CN106642977B - 一种变频方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电子技术领域，提供了一种变频方法和装置，旨在解决现有技术中仅通过温度检测进行变频控制无法有效节省用电量的问题。所述方法包括：计算制冷区域的物品体积；根据所述制冷区域的当前温度和目标温度，以及所述物品体积计算变频幅度，其中，所述变频幅度用于将所述制冷区域的温度调节到所述目标温度；在预设的变频范围内，根据所述变频幅度对所述制冷区域的压缩机进行变频控制。本发明的技术方案实现了根据制冷区域的物品体积进行及时准确的变频控制，从而更加有效的减少耗电量，同时降低噪音。

Description

一种变频方法和装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种变频方法和装置。

背景技术

随着技术的不断发展，变频冰箱等变频产品被广泛使用，变频冰箱的制冷压缩机的转数是不固定的，温度高的时候转的快，达到尽快降温的目的，温度低的时候以最低转速运转，保持温度。

通常的变频冰箱是通过对温度的检测和判断来进行变频控制，但是，由于温度的变化需要一定的时间，仅仅通过温度的检测往往不能及时准确的控制变频的节奏，导致无法有效的节省用电量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变频方法和装置，旨在解决现有技术中仅通过温度检测进行变频控制无法有效节省用电量的问题。

本发明的第一方面，提供一种变频方法，包括：

计算制冷区域的物品体积；

根据所述制冷区域的当前温度和目标温度，以及所述物品体积计算变频幅度，其中，所述变频幅度用于将所述制冷区域的温度调节到所述目标温度；

在预设的变频范围内，根据所述变频幅度对所述制冷区域的压缩机进行变频控制。

本发明的第二方面，提供一种变频装置，包括：

体积计算模块，用于计算制冷区域的物品体积；

频率计算模块，用于根据所述制冷区域的当前温度和目标温度，以及所述物品体积计算变频幅度，其中，所述变频幅度用于将所述制冷区域的温度调节到所述目标温度；

变频控制模块，用于在预设的变频范围内，根据所述变频幅度对所述制冷区域的压缩机进行变频控制。

本发明与现有技术相比存在的有益效果是：通过计算制冷区域的物品体积，并根据该物品以及体积制冷区域的当前温度和目标温度，计算变频幅度，并在预设的变频范围内，根据该变频幅度对制冷区域的压缩机进行变频控制，将该制冷区域的温度调节到目标温度，实现了根据制冷区域的物品体积进行及时准确的变频控制，从而更加有效的减少耗电量。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种变频方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种变频方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种变频装置的结构示意图；

图4是本发明实施例四提供的一种变频装置的结构示意图。

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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。

实施例一：

图1是本发明实施例一提供的一种变频方法的流程图，本发明实施例的执行主体为进行变频控制的制冷设备或制冷设备的功能模块，该制冷设备具体可以是变频冰箱等，图1示例的变频方法具体可以包括步骤S101至S103，详述如下：

S101、计算制冷区域的物品体积。

具体地，制冷设备可以包括多个制冷分区，制冷区域可以是制冷设备的一个制冷分区或者几个分区，制冷设备对需要进行温度调节的制冷区域，计算该制冷区域中存放的物品的体积。

需要说明的是，制冷设备可以在检测到该制冷区域经过一次开门和关门的过程后的预设时间之后启动对该制冷区域的物品体积的计算，也可以间隔预定时间启动对物品体积的计算，该预设时间和预定时间可以设置为5分钟，但并不限于此，其均可以根据实际应用的需要进行设置，同时，制冷设备计算制冷区域的物品体积的触发条件也可以根据实际应用的需要进行个性化设置，此处不做限制。

S102、根据制冷区域的当前温度和目标温度，以及制冷区域的物品体积计算变频幅度，其中，该变频幅度用于将该制冷区域的温度调节到目标温度。

具体地，制冷设备根据步骤S101计算得到的制冷区域的物品体积，以及该制冷区域的当前温度和目标温度，计算对该制冷区域的温度进行调节的变频幅度。当物品体积较大时，为了将制冷区域的温度调节到目标温度，则需要较大变频幅度，相反，当物品体积较小时，只需要较小的变频幅度即可将制冷区域的温度调节到目标温度，从而达到根据物品体积进行及时准确的变频控制，减少耗电量，同时降低噪音。

