CN104930645B - 用于控制空调除霜的方法以及空调 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空调控制领域，公开了用于控制空调除霜的方法以及空调。该方法包括：检测空调外机换热器出口温度；检测空调外机的结霜情况；以及以下两者中至少一者：基于除霜进入温度阈值控制所述空调进入除霜模式，并根据所述空调外机换热器出口温度及所述空调外机的结霜情况，调整所述除霜进入温度阈值；及基于除霜退出温度阈值控制所述空调退出除霜模式，并根据所述空调外机换热器出口温度及所述空调外机的结霜情况，调整所述除霜退出温度阈值。应用本发明能够自适应地调整除霜进入温度阈值和除霜退出温度阈值，以提高空调的制热效率、节省能耗并提高用户体验的舒适度。

Description

用于控制空调除霜的方法以及空调
技术领域
本发明涉及空调控制领域，具体地，涉及一种用于控制空调除霜的方法和一种空调。
背景技术
当空调在制热模式下，空调外机吹出的是冷风，换热器温度在零下几度或者零下十几度，此时外界空气中的水蒸气会在外机翅片上结露，进而被冻成霜。若不除霜，外机会被霜层堵死而无法散热，进一步导致霜层越结越厚，最终外机内冷媒无法蒸发，压力过低，会导致空调停机并对空调造成损害。需要将空调从制热模式转换为除霜模式(制冷)以升高外机温度来除霜。
目前，通常在不同低温环境下，空调共用同一组除霜进入温度和除霜退出温度来影响除霜进程。该方法看似简便，但实际应用中一组参数是无法同时在多个环境温度获得良好除霜效果的。当除霜进入温度过高时易出现频繁除霜、甚至无霜除霜的情况，浪费电力能源；除霜进入温度过低时易出现长时间不除霜从而导致霜层越来越厚，影响传热效果。同时，除霜退出温度过高也可能导致无霜除霜，过低则可能出现霜层未除尽而出现霜层叠加。以上两种情况都会大大降低制热效率，所以非常有必要针对不同低温环境，设定不同除霜进入温度和除霜退出温度来控制除霜过程，改善制热效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法，该方法能够基于空调运行情况自适应地调整除霜进入温度和除霜退出温度。本发明还提供了相应的空调。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于控制空调除霜的方法，该方法包括：检测空调外机换热器出口温度；检测空调外机的结霜情况；以及以下两者中至少一者：基于除霜进入温度阈值控制所述空调进入除霜模式，并根据所述空调外机换热器出口温度及所述空调外机的结霜情况，调整所述除霜进入温度阈值；及基于除霜退出温度阈值控制所述空调退出除霜模式，并根据所述空调外机换热器出口温度及所述空调外机的结霜情况，调整所述除霜退出温度阈值。
优选地，调整所述除霜进入温度阈值包括以下至少一者：在制热模式下，在所述空调外机换热器出口温度小于所述除霜进入温度阈值并且所述空调外机上不存在结霜的情况下，下调所述除霜进入温度阈值；及在制热模式下，在所述空调外机换热器出口温度小于所述除霜进入温度阈值、所述空调外机上存在结霜并且所述空调的输出状态达到第一低效输出状态的情况下，上调所述除霜进入温度阈值。
优选地，调整所述除霜退出温度阈值包括以下至少一者：在除霜模式下，在所述空调外机换热器出口温度小于或等于除霜退出温度阈值并且所述空调外机上不存在结霜的情况下，下调所述除霜退出温度阈值；及在除霜模式下，在所述空调外机换热器出口温度大于所述除霜退出温度阈值并且所述空调外机上存在结霜的情况下，上调所述除霜退出温度阈值。
本发明还提供了一种空调，该空调包括处理器，该处理器被配置成执行上述用于控制空调除霜的方法。
通过上述技术方案，可基于空调温度阈值控制空调进入和/或退出除霜模式，并且可自适应地调整除霜进入温度阈值和除霜退出温度阈值，以提高空调的制热效率、节省能耗并提高用户体验的舒适度。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的优选实施方式的控制空调进入除霜模式的流程图；
