CN105020858A - 空调器及空调器中室内直流风机的无级调速方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器中室内直流风机的无级调速方法，包括以下步骤：在接收到室内直流风机的开机指令时，采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值；计算给定的风机最高转速与最低转速之间的转速差值，并计算转速变化量；根据转速变化量和给定的风机最低转速计算目标转速；检测室内直流风机的当前转速；根据当前转速和目标转速计算PWM信号的占空比，并对室内直流风机的转速进行控制以实现室内直流风机的转速的无级调节。该方法通过输入模拟电压来实现室内直流风机的无级调速。本发明还公开了一种空调器中室内直流风机的无级调速装置和一种空调器。

Description

空调器及空调器中室内直流风机的无级调速方法和装置

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，尤其涉及一种空调器中室内直流风机的无级调速方法、一种空调器中室内直流风机的无级调速装置以及一种空调器。

背景技术

通常，空调器中的室内直流风机与交流风机一样，分为高、中、低等几个风档，这大大限制了直流风机的优点，无法充分发挥直流风机转速可从200r/m到1500r/m无级调速的优势。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够实现室内直流风机无级调速的空调器中室内直流风机的无级调速方法。

本发明的另一个目的在于提出一种空调器中室内直流风机的无级调速装置。本发明的又一个目的在于提出一种空调器。

为实现上述目的，本发明一方面实施例提出了一种空调器中室内直流风机的无级调速方法，包括以下步骤：在接收到室内直流风机的开机指令时，采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值；计算给定的风机最高转速与给定的风机最低转速之间的转速差值，并根据所述转速差值和所述电压AD值计算所述室内直流风机的转速变化量；根据所述转速变化量和所述给定的风机最低转速计算目标转速；检测所述室内直流风机的当前转速；根据所述当前转速和所述目标转速计算PWM信号的占空比，并根据所述PWM信号的占空比对所述室内直流风机的转速进行控制以实现所述室内直流风机的转速在所述给定的风机最低转速至所述给定的风机最高转速之间无级调节。

根据本发明实施例的空调器中室内直流风机的无级调速方法，在接收到室内直流风机的开机指令时，首先采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值，然后计算给定的风机最高转速与给定的风机最低转速之间的转速差值，并根据转速差值和电压AD值计算室内直流风机的转速变化量，以及根据转速变化量和给定的风机最低转速计算目标转速，检测室内直流风机的当前转速，并根据当前转速和目标转速计算PWM信号的占空比，以及根据PWM信号的占空比对室内直流风机的转速进行控制以实现室内直流风机的转速在给定的风机最低转速至给定的风机最高转速之间无级调节，从而极大的提升了空调器的能效比和用户舒适性。

根据本发明的一个实施例，采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值，具体包括：将采集到的与所述转速指令相对应的输入模拟电压转换为0-5V的模拟电压，其中，所述输入模拟电压为0-10V；通过A/D转换器对所述0-5V的模拟电压进行AD转换以获取所述电压AD值。

在本发明的一些实施例中，根据以下公式计算所述转速变化量：

ValFanSpd＝SetFanSpdDif*Vvot/255，其中，ValFanSpd为所述转速变化量，SetFanSpdDif为所述转速差值，Vvot为所述电压AD值。

为实现上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种空调器中室内直流风机的无级调速装置，包括：电压采集模块，用于在空调器接收到室内直流风机的开机指令时采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值；计算模块，用于计算给定的风机最高转速与给定的风机最低转速之间的转速差值，并根据所述转速差值和所述电压AD值计算所述室内直流风机的转速变化量，以及根据所述转速变化量和所述给定的风机最低转速计算目标转速；转速检测模块，用于检测所述室内直流风机的当前转速；调速模块，用于根据所述当前转速和所述目标转速计算PWM信号的占空比，并根据所述PWM信号的占空比对所述室内直流风机的转速进行控制以实现所述室内直流风机的转速在所述给定的风机最低转速至所述给定的风机最高转速之间无级调节。

根据本发明实施例的空调器中室内直流风机的无级调速装置，电压采集模块在空调器接收到室内直流风机的开机指令时采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值，计算模块计算给定的风机最高转速与给定的风机最低转速之间的转速差值，并根据转速差值和电压AD值计算室内直流风机的转速变化量，以及根据转速变化量和给定的风机最低转速计算目标转速，调速模块根据当前转速和目标转速计算PWM信号的占空比，并根据PWM信号的占空比对室内直流风机的转速进行控制以实现室内直流风机的转速在给定的风机最低转速至给定的风机最高转速之间无级调节，从而极大的提升了空调器的能效比和用户舒适性。

