CN105042799A - 空调器控制方法、控制装置及空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调器控制方法、控制装置及空调器,所述空调器为壁挂式空调器,所述方法包括:空调器开机运行,在空调器进入室温PID控制时,获取室内温度传感器检测的当前室内温度,作为第一室内温度,将所述第一室内温度与设定补偿温度的差值作为第二室内温度,计算所述第二室内温度与当前室内目标温度之间的温差,获得室内温差,根据所述室内温差进行室温PID运算,获得压缩机目标频率,根据所述压缩机目标频率控制所述压缩机。应用本发明,可以兼顾空调器室内温度调节的舒适性和空调器的低功耗节能性。
Description
技术领域
本发明属于空气调节技术领域,具体地说,是涉及空调器控制方法、控制装置及空调器。
背景技术
空调器在夏天天热时可以制冷,在冬天天冷时可以制热,能够提供温度适宜的环境,已经成为必不可少的家用电器。
对室内温度调节的舒适性和节能性是目前评价空调器性能优劣的两个重要指标。如果将室内温度调节到设定温度的时间过长,用户无法快速置身于具有适宜设定温度的环境,致使用户使用空调器的舒适性下降。由于目前空调器在各种家用电器中的用电量居首,空调器能耗高,电网耗能严重,尤其是在夏天,经常由于空调器的使用而引起严重的电荒。
因而,如何提高空调器的温度调节舒适性和降低空调器的功耗,一直是空调器行业研究的热点和重点。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种空调器控制方法和空调器控制装置,以兼顾空调器室内温度调节的舒适性和空调器的低功耗节能性。
为实现上述发明目的,本发明提供的控制方法采用下述技术方案予以实现:
一种空调器控制方法,所述空调器为壁挂式空调器,所述方法包括:空调器开机运行,在空调器进入室温PID控制时,获取室内温度传感器检测的当前室内温度,作为第一室内温度,将所述第一室内温度与设定补偿温度的差值作为第二室内温度,计算所述第二室内温度与当前室内目标温度之间的温差,获得室内温差,根据所述室内温差进行室温PID运算,获得压缩机目标频率,根据所述压缩机目标频率控制所述压缩机。
如上所述的控制方法,所述设定补偿温度是预先存储并调用的、与所述当前室内目标温度和所述当前室外温度对应的补偿温度。
如上所述的控制方法,
所述设定补偿温度通过下述方法调用:
将所述当前室内目标温度与预先存储的室内目标温度范围作比较,判断所述当前室内目标温度所属的室内目标温度范围;将所述当前室外温度与预先存储的室外温度范围作比较,判断所述当前室外温度所属的室外温度范围;根据预先存储的、与室内目标温度范围和室外温度范围相对应的多个补偿温度中查找与所述当前室内目标温度所属的室内目标温度范围和所述当前室外温度所属的室外温度范围相对应的补偿温度作为所述设定补偿温度,并调用。
为实现前述发明目的,本发明提供的控制装置采用下述技术方案来实现:
一种空调器控制装置,所述空调器为壁挂式空调器,所述装置包括:
进入室温PID控制判定单元,用于对空调器开机后是否进入室温PID控制作判定,并输出判定结果;
室内温度传感器,设置在所述壁挂式空调器上,用于检测当前室内温度,并将所述当前室内温度作为第一室内温度输出;
温度补偿单元,用于在接收到所述进入室温PID控制判定单元输出的进入室温PID控制信号时接收所述第一室内温度、将所述第一室内温度与设定补偿温度作差值,并将所述差值作为第二室内温度输出;
室温PID运算单元,用于接收所述第二室内温度和当前室内目标温度、计算所述第二室内温度与所述当前室内目标温度之间的差值,获得室内温差,根据所述室内温差进行室温PID运算,获得并输出压缩机目标频率;
压缩机控制单元,用于根据所述压缩机目标频率控制所述压缩机。
如上所述的控制装置,所述装置还包括:
室外温度传感器,用于检测当前室外温度并输出;
补偿温度存储单元,用于存储与室内目标温度和室外温度相对应的多个补偿温度;
设定补偿温度调用单元,用于从所述多个补偿温度中调用与所述当前室内目标温度和所述当前室外温度对应的补偿温度,并作为所述设定补偿温度输出至所述温度补偿单元。
如上述的控制装置,所述装置还包括:
室内目标温度范围存储单元,用于存储室内目标温度范围;
室外温度范围存储单元,用于存储室外温度范围;
所述补偿温度存储单元存储有与所述室内目标温度范围和所述室外温度范围相对应的多个补偿温度;
当前室内目标温度范围判定单元,用于将所述当前室内目标温度与所述室内目标温度范围作比较,判定所述当前室内目标温度所属的室内目标温度范围,并输出判定结果;
当前室外温度范围判定单元,用于将所述当前室外温度与所述室外温度范围作比较,判定所述当前室外温度所属的室外温度范围,并输出判定结果;
所述设定补偿温度调用单元从所述多个补偿温度中查找与所述当前室内目标温度所属的室内目标温度范围和所述当前室外温度所属的室外温度范围相对应的补偿温度作为所述设定补偿温度。
本发明的目的之二是提供一种舒适性和节能性均衡的空调器,在所述空调器中设置有上述的空调器控制装置。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:利用本发明的控制方法及控制装置对空调器进行控制时,在空调器进入室温PID控制之前,不对室内温度传感器检测的当前室内温度作补偿,按照正常控制方式控制压缩机运行,使得室内温度快速向室内目标温度靠近,保证室内温度调节的舒适性;在空调器进入室温PID控制时,利用设定补偿温度对当前室内温度作补偿,以补偿后的温度作为室温PID控制的基准室内温度,降低了基准室内温度,使得基准室内温度更接近于室内对应于用户主要活动空间的实际温度;补偿后,在空调器运行制热模式时,能够调节用户主要活动空间的实际温度更接近于室内目标温度,进一步提高室内温度的舒适性;而在空调器运行制冷模式时,能够降低压缩机运行频率,降低压缩机能耗,实现节能性。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明空调器控制方法一个实施例的流程图;
图2是本发明空调器控制装置一个实施例的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下将结合附图和实施例,对本发明作进一步详细说明。
首先,简要阐述一下本发明的技术思路:
如何提高空调器的温度调节舒适性和降低空调器的功耗,一直是空调器行业研究的热点和重点。现有空调器大多为变频空调器,现有技术在提高变频空调器舒适性和降低功耗方面,大都是集中在空调器的控制算法的处理上,例如,采用PID算法、模糊控制算法等。其中,根据室内检测温度和室内目标温度的温差执行室温PID控制是现有变频空调器的常用控制方式,在室内检测温度与室内目标温度的温差达到一定值后,采用室温PID算法控制压缩机逐步降频,使得室内温度稳定在室内目标温度上。传统的室温PID控制在使用当前室内温度作为参数时,均是直接以空调器上设置的室内温度传感器所检测的室内温度作为当前室内温度,然后再以室内温度作为参考参数,执行不同的控制。但是,现有技术都忽视了一种现象,即:对于壁挂式空调器,在房间内安装位置相对较高,一般都安装在距离地面2米左右的位置。空调器上用来检测室内温度的室内温度传感器一般位于空调器进风口处或蒸发器上,因而,室内温度传感器所检测的空气温度是距离地面2米左右高度处的空气的温度。而在房间内,用户主要活动空间一般是从地面到距离地面1.35米左右的空间区域。根据分子运动论,热空气向上运动,冷空气向下运动。那么,在空调器运行制热模式时,由于热空气上升,因此,上方空气的温度要比下方空气的温度偏高;而在空调器运行制冷模式时,由于冷空气下沉,上方空气的温度也要比下方空气的温度偏高。从而,室内温度传感器所检测的温度偏高于用户主要活动空间的温度。本发明基于该现象,从室内温度自身角度出发,提出了一种兼顾空调器室内温度调节的舒适性和空调器的低功耗节能性的空调器控制技术方案。
请参见图1,该图所示为本发明空调器控制方法一个实施例的流程图,具体来说是对壁挂式变频空调器进行控制的一个实施例的方法流程。
如图1所示,该实施例实现空调器控制的方法包括下述流程步骤:
步骤11:空调器开机,控制压缩机运行。
空调器开机后,将根据用户设定的或默认的运行模式及运行参数、按照预定的控制程序控制压缩机运行。
步骤12:判断空调器是否进入室温PID控制。若是,执行步骤14的控制;若否,执行步骤13的控制。
