CN108548289A - 空调的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种空调的控制方法。本发明旨在解决现有的空调的控制方法存在的普适性差、用户体验不佳的问题。为此目的，本发明的控制方法包括：计算室内环境温度和设定温度之间的温差；根据拟合公式，计算压缩机在升频阶段的升频速度；控制压缩机按照升频速度进行升频；其中，拟合公式根据温差与压缩机的升频速度之间的对应关系确定。通过预先确定拟合公式，然后根据拟合公式计算压缩机在升频阶段的升频速度，进而控制压缩机按照升频速度进行升频，本发明的空调的控制方法能够提高空调的普适性，提高用户的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种空调的控制方法。
背景技术
随着生活水平的日益提高，人们对于生活质量的要求也越来越高，这种要求在家用电器上体现得尤为明显。以空调为例，为了满足用户快速制冷/制热的需求，从而为用户带来舒适的使用体验，现有的空调在刚开机时，一般都会使压缩机快速升频至较高的频率运行(如升频至最大工作频率)。在压缩机快速升至高频的过程中，为了保证正常回油，通常会强制压缩机在某个或某些固定频率(回油频率)上持续运行一段时间，待回油稳定后继续升频。但是强制压缩机在回油频率上持续运行一段时间的设置方式，使得空调在开机快速制冷/制热过程中，压缩机的升频时间过长，减缓了压缩机到达最大工作频率的速度，进而影响空调快速制冷/制热的效果。
为解决空调的上述问题，公开号为CN107576016A的发明专利申请公开了一种“空调的控制方法及系统”。具体而言，该控制方法主要包括：使空调的压缩机启动；使压缩机按照多个设定速度，分阶段连续升频；在分阶段连续升频之后，判断压缩机频率是否达到第一目标频率；在压缩机频率达到第一目标频率时，使压缩机停止升频。该申请主要通过取消压缩机升频过程中在回油频率上的持续运行阶段、转而使压缩机在启动后以不同的升频速度分阶段连续升频的方式，缩短压缩机的升频时间，实现快速制冷/制热的目的。虽然上述控制方法一定程度上解决了现有技术中快速制冷/制热效果差的问题，但是也不可避免地存在以下缺陷：首先，并不是所有用户都需要空调开机后快速制冷/制热，也不是所有的环境条件下都适合快速制冷/制热，因此上述控制方法在实际使用时存在普适性差的问题。其次，空调的快速升频会相应地导致噪音变大，对于一些特殊的用户或场合(如失眠用户或图书馆)来说，噪音的产生非常影响用户的使用体验。
相应地，本领域需要一种新的空调的控制方法来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的空调的控制方法存在的普适性差、用户体验不佳的问题，本发明提供了一种空调的控制方法，所述空调包括压缩机、膨胀阀和外风机，所述控制方法包括：
计算室内环境温度和设定温度之间的温差；
根据拟合公式，计算所述压缩机在升频阶段的升频速度；
控制所述压缩机按照所述升频速度进行升频；
其中，所述拟合公式根据所述温差与所述压缩机的升频速度之间的对应关系确定。
在上述空调的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：
判断所述压缩机的频率是否达到稳定工作频率；
在所述压缩机的频率达到所述稳定工作频率时，控制所述压缩机停止升频。
在上述空调的控制方法的优选技术方案中，所述稳定工作频率根据室外环境温度与稳定工作频率的对应关系确定。
在上述空调的控制方法的优选技术方案中，“计算室内环境温度和设定温度之间的温差”的步骤之后，所述控制方法还包括：
判断所述温差是否处于预设的温差区间；
在所述温差处于所述温差区间时，根据所述拟合公式，计算所述压缩机在升频阶段的升频速度。
在上述空调的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：
