CN106642572A - 空调器控制方法、控制器及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空调器控制方法、控制器及空调器，所述空调器控制方法包括：获取室外风速及风向；根据室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速；利用调整后的外风机转速对空调器进行控制。本发明提供的空调器控制方法，能够根据室外风速和风向对空调器外风机转速进行修正，以提高空调器的工作性能。

Description

空调器控制方法、控制器及空调器
技术领域
本发明实施例涉及空调技术领域，具体涉及一种空调器控制方法、控制器及空调器。
背景技术
目前变频分体空调器在全球的应用越来越广泛，比如被应用至条件较为恶劣的多风严寒地区。
外风机的正常运转是空调器能够智能化运行的前提和保障。在变频空调器正常运行时，外风机按照空调器主控程序设定的转速运行极其重要。
但在一些多风的地区，由于外界风速的影响常常会导致外风机转速不会按照主控程序设定的转速运行，当外界风速达到一定程度且与风机转向相同或者相反时会导致外风机转速相对于设定的转速偏大或者偏小，可能会导致空调器的制冷量、制热量不足等问题，这对空调器工作的可靠性带来很大的影响。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种空调器控制方法、控制器及空调器，本发明能够根据室外风速和风向对空调器外风机转速进行修正，以提高空调器的工作性能。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种空调器控制方法，包括：
获取室外风速及风向；
根据室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速；
利用调整后的外风机转速对空调器进行控制。
进一步地，根据室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速，包括：
将室外风速转换成外风机修正转速；
利用所述外风机修正转速对外风机额定转速进行修正，得到调整后的外风机转速：
N调整＝N额定*[1±S*N修正/100] 公式一
其中，N调整为调整后的外风机转速，N额定为外风机额定转速，N修正为外风机修正转速，S为调节系数，当N修正处于不同的转速区间时，S取不同的值；当确定室外风向与外风机转向相同或呈第一预设角度时上述公式一中的“±”取“﹣”，当确定室外风向与外风机转向相反或呈第二预设角度时上述公式一中的“±”取“+”；其中，第一预设角度为小于90°的角度，第二预设角度为大于90°的角度。
进一步地，当N修正处于第一转速区间[0，50rpm]时，S的取值范围为0～0.005；
当N修正处于第二转速区间[50，150rpm]时，S的取值范围为0.005～0.015；
当N修正处于第三转速区间[150，250rpm]时，S的取值范围为0.015～0.02；
当N修正处于第四转速区间[250，400rpm]时，S的取值范围为0.02～0.025。
进一步地，所述方法还包括：当N修正＞400rpm时，控制空调器停止工作。
第二方面，本发明还提供了一种控制器，包括：
获取模块，用于获取室外风速及风向；
调整模块，用于根据室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速；
控制模块，用于利用调整后的外风机转速对空调器进行控制。
进一步地，所述调整模块，具体用于：
将室外风速转换成外风机修正转速；
利用所述外风机修正转速对外风机额定转速进行修正，得到调整后的外风机转速：
N调整＝N额定*[1±S*N修正/100] 公式一
其中，N调整为调整后的外风机转速，N额定为外风机额定转速，N修正为外风机修正转速，S为调节系数，当N修正处于不同的转速区间时，S取不同的值；当室外风向与外风机转向相同或呈第一预设角度时上述公式一中的“±”取“﹣”，当室外风向与外风机转向相反或呈第二预设角度时上述公式一中的“±”取“+”；其中，第一预设角度为小于90°的角度，第二预设角度为大于90°的角度。
进一步地，当N修正处于第一转速区间[0，50rpm]时，S的取值范围为0～0.005；
当N修正处于第二转速区间[50，150rpm]时，S的取值范围为0.005～0.015；
当N修正处于第三转速区间[150，250rpm]时，S的取值范围为0.015～0.02；
