CN105485853B - 空调压缩机运行频率的设定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调压缩机运行频率的设定方法及装置。其中，该方法包括：采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度和室内机蒸发器的实时温度；计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差；根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值；以及根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。本发明解决了直接通过实际温差与设定温差之间的差值来控制压缩机运行频率大小，会导致空调输出温度波动大，用户舒适性差的技术问题。

Description

空调压缩机运行频率的设定方法及装置

技术领域

本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种空调压缩机运行频率的设定方法及装置。

背景技术

目前空调温度控制方法为：控制器计算室内实际的温度，然后将室内实际的温度与用户设定的温度做差，然后根据室内实际温度与设定温度的差值计算压缩机的运行频率，然后压缩机按照上述运行频率进行工作。

需要说明的是，按照上述空调压缩机运行频率的设定方法进行运行，空调机组的输出温度波动大，温度过冲大，导致用户的舒适性差，而且会导致空调的能耗加大。

针对上述直接通过实际温差与设定温差之间的差值来控制臂压缩机运行频率大小，会导致空调输出温度波动大，用户舒适性差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种空调压缩机运行频率的设定方法及装置，以至少解决直接通过实际温差与设定温差之间的差值来控制压缩机运行频率大小，会导致空调输出温度波动大，用户舒适性差的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种空调压缩机运行频率的设定方法，该方法包括：采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度和室内机蒸发器的实时温度；计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差；根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值；以及根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种空调压缩机运行频率的设定装置，该装置包括：采集单元，用于采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度和室内机蒸发器的实时温度；计算单元，用于计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差；生成单元，用于根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值；以及设定单元，用于根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。

在本发明实施例中，采用采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度和室内机蒸发器的实时温度；计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差；根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值；以及根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率，解决了直接通过实际温差与设定温差之间的差值来控制压缩机运行频率大小，会导致空调输出温度波动大，用户舒适性差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种空调压缩机运行频率的设定方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的空调压缩机运行频率的设定方法的示意图；以及

图3是根据本发明实施例的一种可选的空调压缩机运行频率的设定装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种空调压缩机运行频率的设定方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的空调压缩机运行频率的设定方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S12，采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度和室内机蒸发器的实时温度。

具体地，在本方案中，可以通过空调的控制器来采集空调的运行参数，可选地，空调的控制器可以通过空调的采集终端来获取室内的实时温度T_{room_real}、用户输入的设定温度T_{room_set}、室内机蒸发器的实时温度T_{evap_real}。

步骤S14，计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差。

具体地，在本方案中，空调的控制器可以计算T_{room_set}与T_{evap_real}的室内温度误差△T_room。

步骤S16，根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值。

具体地，在本方案中，空调的控制器可以将上述室内温度误差△T_room进行预设算法处理，生成室内机蒸发器的期望值T_{evap_exp}。

步骤S18，根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。

具体地，空调的控制器可以根据上述室内机蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}与室内机蒸发器的实时温度T_{evap_real}生成压缩机运行频率的期望值f_{comp_set}。

本实施例通过采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度、室内机蒸发器的实时温度；计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差；根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值；以及根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。解决了直接通过实际温差与设定温差之间的差值来控制压缩机运行频率大小，会导致空调输出温度波动大，用户舒适性差的技术问题。

可选地，上述运行参数还包括：空调单位时间内的风量W_fan、空调换热器温降系数K2、空气密度ρ以及空气比热容C，其中，步骤S16，根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值的步骤包括：

步骤S161，将第一误差处理生成单位时间进入房间的热量期望值。

具体地，本方案可以将上述第一误差经过第一调节器PID调节处理或模糊控制器模糊处理，生成单位时间进入房间的热量期望值，例如，控制器可以将上述第一误差△T_room输入第一调节器，第一调节器对第一误差△T_room进行PID调节处理或者模糊控制器模糊处理，输出生成单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}。

需要说明的是，上述调节器可以为PID调节器，或模糊控制器，或其它类型的控制器，如果为PID调节器，其实施的数学表达式为：

其中，在公式(1)中，u_in(t)为调节 器的输入信号。u_out(t)为调节器的输出信号，其中，Kp、Ki、Kd为参数，根据具体的应用情况 而定。如果调节器为PID调节器，Q_{IntoRoom_exp}的计算表达式可以为：在公式(2)中，Q_{IntoRoom_exp}为 单位时间进入房间的热量期望值，Kp、Ki、Kd为参数，根据具体的应用情况而定，△T_room为上 述第一误差。

