CN104048476A - 一种含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法，该方法在冰箱压缩机启动时使用传统的变频控制方法进行变频控制；但当所述自动化霜系统启动时，主控板均采集并记录所述自动化霜系统运行前压缩机的运行频率以及化霜所需的加热时间；所述自动化霜系统停止工作后，所述主控板的计算单元计算出调整频率数值，并将所述调整频率数值传递给压缩机变频控制芯片；所述压缩机变频控制芯片在需要调节频率的制冷周期总数内，根据当前的制冷周期选择相应的调整频率控制压缩机运行。该方法可以自适应地调节压缩机运行频率，从而能够增强冰箱的制冷能力，弥补用环境温度、用户设置温度等温度因子控制方法的不足。

Description

一种含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法

技术领域

本发明涉及一种变频冰箱的变频控制方法，尤其是一种含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法。

背景技术

冰箱控制的主要任务就是保持箱内食品的最佳温度，达到食品保鲜的目的。现有的冰箱往往采用温度控制系统通过温度来控制冰箱制冷系统的工作。例如，电脑芯片定期采集冰箱某个间室(指的是冷藏、冷冻这种独立空间)的温度，如果这个温度距离目标(一般是通过操作面板由用户给定的)的偏差达到某一个设定值(设计工程师给定)，制冷系统停止供冷时这个偏差是正偏差即温度高了，电脑芯片会发出指令给温控电气元件，接通该制冷回路，让其工作来降温；而制冷系统运行供冷时这个偏差是负偏差即温度低了，电脑芯片会发出制冷给温控电气元件，断开该制冷回路，停止工作，温度就会回升。

而现有技术中的变频冰箱的变频控制则通常采用设置温度与箱内温度的温差、环境温度和设置温度等因子作为变量，通过给定的方程表达上述变量与压缩机频率的对应关系来控制压缩机频率，从而满足不同用户的温度需求。

然而在冰箱正常运行时，箱内的热负荷有时会突然变化，例如自动化霜系统工作产生的动态热负荷。冰箱运行时间长了，一些位置就会结霜，霜层累积厚了，会影响使用并且增加耗电，而具有智能除霜功能的无霜冰箱解决了这个问题；无霜冰箱首先由电脑芯片采集温度以及压缩机运行时间等信息，然后发出指令给自动化霜系统，接通化霜加热器进行除霜，达到停止条件后自动化霜系统便停止工作。

但是自动化霜系统虽然解决了结霜的问题，同时也导致间室温度升高偏离目标值，容易导致储藏的食品变质，对食品储藏不利，因此需要快速恢复。在应对这种突发的热负荷变化时，上述利用环境温度、用户设置温度等温度因子的控制方法就无法更快速地适应这种负荷的突变，达不到更快制冷、节能的目的，因此不但成本高、效率低，而且耗电量较大、耗时长。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法，当冰箱化霜后产生突变负荷时可以自适应地调节压缩机运行频率，从而能够增强冰箱的制冷能力，弥补用环境温度、用户设置温度等温度因子控制方法的不足。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法，其中所述自动化霜系统按照所述变频冰箱的主控板的指令进行自动化霜并在化霜后自动停止工作，包括以下步骤：

第一步、冰箱压缩机启动后，所述主控板先按照传统的变频控制方法通过压缩机变频控制芯片对压缩机进行变频控制；

第二步、当所述自动化霜系统启动时，所述主控板采集并记录所述自动化霜系统运行前压缩机的初始频率f₀，并在所述自动化霜系统停止工作后记录自动化霜系统化霜所需的加热时间T；

第三步、所述自动化霜系统停止工作后，所述主控板的计算单元按照以下公式计算出调整频率f_i数值，并将所述调整频率f_i数值传递给压缩机变频控制芯片：

f_i＝f₀×(1+k_i×T)，当i≤n时

式中，n表示人为设定的在非稳态制冷运行下调整频率的制冷系统运行次数；

i表示化霜后第i个制冷周期；

f_i表示化霜后第i个制冷周期的调整频率，1≤i≤n；

k_i表示根据经验以及试验数据得出的频率调节系数；

第四步、所述主控板采集并记录制冷周期i，当采集到的制冷周期i≤n时，所述主控板根据采集到的当前制冷周期i选择第三步中计算的与当前制冷周期i相应的调整频率f_i，并将该调整频率f_i传递给压缩机变频控制芯片以控制压缩机运行；当采集到的制冷周期1＞n时，则所述主控板按照传统的变频控制方法通过压缩机变频控制芯片对压缩机进行变频控制；

第五步、以此类推，每一次自动化霜均重复执行第二步到第四步。

优选的，所述传统的变频控制方法为使用温度因子的变频控制方法。

优选的，第三步中n和k_i的值根据所述自动化霜系统停止工作时的动态热负载而设定，所述动态热负载为自动化霜系统提供的热量-霜层融化所吸收的热量，是自动化霜系统产生的冗余热量；其中n为自然数，取值范围为[1,3]，k_i的取值范围为[0.01，0.05]。

本发明带来的有益效果是：本发明引入冰箱自动化霜系统的化霜加热时间作为变量，确定了化霜后的若干制冷周期的压缩机运行频率与化霜前压缩机运行频率的关系，体现了化霜后自动化霜系统产生的冗余热量使热负荷增加而对压缩机运行频率的影响，使得变频冰箱能够更快速地适应这种负荷的突变，达到更快制冷、节能的目的。

具体实施方式

实施例一

本实施例的含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法，其中所述自动化霜系统按照所述变频冰箱的主控板的指令进行自动化霜并在化霜后自动停止工作，包括以下步骤：