在空调器控制过程中,将根据对压缩机的控制是否进入室温PID控制执行不同的控制,具体而言,对压缩机是否进入室温PID控制是决定是否对室内温度进行补偿的必要条件。
其中,室温PID控制是指根据当前室内温度与室内目标温度的温差作为控制目标、执行PID控制的一种控制过程。而且,在空调器开机后,并非立即进入室温PID控制,一般是在当前室内温度与室内目标温度之间的温差小到一定值后才进入PID控制,因此,可以根据当前室内温度与室内目标温度之间的温差是否小到一定值来判定空调器是否进入室温PID控制。除此之外,还可以采用现有技术中其他能够判定空调器是否进入室温PID控制的方法进行判定。
步骤13:如果步骤12判定空调器未进入室温PID控制,则按照常规控制方法控制压缩机。
也即,如果空调器还未进入室温PID控制,则不执行室内温度补偿的处理,而是按照常规控制方法控制压缩机。其中,常规控制方法是指现有变频空调器的控制方法。例如,现有空调器的控制方法为:在当前室内温度与室内目标温度间的温差大于设定温差时,控制压缩机高频运行,直至室内温度与室内目标温度的温差不大于设定温差。那么,在空调器进入室温PID控制之前,如果常规控制方法中压缩机要高频运行,则保持高频运行状态,使得室内温度能够快速逼近室内目标温度,快速地为用户提供一个较为适宜的室内环境。
按照常规控制方法控制压缩机运行过程中,仍不断执行判断空调器是否进入室温PID控制的过程。
步骤14:如果步骤12判定空调器进入室温PID控制,将对室内温度进行补偿,然后,利用补偿后的室内温度执行室温PID控制。
具体来说,在判定空调器进入室温PID控制时,获取室内温度传感器检测的当前室内温度,作为第一室内温度,计算第一室内温度与设定补偿温度的差值,作为第二室内温度。
其中,设定补偿温度是预先存储、可以随时调用的一个温度值,是空调器出厂前、由空调器研发人员通过特定试验条件和特定试验手段试验获得并写入到空调器存储器中的数值。当空调器进入室温PID控制时,满足了对室内温度进行补偿控制的条件,则获取室内温度传感器所检测到的当前室内温度,将该当前室内温度作为第一室内温度。然后,获取设定补偿温度,计算第一室内温度与设定补偿温度的差值,将该差值作为第二室内温度。然后,执行步骤15。
步骤15:计算第二室内温度与室内目标温度的温差,获得室内温差,根据室内温差进行室温PID运算,获得压缩机目标频率,并根据压缩机目标频率控制压缩机。
其中,根据室内温度与室内目标温度间的室内温差进行室温PID运算、获得压缩机目标频率的过程为现有技术,但是,与现有技术不同的是,计算室内温差的室内温度并非室内温度传感器检测的温度,而是对检测的温度进行了温度补偿后获得的第二室内温度。
如前所描述,在空调器运行制冷模式时,室内温度传感器所检测的温度高于用户主要活动空间的温度。如果仍按照室内温度传感器检测的温度作为室内温度来参与PID运算,PID运算时的室内温差偏大,计算出的压缩机目标频率偏高,控制压缩机按照偏高的目标频率运行,导致空调器能耗偏大。而采用该实施例的方法,先将检测的室内温度减去一个补偿温度,获得小于检测的当前室内温度的第二室内温度,且该第二室内温度更真实地反映了用户主要活动空间的温度。在利用该偏小的第二室内温度参与PID运算时,能够获得较小的压缩机目标频率,利用该较小的目标频率控制压缩机运行,降低了能耗。而且,由于该第二室内温度更真实地反映了用户主要活动空间的温度,因而,也会使得调节后的室内温度更加接近于室内设定温度,而不会出现超调的问题,在满足温度调节舒适性的同时降低了空调器能耗。
同样的,在空调器运行制热模式时,室内温度传感器所检测的温度高于用户主要活动空间的温度。如果仍按照室内温度传感器检测的温度作为室内温度来参与PID运算,PID运算时的室内温差偏小,计算出的压缩机目标频率偏低,控制压缩机按照偏低的目标频率运行,使得室内温度不能、或需要长时间运行才能达到室内目标温度,室内温度调节舒适性差,压缩机长时间运行在一个相对不低的目标频率下也不利于降低能耗。而采用该实施例的方法,先将检测的室内温度减去一个补偿温度,获得小于检测的当前室内温度的第二室内温度,且该第二室内温度更真实地反映了用户主要活动空间的温度。在利用该偏小的第二室内温度参与PID运算时,能够获得相对大一些的压缩机目标频率,能够使得室内温度快速达到室内目标温度,提高室内温度调节的舒适性。而且,由于达到室内目标温度的时间缩短,利于降低能耗。
