CN108759295A - 一种冰箱冷凝器风机转速控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，涉及制冷设备领域。本发明冷凝器风机转速控制方法包括：通过压缩机功率采集模块采集压缩机当前的运行功率；控制单元对采集到的压缩机运行功率与基准功率对比获取计算调整系数ηi；根据风机转速调整系数映射关系表获得计算调整系数ηi所对应的实际调整系数ηj；控制单元根据获得的实际调整系数ηj控制调节冷凝器风机转速。本发明根据压缩机运行功率与基准功率的比值获取冷凝器风机调整参数，从而实现对冷凝器风机转速进行动态控制，解决了现有冷凝器风机功耗高、噪声大，调速相应不准确不及时等问题，在冷凝器风机出现异常时可及时进行压缩机保护控制。

Description

一种冰箱冷凝器风机转速控制方法

技术领域

本发明属于制冷设备技术领域，特别是涉及一种冰箱及一种冰箱冷凝器风机转速控制方法。

背景技术

随着用户使用需求的不断提高，大容积冰箱越来越受到消费者欢迎。大容积冰箱一般在底部机械室内设置有压缩机和冷凝器，为提高换热效率，冷凝器设置散热风机，采用强制对流换热。冰箱在不同使用环境下，箱内温度等条件下压缩机、冷凝器散热量不同，为满足不同的冷凝散热要求，冷凝器风机一般选择较高的固定转速，高转速下风机功耗，噪声均会不同程度增加。采用外置冷凝器的冰箱，若冷凝器风机出现故障，整机制冷性能会明显下降，耗电量增加，环境温度过高时易造成压缩机损坏等故障。

为解决此类问题，专利CN201210561196.2公开了一种冰箱及其冷凝风机调速控制系统和方法，可根据环境温度、冰箱内部温度以及压缩机的转速，对冷凝风机的转速进行控制。

控制方法具体为：

当控制器检测冰箱内部温度高于设定温度2℃时，则控制冷凝风机的转速在1650rpm；

当控制器检测环境温度T≥33℃或压缩机转速大于3300rpm时，则控制冷凝风机转速在1650rpm；

当控制器检测25℃≤环境温度T≤34℃或2500rpm≤压缩机转速≤3300rpm时，则控制冷凝风机转速在1450rpm；

当控制器检测环境温度T≤26℃或压缩机转速≤2500rpm时，则控制冷凝风机转速在1250rpm。

该方法可一定程度解决冷凝风机功耗、噪声大等问题，但是风机调速范围小，且划分有限的几个转速。实际上冰箱在不同使用条件下，冰箱所处环境的散热条件不同，即使是同样的环境温度，其散热需求也可能不一样。环温、转速、箱内温度条件不能完全体现冷凝器散热量的变化。该调节方法对于制冷系统的节能、整机降噪并不是最优的，有时会有一定时间的滞后性。

通过增加冷凝器风机反馈线，可实时检测冷凝器风机当前运行状态，但是对于反馈线本身连接故障，无法判定，实际冷凝器风机是正常运行，此故障并不影响冰箱正常的制冷运行，造成售后维修成本增加。

理论上，压缩机运行功率的变化，体现了冰箱运行负荷的变化，也体现了冷凝器散热量的变化。同样的环温、压缩机转速条件，冰箱降温阶段、稳定运行阶段散热量需求均有变化，如果冷凝器风机风量能匹配冷凝器散热量的变化，则制冷的不同阶段，冰箱整机均处于较理想的工况下，冰箱整机节能、噪声下降。压缩机运行功率明显增加时，可判断冷凝风机故障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，通过采集压缩机的运行功率同时根据压缩机运行功率获取冷凝器风机调整参数，从而实现对冷凝器风机转速进行控制，解决了现有冷凝器风机功耗高、噪声大，以及部分冷凝风机故障误报的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，包括冷凝器风机、控制单元、压缩机运行参数采集模块和控制单元，所述控制单元分别与压缩机运行参数采集模块、冷凝器风机电性连接，所述压缩机运行参数采集模块与压缩机电性连接；

