CN108759296B - 一种风冷冰箱的风机转速控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风冷冰箱的风机转速控制方法，本发明涉及风冷冰箱风机转速控制技术领域。本发明包括制冷风机、控制单元、压缩机运行参数采集模块，控制单元分别与压缩机运行参数采集模块、制冷风机电性连接，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制冷风扇的转速。本发明通过控制压缩机转速不变，调节制冷风机转速使整机能耗处于最低；获取压缩机的运行功率作为基准功率Pc，制冷风机基准转速Vf，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调节制冷风机的转速；制冷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，节约能耗，并有效降低冰箱整机噪声。

Description

一种风冷冰箱的风机转速控制方法

技术领域

本发明属于风冷冰箱风机转速控制技术领域，特别是涉及一种风冷冰箱的风机转速控制方法。

背景技术

风冷冰箱利用制冷风扇运行，将蒸发器室内的冷风带入不同间室内换热，从而实现降温的目的。风冷冰箱蒸发器室可自动加热除霜，因此又称为无霜冰箱。由于风冷冰箱具有无需除霜的特点，因此越来越受到消费者欢迎。目前风冷冰箱为满足高负荷情况下的降温需求，制冷风机转速一般设计较高，低负荷时会带来冰箱整机能耗大，噪声大等多种问题。

为解决此类问题，近年来出现了多种制冷风机转速调节方法，主要是通过调节风扇输入电压的方式调节风机转速，转速可调节范围较小。具体的转速调节控制方法，一般是根据环境温度、压缩机运行转速、蒸发器温度变化等条件判断冰箱制冷负荷大小，从而调整制冷风扇的运行转速。

此类方法可一定程度低负荷时制冷风机功耗、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，即使环温较低，但是用户一次性放入较多食物时，风机转速如果过低，会带来降温慢等缺点，风机转速调节不及时。此类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。

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，也体现了冰箱整机制冷量需求的变化。同样的环温、压缩机转速条件，冰箱降温阶段、稳定运行阶段制冷量需求不同，如果制冷风机风量能与冰箱负荷的变化同步调整，则制冷的不同阶段，冰箱整机均处于较理想的工况下，冰箱整机更节能、噪声下降，而且不影响冰箱降速速冻等性能指标。

本发明致力于研发一种风冷冰箱的风机转速控制方法，用于解决现有风冷冰箱风冷电机调节复杂、风机转速调节延迟以及整机耗能浪费的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风冷冰箱的风机转速控制方法，通过控制单元根据当前压缩机转速下的实际运行功率与对应的基准功率比值调节制冷风机的转速，解决了现有风冷冰箱风冷电机调节复杂、风机转速调节延迟以及整机耗能浪费的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种风冷冰箱的风机转速控制方法，包括制冷风机、控制单元、压缩机运行参数采集模块，控制单元分别与压缩机运行参数采集模块、制冷风机电性连接，压缩机运行参数采集模块与压缩机电性连接，

所述控制单元根据压缩机运行功率的变化动态调节制冷风扇的转速，具体包括如下：

所述控制单元根据当前压缩机转速下的实际运行功率与对应的基准功率比值调节制冷风机的转速；

其中，基准功率确定方法如下：

在固定温度情况下；控制压缩机转速不变，调节制冷风机转速使整机能耗处于最低；获取压缩机的运行功率作为基准功率Pci，获取制冷风机基准转速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，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；所述制冷风机采用PWM控制调速，调速范围为600-1900rpm。

优选地，所述控制单元根据当前压缩机转速下的实际运行功率与对应的基准功率比值调节制冷风机的转速还包括：

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

优选地，所述控制单元根据当前压缩机转速下的实际运行功率与对应的基准功率比值调节制冷风机的转速具体方法如下：

A000：控制单元计算当前风机转速调整系数ηi＝Pi/Pci；

其中，ηi为当前风机转速调整系数，Pi为当前压缩机实际运行功率，Pci为压缩机在该压缩机转速下对应的基准功率；

A001：控制单元根据风机转速调整序列对风机转速调整系数ηi进行调整获得实际风机转速调整系数ηj；

其中，所述风机转速调整序列如下：

若ηi＜0.85；则ηj＝0.8；

若0.85≤ηi≤0.95；则ηj＝0.9；

若0.95＜ηi＜1.05；则ηj＝1；

若1.05≤ηi≤1.15；则ηj＝1.1；

若1.15＜ηi；则ηj＝1.15；

A002：控制单元计算制冷风机运行转速Vi＝ηj*Vfi并调整制冷风机转速；

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。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过控制压缩机转速不变，调节制冷风机转速使整机能耗处于最低；获取压缩机的运行功率作为基准功率Pci，制冷风机基准转速Vfi，控制单元根据当前压缩机转速下的实际运行功率与对应的基准功率比值调节制冷风机的转速；制冷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，风机转速变化响应及时，冰箱负荷较大时，制冷风机的转速提高，满足制冷需求，提高降温速度，负荷较低时，制冷风机的转速降低，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。

