CN107975914B - 一种电加热控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电加热控制方法，包括以下步骤：空调器进入制热模式；判定是否满足电加热开启条件；若满足开启条件，则判定环境温度是否低于设定温度；若低于设定温度，则调取出风温度并计算出风温度和设定温度的送风温差，若所述送风温差小于第一设定值，则控制电加热旋转至第一工作位工作；若所述送风温差大于第一设定值并小于第二设定值，则控制电加热旋转至第一工作位和第二工作位之间工作；若所述送风温差大于第二设定值且在第一设定时长内保持不变，则控制电加热旋转至第二工作位工作，其中在第一工作位工作时，电加热具有最大实际功率，在第二工作位工作时，电加热具有最小实际功率。本发明具有灵活度高、用户体验好的优点。

Description

一种电加热控制方法

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域，尤其涉及一种电加热控制方法。

背景技术

空调器运行在制热工况时，由于室外温度较低，换热器的换热效率无法满足制热需求。为解决这一问题，常见空调器中均增设PTC电加热装置作为辅助设备提高加热效果。现有的电加热装置由发热管、散热片部件和加强板组成。为提高电加热的加热功率，同时尽量增大热交换面积，电加热采用多列发热管和散热片均匀平行分布延伸的结构设计。由于加热管的长度远大于散热片的横截面积，电加热的整体外形为长方体。

现有技术的电加热通常采用固定安装的形式设置在空调器室内机中。如果需要对电加热的功率进行控制，常见的做法为设置多组独立控制的电加热，在运行过程中根据环境参数控制其中一组或多组电加热运行。单组电加热则不能根据环境、节能或者用户使用需求进行调节。如中国专利申请《电加热器的启动控制方法和装置》（申请号201510752865.8）中所公开的技术方案“电加热器包括多个电加热组…接收电加热启动信号，其中电加热启动信号为用于指示电加热启动的信号，然后启动多个电加热组中的第一电加热组，再检测第一电加热组的启动过程中的启动电流是否小于预设值。如果第一电加热组的启动过程中的启动电流小于预设值，则启动多个电加热组中的第二电加热组。”在上述方案中存在以下缺点，首先，单个电加热组的实际功率无法得到调节，灵活性较差，其次，对于小型家用空调器来说，不适宜设置多个电加热组。

发明内容

本发明针对现有技术中单组电加热不能根据实际使用需要进行调节的问题，提供了一种电加热控制方法。

一种电加热控制方法，包括以下步骤：

空调器进入制热模式；

判定是否满足电加热开启条件；

若满足开启条件，则判定环境温度是否低于设定温度；

若环境温度低于设定温度，则调取出风温度并计算出风温度和设定温度的送风温差，若所述送风温差小于第一设定值，则控制电加热旋转至第一工作位工作；若所述送风温差大于第一设定值并小于第二设定值，则控制电加热旋转至第一工作位和第二工作位之间工作；若所述送风温差大于第二设定值且在第一设定时长内保持不变，则控制电加热旋转至第二工作位工作，其中在第一工作位工作时，电加热具有最大实际功率，在第二工作位工作时，电加热具有最小实际功率。

进一步的，还包括以下步骤：

空调器进入制热模式后，首先判定是否存储有第一工作位；

若存储有第一工作位，则控制电加热旋转至第一工作位后判定是否满足电加热开启条件；

若未存储有第一工作位，则判定是否满足电加热开启条件；若满足，则控制电加热旋转至少一周，在旋转过程中检测电加热实际功率，记录对应最大实际功率时的电加热位置作为第一工作位。

更进一步的，还包括以下步骤：

若未存储有第一工作位，则先判定是否存储有待机工作位，若存储有待机工作位，则控制电加热旋转至待机工作位后判定是否满足电加热开启条件；

若未存储有待机工作位，则判定是否满足电加热开启条件；若满足，则保持电加热当前位置直至压缩机频率、风速和电子膨胀阀开度在设定检测周期内保持不变后，控制电加热旋转至少一周，在旋转过程中检测电加热实际功率，记录对应最大实际功率时的电加热位置作为第一工作位。