在所述温差小于所述温差区间的最小值时，根据所述拟合公式，按照所述温差区间的最小值计算所述压缩机在升频阶段的升频速度；或者
在所述温差大于所述温差区间的最大值时，根据所述拟合公式，按照所述温差区间的最大值计算所述压缩机在升频阶段的升频速度。
在上述空调的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：
根据室外环境温度和/或所述压缩机的频率与所述膨胀阀的开度之间的对应关系，调整所述膨胀阀的开度；并且/或者
根据室外环境温度和/或所述压缩机的频率与所述外风机的转速之间的对应关系，调整所述外风机的转速。
在上述空调的控制方法的优选技术方案中，所述升频阶段包括多个升频子阶段，所述拟合公式对应地包括多个拟合子公式，“根据拟合公式，计算所述压缩机在升频阶段的升频速度”进一步包括：
根据每个拟合子公式，分别计算压缩机的每个升频子阶段的升频速度。
在上述空调的控制方法的优选技术方案中，“控制所述压缩机按照所述升频速度进行升频”的步骤进一步包括：
控制所述压缩机按照每个升频子阶段的升频速度连续升频。
在上述空调的控制方法的优选技术方案中，所述温差与所述压缩机的升频速度成正比关系。
在上述空调的控制方法的优选技术方案中，所述升频速度为0.5Hz-30Hz中的任意值。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，空调的控制方法包括：计算室内环境温度和设定温度之间的温差；根据拟合公式，计算压缩机在升频阶段的升频速度；控制压缩机按照升频速度进行升频；其中，拟合公式根据温差与压缩机的升频速度之间的对应关系确定。通过预先确定拟合公式，然后根据拟合公式计算压缩机在升频阶段的升频速度，进而控制压缩机按照升频速度进行升频，本发明的空调的控制方法能够提高空调的普适性，提高用户的使用体验。
具体而言，室内环境温度和设定温度之间的温差与压缩机的升频速度成正比关系。在温差小时，说明室内环境温度接近设定温度，用户控制空调进行快速制冷/制热的愿望并不强烈，此时根据拟合公式计算出的压缩机的升频速度也相对较低，压缩机按照该升频速度进行升频，能够在保证空调的制冷/制热效果的同时，降低噪音；在温差大时，说明室内环境温度距离设定温度较远，用户此时迫切需要空调进行快速制冷/制热，此时根据拟合公式计算出的压缩机的升频速度相对较高，压缩机按照该升频速度进行升频，能够使空调快速制冷/制热，极大地缩短了制冷/制热的时间，为用户带来良好的使用体验。并且，经发明人反复试验，观测，分析和比较，在采用本发明的技术方案进行快速制冷/制热的情况下，可以相对于现有技术将空调的升频速度提升数倍、甚至数十倍，实现空调的跃频。
附图说明
下面参照附图并结合空调的制冷模式来描述本发明的空调的控制方法。附图中：
图1为本发明的空调的控制方法的流程示意图；
图2为本发明的空调的控制方法中压缩机的升频速度曲线图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然本发明是结合空调在制冷模式下运行为例进行描述的，但是这种应用场景并非一成不变，在不偏离本发明原理的情形下，本领域技术人员还可以将本发明方法应用于其他的应用场景，如应用与空调的制热模式或除湿模式等。
首先需要说明的是，通常空调器都包括室内机和室外机，室内机中设置有室内换热器、内风机等，室外机中设置有压缩机、电子膨胀阀、外风机和室外换热器等。室内机中通常还设置有用于控制空调工作的控制系统，如控制系统包括控制模块、判断模块、计算模块和采集模块等。其中，控制模块、判断模块、计算模块和采集模块的物理形式可以是彼此独立的，当然也可以是集成到一个物理模块上的功能单元。如空调的控制系统包括存储器和处理器，以及存储在存储器并且可在处理器上运行的计算机程序，该计算机程序可以完成上述控制模块、判断模块和采集模块的功能。以上这些空调的物理设置均为现有技术中空调的常规设置方式，不应该被看做是对被发明的控制方法的限制。
