CN107461844B - 空调系统及其功率控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调系统及其功率控制方法和装置，所述空调系统包括室外机和室内机，室外机包括压缩机，所述功率控制方法包括以下步骤：获取压缩机稳定运行时的电功率，并接收室内机发送的压缩机的目标频率；根据电功率判断压缩机当前所处频率区域，其中频率区域包括升频区域、频率保持区域和降频区域；以及根据压缩机当前所处频率区域和室内机发送的压缩机的目标频率对压缩机的当前目标频率进行调节，并根据调节后的目标频率对压缩机进行控制。由此，可以使空调器在不同负载工况下都能以所允许的最大功率运行，在保证空调器的稳定运行的前提下，防止元器件高温损坏或者可靠性降低。

Description

空调系统及其功率控制方法和装置
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种空调系统的功率控制方法、一种空调系统的功率控制装置以及一种具有该功率控制装置的空调系统。
背景技术
通常，空调器由室内机和室外机两部分组成，其工作的主要能源来自于市电电网。对于室外机而言，市电电网的输入经过滤波电路、整流电路、PFC(Power FactorCorrection，功率因数校正)电路处理后，最终转化为直流电存储至电解电容两端，并且室外机的主要部件压缩机、风机等运行所需的能源均来自于该电解电容。
为了节约能源，开始出现了太阳能空调器，即在原有空调器的室外机机上增加了太阳能板及其逆变器部分，所增加的太阳能板及其逆变器部分主要将太阳能转化为直流电输送至电解电容两端，其与市电电网整流输入的直流电共同为空调器的运行提供电能。
通常，在对空调器进行控制时，主要是对空调器的功率进行控制以使空调器能够稳定运行，并在达到较高能效的前提下，使元器件不会过热损坏，进而保证电控的稳定性。传统的空调器的功率控制方式是：通过检测市电电网的输入交流电压以及输入交流电流对压缩机进行功率控制(限频率控制)。然而，对于太阳能空调器，其由市电电网和太阳能板共同提供电能，所以在将该方式用于太阳能空调器时，会导致功率检测不准确，进而导致对压缩机控制不合理，无法达到控制目标，甚至会对电控的稳定性造成影响。
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，本发明的第一个目的在于提出一种空调系统的功率控制方法，通过根据压缩机运行时的电功率以及室内机的目标运行频率对压缩机的运行频率进行调节，从而使得空调器在不同负载工况下都能以所允许的最大功率运行，在保证空调器的稳定运行的前提下，防止元器件高温损坏或者可靠性降低。
本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种空调系统的功率控制装置。
本发明的第四个目的在于提出一种空调系统。
为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种空调系统的功率控制方法，所述空调系统包括室外机和室内机，所述室外机包括压缩机，所述功率控制方法包括以下步骤：获取所述压缩机稳定运行时的电功率，并接收所述室内机发送的所述压缩机的目标频率；根据所述电功率判断所述压缩机当前所处频率区域，其中频率区域包括升频区域、频率保持区域和降频区域；以及根据所述压缩机当前所处频率区域和所述室内机发送的所述压缩机的目标频率对所述压缩机的当前目标频率进行调节，并根据调节后的目标频率对所述压缩机进行控制。
根据本发明实施例的空调系统的功率控制方法，首先，获取压缩机稳定运行时的电功率，并接收室内机发送的压缩机的目标频率，然后，根据电功率判断压缩机当前所处频率区域，并根据压缩机当前所处频率区域和室内机发送的压缩机的目标频率对压缩机的当前目标频率进行调节，并根据调节后的目标频率对压缩机进行控制。由此，可以使空调器在不同负载工况下都能以所允许的最大功率运行，在保证空调器的稳定运行的前提下，防止元器件高温损坏或者可靠性降低。