制冷设备可以获取该制冷区域的当前温度和目标温度，其中，目标温度可以是预先设置的，用户可以根据需要进行预先的自定义设置。

进一步地，制冷设备在计算变频幅度时，可以只计算一次，也可以每隔预定的时间计算一次，直到达到目标温度为止，具体可以根据实际应用的需要选择对应的计算方式，此处不做限制。

S103、在预设的变频范围内，根据计算的变频幅度对制冷区域的压缩机进行变频控制。

具体地，制冷设备根据步骤S102计算得到的变频幅度，在预设的变频范围内对制冷区域的压缩机进行变频控制，直到将该制冷区域的温度调节到目标温度。

预设的变频范围通常可以在30Hz至130Hz的范围内，但并不限于此，其可以根据实际应用的需要以及压缩机的性能进行设置。当变频幅度与当前频率的和在预设的变频范围之外时，保持当前频率不变，当变频幅度与当前频率的和在预设的变频范围之内时，按照步骤S102计算得到的变频幅度对压缩机的当前频率进行调节。

本实施例中，制冷设备通过计算制冷区域的物品体积，并根据该物品以及体积制冷区域的当前温度和目标温度，计算变频幅度，并在预设的变频范围内，根据该变频幅度对制冷区域的压缩机进行变频控制，将该制冷区域的温度调节到目标温度，实现了根据制冷区域的物品体积进行及时准确的变频控制，从而更加有效的减少耗电量，同时降低噪音。

实施例二：

图2是本发明实施例二提供的一种变频方法的流程图，本发明实施例的执行主体为进行变频控制的设备或设备的功能模块，图2示例的变频方法具体可以包括步骤S201至S204，详述如下：

S201、计算制冷区域的空气体积。

制冷设备可以包括多个制冷分区，制冷区域可以是制冷设备的一个制冷分区或者几个分区，制冷设备对需要进行温度调节的制冷区域，计算该制冷区域中存放的物品的体积。

需要说明的是，制冷设备可以在检测到该制冷区域经过一次开门和关门的过程后的预设时间之后启动对该制冷区域的物品体积的计算，也可以间隔预定时间启动对物品体积的计算，该预设时间和预定时间均可以根据实际应用的需要进行设置，同时，制冷设备计算制冷区域的物品体积的触发条件也可以根据实际应用的需要进行个性化设置，此处不做限制。

具体地，计算制冷区域的空气体积可以通过步骤S2011至步骤S2015实现，详细说明如下：

S2011、获取制冷区域的初始压强和初始温度。

具体地，制冷设备可以获取制冷区域的初始温度，并通过安装的压力检测器获取该制冷区域的初始压强。

S2012、驱动空气泵向制冷区域注入空气，并实时检测该制冷区域的实时压强。

制冷设备安装有空气泵，空气泵的出气管可以连接到每一个制冷分区。同时，制冷设备的每个门上均安装有卡扣，该卡扣能够使其所在的制冷分区承受较大的压强，使得智能设备在驱动空气泵向制冷区域注入空气时，该制冷区域能够承受压强的增加。通常一个卡扣能够使其所在的制冷分区承受300KPa的大气压，相当于打开安装了该卡扣的门需要3倍的中国地区的大气压，能够很好的承受压强的增加，同时用户在打开安装了该卡扣的门时，虽然其内部的压强增大，但3倍的大气压仍然在可承受范围内，因此对开门并不会产生影响。

具体地，制冷设备驱动空气泵向制冷区域注入空气，并通过压力检测器实时检测该制冷区域的实时压强。

S2013、若实时压强达到制冷区域的初始压强的预设倍数，则停止驱动空气泵，并获取通过该空气泵注入的空气的第一体积，其中，该预设倍数为大于1的整数。

具体地，若制冷设备判断当前制冷区域的实时压强达到初始压强的预设倍数，则停止驱动空气泵，并可获取通过该空气泵注入的空气的第一体积。

通过该空气泵注入的空气的第一体积即为注入的空气在没有加压情况下的原始体积。

预设倍数可以是2倍，但并不限于此，具体可以根据实际应用的需要进行设置，此处不做限制。但预设倍数越大，则加入的空气越多，制冷区域需要承受的压强则越大。

S2014、计算空气泵注入的空气在该制冷区域中所占的第二体积。

具体地，可以按照公式(1)计算空气泵注入的空气在该制冷区域中所占的第二体积：

其中，V_{sec ond}为第二体积，V_first为第一体积，T_begin为制冷区域的初始温度，T_out为获取的制冷区域外的环境温度。

由于制冷区域的总体积固定不变，因此空气泵注入的空气在该制冷区域中的体积会发生改变，注入的空气改变后的体积为第二体积。

根据范德华方程可以得到上述公式(1)，范德华方程(van der Waals equation)是范德瓦耳斯方程的另一种翻译，简称范氏方程，是荷兰物理学家范德瓦耳斯(van derWaals)于1873年提出的一种实际气体状态方程。范氏方程是对理想气体状态方程的一种改进，特点在于将被理想气体模型所忽略的气体分子自身大小和分子之间的相互作用力作为影响因素，以便更好地描述气体的宏观物理性质。