图2是根据本发明的优选实施方式的控制空调退出除霜模式流程图；
图3是根据本发明的优选实施方式的被配置成执行用于控制空调除霜的方法的处理器及部分外围设备的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明公开了一种用于控制空调除霜的方法，该方法可通过外机上的结霜情况等自适应地调整除霜进入温度阈值和/或除霜退出温度阈值，从而在多种环境温度下实现优化的除霜模式切换。
本发明公开了一种用于控制空调除霜的方法，该方法包括：检测空调外机换热器出口温度；检测空调外机的结霜情况；以及以下两者中至少一者：基于除霜进入温度阈值控制所述空调进入除霜模式，并根据所述空调外机换热器出口温度及所述空调外机的结霜情况，调整所述除霜进入温度阈值；及基于除霜退出温度阈值控制所述空调退出除霜模式，并根据所述空调外机换热器出口温度及所述空调外机的结霜情况，调整所述除霜退出温度阈值。
图1是根据本发明的优选实施方式的控制空调进入除霜模式的流程图。
S101中，可在空调处于制热模式时实时检测空调外机换热器出口温度和空调外机的结霜情况。本申请中空调外机换热器出口温度可以指空调外机换热器出口处的冷媒的温度。在一些实施方式中，该空调外机换热器在制冷时可被称为冷凝器，在制热时可称为蒸发器。优选地，可在空调外机换热器出口附近安装温度传感器，以测量空调外机换热器出口温度。优选地，可基于空调外机换热器出风口处的风速来确定空调外机上是否结霜。例如，可采集无霜情况下的空调外机换热器出风口风速作为基准V0，当空调外机换热器出风口风速相比基准风速V0下降一定幅度时，可认为空调外机上存在结霜。可采用安装在空调外机换热器出风口附近的风速传感器来测量空调外机换热器出风口风速。也可采用本领域技术人员已知的任意其他技术手段来检测空调外机换热器出口温度和/空调外机的结霜情况。
S102中，可比较当前采集的空调外机换热器出口温度和除霜进入温度阈值。优选地，可基于室外的环境温度粗略地确定空调开机后的初始的除霜进入温度阈值。例如，可基于环境温度自动选择相应的初始除霜进入温度阈值，例如，当环境温度小于-15℃时，可对应一个初始除霜进入温度阈值；当环境温度在-15℃和-10℃之间时，可对应另一个初始除霜进入温度阈值；当环境温度在-10℃和-5℃之间时，可对应第三个初始除霜进入温度阈值……以此类推，每5℃可对应一个初始除霜进入温度阈值。除空调开机后第一次执行S102之外，其后的除霜进入控制中在S102中用到的除霜进入温度阈值可以使经之前的除霜进入控制过程训练后得到的除霜进入温度阈值。
如果当前的空调外机换热器出口温度大于或等于除霜进入温度阈值，则继续检测换热器出口温度和空调外机的结霜情况(S101)，否则可进入步骤S103。
S103中，可判断空调外机上是否存在结霜。
如果空调外机上已存在结霜，则进入S105，触发开始执行除霜的条件；如果空调外机上不存在结霜，则表明当前的除霜进入温度阈值很可能较高，因此可进入S104，下调当前的除霜进入温度阈值，然后再返回S101，持续检测空调外机换热器出口温度以及空调外机的结霜情况，直至开始执行除霜的条件被触发(S105)。
优选地，为了避免频繁进行除霜以进一步节省能耗和提高用户体验，可在开始执行除霜的条件被触发(S105)后，进一步基于空调的输出状态来确定是否开始执行除霜。S106中，可检测空调的输出状态，当空调的输出状态达到低效输出状态的持续时间达到第一预定时间(S107)后，可进入S108，确定开始执行除霜(S108)。空调的低效输出状态指空调外机结霜至一定程度以致对空调输出产生一定影响的状态。当空调进入除霜模式开始执行除霜时，通常从制热改为制冷。