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为本发明的一种风冷冰箱的风机转速控制方法的流程图。

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。

请参阅图1所示，本发明为一种风冷冰箱的风机转速控制方法，包括制冷风机、控制单元、压缩机运行参数采集模块，控制单元分别与压缩机运行参数采集模块、制冷风机电性连接，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制冷风扇的转速，具体包括如下：

控制单元根据当前压缩机转速下的实际运行功率与对应的基准功率比值调节制冷风机的转速；

其中，基准功率确定方法如下：

在固定温度情况下；控制压缩机转速不变，调节制冷风机转速使整机能耗处于最低；获取压缩机的运行功率作为基准功率Pci，获取制冷风机基准转速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。

其中，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；制冷风机采用PWM控制调速，调速范围为600-1900rpm。

其中，控制单元根据当前压缩机转速下的实际运行功率与对应的基准功率比值调节制冷风机的转速还包括：

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

其中，控制单元根据当前压缩机转速下的实际运行功率与对应的基准功率比值调节制冷风机的转速具体方法如下：

A000：控制单元计算当前风机转速调整系数ηi＝Pi/Pci；

其中，ηi为当前风机转速调整系数，Pi为当前压缩机实际运行功率，Pci为压缩机在该压缩机转速下对应的基准功率；

A001：控制单元根据风机转速调整序列对风机转速调整系数ηi进行调整获得实际风机转速调整系数ηj；

其中，风机转速调整序列如下：

若ηi＜0.85；则ηj＝0.8；

若0.85≤ηi≤0.95；则ηj＝0.9；

若0.95＜ηi＜1.05；则ηj＝1；

若1.05≤ηi≤1.15；则ηj＝1.1；

若1.15＜ηi；则ηj＝1.15；

A002：控制单元计算制冷风机运行转速Vi＝ηj*Vfi并调整制冷风机转速；

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。

下表为448L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Pci及制冷风机基准转速Vfi。

上述冰箱使用到的压缩机转速对应的基准功率Pci、制冷风机基准转速确定后Vfi，预设控制单元内。

例如：冰箱首次上电时，环境温度为18度，压缩机以3600rpm运行，此时由于箱内远高于设定温度，负荷较大，压缩机实际运行功率约为108W(接近基准功率)；

风机转速调整系数ηi＝108/110＝1.08，实际执行调整系数ηj取1.0，则风机转速不变为1.0*1500＝1500rpm；

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ηi，获取实际执行调整系数ηj，确定风机运行转速。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元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，各功能单元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。

另外，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。

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 (4)

1.一种风冷冰箱的风机转速控制方法，包括制冷风机、控制单元、压缩机运行参数采集模块，控制单元分别与压缩机运行参数采集模块、制冷风机电性连接，压缩机运行参数采集模块与压缩机电性连接，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制冷风扇的转速，具体包括如下：

所述控制单元根据当前压缩机转速下的实际运行功率与对应的基准功率比值调节制冷风机的转速；

其中，基准功率确定方法如下：

在固定温度情况下；控制压缩机转速不变，调节制冷风机转速使整机能耗处于最低；获取压缩机的运行功率作为基准功率Pci，获取制冷风机基准转速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。

2.根据权利要求1所述的一种风冷冰箱的风机转速控制方法，其特征在于，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；所述制冷风机采用PWM控制调速，调速范围为600-1900rpm。

3.根据权利要求1所述的一种风冷冰箱的风机转速控制方法，其特征在于，所述控制单元根据当前压缩机转速下的实际运行功率与对应的基准功率比值调节制冷风机的转速还包括：

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

4.根据权利要求1所述的一种风冷冰箱的风机转速控制方法，其特征在于，所述控制单元根据当前压缩机转速下的实际运行功率与对应的基准功率比值调节制冷风机的转速具体方法如下：

A000：控制单元计算当前风机转速调整系数ηi＝Pi/Pci；

其中，ηi为当前风机转速调整系数，Pi为当前压缩机实际运行功率，Pci为压缩机在该压缩机转速下对应的基准功率；

A001：控制单元根据风机转速调整序列对风机转速调整系数ηi进行调整获得实际风机转速调整系数ηj；

其中，所述风机转速调整序列如下：

若ηi＜0.85；则ηj＝0.8；

若0.85≤ηi≤0.95；则ηj＝0.9；

若0.95＜ηi＜1.05；则ηj＝1；

若1.05≤ηi≤1.15；则ηj＝1.1；

若1.15＜ηi；则ηj＝1.15；

A002：控制单元计算制冷风机运行转速Vi＝ηj*Vfi并调整制冷风机转速；

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。

Images