所述控制单元根据压缩机运行功率的变化动态调节冷凝风扇的转速；

所述压缩机为定频或变频压缩机；

所述控制单元与压缩机运行参数采集模块集成在主控板上；

所述控制单元为单片机。

进一步地，所述冷凝器风机采用PWM控制调速，调速范围为400-1400rpm。

进一步地，所述控制单元根据压缩机运行功率的变化动态调节冷凝器风机的转速具体包括如下：

所述压缩机运行参数采集模块采集压缩机当前运行功率、压缩机运行转速参数并传递至控制单元。

所述控制单元根据当前压缩机转速实际运行功率与对应的基准功率比值变化调节冷凝器风机的转速。

进一步地，包括如下步骤：

SS00、压缩机运行参数采集：通过压缩机功率采集模块采集压缩机当前的运行功率；

SS01、参数对比处理：控制单元对采集到的压缩机运行功率与基准功率对比获取计算调整系数ηi；

SS02、实际调整系数获取：根据风机转速调整系数映射关系表获得计算调整系数ηi所对应的实际调整系数ηj；

SS03、冷凝器风机转速调节：控制单元根据获得的实际调整系数ηj控制调节冷凝器风机转速。

进一步地，所述基准功率的确定方法包括：调节冰箱使用环境温度处于恒定值，控制压缩机转速不变，调节制冷风机转速使冰箱整体能耗处于最低；获取此时压缩机的运行功率作为基准功率Pc，冷凝器风机转速作为基准转速Vf。

进一步地，所述SS01参数对比处理中计算调整系数获取包括：

风机转速计算调整系数ηi＝Pi/Pci

Pi为当前压缩机实际运行功率，Pci为压缩机在该转速下对应的基准功率。

进一步地，所述SS02冷凝器风机转速调节控制方法为：

冷凝器风机运行转速Vi＝ηj*Vfi；

其中，Vfi为压缩机基准功率为Pci对应的制冷风机基准转速Vfi。

进一步地，所述压缩机功率采集模块检测到压缩机实际运行功率超过基准功率2倍时，所述压缩机停止运行，并提示冷凝器风机故障信息。

本发明具有以下有益效果：

本发明冷凝器风机转速调节方法简单，不需要判断环境温度、设定温度、温差等多种条件，冷凝器风机转速变化响应及时。冷凝器散热较多时，冷凝风机的转速提高，满足散热需求，保证压缩机的可靠性，冷凝器散热较少时，冷凝风机的转速降低，冰箱一直处于较理想的制冷工况，节约能耗，并有效降低冰箱整机噪声；解决现有冷凝器风机故障误报警等问题。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明冰箱的结构框图；

图2为本发明冷凝器风机转速控制方法流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种冰箱，包括压缩机，冷凝器风机、控制单元、压缩机运行参数采集模块；

压缩机为变频压缩机；

主控板上集成有控制单元和压缩机功率采集模块；

控制单元分别与压缩机功率采集模块，冷凝器风机和显示板相连；

压缩机功率采集模块与压缩机电性连接。

一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，包括冷凝器风机、控制单元、压缩机运行参数采集模块和控制单元，控制单元分别与压缩机运行参数采集模块、冷凝器风机电性连接，压缩机运行参数采集模块与压缩机电性连接；

控制单元根据压缩机运行功率的变化动态调节冷凝风扇的转速；

压缩机为定频或变频压缩机；

控制单元与压缩机运行参数采集模块集成在主控板上；

控制单元为单片机。

优选地，冷凝器风机采用PWM控制调速，调速范围为400-1400rpm。

优选地，控制单元根据压缩机运行功率的变化动态调节冷凝器风机的转速具体包括如下：

压缩机运行参数采集模块采集压缩机当前运行功率、压缩机运行转速参数并传递至控制单元。

控制单元根据当前压缩机转速实际运行功率与对应的基准功率比值变化调节冷凝器风机的转速。

一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，包括如下步骤：

SS00、压缩机运行参数采集：通过压缩机功率采集模块采集压缩机当前的运行功率；

SS01、参数对比处理：控制单元对采集到的压缩机运行功率与基准功率对比获取计算调整系数ηi；

SS02、实际调整系数获取：根据风机转速调整系数映射关系表获得计算调整系数ηi所对应的实际调整系数ηj；

SS03、冷凝器风机转速调节：控制单元根据获得的实际调整系数ηj控制调节冷凝器风机转速。

优选地，风机转速调整系数映射关系表为：

优选地，基准功率的确定方法包括：调节冰箱使用环境为32℃，

确定冰箱整机在不同压缩机运行转速下的运行功率：控制压缩机转速不变，调节冷凝器风机转速，使冰箱整体能耗处于最低，此时的压缩机的运行功率作为基准功率Pc，冷凝器风机基准转速Vf；

下表为某560L冰箱在32度环温下，测试获得的压缩机不同转速下的基准功率及冷凝器风机基准转速(冷凝器风扇扇叶直径150mm)

