CN102620519B - 变频冰箱温度精密控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制冷技术,特别涉及一种变频冰箱冷藏室及冷冻室的温度的精密调节方法。本发明总的技术方案为:首先提高冰箱温度检测分辨率,然后根据不同的温度范围采用不同的调节方式,在温度接近目标温度时采用精细调节方式,以较低频率运转压缩机,使温度不至于超调,从而实现精确温度调节控制。本发明的有益效果为,可以实时检测出冷藏室或冷冻室内0.1℃的温度变化,让压缩机能以低频率进行精细调节,使温度更加恒定,并且当温度接近目标温度时,压缩机能及时降频,减少了温度超调,节省了能源。本发明尤其适用于变频冰箱。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术,特别涉及一种变频冰箱冷藏室及冷冻室的温度的精密调节方法。
背景技术
目前变频冰箱在冷藏室或冷冻室安装有温度传感器,用来检测冷藏室或冷冻室内的温度。现有变频冰箱对温度的控制方法很多,但基本思路都是由冰箱的控制装置根据冷藏室或冷冻室的实测温度与目标温度的目标温度与实测温度的差值、降温速度等参数,实时控制变频压缩机的运转频率,避免压缩机频繁开机和停机,延长压缩机的使用寿命。
但是,现有冰箱温度传感器的精度是±0.5℃,压缩机频率是以1Hz为单位的频率变化率进行调节。所以现有冰箱控制存在两个问题:1、温度控制精度不能进一步提高,不利于食品保鲜。例如冷鲜肉的最佳储存温度为0℃~1℃,现有控制很容易超出此温度范围,会缩短保鲜时间;2、接近目标温度在0.5℃范围时,因传感器对温度变化不敏感,压缩机不能及时降频,造成温度超调,使温度波动大,也不节能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题,就是提供一种能够精细调节冰箱温度的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:变频冰箱温度精密控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.启动冰箱,系统初始化;
b.设置冰箱冷藏室或冷冻室的温度检测分辨率;
c.获取冷藏室或冷冻室的实测温度,计算目标温度与实测温度差值△T,若△T>0,则进入步骤d,若△T=0,则压缩机停止制冷,重复步骤c;
d.将△T与预设温度T进行比较,若△T>T,则进入步骤e,若△T≤T,则进入步骤f;
e.压缩机以不低于1Hz的频率运转,并实时检测冰箱冷藏室或冷冻室的温度,根据温度变化率δ和目标温度与实测温度的差值△T所对应的变频冰箱模糊控制表控制压缩机运转频率,对冰箱内温度进行粗调,直到检测到△T≤T后,进入步骤f;所采用的变频冰箱模糊控制表如下所示:
其中,NS:压缩机小幅度降低频率,例如5Hz;NM:压缩机中幅度降低频率,例如10Hz;PS:压缩机小幅度增加频率,例如5Hz;PM:压缩机中幅度增加频率,例如10Hz;ZE:压缩机频率增量为0,即频率不变;NS1:压缩机微幅度降低频率,例如0.1Hz;NS2:压缩机微幅度降低频率,例如0.2Hz;……PS1:压缩机微幅度增加频率,例如0.1Hz;PS2:压缩机微幅度增加频率,例如0.2Hz;……
f.压缩机以不低于0.1Hz的频率运转,并实时检测冰箱冷藏室或冷冻室的温度,根据温度变化率δ和目标温度与实测温度的差值△T所对应的变频冰箱模糊控制表控制压缩机运转频率,对冰箱内温度进行精细调节,直到△T=0,然后返回步骤c。
本发明总的技术方案,首先提高冰箱温度检测分辨率,然后根据不同的温度范围采用不同的调节方式,在温度接近目标温度时采用精细调节方式,以较低频率运转压缩机,使温度不至于超调,从而实现精确温度调节控制。
优选的,所述冰箱冷藏室或冷冻室的温度检测分辨率设置为0.1℃。
具体的,步骤b包括以下步骤:
b1.记录冰箱温度传感器在各实际温度时的电阻值,其中,实际温度记为T实,该温度传感器在该实际温度时的电阻值记为R,根据电阻值R的变化制作出温度与电阻值的变化曲线,并将该曲线分为较为平滑的各个区间,记录各区间开始和结束时的电阻值;
b2.在各个区间中利用最小二乘法进行拟合,得到每个区间的拟合公式:
T实=a0R0+a1R1+a2R2+a3R3+a4R4+a5R5,
根据该公式计算出实测温度,并把温度计算结果保留1位小数,使温度的检测分辨率达到0.1℃。
本方案提出了一种提高温度传感器的温度检查分辨率的方法,利用最小二乘法对温度传感器的“温度-电阻”曲线进行拟合,使冰箱控制器对温度的检测分辨率提高到0.1℃的精度,从而节约了硬件开销,能有效控制成本。
具体的,步骤c中获取的实测温度通过设置在冰箱上的显示屏以0.1℃的精度显示。
优选的,所述预设温度T为1℃。
本方案提出1℃作为优选的区分粗调与精细调节方式的分界点,是根据目前冰箱最佳制冷温度设置,在不同的应用环境中也可选用其他温度作为预设温度。
本发明的有益效果为,可以实时检测出冷藏室或冷冻室内0.1℃的温度变化,让压缩机能以低频率进行精细调节,使温度更加恒定,并且当温度接近目标温度时,压缩机能及时降频,减少了温度超调,节省了能源。
具体实施方式
下面详细描述本发明的技术方案:
本发明所述的变频冰箱温度精密控制方法为:启动冰箱,系统初始化,将冰箱冷藏室或冷冻室的温度检测分辨率设置为0.1℃,具体方法为,记录冰箱温度传感器在各实际温度时的电阻值,其中,实际温度记为T实,该温度传感器在该实际温度时的电阻值记为R,根据电阻值R的变化制作出温度与电阻值的变化曲线,并将该曲线分为较为平滑的各个区间,记录各区间开始和结束时的电阻值,在各个区间中利用最小二乘法进行拟合,得到每个区间的拟合公式:T实=a0R0+a1R1+a2R2+a3R3+a4R4+a5R5,根据该公式计算出实测温度,并把温度计算结果保留1位小数,使温度的检测分辨率达到0.1℃,然后获取冷藏室或冷冻室的实测温度,计算目标温度与实测温度差值△T,若△T>0,则将△T与预设温度T进行比较,若△T>T,则压缩机以不低于1Hz的频率运转,并实时检测冰箱冷藏室或冷冻室的温度,根据温度变化率δ和目标温度与实测温度的差值△T所对应的变频冰箱模糊控制表控制压缩机运转频率,对冰箱内温度进行粗调,直到检测到△T≤T后,压缩机以不低于0.1Hz的频率运转,并实时检测冰箱冷藏室或冷冻室的温度,根据温度变化率δ和目标温度与实测温度的差值△T所对应的变频冰箱模糊控制表控制压缩机运转频率,对冰箱内温度进行精细调节,直到△T=0,然后压缩机停止制冷,重复温度检测过程。
实施例:
假设用户将冰箱冷藏室的目标温度设置为7℃,采用的温度传感器型号是北陆公司的150-202-97006,规定当目标温度与实测温度的差值△T≤1℃时进入精密调节模式,所采用的变频冰箱模糊控制表如表1所示:
表1本发明变频冰箱模糊控制表
其中,NS:压缩机小幅度降低频率,例如5Hz;NM:压缩机中幅度降低频率,例如10Hz;PS:压缩机小幅度增加频率,例如5Hz;PM:压缩机中幅度增加频率,例如10Hz;ZE:压缩机频率增量为0,即频率不变;NS1:压缩机微幅度降低频率,例如0.1Hz;NS2:压缩机微幅度降低频率,例如0.2Hz;……PS1:压缩机微幅度增加频率,例如0.1Hz;PS2:压缩机微幅度增加频率,例如0.2Hz;……
本例具体工作步骤如下:
a.假设冰箱控制器检测到温度传感器当前电阻值是4.167KΩ;
b.冰箱控制器根据该款温度传感器的“温度-电阻”曲线计算出冷藏室温度是9℃;
c.则目标温度与实测温度的差值△T=T实-T目=9℃-7℃=2℃;
d.假设冰箱控制器测出的1分钟前的温度是10℃,则温度变化率δ=(T实2-T实1)/(t2-t1)=(9℃-10℃)/1分钟=-1℃/分钟;