而且,在整个控制过程中,并非压缩机一开始运行就执行室内温度的补偿,而是先保持压缩机按照常规控制策略运行,保证了室内温度能够按照常规控制方式、快速地靠近室内目标温度,不会影响室内温度舒适性调节的速度。
在上述实施例中,对室内温度执行多少的温度补偿,是关乎空调器控制舒适性和节能性的关键因素。也即,设定补偿温度的选用是其中的关键因素。
作为优选的实施方式,空调器中预先存储、随时调用的设定补偿温度是与室内目标温度和室外温度相对应的一个补偿温度。基于室内目标温度和室外温度来确定设定补偿温度,能够基于空调器运行负荷实现对温度补偿控制在补偿程度上的合理调控,达到温度舒适性调节和低能耗节能性的均衡。
而且,空调器中预先存储的是室内目标温度范围、室外温度范围以及与室内目标温度范围和室外温度范围相对应的多个补偿温度。在空调器运行过程中执行温度补偿控制时,设定补偿温度通过下述过程来调用:
将当前室内目标温度与预先存储的室内目标温度范围作比较,判断当前室内目标温度所属的室内目标温度范围;将当前室外温度与预先存储的室外温度范围作比较,判断当前室外温度所属的室外温度范围;根据预先存储的、与室内目标温度范围和室外温度范围相对应的多个补偿温度中查找与当前室内目标温度所属的室内目标温度范围和当前室外温度所属的室外温度范围相对应的补偿温度作为设定补偿温度,并调用。
上述以温度范围的方式确定并调用设定补偿温度,数据处理量小,控制过程简单,更有利于对空调器进行及时、有效地控制,提高温度舒适性调节的速度,降低运行能耗。
请参见图2,该图示出了本发明空调器控制装置一个实施例的结构框图。
如图2所示,该实施例的空调器为壁挂式空调器,空调器控制装置所包括的功能部件、部件的功能及相互间的连接结构如下。具体来说,包括:
进入室温PID控制判定单元201,用于对空调器开机后是否进入室温PID控制作判定,并输出判定结果;
室内温度传感器202,设置在壁挂式空调器上,用于检测当前室内温度,并将当前室内温度作为第一室内温度输出;
温度补偿单元203,用于在接收到进入室温PID控制判定单元201输出的进入室温PID控制信号时接收第一室内温度、将第一室内温度与设定补偿温度作差值,并将差值作为第二室内温度输出;
室温PID运算单元204,用于接收第二室内温度和当前室内目标温度、计算第二室内温度与当前室内目标温度之间的差值,获得室内温差,根据室内温差进行室温PID运算,获得并输出压缩机目标频率;
压缩机控制单元205,用于根据室温PID运算单元204输出的压缩机目标频率控制空调器的压缩机。
上述实施例的控制装置仅示出了进入室温PID控制后执行室内温度补偿的各功能部件,未示出还没有进入室温PID控制时对空调器进行控制的各功能部件,这部分功能部件可以采用现有技术中的空调器控制装置的功能部件,在此不作限定及具体描述。
在上述实施例中,设定补偿温度的选用是关乎空调器控制舒适性和节能性的关键因素,作为更优选的实施方式,空调器控制装置还可以包括:
室外温度传感器206,用于检测当前室外温度并输出;
补偿温度存储单元207,用于存储与室内目标温度和室外温度相对应的多个补偿温度;
设定补偿温度调用单元208,用于从多个补偿温度中调用与当前室内目标温度和当前室外温度对应的补偿温度,并作为设定补偿温度输出至温度补偿单元203。
作为更优选的实施方法,空调器控制装置还可以包括存储室内目标温度范围的室内目标温度范围存储单元、存储室外温度范围的室外温度范围存储单元、当前室内目标温度范围判定单元及当前室外温度范围判定单元。此情况下,补偿温度存储单元207存储有与室内目标温度范围和所述室外温度范围相对应的多个补偿温度。当前室内目标温度范围判定单元用于将当前室内目标温度与室内目标温度范围作比较,判定当前室内目标温度所属的室内目标温度范围,并输出判定结果;而当前室外温度范围判定单元用于将当前室外温度与室外温度范围作比较,判定当前室外温度所属的室外温度范围,并输出判定结果。相应的,设定补偿温度调用单元208将从多个补偿温度中查找与当前室内目标温度所属的室内目标温度范围和当前室外温度所属的室外温度范围相对应的补偿温度作为设定补偿温度。