步骤S162，根据单位时间进入房间的热量期望值、空调单位时间内的风量、空调换热器温降系数、空气密度以及空气比热容生成室内机蒸发器温度的期望值。

具体地，本方案可以通过如下公式计算室内机蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}：

其中，在公式3中，T_{evap_exp}为室内机蒸发器温度的期望值，Q_{IntoRoom_exp}为单位时间进入房间的热量期望值，K1为风机转速与风量的换算系数，K1·W_fan为单位时间内的风量，ρ为空气密度，C为空气比热容，K2为换热器温降系数，其中，当室温为T_{room_real}，蒸发器温度为T_{evap_real}时，换热后的空气温降△T＝K2(T_evap-T_{room_real})。

可选地，步骤S18，根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率的步骤可以包括：

步骤S181，计算生成室内机蒸发器温度的期望值与采集到的室内机蒸发器的实时温度值的第二误差。

具体地，在本方案中，控制器可以计算蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}与室内机蒸发器的实时温度值T_{evap_real}的第二误差。

步骤S182，将第二误差与模式系数相乘，生成修正后的第二误差，其中，模式系数至少包括：制冷模式系数以及制热模式系数。

具体地，本方案可以根据制热模式将上述第二误差乘以模式系数，生成修正后的第二误差△T_evap。

步骤S183，将修正后的第二误差处理生成压缩机的运行频率。

具体地，本方案可以将第二误差通过调节器进行PID调节处理，或者通过模糊控制器进行模糊处理，以生成压缩机的运行频率的设定值，例如，本方案可以将上述修正后的第二误差△T_evap输入第二调节器，由第二调节器对上述修正后的第二误差△T_evap进行处理，或模糊控制器对第二误差进行模糊处理，生成压缩机的运行频率的设定值f_{comp_set}。

需要说明的是，本方案可以通过如下公式计算上述f_{comp_set}：

其中，在公式(4)中， f_{comp_set}为设定的压缩机运行频率，△T_evap为上述修正后的第二误差，Kp、Ki、Kd为参数，根据 具体的应用情况而定。

还需要说明的是，上述第二调节器可以为是PID调节器，或模糊控制器，或其它类型的控制算法调节器。

可选地，步骤S182，将第二误差与模式系数相乘，生成修正后的第二误差的步骤包括：

步骤S1821，在空调处于制冷运行模式的情况下，将第二误差与制冷模式系数相乘，生成修正后的第二误差。

步骤S1822，在空调处于制热运行模式的情况下，将第二误差与制热模式系数相乘，生成修正后的第二误差。

具体地，本方案可以根据第二误差的大小来判断空调的工作模式，然后将第二误差乘以对应工作模式的模式系数。

可选地，上述制冷模式系数为-1，制热模式系数为1。

下面结合空调处于制冷模式，介绍本申请的一种优选实施例：

步骤S30，本实施例可以采集室内温度T_{room_real}与用户设定的温度T_{room_set}，然后计算户设定的温度T_{room_set}与室内温度T_{room_real}的误差△T_room，在制冷模式下，△T_room小于0。

步骤S32，本实施例可以将上述误差△T_room输入第一调节器，第一调节器可以将上述误差△T_room按照上述公式(2)进行处理，生成单位时间进入单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}。

步骤S34，本实施例可以将上述单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}代入上述公式(3)，以计算生成室内机蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}。

需要说明的是，上述步骤S30至步骤S34的实现方法可以为空调的温度闭环(外环)部分：如图2所示，温度闭环控制(外环)部分用于控制室内温度与设定温度一致。根据室内温度设定值与实时采样值的误差，经过第一调节器计算得单位时间内进行房间的热量值，再经蒸发器温度计算环节，计算得到室内机蒸发器的目标设定值(期望值)。

步骤S36，本实施例可以计算蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}与室内机蒸发器的实时温度值T_{evap_real}第二误差，然后将上述误差乘以制冷模式系数-1，生成修正后的第二误差△T_evap。