根据本发明的一个实施例，所述获取所述压缩机稳定运行时的电功率，包括：获取所述压缩机的d、q轴电流，并获取所述压缩机的当前运行转速；根据所述压缩机的d、q轴电流和所述压缩机的转矩常数获取所述压缩机的转矩，并根据所述压缩机的转矩和所述压缩机的当前运行转速获取所述压缩机稳定运行时的电功率。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述电功率判断所述压缩机当前所处频率区域，包括：如果所述电功率小于第一预设功率，则判断所述压缩机当前处于所述升频区域；如果所述电功率大于等于所述第一预设功率且小于第二预设功率，则判断所述压缩机当前处于所述频率保持区域；如果所述电功率大于等于所述第二预设功率，则判断所述压缩机当前处于所述降频区域。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述压缩机当前所处频率区域和所述室内机发送的所述压缩机的目标频率对所述压缩机的当前目标频率进行调节，包括：当所述压缩机当前处于所述升频区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率大于所述压缩机的当前目标频率时，将所述压缩机的当前目标频率调高第一预设值；当所述压缩机当前处于所述频率保持区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率大于所述压缩机的当前目标频率时，控制所述压缩机保持当前目标频率不变；当所述压缩机当前处于所述频率保持区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率小于所述压缩机的当前目标频率时，将所述压缩机的当前目标频率调低第二预设值；当所述压缩机当前处于所述降频区域时，将所述压缩机的当前目标频率调低第三预设值。
根据本发明的一个实施例，在将所述压缩机的当前目标频率调高第一预设值后，还包括：判断调节后的目标频率是否处于预设共振频率段内；如果所述调节后的目标频率处于所述预设共振频率段内，则将所述压缩机的目标频率调高至所述预设共振频率段的最大值与第一预设值之和。
根据本发明的一个实施例，在将所述压缩机的当前目标频率调低第二预设值，或者将所述压缩机的当前目标频率调低第三预设值后，还包括：判断调节后的目标频率是否处于预设共振频率段内；如果所述调节后的目标频率处于所述预设共振频率段内，则将所述压缩机的目标频率调低至所述预设共振频率段的最小值与第一预设值之差。
为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，所述空调系统执行上述的功率控制方法。
本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的功率控制方法，根据压缩机运行时的电功率以及室内机的目标运行频率对压缩机的运行频率进行调节，可以使空调器在不同负载工况下都能以所允许的最大功率运行，在保证空调器的稳定运行的前提下，防止元器件高温损坏或者可靠性降低。
为实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种空调系统的功率控制装置，所述空调系统包括室外机和室内机，所述室外机包括压缩机，所述功率控制装置包括：获取模块，用于获取所述压缩机稳定运行时的电功率；接收模块，用于接收所述室内机发送的所述压缩机的目标频率；判断模块，用于根据所述电功率判断所述压缩机当前所处频率区域，其中频率区域包括升频区域、频率保持区域和降频区域；以及控制模块，用于根据所述压缩机当前所处频率区域和所述室内机发送的所述压缩机的目标频率对所述压缩机的当前目标频率进行调节，并根据调节后的目标频率对所述压缩机进行控制。
根据本发明实施例的调系统的功率控制装置，先通过获取模块获取压缩机稳定运行时的电功率，并通过接收模块接收室内机发送的压缩机的目标频率，然后，通过判断模块根据电功率判断压缩机当前所处频率区域，最后，控制模块根据压缩机当前所处频率区域和室内机发送的压缩机的目标频率对压缩机的当前目标频率进行调节，并根据调节后的目标频率对压缩机进行控制。由此，可以使空调器在不同负载工况下都能以所允许的最大功率运行，在保证空调器的稳定运行的前提下，防止元器件高温损坏或者可靠性降低。
根据本发明的一个实施例，所述获取模块包括：电流获取模块，用于获取所述压缩机的d、q轴电流；转速获取模块，用于获取所述压缩机的当前运行转速；计算模块，用于根据所述压缩机的d、q轴电流和所述压缩机的转矩常数获取所述压缩机的转矩，并根据所述压缩机的转矩和所述压缩机的当前运行转速获取所述压缩机稳定运行时的电功率。