下面参照图1，图1为本发明的空调的控制方法的流程示意图。
如图1所示，为了解决现有的空调的控制方法存在的普适性差、用户体验不佳的问题，本发明提供了一种空调的控制方法，该控制方法主要包括以下步骤：
S100、计算室内环境温度和设定温度之间的温差；如通过设置温度传感器检测室内温度的方式获取室内环境温度，通过空调接收用户的指令采集到用户的设定温度，然后控制系统通过计算室内环境温度与设定温度的差值，得到室内环境温度和设定温度之间的温差；
S200、根据拟合公式，计算压缩机在升频阶段的升频速度，如拟合公式根据温差与压缩机的升频速度之间的对应关系确定，并且温差与压缩机的升频速度成正比关系，温差越大，压缩机的升频速度越快，空调的控制系统按照拟合公式计算压缩机升频阶段的升频速度；
S300、控制压缩机按照升频速度进行升频，如在计算出压缩机的升频速度后，空调的控制系统控制压缩机按照升频速度连续升频或分阶段连续升频；
S400、判断压缩机的频率是否达到稳定工作频率，如空调的控制系统实时获取压缩机的当前频率，并将当前频率与稳定工作频率进行比较；
S500、在压缩机的频率达到稳定工作频率时，使压缩机停止升频，如在当前频率达到稳定工作频率时，控制系统控制压缩机维持在稳定工作频率继续工作。
通过上述描述可以看出，通过预先确定的拟合公式，然后根据拟合公式计算压缩机在升频阶段的升频速度，进而控制压缩机按照升频速度进行升频，本发明的空调的控制方法能够提高空调的普适性，提高用户的使用体验。换句话说，本发明解决了现有的空调的控制方法存在的普适性差、用户体验不佳的问题，提升了空调的舒适性，改善了用户体验。
下面参照图2，进一步阐述本发明的原理。其中，图2为本发明的控制方法中压缩机的升频速度曲线图。
如图2所示，在一种可能的实施方式中，压缩机只有一个升频阶段，并且该升频阶段的拟合公式中温差与压缩机的升频速度成正比关系，优选地，升频速度为0.5Hz-30Hz中的任意值。举例而言，升频速度的拟合公式可以为：v＝k△T+b，其中，v表示压缩机的升频速度(Hz/s)，△T代表室内环境温度和设定温度之间的温差(℃)，k为比例系数，b为常数。拟合公式的比例系数k和常数b可以按照如下方式确定：假设温差△T的取值范围为0-10℃，由此，令△T＝0时，升频速度vmin＝0.5Hz/s，△T＝10℃时，升频速度vmax＝30Hz/s，求得，k＝2.95，b＝0.5，因此v＝2.95△T+0.5。在计算出拟合公式后，将拟合公式预设在空调的控制系统中，这样一来，当用户每次开机选择模式并且调整设定温度后，控制系统便能确定压缩机的升频速度，并按照该升频速度控制压缩机升频工作。
进一步地，还可以将温差△T的取值范围划分为一个或多个温差区间，在温差△T落入其中一个温差区间时，采用拟合公式计算相应的升频速度。例如，将温差△T的取值范围划分为(-∞，5)、[5，10]以及(10，+∞)三个区间，在计算出的温差△T处于[5，10]这个区间时，采用拟合公式v＝k△T+b计算升频速度，当温差△T处于(-∞，5)或(10，+∞)区间时，则分别将温差等于5和10(即温差区间的最小值和最大值)时的升频速度作为该温差下压缩机的升频速度。如此一来，可以简化控制程序，防止压缩机的升频速度过大或过小对压缩机造成的损伤。
下面参照表1，在一种可能的实施方式中，稳定工作频率可以根据室外环境温度与稳定工作频率的对应关系确定。
表1稳定工作频率对照表
其中，Tao代表室外环境温度，fw代表压缩机的稳定工作频率，fe代表压缩机的额定工作频率。
下面参照表2和表3，在一种可能的实施方式中，为更好地改善用户使用空调的体验，提升制冷效果，提高压缩机的工作稳定性和使用寿命，本发明的空调的控制方法还可以包括以下步骤：
根据室外环境温度和压缩机的频率与电子膨胀阀的开度之间的对应关系，调整电子膨胀阀的开度。