步骤S38，本实施例可以将上述△T_evap输入第二调节器，第二调节器可以按照上述公式(4)进行计算，生成压缩机设定频率f_{comp_set}。

需要说明的是，上述步骤S36至步骤S38的实现方法可以为空调的系统闭环控制(内环)部分，如图2所示，系统闭环控制(内环)部分用于控制室内机蒸发器温度与设定值一致。根据室内机蒸发器的目标设定值(期望值)与实际值的误差，经过调节器计算得到压缩机运行频率设定值。

需要说明的是，空调按照f_{comp_set}进行工作后，室内机蒸发器的温度值会减小，进入到房间的冷量会变大，最终房间的温度会下降。

综上，本实施例使用双闭环控制室内温度，包括系统闭环控制(内环)和温度闭环控制(外环)，系统闭环控制调节量为压缩机频率，控制目标为室内机蒸发器温度，温度闭环控制调节量为输入房间的热量，控制目标为室内空气温度。

下面结合空调处于制热模式，介绍本申请的又一种优选实施例：

步骤S40，本实施例可以采集室内温度T_{room_real}与用户设定的温度T_{room_set}，然后计算户设定的温度T_{room_set}与室内温度T_{room_real}的误差△T_room，在制热模式下，△T_room小于0。

步骤S42，本实施例可以将上述误差△T_room输入第二调节器，第二调节器可以将上述误差△T_room按照上述公式(2)进行处理，生成单位时间进入单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}。

步骤S44，本实施例可以将上述单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}代入上述公式(3)，以计算生成室内机蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}。

步骤S46，本实施例可以计算蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}与室内机蒸发器的实时温度值T_{evap_real}第二误差，然后将上述误差乘以制热模式系数1，生成修正后的第二误差△T_evap。

步骤S48，本实施例可以将上述△T_evap输入第二调节器，第二调节器可以按照上述公式(4)进行计算，生成压缩机设定频率f_{comp_set}。

需要说明的是，空调按照f_{comp_set}进行工作后，室内机蒸发器的温度值会增大，进入到房间的热量会变大，最终房间的温度会上升。

本申请还提供了一种空调压缩机运行频率的设定装置，该装置可以用于执行上述空调压缩机运行频率的设定方法，如图3所示，该装置可以包括：采集单元60，用于采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度、室内机蒸发器的实时温度；计算单元62，用于计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差；生成单元64，用于根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值；以及设定单元66，用于根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。

本实施例通过采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度、室内机蒸发器的实时温度；计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差；根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值；以及根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。解决了直接通过实际温差与设定温差之间的差值来控制压缩机运行频率大小，会导致空调输出温度波动大，用户舒适性差的技术问题。

可选地，运行参数还包括：空调单位时间内的风量、空调换热器温降系数、空气密度以及空气比热容，其中，生成单元包括：第一处理模块，用于将第一误差处理生成单位时间进入房间的热量期望值；第一生成模块，用于根据单位时间进入房间的热量期望值、空调单位时间内的风量、空调换热器温降系数、空气密度以及空气比热容生成室内机蒸发器温度的期望值。

可选地，设定单元可以包括：计算模块，用于计算生成室内机蒸发器温度的期望值与室内机蒸发器的实时温度值的第二误差；第二生成模块，用于将第二误差与模式系数相乘，生成修正后的第二误差，其中，模式系数至少包括：制冷模式系数以及制热模式系数；第二处理模块，用于将修正后的第二误差处理生成压缩机的运行频率。

可选地，第二生成模块可以包括：第三生成模块，用于在空调处于制冷运行模式的情况下，将第二误差与制冷模式系数相乘，生成修正后的第二误差；第四生成模块，用于在空调处于制热运行模式的情况下，将第二误差与制热模式系数相乘，生成修正后的第二误差。

可选地，制冷模式系数为-1，制热模式系数为1。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种空调压缩机运行频率的设定方法，其特征在于，包括：

采集空调的运行参数，其中，所述运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度和室内机蒸发器的实时温度；

计算所述用户输入的设定温度与所述室内的实时温度的第一误差；

根据所述第一误差生成所述室内机蒸发器温度的期望值；以及

根据所述室内机蒸发器温度的期望值和所述室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率；

其中，所述运行参数还包括：所述空调单位时间内的风量、所述空调换热器温降系数、空气密度以及空气比热容，其中，根据所述第一误差生成所述室内机蒸发器温度的期望值的步骤包括：