S2015、按照公式(2)计算制冷区域的空气体积：

其中，V_air为制冷区域的空气体积，n为预设倍数，V_{sec ond}为第二体积。

具体地，当n＝2时，即预设倍数为2，表示当实时压强达到制冷区域的初始压强的2倍时，停止驱动空气泵，则在不考虑空气的温度改变的情况下，通过空气泵注入的空气在该制冷区域中所占的第二体积等于该制冷区域中原有的空气体积。

S202、根据制冷区域的空气体积和制冷区域的总体积，计算该制冷区域的物品体积。

具体地，制冷设备根据步骤S2015计算得到的制冷区域的空气体积，以及预存的制冷区域的总体积，可以计算得到该制冷区域的物品体积，即制冷区域的总体积与制冷区域的空气体积的差即为制冷区域的物品体积。

S203、按照公式(3)计算变频幅度，其中，该变频幅度用于将该制冷区域的温度调节到目标温度：

其中，Δf为变频幅度，T_now为获取的该制冷区域的当前温度，T_goal为预设的该制冷区域的目标温度，V_object为该制冷区域的物品体积，V_all为预存的该制冷区域的总体积。

具体地，制冷设备根据步骤S202计算得到的物品体积V_object，通过公式(3)可计算出所需的变频幅度。

根据公式(3)可知，当物品体积较大时，为了将制冷区域的温度调节到目标温度，则需要较大变频幅度，相反，当物品体积较小时，只需要较小的变频幅度即可将制冷区域的温度调节到目标温度，从而达到根据物品体积进行及时准确的变频控制，减少耗电量，同时降低噪音。

制冷设备可以获取该制冷区域的当前温度和目标温度，其中，目标温度可以是预先设置的，用户可以根据需要进行预先的自定义设置。

进一步地，制冷设备在计算变频幅度时，可以只计算一次，也可以每隔预定的时间计算一次，例如可以20秒计算一次需要变化的频率数，直到达到目标温度为止，具体可以根据实际应用的需要选择对应的计算方式，此处不做限制。

S204、在预设的变频范围内，根据计算的变频幅度对制冷区域的压缩机进行变频控制。

具体地，制冷设备根据步骤S203的公式(3)计算得到的变频幅度，在预设的变频范围内对制冷区域的压缩机进行变频控制，直到将该制冷区域的温度调节到目标温度。

预设的变频范围通常可以在30Hz至130Hz的范围内，但并不限于此，其可以根据实际应用的需要以及压缩机的性能进行设置。当变频幅度与当前频率的和在预设的变频范围之外时，保持当前频率不变，当变频幅度与当前频率的和在预设的变频范围之内时，按照公式(3)计算得到的变频幅度对压缩机的当前频率进行调节。

本实施例中，制冷设备首先获取制冷区域的初始压强和初始温度，驱动空气泵向制冷区域注入空气，并实时检测该制冷区域的实时压强，当实时压强达到制冷区域的初始压强的预设倍数时，停止驱动空气泵，并获取通过该空气泵注入的空气的第一体积，根据该第一体积和制冷区域的初始温度，以及制冷区域外的环境温度，通过公式(1)计算空气泵注入的空气在该制冷区域中所占的第二体积，再根据该第二体积通过公式(2)计算出该制冷区域的空气体积，根据制冷区域的空气体积和制冷区域的总体积，计算该制冷区域的物品体积，然后根据该物品体积以及制冷区域的当前温度和目标温度，通过公式(3)计算变频幅度，并在预设的变频范围内，根据该变频幅度对制冷区域的压缩机进行变频控制，将该制冷区域的温度调节到目标温度，实现了根据制冷区域的物品体积进行及时准确的变频控制，从而更加有效的减少耗电量，同时降低噪音。

实施例三：

图3是本发明实施例三提供的一种变频装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图3示例的一种变频装置可以是前述实施例一提供的变频方法的执行主体。图3示例的一种变频装置包括：体积计算模块31、频率计算模块32和变频控制模块33。各功能模块详细说明如下：