更进一步的，还包括以下步骤：

在旋转过程中检测电加热实际功率，记录对应最小实际功率时电加热位置作为第二工作位。

更进一步的，还包括以下步骤：

若所述送风温差大于第二设定值且在第一设定时长内继续增大，则控制电加热旋转至所述待机工作位并关闭所述电加热。

进一步的，空调器进入制冷或除湿模式；

判定风速在设定时长内是否保持不变；

若风速在设定时长内保持不变，则控制电加热旋转至少一周，在旋转过程中检测设置在出风口的压力传感器的压力检测值，记录对应压力检测值最大时电加热位置作为待机工作位。

进一步的，空调器进入制冷或除湿模式，

控制电加热旋转至所述待机工作位后，压缩机运行。

进一步的，电加热处于关闭状态，电加热旋转并保持在待机工作位，检测电加热实际功率，当电加热实际功率高于阈值时，输出报警信号。

优选的，所述阈值为3W。

优选的，所述电加热处于第一工作位、第二工作位和待机工作位时，所述电加热与换热器之间的距离大于等于6mm。

本发明所公开的电加热控制方法通过改变电加热角度，提高电加热在不同风道设计中的加热效率，同时可以根据实际使用需要降低风阻减少噪音。

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一简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所公开的电加热控制方法第一种具体实施例的流程图；

图2为本发明所公开的电加热控制方法第二种具体实施例的流程图；

图3为本发明所公开的电加热控制方法第三种具体实施例的流程图；

图4为生成待机工作位的流程图。

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、完整地描述，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。

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单元。

根据本发明实施例，提供一种电加热控制方法的实施例。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是本发明所公开的电加热控制方法一种具体实施例的流程图。如图所示，包括以下步骤：

步骤S101，空调器接收来自控制终端或者面板的控制信号，进入制热模式。

步骤S102，判定是否满足电加热开启条件。电加热开启条件包括但不限于判定空调器室内机风机是否处于运转状态、判定室内盘管温度是否小于预设温度值，以及判定室外温度是否小于等于设定室外温度等反馈参数，还可以设置其它的电加热开启条件，或者设置必须满足多条条件允许电加热开启。首要的，如果室内机风机处于停止状态，则禁止开启电加热，避免电加热表面温度过高，引发事故。

步骤S103, 若满足电加热开启条件，则进一步判定空调房间的环境温度是否低于设定温度。如环境温度高于设定温度，则禁止开启电加热，避免浪费电能，同时避免用户出现误操作。

步骤S104，若环境温度低于设定温度，则调取出风温度并计算出风温度和设定温度的送风温差。其中出风温度可以通过设置在空调器室内机出风口处的出风温度传感器检测得到，也可以通过对设置在空调器室内换热器上的盘管温度传感器的检测值进行校正得到。

步骤S105和步骤S106, 进一步判定送风温差和设定值之间的关系，确定电加热的实际工作位置。其中，电加热在步进电机的驱动下转动。一种可选的结构为，电加热的两端分别联接一台小型步进电机的动子。

具体来说, 如步骤S1051和S1061, 若送风温差小于第一设定值，则控制电加热旋转至第一工作位工作；如步骤S1052和S1062，若送风温差大于第一设定值并小于第二设定值，则控制电加热旋转至第一工作位和第二工作位之间工作。在此种条件下，电加热可以停留并保持在第一工作位和第二工作位之间的任一位置工作，也可以在第一工作位和第二工作位之间匀速往复移动；如步骤S1053和步骤S1063，若送风温差大于第二设定值，则判定送风温差是否在第一设定时长内保持不变，若送风温差在第一设定时长内保持不变，则控制电加热旋转至第二工作位工作。第一设定值优选在（0℃，2℃）之间取值，第二设定值优选在（2℃，5℃）之间取值，第一设定值和第二设定值可以是整数或者小数，存储在控制程序中。第一设定时长优选根据空调器能力确定，同样存储在控制程序中。其中，在第一工作位工作时，电加热的散热面和风道充分接触，电加热具有最大实际功率，在第二工作位工作时，电加热具有最小实际功率，在保证用户舒适度的前提下，节约能耗，降低工作噪音。本实施例所公开的电加热控制方法通过改变电加热角度，提高电加热在不同风道设计中的加热效率，同时可以根据实际使用需要降低风阻减少噪音。