根据本发明的一个实施例，所述判断模块在根据所述电功率判断所述压缩机当前所处频率区域时，其中，如果所述电功率小于第一预设功率，所述判断模块则判断所述压缩机当前处于所述升频区域；如果所述电功率大于等于所述第一预设功率且小于第二预设功率，所述判断模块则判断所述压缩机当前处于所述频率保持区域；如果所述电功率大于等于所述第二预设功率，所述判断模块则判断所述压缩机当前处于所述降频区域。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块在根据所述压缩机当前所处频率区域和所述室内机发送的所述压缩机的目标频率对所述压缩机的当前目标频率进行调节时，其中，当所述压缩机当前处于所述升频区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率大于所述压缩机的当前目标频率时，所述控制模块将所述压缩机的当前目标频率调高第一预设值；当所述压缩机当前处于所述频率保持区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率大于所述压缩机的当前目标频率时，所述控制模块控制所述压缩机保持当前目标频率不变；当所述压缩机当前处于所述频率保持区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率小于所述压缩机的当前目标频率时，所述控制模块将所述压缩机的当前目标频率调低第二预设值；当所述压缩机当前处于所述降频区域时，所述控制模块将所述压缩机的当前目标频率调低第三预设值。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块在将所述压缩机的当前目标频率调高第一预设值后，所述控制模块还判断调节后的所述压缩机的目标频率是否处于预设共振频率段内；如果所述调节后的目标频率处于所述预设共振频率段内，所述控制模块则将所述压缩机的目标频率调高至所述预设共振频率段的最大值与第一预设值之和。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块在将所述压缩机的当前目标频率调低第二预设值，或者将所述压缩机的当前目标频率调低第三预设值后，所述控制模块还判断调节后的目标频率是否处于预设共振频率段内；如果所述调节后的目标频率处于所述预设共振频率段内，所述控制模块则将所述压缩机的目标频率调低至所述预设共振频率段的最小值与第一预设值之差。
为实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种空调系统，其包括上述的功率控制装置。
本发明实施例的空调系统，通过上述的功率控制装置，根据压缩机运行时的电功率以及室内机的目标运行频率对压缩机的运行频率进行调节，可以使空调器在不同负载工况下都能以所允许的最大功率运行，在保证空调器的稳定运行的前提下，防止元器件高温损坏或者可靠性降低。
附图说明
图1是根据本发明实施例的空调系统的功率控制方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的空调系统的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的获取压缩机稳定运行时的电功率的系统图；
图4是根据本发明一个实施例的压缩机当前所处频率区域的示意图；
图5a是根据本发明一个实施例的升频控制时压缩机的目标频率的获取流程图；
图5b是根据本发明一个实施例的降频控制时压缩机的目标频率的获取流程图；
图6是根据本发明一个实施例的空调系统的功率控制方法的流程图；
图7是根据本发明实施例的空调系统的功率控制装置的结构示意图；以及
图8是根据本发明一个实施例的空调系统的功率控制装置的结构示意图。
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。
下面参考附图来描述根据本发明实施例提出的空调系统的功率控制方法、空调系统的功率控制装置和具有该功率控制装置的空调系统。
图1是根据本发明实施例的空调系统的功率控制方法的流程图。
在本发明的实施例中，空调系统可包括室外机和室内机，室外机可包括压缩机。
具体地，以带有太阳能电池的空调系统为例。如图2所示，空调系统可包括太阳能电池板1、太阳能逆变控制器2和直流变频空调器3，直流变频空调器3可包括室外机31和室内机32，室外机31进一步包括滤波电路311、整流桥312、电解电容E1、逆变器313和室外机控制器314，室内机32包括室内机控制器321。其中，太阳能电池板1与太阳能逆变控制器2的输入端相连，太阳能逆变控制器2的输出端连接在电解电容E1的两端，太阳能逆变控制器2用于将太阳能电池板1输出的低压直流电转换成高压直流电给电解电容E1供电；滤波电路311的输入端与市电电网AC相连，滤波电路311的输出端与整流桥312的输入端相连，整流桥312的输出端分别与电解电容E1的两端和逆变器313的输入端相连，逆变器313的输出端与压缩机M相连，市电电网AC的输入经过滤波电路311和整流桥312进行滤波转换后输出直流电，与太阳能逆变控制器2输出的直流电合并输入到电解电容E1中，共同为压缩机M供电。