体积计算模块31，用于计算制冷区域的物品体积；

频率计算模块32，用于根据制冷区域的当前温度和目标温度，以及体积计算模块31计算的物品体积计算变频幅度，其中，该变频幅度用于将制冷区域的温度调节到目标温度；

变频控制模块33，用于在预设的变频范围内，根据频率计算模块32计算的变频幅度对制冷区域的压缩机进行变频控制。

本实施例提供的一种变频装置中各模块实现各自功能的过程，具体可参考前述图1所示实施例的描述，此处不再赘述。

从上述图3示例的一种变频装置可知，本实施例中，制冷设备通过计算制冷区域的物品体积，并根据该物品以及体积制冷区域的当前温度和目标温度，计算变频幅度，并在预设的变频范围内，根据该变频幅度对制冷区域的压缩机进行变频控制，将该制冷区域的温度调节到目标温度，实现了根据制冷区域的物品体积进行及时准确的变频控制，从而更加有效的减少耗电量，同时降低噪音。

实施例四：

图4是本发明实施例四提供的一种变频装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图4示例的一种变频装置可以是前述实施例二提供的变频方法的执行主体。图4示例的一种变频装置包括：体积计算模块41、频率计算模块42和变频控制模块43。各功能模块详细说明如下：

体积计算模块41，用于计算制冷区域的物品体积；

频率计算模块42，用于根据制冷区域的当前温度和目标温度，以及体积计算模块41计算的物品体积计算变频幅度，其中，该变频幅度用于将制冷区域的温度调节到目标温度；

变频控制模块43，用于在预设的变频范围内，根据频率计算模块42计算的变频幅度对制冷区域的压缩机进行变频控制。

进一步地，频率计算模块42还用于：

按照如下公式计算变频幅度：

其中，Δf为变频幅度，T_now为获取的制冷区域的当前温度，T_goal为预设的制冷区域的目标温度，V_object为制冷区域的物品体积，V_all为预存的制冷区域的总体积。

进一步地，体积计算模块41包括：

空气体积子模块411，用于计算制冷区域的空气体积；

物品体积子模块412，用于根据空气体积子模块411计算的空气体积和制冷区域的总体积，计算该制冷区域的物品体积。

进一步地，空气体积子模块411包括：

初始参数获取单元4111，用于获取制冷区域的初始压强和初始温度；

空气注入单元4112，用于驱动空气泵向制冷区域注入空气，并实时检测该制冷区域的实时压强；

第一体积获取单元4113，用于若空气注入单元4112检测到的实时压强达到初始参数获取单元4111获取的初始压强的预设倍数，则停止驱动空气泵，并获取通过该空气泵注入的空气的第一体积，其中，预设倍数为大于1的整数；

第二体积计算单元4114，用于计算空气泵注入的空气在制冷区域中所占的第二体积；

空气体积计算单元4115，用于按照如下公式计算制冷区域的空气体积：

其中，V_air为制冷区域的空气体积，n为预设倍数，V_{sec ond}为第二体积计算单元4114计算的第二体积。

进一步地，第二体积计算单元4114还用于：

按照如下公式计算第二体积：

其中，V_{sec ond}为第二体积，V_first为第一体积获取单元4113获取的第一体积，T_begin为初始参数获取单元4111获取的初始温度，T_out为获取的制冷区域外的环境温度。

本实施例提供的一种变频装置中各模块实现各自功能的过程，具体可参考前述图2所示实施例的描述，此处不再赘述。

从上述图4示例的一种变频装置可知，本实施例中，制冷设备首先获取制冷区域的初始压强和初始温度，驱动空气泵向制冷区域注入空气，并实时检测该制冷区域的实时压强，当实时压强达到制冷区域的初始压强的预设倍数时，停止驱动空气泵，并获取通过该空气泵注入的空气的第一体积，根据该第一体积和制冷区域的初始温度，以及制冷区域外的环境温度，通过公式(1)计算空气泵注入的空气在该制冷区域中所占的第二体积，再根据该第二体积通过公式(2)计算出该制冷区域的空气体积，根据制冷区域的空气体积和制冷区域的总体积，计算该制冷区域的物品体积，然后根据该物品体积以及制冷区域的当前温度和目标温度，通过公式(3)计算变频幅度，并在预设的变频范围内，根据该变频幅度对制冷区域的压缩机进行变频控制，将该制冷区域的温度调节到目标温度，实现了根据制冷区域的物品体积进行及时准确的变频控制，从而更加有效的减少耗电量，同时降低噪音。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每一个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或者相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