e.此时目标温度与实测温度的差值△T=2℃,T=1℃,所以△T≥T,冰箱按照普通变频冰箱模式运转,根据表1,压缩机频率的调节是PS,即小幅度增加频率,例如5Hz。此刻表示现在目标温度与实测温度的差值还比较大,冰箱降温速度不快,所以将压缩机频率调高一点,促进冰箱更快降温。
f.假设一段时间后,检测到的温度是7.2℃;又过了1分钟,检测到的温度是7.1℃;
g.则目标温度与实测温度的差值△T=T实-T目=7.1℃-7℃=0.1℃;
h.则温度变化率δ=(T实2-T实1)/(t2-t1)=(7.1℃-7.2℃)/1分钟=-0.1℃/分钟;
i.此时目标温度与实测温度的差值△T=0.1℃,冰箱进入精细调节模式,根据表1所示,压缩机频率的调节是ZE,压缩机维持现有频率运转,频率不再变化。表示现在目标温度与实测温度的差值极小,降温速度也极小,维持现有频率,1分钟后将达到目标温度。
Claims (3)
1.变频冰箱温度精密控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.启动冰箱,系统初始化;
b.记录冰箱温度传感器在各实测温度时的电阻值,其中,实测温度记为T实,该温度传感器在该实测温度时的电阻值记为R,根据电阻值R的变化制作出温度与电阻值的变化曲线,并将该曲线分为较为平滑的各个区间,记录各区间开始和结束时的电阻值;在各个区间中利用最小二乘法进行拟合,得到每个区间的拟合公式:
T实=a0R0+a1R1+a2R2+a3R3+a4R4+a5R5,
根据该公式计算出实测温度,并把温度计算结果保留1位小数,使温度的检测分辨率达到0.1℃,即设置冰箱冷藏室或冷冻室的温度检测分辨率为0.1℃;
c.获取冷藏室或冷冻室的实测温度,计算目标温度与实测温度的差值△T,若△T>0,则进入步骤d,若△T=0,则压缩机停止制冷,重复步骤c;
d.将△T与预设温度T进行比较,若△T>T,则进入步骤e,若△T≤T,则进入步骤f;
e.压缩机以不低于1Hz的频率运转,并实时检测冰箱冷藏室或冷冻室的温度,根据温度变化率δ、目标温度与实测温度的差值△T所对应的变频冰箱模糊控制表控制压缩机运转频率,对冰箱内温度进行粗调,直到△T≤T后,进入步骤f;所采用的变频冰箱模糊控制表如下所示:
其中,NS:压缩机以5Hz的幅度降低频率;NM:压缩机以10Hz的幅度降低频率;PS:压缩机以5Hz的幅度增加频率;PM:压缩机以10Hz的幅度增加频率;ZE:压缩机频率增量为0,即频率不变;NS1:压缩机以0.1Hz的幅度降低频率;NS2:压缩机以0.2Hz的幅度降低频率;NS3:压缩机以0.3Hz的幅度降低频率;NS4:压缩机以0.4Hz的幅度降低频率;NS5:压缩机以0.5Hz的幅度降低频率;NS6:压缩机以0.6Hz的幅度降低频率;NS7:压缩机以0.7Hz的幅度降低频率;NS8:压缩机以0.8Hz的幅度降低频率;NS9:压缩机以0.9Hz的幅度降低频率;PS1:压缩机以0.1Hz的幅度增加频率;PS2:压缩机以0.2Hz的幅度增加频率;PS3:压缩机以0.3Hz的幅度增加频率;PS4:压缩机以0.4Hz的幅度增加频率;PS5:压缩机以0.5Hz的幅度增加频率;PS6:压缩机以0.6Hz的幅度增加频率;PS7:压缩机以0.7Hz的幅度增加频率;PS8:压缩机以0.8Hz的幅度增加频率;PS9:压缩机以0.9Hz的幅度增加频率;
f.压缩机以不低于0.1Hz的频率运转,并实时检测冰箱冷藏室或冷冻室的温度,根据温度变化率δ、目标温度与实测温度的差值△T所对应的变频冰箱模糊控制表控制压缩机运转频率,对冰箱内温度进行精细调节,直到△T=0,然后返回步骤c。
2.根据权利要求1所述的变频冰箱温度精密控制方法,其特征在于,步骤c中获取的实测温度通过设置在冰箱上的显示屏以0.1℃的精度显示。
3.根据权利要求1或2所述的变频冰箱温度精密控制方法,其特征在于,所述预设温度T为1℃。
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