根据本发明的一个实施例，所述电压采集模块进一步用于将采集到的与所述转速指令相对应的输入模拟电压转换为0-5V的模拟电压，并通过A/D转换器对所述0-5V的模拟电压进行AD转换以获取所述电压AD值，其中，所述输入模拟电压为0-10V。

在本发明的一些实施例中，所述计算模块根据以下公式计算所述转速变化量：

ValFanSpd＝SetFanSpdDif*Vvot/255，其中，ValFanSpd为所述转速变化量，SetFanSpdDif为所述转速差值，Vvot为所述电压AD值。

此外，本发明的实施例还提出了一种空调器，其包括上述的室内直流风机的无级调速装置。

该空调器通过上述的室内直流风机的无级调速装置，能够实现室内直流风机的转速在给定的风机最低转速至给定的风机最高转速之间无级调节，从而极大的提升了空调器的能效比和用户舒适性。

附图说明

图1是根据本发明实施例的空调器中室内直流风机的无级调速方法的流程图。

图2是根据本发明一个实施例的空调器中室内直流风机的无级调速方法的流程图。

图3是根据本发明实施例的空调器中室内直流风机的无级调速装置的方框示意图。

附图标记：电压采集模块10、计算模块20、转速检测模块30和调速模块40。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的空调器中室内直流风机的无级调速方法、空调器中室内直流风机的无级调速装置以及空调器。

图1是根据本发明实施例的空调器中室内直流风机的无级调速方法的流程图。如图1所示，该空调器中室内直流风机的无级调速方法包括以下步骤：

S1，在接收到室内直流风机的开机指令时，采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值。

根据本发明的一个实施例，采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值，具体包括：将采集到的与转速指令相对应的输入模拟电压转换为0-5V的模拟电压，其中，输入模拟电压为0-10V；通过A/D转换器对0-5V的模拟电压进行AD转换以获取电压AD值。

具体地，与转速指令相对应的输入模拟电压可以通过外接的0-10V电压可调的电压源输出，通过硬件转换电路将输入模拟电压转换为0-5V的模拟电压以满足A/D转换器的输入模拟信号的电压范围，A/D转换器将0-5V的模拟信号转换为数字信号，转换后的数字信号由A/D转换器的精度决定，例如，当A/D转换器的精度为8位时，转换后的数字信号为0-255，从而获取的电压AD值为0-255；当A/D转换器的精度为16位时，转换后的数字信号为0-65535，从而获取的电压AD值为0-65535。

S2，计算给定的风机最高转速与给定的风机最低转速之间的转速差值，并根据转速差值和电压AD值计算室内直流风机的转速变化量。

在本发明的一些实施例中，可以根据下述公式(1)计算转速变化量：

ValFanSpd＝SetFanSpdDif*Vvot/255        (1)

其中，ValFanSpd为转速变化量，SetFanSpdDif为转速差值，Vvot为电压AD值。

也就是说，当A/D转换器的精度为8位时，与转速指令相对应的输入模拟电压的最大值所对应的电压AD值为255，则可以通过上述公式(1)计算转速变化量。

S3，根据转速变化量和给定的风机最低转速计算目标转速，即目标转速等于转速变化量与给定的风机最低转速之和。

S4，检测室内直流风机的当前转速。

S5，根据当前转速和目标转速计算PWM信号的占空比，并根据PWM信号的占空比对室内直流风机的转速进行控制以实现室内直流风机的转速在给定的风机最低转速至给定的风机最高转速之间无级调节。

具体地，为了能够充分利用直流风机转速可以无级调速的优势，以提升空调器的能效和用户的舒适性，在本发明的实施例中，可以根据与转速指令相对应的输入模拟电压来控制室内直流风机的转速以实现无级调速。

具体而言，假设当前与转速指令相对应的输入模拟电压为V1，则在空调器接收到室内直流风机的开机指令时，首先采集当前与转速指令相对应的输入模拟电压V1，并将输入模拟电压V1转换为模拟电压V2，A/D转换器将模拟电压V2转换为数字信号即电压AD值Vvot。

然后计算给定的风机最高转速SetFanMax与给定的风机最低转速SetFanMin之间的转速差值SetFanSpdDif＝SetFanMax-SetFanMin，并将转速差值SetFanSpdDif和电压AD值Vvot带入上述公式(1)以获得转速变化量ValFanSpd，在此，A/D转换器的精度为8位。将转速转速变化量ValFanSpd与给定的风机最低转速SetFanMin进行求和，即可以计算出目标转速TargFanSpd＝ValFanSpd+SetFanMin。最后根据目标转速TargFanSpd和检测的室内直流风机的当前转速计算PWM信号的占空比，并根据PWM信号的占空比对室内直流风机的转速进行控制，当输入模拟电压在0-10V之间任意调节时，对应的室内直流风机的转速可以在对应的转速范围如200-1500r/m内实现无级调速。