当N修正处于第四转速区间[250，400rpm]时，S的取值范围为0.02～0.025。
进一步地，所述控制模块，用于在N修正＞400rpm时，控制空调器停止工作。
第三方面，本发明还提供了一种空调器，包括如上面所述的控制器。
进一步地，所述获取模块为安装在空调器外机上的风速检测仪。
由上述技术方案可知，本发明提供的空调器控制方法，首先获取室外风速及风向，然后根据室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速，最后利用调整后的外风机转速对空调器进行控制。可见，本发明能够根据室外风速和风向对空调器外风机转速进行修正，以提高空调器的工作性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的空调器控制方法的流程图；
图2是本发明一个实施例提供的空调器外风机转速修正过程示意图；
图3是本发明另一个实施例提供的控制器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种空调器控制方法、控制器及空调器，本发明根据室外风速和风向对空调器外风机转速进行修正，以提高空调器的工作性能。下面将通过第一至第三实施例对本发明进行详细解释说明。
图1示出了本发明第一个实施例提供的空调器控制方法的流程图，参见图1，本发明第一个实施例提供的空调器控制方法包括如下步骤：
步骤101：获取室外风速及风向。
在本步骤中，可以利用风速检测仪获取室外风速及风向。为了方便风速检测仪与空调器之间的通信，优选地，风速检测仪可以设置在空调器外机上。当然，根据需要风速检测仪还可以设置在室外的其他位置，本发明对此不作限定。
为了节省风速检测仪的能耗，只在空调器开启时才使得所述风速检测仪工作，而在空调器关闭时，只需使所述风机检测仪关机或待机即可。此外，本实施例还可以采用除风速检测仪以外的其他对室外风速及风向进行监测，如采用风速传感器。
步骤102：根据室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速。
在本步骤中，根据步骤101获取的室外风速以及风向对空调器外风机转速进行调整。
例如，假设空调器在当前工况下正常工作时外风机的额定转速为600rpm，但是由于步骤101监测到当前室外为有风环境，且监测到的室外风速为600rpm(由m/s单位转换后的)，且室外风向与外风机转向相同。此时，为了节省能耗以及保证空调器的正常工作，应对外风机的额定转速600rpm进行调整，然后利用调整后的外风机转速(如5800rpm)对空调器进行控制。这样可以避免因外界风速引起的外风机转速相对于设定转速偏大而导致的空调器工作不正常的问题，使得外风机的运行转速匹配整个空调器系统，以保证空调器的可靠性。
步骤103：利用调整后的外风机转速对空调器进行控制。
在本步骤中，利用步骤102获取的调整后的外风机转速对空调器进行控制，例如，对空调器外风机电机和变频器调整系统中设定的外风机转速进行控制。本实施例提供的空调器控制方法优选应用至变频空调器。
由上述方案可知，本发明实施例提供的空调器控制方法，首先获取室外风速及风向，然后根据获取的室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速，最后利用调整后的外风机转速对空调器进行控制。可见，本发明实施例能够根据室外风速和风向对空调器外风机转速进行修正，以提高空调器的工作性能。
在一种可选实施方式中，给出了上述步骤102的一种具体实现方式，在本实施方式中，上述步骤102具体包括：
步骤a：将室外风速转换成外风机修正转速。
在本步骤a中，通过预设程序将室外风速转换成外风机转速，即将检测到的风速单位m/s转换成风机转速单位rpm，转换后的外风机转速即为外风机修正转速。
步骤b：利用所述外风机修正转速对外风机额定转速进行修正，得到调整后的外风机转速：
N调整＝N额定*[1±S*N修正/100] 公式一
其中，N调整为调整后的外风机转速，N额定为外风机额定转速，N修正为外风机修正转速，S为调节系数，当N修正处于不同的转速区间时，S取不同的值；当确定室外风向与外风机转向相同或两者呈第一预设角度时上述公式一中的“±”取“﹣”，当确定室外风向与外风机转向相反或两者呈第二预设角度时上述公式一中的“±”取“+”；其中，第一预设角度为小于90°的角度，第二预设角度为大于90°的角度。为了保证调整的准确性，优选地，第一预设角度为小于45°的角度，第二预设角度为大于135°的角度。
