当前PTC电加热器的开启状态第三预设时长；

第三预设时长后，每隔第四预设时长，检测PTC电加热器所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度。

优选地，所述启动PTC电加热，具体为：

若所在环境的回风温度小于目标制热回风温度，确定用户有制热需求，启动PTC电加热器。

需要说明的是，所述第三预设时长和第四预设时长，根据用户需要进行设置，或者，根据实验数据进行设置，例如将所述第三预设时长设置为2分钟，第四预设时长设置为3秒。

需要说明的是，所述目标制热回风温度，为用户设定的制热温度目标值。

可以理解的是，

若所在环境的回风温度小于目标制热回风温度，确定需要制热，启动PTC电加热器；

若所在环境的回风温度大于或等于目标制热回风温度，确定不需要制热，不启动PTC电加热器。

当启动PTC电加热器后，要保持当前PTC电加热器的开启状态第三预设时长，例如2分钟，待PTC电加热器稳定工作后，再检测PTC电加热器所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度，降低了PTC电加热故障概率，延长了PTC电加热器的使用寿命，避免了环境温度骤变带来的不良用户体验。

可以理解的是，每隔第四预设时长，例如3秒，检测一次所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度，可以控制环境温度在几秒内调节完成，让环境温度缓慢变化，使用户感觉不到环境温度的骤变，进一步避免了环境温度忽冷忽热带来的不良用户体验。

优选地，所述控制PTC电加热器的工作状态，和/或，直流变频风机的出风量，包括：

当所述回风风速小于回风风速下限值，且，所述PTC发热单元温度大于预设温度上限值时，关闭所述PTC电加热器；

当所述回风风速小于回风风速下限值，且，所述PTC发热单元温度小于或等于预设温度上限值时，保持当前PTC电加热器的开启状态；

当所述回风风速大于或等于回风风速下限值，且，所述PTC发热单元温度大于预设温度上限值时，保持当前PTC电加热器的开启状态，同时，调大直流变频风机的出风量；

当所述回风风速大于或等于回风风速下限值，且，所述PTC发热单元温度小于或等于预设温度上限值时，保持当前PTC电加热器的开启状态。

需要说明的是，所述回风风速下限值、预设温度上限值，根据实验数据进行设置，例如，根据PTC发热单元在额定功率下的温度值，设定所述预设温度上限值；根据PTC发热单元在额定功率下的温度值，及所述PTC发热单元的散热速率，设定所述回风风速下限值。

可以理解的是，当所述回风风速小于回风风速下限值，且，所述PTC发热单元温度大于预设温度上限值时，表明PTC发热单元温度过高，正在超负荷运转，而此时回风风速又不达标，系统无法很好地为PTC发热单元散热，此时，需要关闭所述PTC电加热器，以保护PTC发热单元。

当所述回风风速小于回风风速下限值，且，所述PTC发热单元温度小于或等于预设温度上限值时，表明PTC发热单元温度在正常范围内，虽然此时回风风速不达标，但是由于PTC发热单元此时不需要散热，所以，可以保持当前PTC电加热器的开启状态，直至所在环境的回风温度达到目标制热回风温度。

当所述回风风速大于或等于回风风速下限值，且，所述PTC发热单元温度大于预设温度上限值时，表明PTC发热单元温度过高，正在超负荷运转，但此时回风风速达标，系统可以为PTC发热单元散热，所以，可以保持当前PTC电加热器的开启状态，但同时，需要调大直流变频风机的出风量，以便尽快将PTC发热单元的温度降低到安全温度范围内。

当所述回风风速大于或等于回风风速下限值，且，所述PTC发热单元温度小于或等于预设温度上限值时，表明PTC发热单元温度在正常范围内，且，此时回风风速达标，所以，可以保持当前PTC电加热器的开启状态，直至所在环境的回风温度达到目标制热回风温度。

可以理解的是，现有技术中，限温器选型过小时，在限温器上限点时，PTC电加热器依然较安全，但空调器强制断电停机，降低了空调器制热使用空间和效率，而本实施例提供的技术方案应用于空调器中后，当PTC发热单元温度大于预设温度上限值时，只要所在环境的回风风速大于或等于回风风速下限值，就不会关闭PTC电加热器，制热效率更高。