参见图2所示，由于空调器具有不同的风道结构，所以，电加热的第一工作位和第二工作位通过初始化流程确定。

具体来说，通过以下方法进行初始化，确定第一工作位。

步骤S201，空调器进入制热模式。

步骤S202，首先判定是否存储有第一工作位。

步骤S203，如果存储有第一工作位，则控制电加热旋转至第一工作位。

步骤S204，进一步判定是否满足电加热开启条件，如果满足电加热开启条件，则如第一实施例步骤S103判定环境温度是否低于设定温度并进行后续控制。需要说明的是，在判定是否存储有第一工作位时，优选也判定是否存储有第二工作位。

步骤S205，如果未存储有第一工作位，则判定是否满足电加热开启条件。

步骤S206，如果满足电加热开启条件，则控制电加热启动，进一步控制电加热自当前位置起旋转至少一周。

步骤S207，在旋转过程中检测电加热实际功率。具体来说，利用电流检测电路检测旋转过程中电加热的实际电流，计算电加热实际功率并生成电加热实际功率检测值。

步骤S208，记录对应最大实际功率时的电加热位置作为第一工作位并进行存储，存储时可以记录步进电机的初始位置的转动步数，也可以通过霍尔传感器等位置检测部件确定第一工作位的位置。优选的，在旋转过程中同时记录对应最小实际功率时的电加热位置作为第二工作位并进行存储。

为实现对电加热设备和空调设备的保护，如图3所示，还提供了另一种优选的初始化方式。

具体来说，如图3所示，包括以下步骤：

步骤S301，空调器进入制热模式。

步骤S302，判定是否存储有第一工作位。

步骤S303，如果未存储有第一工作位，则判定是否存储有待机工作位。

步骤S304，如果存储有待机工作位，则控制步进电机驱动电加热旋转至待机工作位。

步骤S305，当电加热旋转到待机工作位后，进一步判定是否满足电加热开启条件。

步骤S306，如果未存储有待机工作位，则判定是否满足电加热开启条件。

步骤S307，如果满足电加热开启条件，则根据用户体验优先的原则，保持电加热当前位置开启并维持。

步骤S308，在设定检测周期内，判定压缩机频率、风速和电子膨胀阀开度是否保持不变。此处所述的检测周期，是连续均分的多个检测周期。只有在任意一个完整的设定检测周期内，压缩机频率、室内风机风速和电子膨胀阀开度均保持不变，才说明空调器制冷系统稳定。

步骤S309, 当空调器制冷系统稳定后，控制步进电机驱动电加热自当前位置旋转一周。

步骤S3010，在旋转过程中利用连接在电加热电源电路中的电流检测电路检测电加热的实际电流，计算电加热实际功率并输出。

步骤S3011，记录对应最大实际功率时电加热位置作为第一工作位。

步骤S3012，记录对应最小实际功率时电加热位置作为第二工作位。

在得到第一工作位和第二工作位后，判定环境温度是否低于设定温度。并在环境温度低于设定温度时调取出风温度并计算送风温差，根据送风温差控制电加热在不同工作位工作，提高电加热的使用效率。

第一工作位和第二工作位保持存储状态，当空调器再次开机时，如果满足电加热开启条件，则步进电机驱动电加热旋转至第一工作位，进一步进行环境温度和设定温度的判定。确保电加热启动时位于最大实际功率工作位，使得出风温度最快速度升高，在短时间内使得空调房间的环境温度达到设定温度。当送风温差逐渐升高并处于第一设定值和第二设定值之间时，旋转电加热，改变电加热在风道中的换热面积，逐渐降低电加热的实际功率或保持电加热的实际功率为最大实际功率和最小实际功率之间的一个中位值，在风阻噪音和实际功率之间达到平衡，避免用户实际体验出现波动。当送风温差高于第二设定值并在第一设定时长内保持不变时，旋转电加热至第二工作位，降低能耗的风阻，同时维持室内环境温度保持稳定。当送风温差高于第二设定值并在第一时长内继续升高时，则关闭电加热，同时旋转电加热至待机工作位，避免室内环境温度过高，待机工作位时，电加热具有最小风阻，对风量的影响最小。在控制过程中，如果室内环境温度高于设定温度，则关闭电加热，旋转关闭后的电加热至待机工作位。