在本步骤b中，利用上述公式一对外风机额定转速进行修正，得到修正后的外风机转速。其中N修正为步骤a得到的外风机修正转速，其单位为rpm。S为调节系数，当N修正取值越大，S的取值也相对越大。
在一种可选实施方式中，当N修正处于第一转速区间[0，50rpm]时，S的取值范围为0～0.005，例如S＝0。
当N修正处于第二转速区间[50，150rpm]时，S的取值范围为0.005～0.015，例如S＝0.01。
当N修正处于第三转速区间[150，250rpm]时，S的取值范围为0.015～0.02，例如S＝0.015。
当N修正处于第四转速区间[250，400rpm]时，S的取值范围为0.02～0.025，例如S＝0.02。
例如，外风机额定转速N额定为800rpm时，假如监测到室外风速也即N修正为300rpm，其中风速方向和风机转向相同，此时N修正处于第四转速区间，S＝0.02，则根据上述公式一可知调整后的外风机转速N调整为：
N调整＝N额定*[1-S*N修正/100]＝800*[1-0.02*300/100]＝752rpm。
可见，由于室外风速的作用，空调器外风机实际转速不需要额定转速那么高，故调整后的外风机转速N调整＝752rpm相对于额定转速N额定＝800rpm降低了一些，这样不但有利于节能，而且还可以有效保证空调器的正常工作状态。
为了起到保护外风机风叶的目的，当室外风速高于预设阈值时，应控制外风机停止工作。因此，在本实施例的一种可选实施方式中，所述方法还包括：当N修正＞400rpm时，控制外风机停止工作，也即控制空调器停止工作。应当理解的是，对室外风速的监测是个实时的过程，因此当监测到室外风速降低且低于所述400rpm时，应恢复至上述正常控制过程。
参见图2所示的外风机转速修正过程示意图。当空调器关闭时，用于监测室外风速和风向的风速检测仪处于待机模式，当检测到空调器开启时，用于监测室外风速和风向的风速检测仪转为工作模式，开始监测室外风速和风向，并将监测到的室外风速和风向发送至空调器的控制单元，空调器控制单元在接收到所述室外风速后，将室外风速转换成外风机修正转速，并利用外风机修正转速对外风机额定转速进行修正，以得到调整后的外风机转速，最后空调器控制单元根据调整后的外风机转速对空调器进行控制，例如，控制空调器外风机电机和变频器调整系统中设定的风机转速。
可以理解的是，本实施例上述多个可选实施方式记载的方案可以自由组合，本发明对此不作限定。
基于同样的发明构思，本发明第二个实施例提供了一种控制器，参见图3，该控制器包括：获取模块31、调整模块32和控制模块33，其中：
获取模块31，用于获取室外风速及风向；
调整模块32，用于根据室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速；
控制模块33，用于利用调整后的外风机转速对空调器进行控制。
在一种可选实施方式中，所述调整模块32，具体用于：
将室外风速转换成外风机修正转速；
利用所述外风机修正转速对外风机额定转速进行修正，得到调整后的外风机转速：
N调整＝N额定*[1±S*N修正/100] 公式一
其中，N调整为调整后的外风机转速，N额定为外风机额定转速，N修正为外风机修正转速，S为调节系数，当N修正处于不同的转速区间时，S取不同的值；当室外风向与外风机转向相同或两者呈第一预设角度时上述公式一中的“±”取“﹣”，当室外风向与外风机转向相反或两者呈第二预设角度时上述公式一中的“±”取“+”；其中，第一预设角度为小于90°的角度，第二预设角度为大于90°的角度。为了保证调整的准确性，优选地，第一预设角度为小于45°的角度，第二预设角度为大于135°的角度。
在一种可选实施方式中，当N修正处于第一转速区间[0，50rpm]时，S的取值范围为0～0.005；
当N修正处于第二转速区间[50，150rpm]时，S的取值范围为0.005～0.015；
当N修正处于第三转速区间[150，250rpm]时，S的取值范围为0.015～0.02；
当N修正处于第四转速区间[250，400rpm]时，S的取值范围为0.02～0.025。
在一种可选实施方式中，所述控制模块33，用于在N修正＞400rpm时，控制空调器停止工作。
本实施例所述的控制器可以用于执行上述实施例所述的空调器控制方法，其原理和技术效果类似，故此处不再赘述。
基于同样的发明构思，本发明第三个实施例提供了一种空调器，该空调器包括上面实施例所述的控制器。该空调器由于包括上述的控制器，因而可以解决同样的技术问题，并取得相同的技术效果。本实施例提供的空调器优选为变频空调器。