优选地，可基于空调内机出风温度确定空调的输出状态。例如，可在一个完整除霜周期(例如，开机后的第一个完整除霜周期)内采集多个空调内机出风温度，并将该多个空调内机出风温度的平均值作为低效临界值。一个完整除霜周期可指诸如从一次除霜开始至下一次除霜开始或一次除霜结束至下一次除霜结束等的时间段。在空调内机出风温度小于该低效临界值时，可认为空调的输出状态达到低效输出状态，否则，可认为空调的输出状态为非低效输出状态(例如，稳定制热输出状态等)。
而当空调的输出状态不是低效输出状态(例如，此时空调外机上可能只有少量结霜)，或者输出状态达到低效输出状态的时间未达到第一预定时间，可回到S106继续检测空调的输出状态，直至空调的输出状态达到低效输出状态至第一预定时间后，在开始执行除霜(S108)。
当S107的判断结果为肯定的时，还可进入S109，进一步判断此时空调的输出状态是否达到超低效输出状态。优选地，仍然可基于空调内机的出风温度确定空调输出是否达到超低效输出状态，即如果空调内机的出风温度小于超低效临界值，则认为空调的输出状态达到超低效输出状态。超低效临界值小于低效邻接值。因为空调在达到低效输出状态后的一段时间内，空调外机的温度可认为是持续下降的，而当达到第一时间阈值时，如果此时的空调输出状态达到超低效输出状态，则可认为当前的除霜进入温度阈值偏低。因此，当S109的判断结果是肯定的时，可进入S110，上调除霜进入温度阈值。
图2是根据本发明的优选实施方式的控制空调退出除霜模式的流程图。
S201中，可在空调处于除霜操作时实时检测空调外机换热器出口温度和空调外机的结霜情况。具体可参见上文相关描述。
S201中，可比较当前采集的空调外机换热器出口温度和除霜退出温度阈值。优选地，可基于室外的环境温度粗略地确定空调开机后的初始的除霜退出温度阈值。例如，可基于环境温度自动选择相应的初始除霜退出温度阈值，例如，当环境温度小于-15℃时，可对应一个初始除霜退出温度阈值；当环境温度在-15℃和-10℃之间时，可对应另一个初始除霜退出温度阈值；当环境温度在-10℃和-5℃之间时，可对应第三个初始除霜退出温度阈值……以此类推，每5℃可对应一个初始除霜退出温度阈值。除空调开机后第一次执行S201之外，其后的除霜退出控制中在S201中用到的除霜退出温度阈值都是经之前的除霜退出控制过程训练后得到的除霜退出温度阈值。
如果当前的空调外机换热器出口温度大于除霜退出温度阈值，可直接触发退出除霜的条件(S205)；否则可进入步骤S203。
此外，如果当前的空调外机换热器出口温度大于除霜退出温度阈值，还可进入S208，进一步判断空调外机上是否存在结霜。如果此时空调外机上存在结霜，则可认为当前的除霜退出温度阈值偏高，可上调除霜退出温度阈值(S209)。
S203中，可判断空调外机上是否存在结霜。
如果空调外机上不存在结霜，即霜层已除干净，则可触发退出除霜的条件(S205)。同时，由于在空调外机换热器出口温度还未达到除霜退出温度阈值时霜层已被除尽，所以当前的除霜退出温度阈值可能偏高，因此可下调除霜退出温度阈值(S204)。
如果空调外机上仍存在结霜，则回到S201，继续检测空调外机换热器出口温度以及空调外机上的结霜情况，直至空调外机换热器出口温度大于除霜退出温度阈值或霜层已除尽，则触发退出除霜的条件(S205)。
当在S205中，退出除霜的条件被触发后，可退出除霜(S207)，例如停止制冷转为制热。
此外，需要注意的是，如S207至S205的流程所示，在一些情况下，当实际执行除霜操作的持续时间已经超过某个时间阈值(例如，根据经验设置的时间阈值，诸如10分钟)后，退出除霜的条件仍未被触发，即空调外机换热器出口温度还未上升大于除霜退出温度阈值并且霜层还未除尽，则强制触发退出除霜的条件。这可以被视为一种非正常的情况，此时可启动辅助除霜系统和/或发出报警信息。