其中，当太阳能充足时，太阳能逆变控制器2输出的直流电电压高于市电电网AC整流后的电压约10V，由于电解电容E1端的电压高于市电电网AC整流后的电压，所以市电电网AC的整流输入会被截止；当太阳能不足时，电解电容E1端的电压会下降，下降至市电电网AC的整流输入电压后，市电电网AC自动引入，开始消耗部分市电功率。
如图1所示，本发明实施例的空调系统的功率控制方法可包括以下步骤：
S1，获取压缩机稳定运行时的电功率，并接收室内机发送的压缩机的目标频率。
根据本发明的一个实施例，获取压缩机稳定运行时的电功率，包括：获取压缩机的d、q轴电流，并获取压缩机的当前运行转速；根据压缩机的d、q轴电流和压缩机的转矩常数获取压缩机的转矩，并根据压缩机的转矩和压缩机的当前运行转速获取压缩机稳定运行时的电功率。
具体而言，在本发明中，主要采用间接估算方式来获取压缩机稳定运行时所消耗的电功率，功率估算的实现可根据压缩机矢量控制过程中的d轴电流Id和q轴电流Iq或者综合电流Is以及压缩机的当前运行转速w和压缩机的转矩常数Kt来估算压缩机稳定运行时的电功率。
作为一个具体示例，在对压缩机进行矢量控制的过程中，实时获取压缩机的三相电流IA、IB和IC，然后通过Clark变换和Park变换对压缩机的三相电流IA、IB、IC进行坐标转换，以获得压缩机的d轴电流Id和q轴电流Iq，同时获取压缩机的当前运行转速w。然后，根据d轴电流Id和q轴电流Iq计算综合电流Is2＝Id2+Iq2，然后将计算的综合电流Is与压缩机的转矩常数Kt相乘以获得压缩机的转矩Te，即Te＝Kt*(Id2+Iq2)，最后，根据公式P＝Te*w/9550即可获得压缩机稳定运行时消耗的电功率P。
作为另一个具体示例，如图3所示，以压缩机矢量控制交流跟踪控制方法(AC法)为例，采用速度外环和电流内环的双闭环控制方式对压缩机进行控制。在控制过程中，可通过位置传感器实时获取压缩机的当前运行转速w，然后与设定转速w*进行比较，并将比较结果(w*-w)输出至速度环，经速度环的PI调节器调节后输出综合电流Is，然后将综合电流Is与压缩机的转矩常数Kt相乘以获得压缩机的转矩Te，即Te＝Kt*Is，最后根据公式P＝Te*w/9550即可获得压缩机稳定运行时消耗的电功率P。
测试数据表明，通过上述估算法获得的压缩机稳定运行时的电功率与实际功率的误差小于5％，可靠性比较高，而且计算简单，且不会增加硬件成本。
S2，根据电功率判断压缩机当前所处频率区域，其中频率区域包括升频区域、频率保持区域和降频区域。
根据本发明的一个实施例，根据电功率判断压缩机当前所处频率区域，包括：如果电功率小于第一预设功率，则判断压缩机当前处于升频区域；如果电功率大于等于第一预设功率且小于第二预设功率，则判断压缩机当前处于频率保持区域；如果电功率大于等于第二预设功率，则判断压缩机当前处于降频区域。其中，第一预设功率和第二预设功率可根据实际情况进行标定，例如，第一预设功率可以为2000W，第二预设功率可以为2400W。
具体地，如图4所示，可根据当前压缩机所消耗的电功率P来判断压缩机当前所处的频率区域。例如，当P＜第一预设功率P1(如2000W)时，说明空调器并未达到允许运行的最大功率，此时可以升高压缩机的运行频率；当P1≤P＜第二预设功率P2(如2400W)时，说明空调器即将达到所允许的最大功率，此时保持压缩机的运行频率不变；当P≥P2时，说明空调器已经达到所允许的最大功率，此时需要压缩机的运行频率降低。当压缩机运行频率降低后，如果P＜P2-第二功率回差ΔP2(例如，ΔP2可以为100W)则说明空调器已经达到所允许的最大功率，此时保持压缩机运行频率不变。如果由于室外环境温度等，造成压缩机运行相同的频率但负载减少，此时如果P＜P1-第一功率回差ΔP1(其中，ΔP1可以与ΔP2设置相同的值，也可以设置不同的值，例如，均为100W，)，说明空调器尚未达到所允许的最大功率，此时可根据室内机发送的目标频率对压缩机进行升频控制。
S3，根据压缩机当前所处频率区域和室内机发送的压缩机的目标频率对压缩机的当前目标频率进行调节，并根据调节后的目标频率对压缩机进行控制。