以下参照图4对待机工作位进行进一步说明。待机工作位是指电加热在旋转过程中对风道干涉最小的位置。具体来说，待机工作位通过以下步骤生成：

步骤S401，空调器在控制终端或控制面板输入控制信号的控制下进入制冷或除湿模式。

步骤S402，判定室内机风扇的风速在设定时长内是否保持不变。在设定时长内保持不变，即说明室内机风扇的工作状态稳定。

步骤S403，当室内风扇工作状态稳定时，保持电加热关闭状态，控制电加热旋转至少一周。

步骤S404，在电加热旋转过程中，采样设置在出风口的压力传感器的检测值。

步骤S405，记录对应压力检测值最大时电加热位置作为待机工作位。

在制冷或除湿模式中，电加热始终保持在待机工作位并保持不变。在制热模式中，如果电加热处于关闭状态，电加热同样旋转并保持在待机工作位。当电加热处于关闭状态时，优选持续采样电加热的实际功率。当处于关闭状态的电加热的实际功率高于阈值时，输出报警信号，提示用户或操作人员电加热异常。阈值优选为3W。也可以采用实际电流作为阈值，如果采用实际电流作为阈值，则阈值优选为0.3A。

所述电加热处于第一工作位、第二工作位和待机工作位时，所述电加热与换热器之间的距离大于等于6mm，防止触碰。

在上述实施例所提供的电加热控制方法中，电加热的各个工作位均根据实际使用环境进行判定和选择，具有更好的灵活性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以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；而这些修改或者替换，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 (9)

1.一种电加热控制方法，其特征在于，

包括以下步骤：

空调器进入制热模式，判定是否存储有第一工作位；

若存储有第一工作位，则控制电加热旋转至第一工作位后判定是否满足电加热开启条件；

若未存储有第一工作位，则判定是否满足电加热开启条件；若满足，则控制电加热旋转至少一周，在旋转过程中检测电加热实际功率，记录对应最大实际功率时的电加热位置作为第一工作位；

满足电加热开启条件下判定环境温度是否低于设定温度；

若环境温度低于设定温度，则调取出风温度并计算出风温度和设定温度的送风温差，若所述送风温差小于第一设定值，则控制电加热旋转至第一工作位工作；若所述送风温差大于第一设定值并小于第二设定值，则控制电加热旋转至第一工作位和第二工作位之间工作；若所述送风温差大于第二设定值且在第一设定时长内保持不变，则控制电加热旋转至第二工作位工作，其中在第一工作位工作时，电加热具有最大实际功率，在第二工作位工作时，电加热具有最小实际功率。

2.根据权利要求1所述的电加热控制方法，其特征在于，

还包括以下步骤：

若未存储有第一工作位，则先判定是否存储有待机工作位，若存储有待机工作位，则控制电加热旋转至待机工作位后判定是否满足电加热开启条件；

若未存储有待机工作位，则判定是否满足电加热开启条件；若满足，则保持电加热在当前位置工作，直至压缩机频率、风速和电子膨胀阀开度在设定检测周期内保持不变后，控制电加热旋转至少一周，在旋转过程中检测电加热实际功率，记录对应最大实际功率时的电加热位置作为第一工作位。

3.根据权利要求2所述的电加热控制方法，其特征在于，

还包括以下步骤：

在旋转过程中检测电加热实际功率，记录对应最小实际功率时电加热位置作为第二工作位。

4.根据权利要求3所述的电加热控制方法，其特征在于，

还包括以下步骤：

若所述送风温差大于第二设定值且在第一设定时长内继续增大，则控制电加热旋转至所述待机工作位并关闭所述电加热。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电加热控制方法，其特征在于：

空调器进入制冷或除湿模式；

判定风速在设定时长内是否保持不变；

若风速在设定时长内保持不变，则控制电加热旋转至少一周，在旋转过程中检测设置在出风口的压力传感器的压力检测值，记录对应压力检测值最大时电加热位置作为待机工作位。

6.根据权利要求5所述的电加热控制方法，其特征在于：

空调器进入制冷或除湿模式，

控制电加热旋转至所述待机工作位后，压缩机运行。

7.根据权利要求6所述的电加热控制方法，其特征在于：

电加热处于关闭状态，电加热旋转并保持在待机工作位，检测电加热实际功率，当电加热实际功率高于阈值时，输出报警信号。

8.根据权利要求7所述的电加热控制方法，其特征在于：

所述阈值为3W。

9.根据权利要求8所述的电加热控制方法，其特征在于：

所述电加热处于第一工作位、第二工作位和待机工作位时，所述电加热与换热器之间的距离大于等于6mm。

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