根据本发明的另一方面，还公开了一种空调，该空调包括处理器，该处理器被配置成执行用于控制空调除霜的方法。
图3示出了根据本发明优选实施方式的被配置成执行用于控制空调除霜的方法的处理器301，还示出了用于检测空调外机换热器出口温度的第一温度检测器302、用于检测空调外机的结霜情况的结霜检测器303和用于检测空调内机出风温度的第二温度检测器304。第一温度检测器302可安装在空调外机换热器出口附近。第二温度检测器304可安装在空调内机出风口附近。
处理器301可执行以下的至少一者：基于除霜进入温度阈值控制空调进入除霜模式，并根据空调外机换热器出口温度及空调外机的结霜情况，调整除霜进入温度阈值；及基于除霜退出温度阈值控制空调退出除霜模式，并根据空调外机换热器出口温度及空调外机的结霜情况，调整除霜退出温度阈值。
调整所述除霜进入温度阈值可包括以下至少一者：在制热模式下，在空调外机换热器出口温度小于除霜进入温度阈值并且空调外机上不存在结霜的情况下，处理器301下调除霜进入温度阈值；及在制热模式下，在空调外机换热器出口温度小于除霜进入温度阈值、空调外机上存在结霜并且空调的输出状态达到第一低效输出状态的情况下，处理器301上调除霜进入温度阈值。
调整除霜退出温度阈值可包括以下至少一者：在除霜模式下，在空调外机换热器出口温度小于或等于除霜退出温度阈值并且空调外机上不存在结霜的情况下，处理器301下调除霜退出温度阈值；及在除霜模式下，在空调外机换热器出口温度大于除霜退出温度阈值并且空调外机上存在结霜的情况下，处理器301上调除霜退出温度阈值。
控制空调进入除霜模式还可包括：在下列条件满足时，处理器301触发开始执行除霜的条件：空调外机换热器出口温度小于除霜进入温度阈值并且空调外机上存在结霜。
控制空调进入除霜模式还可包括：在空调外机换热器出口温度小于除霜进入温度阈值并且空调外机上不存在结霜的情况下，在调整除霜进入温度阈值后，处理器301持续检测空调外机换热器出口温度以及空调外机的结霜情况，直至开始执行除霜的条件被触发。
控制空调进入除霜模式还可包括：在开始执行除霜的条件被触发的情况下，处理器301进一步基于空调的输出状态达到第二低效输出状态的时间超过第一预定时间确定开始执行除霜。
处理器301可基于空调内机出风温度确定空调的输出状态。例如，处理器301可基于由第二温度检测器304检测到的空调内机出风温度来确定空调的低效状态。
控制空调退出除霜模式还可包括：在下列两个条件中任意一个满足时，处理器301触发退出除霜的条件：空调外机换热器出口温度大于除霜退出温度阈值；空调外机换热器出口温度小于等于除霜退出温度阈值并且空调外机上不存在结霜。
控制空调退出除霜模式还可包括：在下列条件满足时，处理器301触发退出除霜的条件：除霜模式的持续时间达到第二时间阈值。
控制空调退出除霜模式还可包括：在空调外机换热器出口温度小于等于除霜退出温度阈值并且空调外机上存在结霜的情况下，处理器301持续检测空调外机换热器出口温度以及空调外机的结霜情况，直至退出除霜的条件被触发。
空调开机后，处理器301可基于环境温度确定初始的除霜进入温度阈值，和/或处理器301可基于环境温度确定初始的除霜退出温度阈值。
处理器301可基于空调外机换热器出风口处的风速确定空调外机的结霜情况。例如，在这种情况下，结霜检测器303包括风速传感器，风速传感器可安装在空调外机换热器出风口附近，用于测量空调外机换热器出风口处的风速。如参照图1所详细描述的，可以基于空调外机换热器出风口处的风速确定空调外机的结霜情况。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (13)

1.一种用于控制空调除霜的方法，该方法包括：
检测空调外机换热器出口温度；
检测空调外机的结霜情况；以及
以下至少一者：
基于除霜进入温度阈值控制所述空调进入除霜模式，并根据所述空调外机换热器出口温度及所述空调外机的结霜情况，调整所述除霜进入温度阈值；及