根据本发明的一个实施例，根据压缩机当前所处频率区域和室内机发送的压缩机的目标频率对压缩机的当前目标频率进行调节，包括：当压缩机当前处于升频区域，并且室内机发送的压缩机的目标频率大于压缩机的当前目标频率时，将压缩机的当前目标频率调高第一预设值；当压缩机当前处于频率保持区域，并且室内机发送的压缩机的目标频率大于压缩机的当前目标频率时，控制压缩机保持当前目标频率不变；当压缩机当前处于频率保持区域，并且室内机发送的压缩机的目标频率小于压缩机的当前目标频率时，将压缩机的当前目标频率调低第二预设值；当压缩机当前处于降频区域时，将压缩机的当前目标频率调低第三预设值。
具体地，第一情况，当压缩机处于升频区域时，表明可以继续升频，如果此时室内机发送的需求频率大于压缩机的当前目标频率，则执行升频动作，例如，将压缩机的目标频率升高第一预设频率(如3Hz)，然后根据升高后的目标频率对压缩机进行控制；否则，保持当前目标频率不变。
第二种情况，当压缩机处于频率保持区域时，如果室内机发送的需求频率大于等于压缩机的当前目标频率，则保持当前目标频率不变；否则，执行降频动作，例如，将压缩机的目标频率降低第二预设频率(如3Hz)，然后根据降低后的目标频率对压缩机进行控制。
第三种情况，当压缩机处于降频区域时，不管室内机发送的需求频率是否大于当前压缩机的目标频率，都执行降频动作，例如，将压缩机的目标频率降低第三预设频率(如5Hz)，然后根据降低后的目标频率对压缩机进行控制。
其中，第一预设频率、第二预设频率和第三预设频率可根据实际情况进行标定，第二预设频率小于第三预设频率。
因此，本发明实施例的空调系统的功率控制方法，根据压缩机当前所处的频率区域和室内机发送的需求频率来对压缩机的当前运行频率进行调节，可以使空调器在不同负载工况下都能以所允许的最大功率运行，在保证空调器的稳定运行的前提下，防止元器件高温损坏或者可靠性降低。
进一步地，在对压缩机执行升频动作或降频动作时，由于压缩机的实际运行频率与室内机的需求频率会出现不一致的情况，所以空调系统可能会运行在管路振动大、噪音大的频率点上，从而降低系统运行的可靠性。因此，为了提高系统运行的可靠性，在根据压缩机的当前所处频率区域和室内机的需求频率对压缩机的目标频率进行控制的同时，还增加了共振频率段选择功能，并将此功能选择结果作为压缩机的最终目标频率。
下面来介绍如何根据共振频率段选择压缩机的最终目标频率。
根据本发明的一个实施例，在将压缩机的当前目标频率调高第一预设值后，还包括：判断调节后的目标频率是否处于预设共振频率段内；如果调节后的目标频率处于预设共振频率段内，则将压缩机的目标频率调高至预设共振频率段的最大值与第一预设值之和。
需要说明的是，预设共振频率段是通过获取管路振动大、噪音大时所对应频率点的集合，然后通过对频率点集合进行划分以获得共振频率段，该共振频率段为多个，例如，共振频率段1(10Hz～15Hz)、共振频率段2(20Hz～23Hz)、共振频率段3(37Hz～40Hz)等，具体可通过实验测试获得，并预先存储在空调系统中。
当压缩机处于升频区域，并且判断需要对压缩机的当前目标频率进行调节时，先将压缩机的当前目标频率调高第一预设值，然后判断调高后的压缩机的目标频率是否处于预设共振频率段内。
例如，如图5a所示，以三个预设共振频率段为例。假设，调高后的压缩机的目标频率为F1，然后逐个判断F1是否处于共振频率段1(10Hz～15Hz)、共振频率段2(20Hz～23Hz)、共振频率段3(37Hz～40Hz)中。具体地，先判断F1是否处于共振频率段1内，即判断10Hz≤F1≤15Hz是否成立，如果不成立，则判断F1是否在共振频率段2内，如果不在，则继续判断F1是否在共振频率段3内，如果不在，则说明依次自动查询三组共振频率段后，F1不在任何共振频率段，则按照目标频率F1对压缩机进行控制。而如果F1处于共振频率段1内，则停止后续判断，并获取共振频率段1中的频率最大值即15Hz，然后在15Hz的基础上加上第一预设值(如1Hz)，以作为压缩机的最终目标频率即16Hz，并根据该频率16Hz对压缩机进行控制。从而使得压缩机避开共振频率段运行，有效避免了管路振动以及噪音大的情况，使得压缩机满足安全、稳定的运行要求。
根据本发明的另一个实施例，在将压缩机的当前目标频率调低第二预设值，或者将压缩机的当前目标频率调低第三预设值后，还包括：判断调节后的目标频率是否处于预设共振频率段内；如果调节后的目标频率处于预设共振频率段内，则将压缩机的目标频率调低至预设共振频率段的最小值与第一预设值之差。具体调节过程与上述的将压缩机的当前目标频率调高第一预设值后的调节过程相似，只是在调节时，是将共振频率段的最小值减去第一预设值以获得压缩机的最终目标频率，具体如图5b所示，具体这里不再详述。