将所述第一误差处理生成单位时间进入房间的热量期望值；

根据所述单位时间进入房间的热量期望值、所述空调单位时间内的风量、所述空调换热器温降系数、空气密度以及空气比热容生成所述室内机蒸发器温度的期望值；

其中，将所述第一误差经过第一调节器调节处理或模糊控制器模糊处理，生成所述单位时间进入房间的热量期望值；在所述第一调节器为PID调节器的情况下，

所述单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}的计算表达式为：

其中，Q_{IntoRoom_exp}为单位时间进入房间的热量期望值，Kp、Ki、Kd为参数，△T_room为所述第一误差；

计算所述室内机蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}包括：

其中，T_{evap_exp}为所述室内机蒸发器温度的期望值，Q_{IntoRoom_exp}为所述单位时间进入房间的热量期望值，K1为风机转速与风量的换算系数，K1·W_fan为单位时间内的风量，ρ为空气密度，C为空气比热容，K2为换热器温降系数；

根据所述室内机蒸发器温度的期望值和所述室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率的步骤包括：

计算生成所述室内机蒸发器温度的期望值与所述室内机蒸发器的实时温度值的第二误差；

将所述第二误差与模式系数相乘，生成修正后的第二误差，其中，所述模式系数至少包括：制冷模式系数以及制热模式系数；

将所述修正后的第二误差处理生成所述压缩机的运行频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第二误差与模式系数相乘，生成修正后的第二误差的步骤包括：

在空调处于制冷运行模式下，将所述第二误差与所述制冷模式系数相乘，生成所述修正后的第二误差；

在空调处于制热运行模式下，将所述第二误差与所述制热模式系数相乘，生成所述修正后的第二误差。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述制冷模式系数为-1，所述制热模式系数为1。

4.一种空调压缩机运行频率的设定装置，其特征在于，包括：

采集单元，用于采集空调的运行参数，其中，所述运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度和室内机蒸发器的实时温度；

计算单元，用于计算所述用户输入的设定温度与所述室内的实时温度的第一误差；

生成单元，用于根据所述第一误差生成所述室内机蒸发器温度的期望值；以及

设定单元，用于根据所述室内机蒸发器温度的期望值和所述室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率；

其中，所述运行参数还包括：所述空调单位时间内的风量、所述空调换热器温降系数、空气密度以及空气比热容，其中，所述生成单元包括：

第一处理模块，用于将所述第一误差处理生成单位时间进入房间的热量期望值；

第一生成模块，用于根据所述单位时间进入房间的热量期望值、所述空调单位时间内的风量、所述空调换热器温降系数、空气密度以及空气比热容生成所述室内机蒸发器温度的期望值；

其中，将所述第一误差经过第一调节器调节处理或模糊控制器模糊处理，生成单位时间进入房间的热量期望值；在所述第一调节器为PID调节器的情况下，所述单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}的计算表达式为：

其中，Q_{IntoRoom_exp}为单位时间进入房间的热量期望值，Kp、Ki、Kd为参数，△T_room为所述第一误差；

计算所述室内机蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}包括：

其中，T_{evap_exp}为所述室内机蒸发器温度的期望值，Q_{IntoRoom_exp}为所述单位时间进入房间的热量期望值，K1为风机转速与风量的换算系数，K1·W_fan为单位时间内的风量，ρ为空气密度，C为空气比热容，K2为换热器温降系数；

所述设定单元包括：

计算模块，用于计算生成所述室内机蒸发器温度的期望值与所述室内机蒸发器的实时温度值的第二误差；

第二生成模块，用于将所述第二误差与模式系数相乘，生成修正后的第二误差，其中，所述模式系数至少包括：制冷模式系数以及制热模式系数；

第二处理模块，用于将所述修正后的第二误差处理生成所述压缩机的运行频率。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二生成模块包括：

第三生成模块，用于在空调处于制冷运行模式下，将所述第二误差与所述制冷模式系数相乘，生成所述修正后的第二误差；

第四生成模块，用于在空调处于制热运行模式下，将所述第二误差与所述制热模式系数相乘，生成所述修正后的第二误差。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述制冷模式系数为-1，所述制热模式系数为1。