基于除霜退出温度阈值控制所述空调退出除霜模式，并根据所述空调外机换热器出口温度及所述空调外机的结霜情况，调整所述除霜退出温度阈值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述除霜进入温度阈值包括以下至少一者：
在制热模式下，在所述空调外机换热器出口温度小于所述除霜进入温度阈值并且所述空调外机上不存在结霜的情况下，下调所述除霜进入温度阈值；及
在制热模式下，在所述空调外机换热器出口温度小于所述除霜进入温度阈值、所述空调外机上存在结霜并且所述空调的输出状态达到第一低效输出状态的情况下，上调所述除霜进入温度阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述除霜退出温度阈值包括以下至少一者：
在除霜模式下，在所述空调外机换热器出口温度小于或等于除霜退出温度阈值并且所述空调外机上不存在结霜的情况下，下调所述除霜退出温度阈值；及
在除霜模式下，在所述空调外机换热器出口温度大于所述除霜退出温度阈值并且所述空调外机上存在结霜的情况下，上调所述除霜退出温度阈值。
4.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的用于控制空调除霜的方法，其中控制所述空调进入除霜模式还包括：在下列条件满足时，触发开始执行除霜的条件：
所述空调外机换热器出口温度小于所述除霜进入温度阈值并且所述空调外机上存在结霜。
5.根据权利要求4所述的用于控制空调除霜的方法，其中控制所述空调进入除霜模式还包括：
在所述空调外机换热器出口温度小于所述除霜进入温度阈值并且所述空调外机上不存在结霜的情况下，在调整所述除霜进入温度阈值后，持续检测所述空调外机换热器出口温度以及所述空调外机的结霜情况，直至所述开始执行除霜的条件被触发。
6.根据权利要求5所述的用于控制空调除霜的方法，其中控制所述空调进入除霜模式还包括：
在所述开始执行除霜的条件被触发的情况下，进一步基于所述空调的输出状态达到第二低效输出状态的时间超过第一预定时间确定开始执行除霜。
7.根据权利要求2或6所述的用于控制空调除霜的方法，其中所述空调的所述输出状态是基于空调内机出风温度确定的。
8.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的用于控制空调除霜的方法，其中控制所述空调退出除霜模式还包括：在下列两个条件中任意一个满足时，触发退出除霜的条件：
所述空调外机换热器出口温度大于所述除霜退出温度阈值；
所述空调外机换热器出口温度小于等于所述除霜退出温度阈值并且所述空调外机上不存在结霜。
9.根据权利要求8所述的用于控制空调除霜的方法，其中控制所述空调退出除霜模式还包括：在下列条件满足时，触发所述退出除霜的条件：
除霜模式的持续时间达到第二时间阈值。
10.根据权利要求8所述的用于控制空调除霜的方法，其中控制所述空调退出除霜模式还包括：
在所述空调外机换热器出口温度小于等于所述除霜退出温度阈值并且所述空调外机上存在结霜的情况下，持续检测所述空调外机换热器出口温度以及所述空调外机的结霜情况，直至所述退出除霜的条件被触发。
11.根据权利要求1-3中任意一条权利要求所述的用于控制空调除霜的方法，其中，空调开机后，初始的所述除霜进入温度阈值是基于环境温度确定的，和/或初始的所述除霜退出温度阈值是基于环境温度确定的。
12.根据权利要求1-3中任意一条权利要求所述的用于控制空调除霜的方法，其中所述空调外机的结霜情况是基于空调外机换热器出风口处的风速确定的。
13.一种空调，该空调包括处理器，所述处理器被配置成执行如权利要求1-12中任意一者所述的用于控制空调除霜的方法。
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