序号	压缩机转速	压缩机基准功率	冷凝器风机基准转速
				1	1200	Pc1＝38W	Vf1＝700rpm
2	1600	Pc2＝49W	Vf2＝760rpm
				3	2400	Pc3＝70W	Vf3＝820rpm
4	2700	Pc4＝83W	Vf4＝900rpm
				5	3000	Pc5＝92W	Vf5＝970rpm
6	3600	Pc6＝114W	Vf6＝1060rpm
				7	4500	Pc7＝142W	Vf7＝1200rpm

上述冰箱使用到的压缩机转速对应的基准功率、冷凝器风机基准转速确定后，预设在控制软件内。

优选地，SS01参数对比处理中计算调整系数获取包括：

风机转速计算调整系数ηi＝Pi/Pci

Pi为当前压缩机实际运行功率，Pci为压缩机在该转速下对应的基准功率。

优选地，SS02冷凝器风机转速调节控制方法为：

冷凝器风机运行转速Vi＝ηj*Vfi；

其中，Vfi为压缩机基准功率为Pci对应的制冷风机基准转速Vfi。

优选地，压缩机功率采集模块检测到压缩机实际运行功率超过基准功率2倍时，压缩机停止运行，并在显示板显示冷凝器风机故障信息。

实施例2

例如：冰箱首次上电时，环境温度为35度，压缩机以3600rpm运行，此时由于箱体温度高，负荷较大，前半小时内压缩机实际运行功率约为138W(高于基准功率)

风机转速调整系数＝138/114＝1.21，实际执行调整系数取1.15，则风机转速调整为1.15*1060＝1219rpm

若环境温度为12度，压缩机以1200rpm运行，此时压缩机实际运行功率约为32W，风机转速调整系数32/38＝0.84，实际执行调整系数取0.8，则风机转速调整为0.8*700＝560rpm

实际应用中，每3分钟检测一次压缩机运行功率，同时根据计算获得的风机转速调整系数，确定风机运行转速。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，包括冷凝器风机、控制单元、压缩机运行参数采集模块和控制单元，所述控制单元分别与压缩机运行参数采集模块、冷凝器风机电性连接，所述压缩机运行参数采集模块与压缩机电性连接，其特征在于：

所述控制单元根据压缩机运行功率的变化动态调节冷凝风扇的转速；

所述压缩机为定频或变频压缩机；

所述控制单元与压缩机运行参数采集模块集成在主控板上；

所述控制单元为单片机。

2.根据权利要求1所述的一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，其特征在于，所述冷凝器风机采用PWM控制调速，调速范围为400-1400rpm。

3.根据权利要求1所述的一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，其特征在于，所述控制单元根据压缩机运行功率的变化动态调节冷凝器风机的转速具体包括如下：

所述压缩机运行参数采集模块采集压缩机当前运行功率、压缩机运行转速参数并传递至控制单元。

所述控制单元根据当前压缩机转速实际运行功率与对应的基准功率比值变化调节冷凝器风机的转速。

4.根据权利要求1所述的一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

SS00、压缩机运行参数采集：通过压缩机功率采集模块采集压缩机当前的运行功率；

SS01、参数对比处理：控制单元对采集到的压缩机运行功率与基准功率对比获取计算调整系数ηi；

SS02、实际调整系数获取：根据风机转速调整系数映射关系表获得计算调整系数ηi所对应的实际调整系数ηj；

SS03、冷凝器风机转速调节：控制单元根据获得的实际调整系数ηj控制调节冷凝器风机转速。

5.根据权利要求3所述的一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，其特征在于，所述基准功率的确定方法包括：调节冰箱使用环境温度处于恒定值，控制压缩机转速不变，调节制冷风机转速使冰箱整体能耗处于最低；获取此时压缩机的运行功率作为基准功率Pc，冷凝器风机转速作为基准转速Vf。

6.根据权利要求4所述的一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，其特征在于，所述SS01参数对比处理中计算调整系数获取包括：

风机转速计算调整系数ηi＝Pi/Pci

Pi为当前压缩机实际运行功率，Pci为压缩机在该转速下对应的基准功率。

7.根据权利要求3所述的一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，其特征在于，所述SS02冷凝器风机转速调节控制方法为：

冷凝器风机运行转速Vi＝ηj*Vfi；

其中，Vfi为压缩机基准功率为Pci对应的制冷风机基准转速Vfi。

8.根据权利要求3所述的一种冰箱冷凝器风机转速控制方法，其特征在于，所述压缩机功率采集模块检测到压缩机实际运行功率超过基准功率2倍时，所述压缩机停止运行，并提示冷凝器风机故障信息。