进一步地，如图2所示，室内直流风机的无级调速过程包括以下步骤：

S101，收到室内直流风机的开机指令。

S102，获取电压AD值Vvot。

S103，计算转速差值SetFanSpdDif＝SetFanMax-SetFanMin。

S104，计算转速变化量ValFanSpd＝SetFanSpdDif*Vvot/255。

S105，计算目标风速TargFanSpd＝ValFanSpd+SetFanMin。

S106，根据目标转速TargFanSpd计算PWM信号的占空比以对室内直流风机控制。

综上所述，根据本发明实施例的空调器中室内直流风机的无级调速方法，在接收到室内直流风机的开机指令时，首先采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值，然后计算给定的风机最高转速与给定的风机最低转速之间的转速差值，并根据转速差值和电压AD值计算室内直流风机的转速变化量，以及根据转速变化量和给定的风机最低转速计算目标转速，检测室内直流风机的当前转速，并根据当前转速和目标转速计算PWM信号的占空比，以及根据PWM信号的占空比对室内直流风机的转速进行控制以实现室内直流风机的转速在给定的风机最低转速至给定的风机最高转速之间无级调节，从而极大的提升了空调器的能效比和用户舒适性。

图3是根据本发明实施例的空调器中室内直流风机的无级调速装置的方框示意图。如图3所示，该空调器中室内直流风机的无级调速装置包括：电压采集模块10、计算模块20、转速检测模块30和调速模块40。

其中，电压采集模块10用于在空调器接收到室内直流风机的开机指令时采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值。计算模块20用于计算给定的风机最高转速与给定的风机最低转速之间的转速差值，并根据转速差值和电压AD值计算室内直流风机的转速变化量，以及根据转速变化量和给定的风机最低转速计算目标转速。转速检测模块30用于检测室内直流风机的当前转速。调速模块40用于根据当前转速和目标转速计算PWM信号的占空比，并根据PWM信号的占空比对室内直流风机的转速进行控制以实现室内直流风机的转速在给定的风机最低转速至给定的风机最高转速之间无级调节。

根据本发明的一个实施例，电压采集模块10进一步用于将采集到的与转速指令相对应的输入模拟电压转换为0-5V的模拟电压，并通过A/D转换器对0-5V的模拟电压进行AD转换以获取电压AD值，其中，输入模拟电压为0-10V。

具体而言，与转速指令相对应的输入模拟电压可以通过外接的0-10V电压可调的电压源输出，电压采集模块10通过硬件转换电路将输入模拟电压转换为0-5V的模拟电压以满足A/D转换器的输入模拟信号的电压范围，A/D转换器将0-5V的模拟信号转换为数字信号，转换后的数字信号由A/D转换器的精度决定，例如，当A/D转换器的精度为8位时，转换后的数字信号为0-255，从而电压采集模块10获取的电压AD值为0-255；当A/D转换器的精度为16位时，转换后的数字信号为0-65535，从而电压采集模块10获取的电压AD值为0-65535。

根据本发明的一个实施例，计算模块20根据上述公式(1)计算转速变化量。也就是说，当A/D转换器的精度为8位时，与转速指令相对应的输入模拟电压的最大值所对应的电压AD值为255，则计算模块20可以通过上述公式(1)计算转速变化量。

具体地，为了能够充分利用直流风机转速可以无级调速的优势，以提升空调器的能效和用户的舒适性，在本发明的实施例中，可以根据与转速指令相对应的输入模拟电压来控制室内直流风机的转速以实现无级调速。

具体而言，假设当前与转速指令相对应的输入模拟电压为V1，则在空调器接收到室内直流风机的开机指令时，电压采集模块10首先采集当前与转速指令相对应的输入模拟电压V1，并将输入模拟电压V1转换为模拟电压V2，A/D转换器将模拟电压V2转换为数字信号即电压AD值Vvot。