作为一个具体示例，如图6所示，该空调系统的功率控制方法可包括以下步骤：
S101，空调系统稳定运行。
S102，计算压缩机的电功率P。
S103，判断P＜第一预设功率P1是否成立。如果是，执行步骤S104；如果否，执行步骤S107。
S104，压缩机当前处于升频区域。
S105，判断室内机的需求频率是否大于当前压缩机的目标频率F。如果是，执行步骤S106；如果否，执行步骤S107。
S106，将压缩机的当前目标频率调高第一预设值。
S107，执行步骤g(如图5a所示)。
S108，判断P1≤P＜第二预设功率P2是否成立。如果是，执行步骤S109；如果否，执行步骤S113。
S109，压缩机当前处于频率保持区域。
S110，判断室内机的需求频率是否大于F。如果是，执行步骤S111，如果否，执行步骤S112。
S111，保持压缩机当前目标频率不变。
S112，将压缩机的当前目标频率降低第二预设值。
S113，执行步骤f(如图5b所示)。
S114，压缩机当前处于降频区域。
S115，将压缩机的当前目标频率降低第三预设值。
S116，执行步骤f(如图5b所示)。
需要说明的是，本发明不仅适用于具有太阳能电池的空调系统，还适用于具有其他能量(如风能、热能等)的空调系统。
综上所述，根据本发明实施例的空调系统的功率控制方法，首先通过估算方法获取压缩机稳定运行时的电功率，并接收室内机发送的压缩机的目标频率，然后，根据电功率判断压缩机当前所处频率区域，并根据压缩机当前所处频率区域和室内机发送的压缩机的目标频率对压缩机的当前目标频率进行调节，并根据调节后的目标频率对压缩机进行控制，从而可以使空调器在不同负载工况下都能以所允许的最大功率运行，在保证空调器的稳定运行的前提下，防止元器件高温损坏或者可靠性降低。同时，在对压缩机进行升降频控制时，通过增加共振频率段的限制，使得压缩机最终运行的频率满足稳定、安全的要求。
图7是根据本发明实施例的空调系统的功率控制装置的方框示意图。在本发明的实施例中，调系统包括室外机和室内机，所述室外机包括压缩机。
如图7所示，本发明实施例的空调系统的功率控制装置可包括：获取模块10、接收模块20、判断模块30和控制模块40。
其中，获取模块10用于获取压缩机稳定运行时的电功率。接收模块20用于接收室内机发送的压缩机的目标频率。判断模块30用于根据电功率判断压缩机当前所处频率区域，其中频率区域包括升频区域、频率保持区域和降频区域。控制模块40用于根据压缩机当前所处频率区域和室内机发送的压缩机的目标频率对压缩机的当前目标频率进行调节，并根据调节后的目标频率对压缩机进行控制。
根据本发明的一个实施例，如图8所示，获取模块可包括：电流获取模块11、转速获取模块12和计算模块13。其中，电流获取模块11用于获取压缩机的d、q轴电流，转速获取模块12用于获取压缩机的当前运行转速，计算模块13用于根据压缩机的d、q轴电流和压缩机的转矩常数获取压缩机的转矩，并根据压缩机的转矩和压缩机的当前运行转速获取压缩机稳定运行时的电功率。
根据本发明的一个实施例，判断模块30在根据电功率判断压缩机当前所处频率区域时，其中，如果电功率小于第一预设功率，判断模块30则判断压缩机当前处于升频区域；如果电功率大于等于第一预设功率且小于第二预设功率，判断模块30则判断压缩机当前处于频率保持区域；如果电功率大于等于第二预设功率，判断模块30则判断压缩机当前处于降频区域。
根据本发明的一个实施例，控制模块40在根据压缩机当前所处频率区域和室内机发送的压缩机的目标频率对压缩机的当前目标频率进行调节时，其中，当压缩机当前处于升频区域，并且室内机发送的压缩机的目标频率大于压缩机的当前目标频率时，控制模块40将压缩机的当前目标频率调高第一预设值；当压缩机当前处于频率保持区域，并且室内机发送的压缩机的目标频率大于压缩机的当前目标频率时，控制模块40控制压缩机保持当前目标频率不变；当压缩机当前处于频率保持区域，并且室内机发送的压缩机的目标频率小于压缩机的当前目标频率时，控制模块40将压缩机的当前目标频率调低第二预设值；当压缩机当前处于降频区域时，控制模块40将压缩机的当前目标频率调低第三预设值。
根据本发明的一个实施例，控制模块40在将压缩机的当前目标频率调高第一预设值后，控制模块40还判断调节后的压缩机的目标频率是否处于预设共振频率段内；如果调节后的目标频率处于预设共振频率段内，控制模块40则将压缩机的目标频率调高至预设共振频率段的最大值与第一预设值之和。