值得注意的是，上述装置实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变频方法，其特征在于，所述变频方法包括：

计算制冷区域的物品体积；

根据所述制冷区域的当前温度和目标温度，以及所述物品体积计算变频幅度，其中，所述变频幅度用于将所述制冷区域的温度调节到所述目标温度；

若所述变频幅度与所述制冷区域的压缩机的当前频率的和在预设的变频范围之外，保持所述当前频率不变，若所述变频幅度与所述当前频率的和在所述预设的变频范围之内，根据所述变频幅度对所述当前频率进行调节。

2.根据权利要求1所述的变频方法，其特征在于，所述根据所述制冷区域的当前温度和目标温度，以及所述物品体积计算变频幅度包括：

按照如下公式计算所述变频幅度：

其中，Δf为所述变频幅度，T_now为获取的所述当前温度，T_goal为预设的所述目标温度，V_object为所述物品体积，V_all为预存的所述制冷区域的总体积。

3.根据权利要求2所述的变频方法，其特征在于，所述计算制冷区域的物品体积包括：

计算所述制冷区域的空气体积；

根据所述空气体积和所述总体积，计算所述制冷区域的物品体积。

4.根据权利要求3所述的变频方法，其特征在于，所述计算所述制冷区域的空气体积包括：

获取所述制冷区域的初始压强和初始温度；

驱动空气泵向所述制冷区域注入空气，并实时检测所述制冷区域的实时压强；

若所述实时压强达到所述初始压强的预设倍数，则停止驱动所述空气泵，并获取通过所述空气泵注入的空气的第一体积，其中，所述预设倍数为大于1的整数；

计算所述空气泵注入的空气在所述制冷区域中所占的第二体积；

按照如下公式计算所述制冷区域的空气体积：

其中，V_air为所述空气体积，n为所述预设倍数，V_second为所述第二体积。

5.根据权利要求4所述的变频方法，其特征在于，所述计算所述空气泵注入的空气在所述制冷区域中所占的第二体积包括：

按照如下公式计算所述第二体积：

其中，V_second为所述第二体积，V_first为所述第一体积，T_begin为所述初始温度，T_out为获取的所述制冷区域外的环境温度。

6.一种变频装置，其特征在于，所述变频装置包括：

体积计算模块，用于计算制冷区域的物品体积；

频率计算模块，用于根据所述制冷区域的当前温度和目标温度，以及所述物品体积计算变频幅度，其中，所述变频幅度用于将所述制冷区域的温度调节到所述目标温度；

变频控制模块，用于若所述变频幅度与所述制冷区域的压缩机的当前频率的和在预设的变频范围之外，保持所述当前频率不变，若所述变频幅度与所述当前频率的和在所述预设的变频范围之内，根据所述变频幅度对所述当前频率进行调节。

7.根据权利要求6所述的变频装置，其特征在于，所述频率计算模块还用于：

按照如下公式计算所述变频幅度：

其中，Δf为所述变频幅度，T_now为获取的所述当前温度，T_goal为预设的所述目标温度，V_object为所述物品体积，V_all为预存的所述制冷区域的总体积。

8.根据权利要求7所述的变频装置，其特征在于，所述体积计算模块包括：

空气体积子模块，用于计算所述制冷区域的空气体积；

物品体积子模块，用于根据所述空气体积和所述总体积，计算所述制冷区域的物品体积。

9.根据权利要求8所述的变频装置，其特征在于，所述空气体积子模块包括：

初始参数获取单元，用于获取所述制冷区域的初始压强和初始温度；

空气注入单元，用于驱动空气泵向所述制冷区域注入空气，并实时检测所述制冷区域的实时压强；

第一体积获取单元，用于若所述实时压强达到所述初始压强的预设倍数，则停止驱动所述空气泵，并获取通过所述空气泵注入的空气的第一体积，其中，所述预设倍数为大于1的整数；

第二体积计算单元，用于计算所述空气泵注入的空气在所述制冷区域中所占的第二体积；

空气体积计算单元，用于按照如下公式计算所述制冷区域的空气体积：

其中，V_air为所述空气体积，n为所述预设倍数，V_second为所述第二体积。

10.根据权利要求9所述的变频装置，其特征在于，所述第二体积计算单元还用于：

按照如下公式计算所述第二体积：

其中，V_second为所述第二体积，V_first为所述第一体积，T_begin为所述初始温度，T_out为获取的所述制冷区域外的环境温度。