根据室外环境温度与外风机的转速之间的对应关系，调整外风机的转速。
表2电子膨胀阀开度控制表
其中，Tao代表室外环境温度，f代表压缩机的工作频率，B代表电子膨胀阀的开度。
表3外风机转速控制表(1)
| Tao(℃) | ≤22 | 22-29 | ≥29 |
| rw(r/min) | 400 | 800 | 1200 |
其中，Tao代表室外环境温度，rw代表外风机的转速。
通过上述控制方式，本发明的空调的控制方法的优点在于：通过预先确定拟合公式，然后根据拟合公式计算压缩机在升频阶段的升频速度，进而控制压缩机按照升频速度进行升频，本发明的空调的控制方法能够提高空调的普适性，提高用户的使用体验。具体而言，室内环境温度和设定温度之间的温差与压缩机的升频速度成正比关系。在温差小时，说明室内环境温度接近设定温度，用户控制空调进行快速制冷的愿望并不强烈，此时根据拟合公式计算出的压缩机的升频速度也相对较低，压缩机按照该升频速度进行升频，能够在保证空调的制冷效果的同时，降低噪音；在温差大时，说明室内环境温度远离设定温度，用户此时迫切需要空调进行快速制冷，此时根据拟合公式计算出的压缩机的升频速度相对较高，压缩机按照该升频速度进行升频，能够使空调快速制冷，极大地缩短了制冷的时间，为用户带来良好的使用体验。通过室外环境温度和压缩机工作频率等参数对应确定压缩机的稳定工作频率、电子膨胀阀的开度以及外风机的转速等参数，本发明的控制方法还能够在压缩机工作时，为压缩机提供相匹配的运行环境，进一步提高压缩机的工作效率和工作稳定性，提高空调的运行效果。
进一步地，经发明人反复试验，观测，分析和比较得出，通过对压缩机的吐油量、电子膨胀阀的开度、外风机的转速以及油液分离器等进行精确控制，在保证压缩机运行稳定的前提下，压缩机的升频速度可以稳定地控制在0.5-30Hz/s，特别是最大升频速度能够达到惊人的30Hz/s。而本领域技术人员能够知晓的是，现有技术中压缩机的升频速度大多为0.5-1Hz/s，很少有压缩机在保持稳定工作时能够达到本发明的升频速度。因而，本发明的空调在进行快速制冷时，可以相对于现有技术将空调的升频速度提升数倍、甚至数十倍，从而实现空调的跃频，大幅度改善用户的使用体验。
当然，上述实施方式仅仅用于举例说明本发明的原理，并非旨在于限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员还可以对上述参数做任意形式的调整，只要调整后的技术方案能够在保证压缩机正常回油的前提下提高升频速度的条件即可。例如，拟合公式的形式和空调的参数可以基于不同的应用场景进行调整，如拟合公式还可以为v＝k△T2+b等。再如，温差区间的个数和端点值并非一成不变，本领域技术人员可以基于实际应用场景进行调整。再如，电子膨胀阀的开度还可以根据室外环境温度或压缩机的频率与电子膨胀阀的开度之间的对应关系进行调整，外风机的转速还可以根据室外环境温度和压缩机的频率与外风机的转速之间的对应关系进行调整(如下表4)。
表4外风机转速控制表(2)
其中，Tao代表室外环境温度，f代表压缩机的工作频率，rw代表外风机的转速。
此外，为更进一步地提升空调的制冷效果，压缩机的升频阶段也可以进一步细分为多个升频子阶段，对应地，每个升频子阶段都包括一个拟合子公式，拟合子公式之间可以只是系数的不同，也可以是拟合子公式的不同。例如，压缩机的升频阶段可以包括三个升频子阶段，每个升频子阶段对应的拟合子公式分别为v1＝k1△T+b1、v2＝k2△T+b2、v3＝k3△T+b3。在用户调整好设定温度后，控制系统分别按照每个拟合子公式计算对应地压缩机的每个升频子阶段的升频速度，然后控制压缩机按照每个升频子阶段的升频速度依次升频。如计算出三个升频子阶段的升频速度的关系为v1>v2>v3(当然，该关系也可以为其他如v1<v2<v3等)，则通过控制压缩机以升频速度逐渐减小的方式升频，实现空调快速制冷的同时，保证压缩机回油正常，逐渐减小过程噪音，延长使用寿命。