根据本发明的一个实施例，控制模块40在将压缩机的当前目标频率调低第二预设值，或者将压缩机的当前目标频率调低第三预设值后，控制模块40还判断调节后的目标频率是否处于预设共振频率段内；如果调节后的目标频率处于预设共振频率段内，控制模块40则将压缩机的目标频率调低至预设共振频率段的最小值与第一预设值之差。
需要说明的是，本发明实施例的空调系统的功率控制装置中未披露的细节，请参照本发明实施例的空调系统的功率控制方法中所披露的细节，具体这里不再赘述。
根据本发明实施例的空调系统的功率控制装置，先通过获取模块获取压缩机稳定运行时的电功率，并通过接收模块室内机发送的压缩机的目标频率，然后通过判断模块根据电功率判断压缩机当前所处频率区域，最后，控制模块根据压缩机当前所处频率区域和室内机发送的压缩机的目标频率对压缩机的当前目标频率进行调节，并根据调节后的目标频率对压缩机进行控制。由此，可以使空调器在不同负载工况下都能以所允许的最大功率运行，在保证空调器的稳定运行的前提下，防止元器件高温损坏或者可靠性降低。
另外，本发明的实施例还提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当指令被执行时，空调系统执行上述的功率控制方法。
本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的功率控制方法，根据压缩机运行时的电功率以及室内机的目标运行频率对压缩机的运行频率进行调节，可以使空调器在不同负载工况下都能以所允许的最大功率运行，在保证空调器的稳定运行的前提下，防止元器件高温损坏或者可靠性降低。
此外，本发明的实施例还提出了一种空调系统，其包括上述的功率控制装置。
本发明实施例的空调系统，通过上述的功率控制装置，根据压缩机运行时的电功率以及室内机的目标运行频率对压缩机的运行频率进行调节，可以使空调器在不同负载工况下都能以所允许的最大功率运行，在保证空调器的稳定运行的前提下，防止元器件高温损坏或者可靠性降低。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
另外，在本发明的描述中，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 (12)

1.一种空调系统的功率控制方法，其特征在于，所述空调系统包括室外机和室内机，所述室外机包括压缩机，所述功率控制方法包括以下步骤：
获取所述压缩机稳定运行时的电功率，并接收所述室内机发送的所述压缩机的目标频率；
根据所述电功率判断所述压缩机当前所处频率区域，其中频率区域包括升频区域、频率保持区域和降频区域；以及
根据所述压缩机当前所处频率区域和所述室内机发送的所述压缩机的目标频率对所述压缩机的当前目标频率进行调节，并根据调节后的目标频率对所述压缩机进行控制，其中，所述根据所述压缩机当前所处频率区域和所述室内机发送的所述压缩机的目标频率对所述压缩机的当前目标频率进行调节，包括：
当所述压缩机当前处于所述升频区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率大于所述压缩机的当前目标频率时，将所述压缩机的当前目标频率调高第一预设值；
当所述压缩机当前处于所述频率保持区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率大于所述压缩机的当前目标频率时，控制所述压缩机保持当前目标频率不变；
当所述压缩机当前处于所述频率保持区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率小于所述压缩机的当前目标频率时，将所述压缩机的当前目标频率调低第二预设值；
当所述压缩机当前处于所述降频区域时，将所述压缩机的当前目标频率调低第三预设值。
2.如权利要求1所述的空调系统的功率控制方法，其特征在于，所述获取所述压缩机稳定运行时的电功率，包括：
获取所述压缩机的d、q轴电流，并获取所述压缩机的当前运行转速；
根据所述压缩机的d、q轴电流和所述压缩机的转矩常数获取所述压缩机的转矩，并根据所述压缩机的转矩和所述压缩机的当前运行转速获取所述压缩机稳定运行时的电功率。
3.如权利要求1或2所述的空调系统的功率控制方法，其特征在于，所述根据所述电功率判断所述压缩机当前所处频率区域，包括：
如果所述电功率小于第一预设功率，则判断所述压缩机当前处于所述升频区域；
如果所述电功率大于等于所述第一预设功率且小于第二预设功率，则判断所述压缩机当前处于所述频率保持区域；