第一步、冰箱压缩机启动后，所述主控板先按照传统的变频控制方法通过压缩机变频控制芯片对压缩机进行变频控制；

本实施例中传统的变频控制方法为使用温度因子的变频控制方法。传统的变频控制方法可以参考申请公布号为CN101963149A的中国专利《变频控制方法、装置及具有其的制冷设备》。

第二步、当所述自动化霜系统启动时，所述主控板采集并记录所述自动化霜系统运行前压缩机的初始频率f₀，并在所述自动化霜系统停止工作后记录自动化霜系统化霜所需的加热时间T。

本实施例中主控板采集的初始频率f₀为20Hz，加热时间T为50分钟。

第三步、所述自动化霜系统停止工作后，所述主控板的计算单元按照以下公式计算出调整频率f_i数值，并将所述调整频率f_i数值传递给压缩机变频控制芯片：

f_i＝f₀×(1+k_i×T)，当i≤n时

式中，n表示人为设定的在非稳态制冷运行下调整频率的制冷系统运行次数；

i表示化霜后第i个制冷周期；

f_i表示化霜后第i个制冷周期的调整频率，1≤i≤n；

k_i表示根据经验数据得出的频率调节系数。

本实施例中n和k_i的值与所述自动化霜系统停止工作时的动态热负载相关，所述动态热负载为自动化霜系统提供的热量-霜层融化所吸收的热量，是自动化霜系统产生的冗余热量；其中n是需要调节频率的制冷周期总数，为自然数，取值范围为[1,3]，本实施例中取3；k_i的值是常数，但是每个制冷周期的值都不相同，就是说在化霜后的非稳态制冷周期，每个周期的频率是不同的，一般呈现频率递减越来越接近稳态运行频率的趋势，k_i的取值范围一般为[0.01，0.05]，本实施例中k₁取0.04，k₂取0.025，k₃取0.01。因此，本实施例中得到的f1=60Hz，f2=45Hz，f3=30Hz。

第四步、所述主控板采集并记录制冷周期i，当采集到的制冷周期i≤n时，所述主控板根据采集到的当前制冷周期i选择第三步中计算的与当前制冷周期i相应的调整频率f_i，并将该调整频率f_i传递给压缩机变频控制芯片以控制压缩机运行；当采集到的制冷周期i＞n时，则所述主控板按照传统的变频控制方法通过压缩机变频控制芯片对压缩机进行变频控制。

本实施例中，在化霜后第1个制冷周期，压缩机变频控制芯片控制压缩机以60Hz运行，在化霜后第2个制冷周期，压缩机变频控制芯片控制压缩机以45Hz运行，在化霜后第3个制冷周期，压缩机变频控制芯片控制压缩机以30Hz运行。当主控板采集到制冷周期i>3时压缩机变频控制芯片使用传统的变频控制方法控制压缩机运行。

第五步、以此类推，每一次自动化霜均重复执行第二步到第四步。实施例二

本实施例与实施例一基本相同，其不同之处如下：

本实施例中第二步中主控板采集的初始频率f₀为30Hz，加热时间T为20分钟。

本实施例第三步中，n取1，k₁取0.025，，因此f₁为45Hz。

本实施例第四步中，在化霜后第1个制冷周期，压缩机变频控制芯片控制压缩机以45Hz运行。当主控板采集到i>1时压缩机变频控制芯片使用传统的变频控制方法控制压缩机运行。

本发明的含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法不局限于上述实施例所述的具体技术方案，凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法，其中所述自动化霜系统按照所述变频冰箱的主控板的指令进行自动化霜并在化霜后自动停止工作，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、冰箱压缩机启动后，所述主控板先按照传统的变频控制方法通过压缩机变频控制芯片对压缩机进行变频控制；

第二步、当所述自动化霜系统启动时，所述主控板采集并记录所述自动化霜系统运行前压缩机的初始频率f₀，并在所述自动化霜系统停止工作后记录自动化霜系统化霜所需的加热时间T；

第三步、所述自动化霜系统停止工作后，所述主控板的计算单元按照以下公式计算出调整频率f_i数值，并将所述调整频率f_i数值传递给压缩机变频控制芯片：

f_i＝f₀×(1+k_i×T)，当i≤n时

式中，n表示人为设定的在非稳态制冷运行下调整频率的制冷系统运行次数；

i表示化霜后第i个制冷周期；

f_i表示化霜后第i个制冷周期的调整频率，1≤i≤n；

k_i表示根据经验以及试验数据得出的频率调节系数；

第四步、所述主控板采集并记录制冷周期i，当采集到的制冷周期i≤n时，所述主控板根据采集到的当前制冷周期i选择第三步中计算的与当前制冷周期i相应的调整频率f_i，并将该调整频率f_i传递给压缩机变频控制芯片以控制压缩机运行；当采集到的制冷周期i＞n时，则所述主控板按照传统的变频控制方法通过压缩机变频控制芯片对压缩机进行变频控制；

第五步、以此类推，每一次自动化霜均重复执行第二步到第四步。

2.根据权利要求1所述的含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法，其特征在于：所述第三步中，n和k_i的值根据所述自动化霜系统停止工作时的动态热负载而设定，所述动态热负载是自动化霜系统化霜后产生的冗余热量。

3.根据权利要求2所述的含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法，其特征在于：n为自然数，取值范围为[1,3]。

4.根据权利要求2所述的含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法，其特征在于：k_i的取值范围为[0.01，0.05]。

5.根据权利要求1-4之任一所述的含有自动化霜系统的变频冰箱的变频控制方法，其特征在于：所述传统的变频控制方法为使用温度因子的变频控制方法。