现有技术中，限温器选型过大时，在限温器上限点时，电加热已不安全，但还在进行发热工作，而本实施例提供的技术方案应用于空调器中后，当PTC发热单元温度大于预设温度上限值时，只要所述回风风速小于回风风速下限值，就会关闭PTC电加热器，安全性更好。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度的双重检测，实现了对所在环境回风温度的精准控制，通过优化PTC制热控制逻辑，使控制模式更加智能，制热时出风温度更加均匀，均匀地提升了房间温度，用户体验度好、满意度高。

优选地，所述调大直流变频风机的出风量，具体为：

通过增大输出给直流变频风机的电压量，调大直流变频风机的出风量。

需要说明的是，所述增大输出给直流变频风机的电压量，是指按预设幅度(所述预设幅度根据用户需要进行设置，或者，根据实验数据进行设置)，增大输出给直流变频风机的电压量。例如，直流变频风机的初始输入电压为V＝Vn，增大输出给直流变频风机的电压量后，变为V＝Vn+2。

优选地，所述调大直流变频风机的出风量后，还包括：

第一预设时长后，检测所述发热单元温度是否大于预设温度上限值；

若所述PTC发热单元温度大于预设温度上限值，关闭所述PTC电加热器；

若所述PTC发热单元温度小于或等于预设温度上限值，保持当前PTC电加热器的开启状态。

需要说明的是，所述第一预设时长，根据用户需要进行设置，或者，根据实验数据进行设置，例如将所述第一预设时长设置为2分钟。

可以理解的是，调大直流变频风机的出风量后，若所述PTC发热单元温度大于预设温度上限值，表明调大直流变频风机的出风量为PTC发热单元降温效果不佳，此时需要关闭所述PTC电加热器，以保护PTC发热单元。

调大直流变频风机的出风量后，若所述PTC发热单元温度小于或等于预设温度上限值，表明调大直流变频风机的出风量为PTC发热单元降温效果良好，此时可以保持当前PTC电加热器的开启状态。

优选地，所述保持当前PTC电加热器的开启状态后，还包括：

检测所在环境的回风温度是否大于目标制热回风温度；

若所在环境的回风温度大于目标制热回风温度，调小直流变频风机的出风量；

若所在环境的回风温度小于或等于目标制热回风温度，保持当前PTC电加热器的开启状态。

可以理解的是，调大直流变频风机的出风量后，即使为PTC发热单元降温效果良好，也不可以一直增大出风量，当所在环境的回风温度大于目标制热回风温度，表明用户的制热需求已经满足，PTC电加热器不再需要满负荷运行，此时，就需要降低输出给直流变频风机的电压量，进而调小直流变频风机的出风量，平稳降低直流变频风机的出风量，而不是骤然关闭PTC电加热器，导致房间温度骤变，影响用户体验。

优选地，所述调小直流变频风机的出风量，具体为：

通过降低输出给直流变频风机的电压量，调小直流变频风机的出风量。

需要说明的是，所述降低输出给直流变频风机的电压量，是指按预设幅度(所述预设幅度根据用户需要进行设置，或者，根据实验数据进行设置)，降低输出给直流变频风机的电压量。例如，直流变频风机的初始输入电压为V＝Vn+2，降低输出给直流变频风机的电压量后，变为V＝Vn。

优选地，所述调小直流变频风机的出风量后，还包括：

第二预设时长后，检测所述PTC发热单元温度是否大于预设温度上限值；

若所述PTC发热单元温度大于预设温度上限值，关闭所述PTC电加热器；

若所述PTC发热单元温度小于或等于预设温度上限值，保持当前PTC电加热器的开启状态。

需要说明的是，所述第二预设时长，根据用户需要进行设置，或者，根据实验数据进行设置，例如将所述第二预设时长设置为2分钟。

可以理解的是，虽然所在环境的回风温度大于目标制热回风温度，用户的制热需求已经满足，但调小直流变频风机的出风量后，若所述PTC发热单元温度大于预设温度上限值，表明PTC发热单元还在超负荷运转，此时需要关闭所述PTC电加热器，以保护PTC发热单元。

若所述PTC发热单元温度小于或等于预设温度上限值，表明调小直流变频风机的出风量后，PTC发热单元在正常负荷范围内运转，此时可以保持当前PTC电加热器的开启状态。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种PTC电加热方法的流程图，如图2所示，该方法包括：

步骤S21、若所在环境的回风温度小于目标制热回风温度，确定用户有制热需求，启动PTC电加热器；

步骤S22、启动PTC电加热器后，保持当前PTC电加热器的开启状态第三预设时长；

步骤S23、第三预设时长后，每隔第四预设时长，检测PTC电加热器所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度；