在一种可选实施方式中，所述获取模块为安装在空调器外机上的风速检测仪。例如，风速检测仪可以安装在空调器外机钣金上。
本实施例通过安装在空调器外机上的风速检测仪获取室外风速及风向，然后根据风速检测仪获取的室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速，最后利用调整后的外风机转速对空调器进行控制。可见，本发明实施例提供的空调器能够根据室外风速和风向对空调器外风机转速进行修正，以提高空调器的工作性能。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空调器控制方法，其特征在于，包括：
获取室外风速及风向；
根据室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速；
利用调整后的外风机转速对空调器进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速，包括：
将室外风速转换成外风机修正转速；
利用所述外风机修正转速对外风机额定转速进行修正，得到调整后的外风机转速：
N调整＝N额定*[1±S*N修正/100] 公式一
其中，N调整为调整后的外风机转速，N额定为外风机额定转速，N修正为外风机修正转速，S为调节系数，当N修正处于不同的转速区间时，S取不同的值；当确定室外风向与外风机转向相同或呈第一预设角度时上述公式一中的“±”取“﹣”，当确定室外风向与外风机转向相反或呈第二预设角度时上述公式一中的“±”取“+”；其中，第一预设角度为小于90°的角度，第二预设角度为大于90°的角度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
当N修正处于第一转速区间[0，50rpm]时，S的取值范围为0～0.005；
当N修正处于第二转速区间[50，150rpm]时，S的取值范围为0.005～0.015；
当N修正处于第三转速区间[150，250rpm]时，S的取值范围为0.015～0.02；
当N修正处于第四转速区间[250，400rpm]时，S的取值范围为0.02～0.025。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当N修正＞400rpm时，控制空调器停止工作。
5.一种控制器，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取室外风速及风向；
调整模块，用于根据室外风速及风向对空调器外风机转速进行调整，得到调整后的外风机转速；
控制模块，用于利用调整后的外风机转速对空调器进行控制。
6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述调整模块，具体用于：
将室外风速转换成外风机修正转速；
利用所述外风机修正转速对外风机额定转速进行修正，得到调整后的外风机转速：
N调整＝N额定*[1±S*N修正/100] 公式一
其中，N调整为调整后的外风机转速，N额定为外风机额定转速，N修正为外风机修正转速，S为调节系数，当N修正处于不同的转速区间时，S取不同的值；当室外风向与外风机转向相同或呈第一预设角度时上述公式一中的“±”取“﹣”，当室外风向与外风机转向相反或呈第二预设角度时上述公式一中的“±”取“+”；其中，第一预设角度为小于90°的角度，第二预设角度为大于90°的角度。
7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，
当N修正处于第一转速区间[0，50rpm]时，S的取值范围为0～0.005；
当N修正处于第二转速区间[50，150rpm]时，S的取值范围为0.005～0.015；
当N修正处于第三转速区间[150，250rpm]时，S的取值范围为0.015～0.02；
当N修正处于第四转速区间[250，400rpm]时，S的取值范围为0.02～0.025。
8.根据权利要求6或7所述的控制器，其特征在于，所述控制模块，用于在N修正＞400rpm时，控制空调器停止工作。
9.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求5～8任一项所述的控制器。
10.根据权利要求9所述的空调器，其特征在于，所述获取模块为安装在空调器外机上的风速检测仪。
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