下面结合图1和图2，对一种应用本发明的控制方法的空调的工作流程做简要介绍。空调的工作过程可以是：
空调开机→选择制冷模式并调节设定温度→计算室内环境温度与设定温度的温差为10℃→根据拟合公式，计算压缩机的升频速度v，同时根据表1、表2和表3，确定稳定工作频率fw、膨胀阀的目标开度B和外风机的转速rw→压缩机按照升频速度v进行快速升频，膨胀阀按照目标开度B开阀，外风机按照转速rw运行→经一段时间后压缩机达到稳定工作频率fw后维持在该频率运转，电子膨胀阀的开度B按照表2调节，外风机的转速rw按照表4调节。
最后需要说明的是，尽管本实施方式是以制冷模式为例进行描述的，显然这种应用场景并非一成不变，在不偏离本发明原理的情形下，本领域技术人员还可以将本发明的控制方法应用于空调其他的模式，如应用与空调的制热模式或除湿模式等。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空调的控制方法，所述空调包括压缩机、膨胀阀和外风机，其特征在于，所述控制方法包括：
计算室内环境温度和设定温度之间的温差；
根据拟合公式，计算所述压缩机在升频阶段的升频速度；
控制所述压缩机按照所述升频速度进行升频；
其中，所述拟合公式根据所述温差与所述压缩机的升频速度之间的对应关系确定。
2.根据权利要求1所述的空调的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
判断所述压缩机的频率是否达到稳定工作频率；
在所述压缩机的频率达到所述稳定工作频率时，控制所述压缩机停止升频。
3.根据权利要求2所述的空调的控制方法，其特征在于，所述稳定工作频率根据室外环境温度与稳定工作频率的对应关系确定。
4.根据权利要求1所述的空调的控制方法，其特征在于，“计算室内环境温度和设定温度之间的温差”的步骤之后，所述控制方法还包括：
判断所述温差是否处于预设的温差区间；
在所述温差处于所述温差区间时，根据所述拟合公式，计算所述压缩机在升频阶段的升频速度。
5.根据权利要求4所述的空调的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
在所述温差小于所述温差区间的最小值时，根据所述拟合公式，按照所述温差区间的最小值计算所述压缩机在升频阶段的升频速度；或者
在所述温差大于所述温差区间的最大值时，根据所述拟合公式，按照所述温差区间的最大值计算所述压缩机在升频阶段的升频速度。
6.根据权利要求1所述的空调的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
根据室外环境温度和/或所述压缩机的频率与所述膨胀阀的开度之间的对应关系，调整所述膨胀阀的开度；并且/或者
根据室外环境温度和/或所述压缩机的频率与所述外风机的转速之间的对应关系，调整所述外风机的转速。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的空调的控制方法，其特征在于，所述升频阶段包括多个升频子阶段，所述拟合公式对应地包括多个拟合子公式，“根据拟合公式，计算所述压缩机在升频阶段的升频速度”进一步包括：
根据每个拟合子公式，分别计算压缩机的每个升频子阶段的升频速度。
8.根据权利要求7所述的空调的控制方法，其特征在于，“控制所述压缩机按照所述升频速度进行升频”的步骤进一步包括：
控制所述压缩机按照每个升频子阶段的升频速度连续升频。
9.根据权利要求1所述的空调的控制方法，其特征在于，所述温差与所述压缩机的升频速度成正比关系。
10.根据权利要求1所述的空调的控制方法，其特征在于，所述升频速度为0.5Hz-30Hz中的任意值。
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