步骤S24、根据所述回风风速及PTC发热单元温度，控制PTC电加热器的工作状态，和/或，直流变频风机的出风量，进而控制PTC电加热器所在环境的回风温度；

所述PTC电加热器，设置在所述直流变频风机的出风方向上。

需要说明的是，本实施例提供的技术方案，适用于PTC电加热设备，及带有PTC电加热器的设备中，例如，空调、新风机等。

所述PTC电加热器的工作状态包括：开启、关闭。

需要说明的是，所述第三预设时长和第四预设时长，根据用户需要进行设置，或者，根据实验数据进行设置，例如将所述第三预设时长设置为2分钟，第四预设时长设置为3秒。

需要说明的是，所述目标制热回风温度，为用户设定的制热温度目标值。

可以理解的是，

若所在环境的回风温度小于目标制热回风温度，确定需要制热，启动PTC电加热器；

若所在环境的回风温度大于或等于目标制热回风温度，确定不需要制热，不启动PTC电加热器。

当启动PTC电加热器后，要保持当前PTC电加热器的开启状态第三预设时长，例如2分钟，待PTC电加热器稳定工作后，再检测PTC电加热器所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度，降低了PTC电加热故障概率，延长了PTC电加热器的使用寿命，避免了环境温度骤变带来的不良用户体验。

可以理解的是，每隔第四预设时长，例如3秒，检测一次所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度，可以控制环境温度在几秒内调节完成，让环境温度缓慢变化，使用户感觉不到环境温度的骤变，进一步避免了环境温度忽冷忽热带来的不良用户体验。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，由于在PTC发热单元温度检测的基础上，增加了对PTC电加热器所在环境的回风风速检测，当PTC发热单元温度过高超负荷运转时，可以通过控制PTC电加热器的工作状态，及直流变频风机的出风量，改变PTC电加热器所在环境的回风温度，保证了PTC制热的安全性和可靠性。

另外，本实施例提供的技术方案，通过优化PTC制热控制逻辑，调节PTC电加热器所在环境的回风温度，均匀控制环境温度，减少了由于PTC制热过保护或欠保护导致的PTC频繁启停，环境温度忽冷忽热带来的用户使用体验不佳的问题。

图3是根据一示例性实施例示出的一种PTC电加热设备100的示意框图，如图3所示，该设备100包括：

检测模块101，用于检测PTC电加热器所在环境的回风风速，及，PTC发热单元温度；

控制模块102，用于根据所述回风风速及PTC发热单元温度，控制PTC电加热器的工作状态，和/或，直流变频风机的出风量，进而控制PTC电加热器所在环境的回风温度；

所述PTC电加热器，设置在所述直流变频风机的出风方向上。

优选地，参见图4，所述检测模块101包括：风速检测仪1011，及，感温包。

优选地，所述感温包，包括：回风温度感温包1012，及，发热单元感温包1013。参见图4，103为直流变频风机，由电机驱动。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，由于在PTC发热单元温度检测的基础上，增加了对PTC电加热器所在环境的回风风速检测，当PTC发热单元温度过高超负荷运转时，可以通过控制PTC电加热器的工作状态，及直流变频风机的出风量，改变PTC电加热器所在环境的回风温度，保证了PTC制热的安全性和可靠性。

另外，本实施例提供的技术方案，通过优化PTC制热控制逻辑，调节PTC电加热器所在环境的回风温度，均匀控制环境温度，减少了由于PTC制热过保护或欠保护导致的PTC频繁启停，环境温度忽冷忽热带来的用户使用体验不佳的问题。

根据一示例性实施例示出的一种空调，包括：

上述的PTC电加热设备。

所述PTC电加热器，设置在所述直流变频风机的出风方向上。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，由于在PTC发热单元温度检测的基础上，增加了对PTC电加热器所在环境的回风风速检测，当PTC发热单元温度过高超负荷运转时，可以通过控制PTC电加热器的工作状态，及直流变频风机的出风量，改变PTC电加热器所在环境的回风温度，保证了PTC制热的安全性和可靠性。

另外，本实施例提供的技术方案，通过优化PTC制热控制逻辑，调节PTC电加热器所在环境的回风温度，均匀控制环境温度，减少了由于PTC制热过保护或欠保护导致的PTC频繁启停，环境温度忽冷忽热带来的用户使用体验不佳的问题。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是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，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。