如果所述电功率大于等于所述第二预设功率，则判断所述压缩机当前处于所述降频区域。
4.如权利要求1所述的空调系统的功率控制方法，其特征在于，在将所述压缩机的当前目标频率调高第一预设值，还包括：
判断调节后的目标频率是否处于预设共振频率段内；
如果所述调节后的目标频率处于所述预设共振频率段内，则将所述压缩机的目标频率调高至所述预设共振频率段的最大值与第一预设值之和。
5.如权利要求1所述的空调系统的功率控制方法，其特征在于，在将所述压缩机的当前目标频率调低第二预设值，或者将所述压缩机的当前目标频率调低第三预设值后，还包括：
判断调节后的目标频率是否处于预设共振频率段内；
如果所述调节后的目标频率处于所述预设共振频率段内，则将所述压缩机的目标频率调低至所述预设共振频率段的最小值与第一预设值之差。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，所述空调系统执行如权利要求1-5中任一项所述的功率控制方法。
7.一种空调系统的功率控制装置，其特征在于，所述空调系统包括室外机和室内机，所述室外机包括压缩机，所述功率控制装置包括：
获取模块，用于获取所述压缩机稳定运行时的电功率；
接收模块，用于接收所述室内机发送的所述压缩机的目标频率；
判断模块，用于根据所述电功率判断所述压缩机当前所处频率区域，其中频率区域包括升频区域、频率保持区域和降频区域；以及
控制模块，用于根据所述压缩机当前所处频率区域和所述室内机发送的所述压缩机的目标频率对所述压缩机的当前目标频率进行调节，并根据调节后的目标频率对所述压缩机进行控制，其中，所述控制模块在根据所述压缩机当前所处频率区域和所述室内机发送的所述压缩机的目标频率对所述压缩机的当前目标频率进行调节时，其中，
当所述压缩机当前处于所述升频区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率大于所述压缩机的当前目标频率时，所述控制模块将所述压缩机的当前目标频率调高第一预设值；
当所述压缩机当前处于所述频率保持区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率大于所述压缩机的当前目标频率时，所述控制模块控制所述压缩机保持当前目标频率不变；
当所述压缩机当前处于所述频率保持区域，并且所述室内机发送的所述压缩机的目标频率小于所述压缩机的当前目标频率时，所述控制模块将所述压缩机的当前目标频率调低第二预设值；
当所述压缩机当前处于所述降频区域时，所述控制模块将所述压缩机的当前目标频率调低第三预设值。
8.如权利要求7所述的空调系统的功率控制装置，其特征在于，所述获取模块包括：
电流获取模块，用于获取所述压缩机的d、q轴电流；
转速获取模块，用于获取所述压缩机的当前运行转速；
计算模块，用于根据所述压缩机的d、q轴电流和所述压缩机的转矩常数获取所述压缩机的转矩，并根据所述压缩机的转矩和所述压缩机的当前运行转速获取所述压缩机稳定运行时的电功率。
9.如权利要求7或8所述的空调系统的功率控制装置，其特征在于，所述判断模块在根据所述电功率判断所述压缩机当前所处频率区域时，其中，
如果所述电功率小于第一预设功率，所述判断模块则判断所述压缩机当前处于所述升频区域；
如果所述电功率大于等于所述第一预设功率且小于第二预设功率，所述判断模块则判断所述压缩机当前处于所述频率保持区域；
如果所述电功率大于等于所述第二预设功率，所述判断模块则判断所述压缩机当前处于所述降频区域。
10.如权利要求7所述的空调系统的功率控制装置，其特征在于，所述控制模块在将所述压缩机的当前目标频率调高第一预设值后，
所述控制模块还判断调节后的所述压缩机的目标频率是否处于预设共振频率段内；
如果所述调节后的目标频率处于所述预设共振频率段内，所述控制模块则将所述压缩机的目标频率调高至所述预设共振频率段的最大值与第一预设值之和。
11.如权利要求7所述的空调系统的功率控制装置，其特征在于，所述控制模块在将所述压缩机的当前目标频率调低第二预设值，或者将所述压缩机的当前目标频率调低第三预设值后，
所述控制模块还判断调节后的目标频率是否处于预设共振频率段内；
如果所述调节后的目标频率处于所述预设共振频率段内，所述控制模块则将所述压缩机的目标频率调低至所述预设共振频率段的最小值与第一预设值之差。
12.一种空调系统，其特征在于，包括如权利要求7-11中任一项所述的功率控制装置。
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