然后计算模块20计算给定的风机最高转速SetFanMax与给定的风机最低转速SetFanMin之间的转速差值SetFanSpdDif＝SetFanMax-SetFanMin，并将转速差值SetFanSpdDif和电压AD值Vvot带入上述公式(1)以获得转速变化量ValFanSpd，在此，A/D转换器的精度为8位。计算模块20将转速转速变化量ValFanSpd与给定的风机最低转速SetFanMin进行求和，即可以计算出目标转速TargFanSpd＝ValFanSpd+SetFanMin。最后调速模块40根据目标转速TargFanSpd和转速检测模块30检测的室内直流风机的当前转速计算PWM信号的占空比，并根据PWM信号的占空比对室内直流风机的转速进行控制，当输入模拟电压在0-10V之间任意调节时，对应的室内直流风机的转速可以在对应的转速范围如200-1500r/m内实现无级调速。

进一步地，通过无级调速装置对室内直流风机进行调速的过程如图2所示，这里就不再详细描述。

根据本发明实施例的空调器中室内直流风机的无级调速装置，电压采集模块在空调器接收到室内直流风机的开机指令时采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值，计算模块计算给定的风机最高转速与给定的风机最低转速之间的转速差值，并根据转速差值和电压AD值计算室内直流风机的转速变化量，以及根据转速变化量和给定的风机最低转速计算目标转速，调速模块根据当前转速和目标转速计算PWM信号的占空比，并根据PWM信号的占空比对室内直流风机的转速进行控制以实现室内直流风机的转速在给定的风机最低转速至给定的风机最高转速之间无级调节，从而极大的提升了空调器的能效比和用户舒适性。

此外，本发明的实施例还提出了一种空调器，其包括上述的室内直流风机的无级调速装置。

该空调器通过上述的室内直流风机的无级调速装置，能够实现室内直流风机的转速在给定的风机最低转速至给定的风机最高转速之间无级调节，从而极大的提升了空调器的能效比和用户舒适性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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。

Claims (7)

1.一种空调器中室内直流风机的无级调速方法，其特征在于，包括以下步骤：

在接收到室内直流风机的开机指令时，采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值；

计算给定的风机最高转速与给定的风机最低转速之间的转速差值，并根据所述转速差值和所述电压AD值计算所述室内直流风机的转速变化量；

根据所述转速变化量和所述给定的风机最低转速计算目标转速；

检测所述室内直流风机的当前转速；

根据所述当前转速和所述目标转速计算PWM信号的占空比，并根据所述PWM信号的占空比对所述室内直流风机的转速进行控制以实现所述室内直流风机的转速在所述给定的风机最低转速至所述给定的风机最高转速之间无级调节。

2.根据权利要求1所述的空调器中室内直流风机的无级调速方法，其特征在于，采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值，具体包括：

将采集到的与所述转速指令相对应的输入模拟电压转换为0-5V的模拟电压，其中，所述输入模拟电压为0-10V；

通过A/D转换器对所述0-5V的模拟电压进行AD转换以获取所述电压AD值。

3.根据权利要求1或2所述的空调器中室内直流风机的无级调速方法，其特征在于，根据以下公式计算所述转速变化量：

ValFanSpd＝SetFanSpdDif*Vvot/255，其中，ValFanSpd为所述转速变化量，SetFanSpdDif为所述转速差值，Vvot为所述电压AD值。

4.一种空调器中室内直流风机的无级调速装置，其特征在于，包括：

电压采集模块，用于在空调器接收到室内直流风机的开机指令时采集与转速指令相对应的输入模拟电压以获取电压AD值；

计算模块，用于计算给定的风机最高转速与给定的风机最低转速之间的转速差值，并根据所述转速差值和所述电压AD值计算所述室内直流风机的转速变化量，以及根据所述转速变化量和所述给定的风机最低转速计算目标转速；

转速检测模块，用于检测所述室内直流风机的当前转速；

调速模块，用于根据所述当前转速和所述目标转速计算PWM信号的占空比，并根据所述PWM信号的占空比对所述室内直流风机的转速进行控制以实现所述室内直流风机的转速在所述给定的风机最低转速至所述给定的风机最高转速之间无级调节。

5.根据权利要求4所述的空调器中室内直流风机的无级调速装置，其特征在于，所述电压采集模块进一步用于将采集到的与所述转速指令相对应的输入模拟电压转换为0-5V的模拟电压，并通过A/D转换器对所述0-5V的模拟电压进行AD转换以获取所述电压AD值，其中，所述输入模拟电压为0-10V。

6.根据权利要求4或5所述的空调器中室内直流风机的无级调速装置，其特征在于，所述计算模块根据以下公式计算所述转速变化量：

ValFanSpd＝SetFanSpdDif*Vvot/255，其中，ValFanSpd为所述转速变化量，SetFanSpdDif为所述转速差值，Vvot为所述电压AD值。

7.一种空调器，其特征在于，包括根据权利要求4-6中任一项所述的室内直流风机的无级调速装置。