上述所描述的空调器控制装置可以应用到壁挂式空调器中,控制装置的各功能部件通过运行相关软件程序,按照图1方法实施例中的过程对空调器进行控制,实现空调器室内温度调节的舒适性和空调器的低功耗节能性的均衡控制。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种空调器控制方法,所述空调器为壁挂式空调器,其特征在于,所述方法包括:空调器开机运行,在空调器进入室温PID控制时,获取室内温度传感器检测的当前室内温度,作为第一室内温度,将所述第一室内温度与设定补偿温度的差值作为第二室内温度,计算所述第二室内温度与当前室内目标温度之间的温差,获得室内温差,根据所述室内温差进行室温PID运算,获得压缩机目标频率,根据所述压缩机目标频率控制所述压缩机。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述设定补偿温度是预先存储并调用的、与所述当前室内目标温度和所述当前室外温度对应的补偿温度。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述设定补偿温度通过下述方法调用:
将所述当前室内目标温度与预先存储的室内目标温度范围作比较,判断所述当前室内目标温度所属的室内目标温度范围;将所述当前室外温度与预先存储的室外温度范围作比较,判断所述当前室外温度所属的室外温度范围;根据预先存储的、与室内目标温度范围和室外温度范围相对应的多个补偿温度中查找与所述当前室内目标温度所属的室内目标温度范围和所述当前室外温度所属的室外温度范围相对应的补偿温度作为所述设定补偿温度,并调用。
4.一种空调器控制装置,所述空调器为壁挂式空调器,其特征在于,所述装置包括:
进入室温PID控制判定单元,用于对空调器开机后是否进入室温PID控制作判定,并输出判定结果;
室内温度传感器,设置在所述壁挂式空调器上,用于检测当前室内温度,并将所述当前室内温度作为第一室内温度输出;
温度补偿单元,用于在接收到所述进入室温PID控制判定单元输出的进入室温PID控制信号时接收所述第一室内温度、将所述第一室内温度与设定补偿温度作差值,并将所述差值作为第二室内温度输出;
室温PID运算单元,用于接收所述第二室内温度和当前室内目标温度、计算所述第二室内温度与所述当前室内目标温度之间的差值,获得室内温差,根据所述室内温差进行室温PID运算,获得并输出压缩机目标频率;
压缩机控制单元,用于根据所述压缩机目标频率控制所述压缩机。
5.根据权利要求4所述的控制装置,其特征在于,所述装置还包括:
室外温度传感器,用于检测当前室外温度并输出;
补偿温度存储单元,用于存储与室内目标温度和室外温度相对应的多个补偿温度;
设定补偿温度调用单元,用于从所述多个补偿温度中调用与所述当前室内目标温度和所述当前室外温度对应的补偿温度,并作为所述设定补偿温度输出至所述温度补偿单元。
6.根据权利要求5所述的控制装置,其特征在于,所述装置还包括:
室内目标温度范围存储单元,用于存储室内目标温度范围;
室外温度范围存储单元,用于存储室外温度范围;
所述补偿温度存储单元存储有与所述室内目标温度范围和所述室外温度范围相对应的多个补偿温度;
当前室内目标温度范围判定单元,用于将所述当前室内目标温度与所述室内目标温度范围作比较,判定所述当前室内目标温度所属的室内目标温度范围,并输出判定结果;
当前室外温度范围判定单元,用于将所述当前室外温度与所述室外温度范围作比较,判定所述当前室外温度所属的室外温度范围,并输出判定结果;
所述设定补偿温度调用单元从所述多个补偿温度中查找与所述当前室内目标温度所属的室内目标温度范围和所述当前室外温度所属的室外温度范围相对应的补偿温度作为所述设定补偿温度。
7.一种空调器,所述空调器为壁挂式空调器,其特征在于,所述空调器中设置有上述权利要求4至6中任一项所述的空调器控制装置。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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