CN109210716A - 基于冷热度控制空调压缩机的方法、装置及空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于冷热度控制空调压缩机的方法、装置及空调，所述方法包括循环执行下述的绕组切换控制过程：确定室内人员的实时冷热度，与设定冷热度等级作比较；若比较结果为所述实时冷热度属于不舒适的冷热度等级，控制压缩机的绕组为三角形连接方式；若比较结果为所述实时冷热度属于舒适的冷热度等级，控制压缩机的绕组为星形连接方式。应用本发明，能够提升空调的整体运行性能。

Description

基于冷热度控制空调压缩机的方法、装置及空调

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体地说，是涉及空调及其控制，更具体地说，是涉及基于冷热度控制空调压缩机的方法、装置及空调。

背景技术

现有变频空调器通过对压缩机运行频率进行调整，具有比定频空调器控温精确、耗电量少、噪音低等的优点。对于压缩机而言，其内部绕组接线存在着星形连接方式和三角形连接方式，在压缩机运行同一频率时，不同的绕组连接方式所对应的压缩机效率是不完全相同的。目前大部分空调器用压缩机的绕组连接方式在出厂后已经确定，在运行过程中不能改变，在某些运行频率下，这种确定的绕组连接方式下压缩机效率不是最优的，因此，不能在整个空调运行频率范围内达到效率的最优。

为解决压缩机在整个运行频率范围内效率非最优的问题，出现了能够在运行过程中调整压缩机绕组连接方式的技术。譬如，公开号为CN107395093A的中国专利申请提出了一种空调器，该空调器包括有压缩机，压缩机包括有控制电路，在压缩机低频运行时，控制电路控制压缩机每个绕组的一端连接在一起，形成星形连接方式；在压缩机高频运行时，控制电路控制压缩机所有绕组的首尾连接，形成三角形连接方式。进而，控制电路根据压缩机运行频率控制绕组连接方式在星形和三角形之间切换，从而提高了运行效率。

在上述技术中，根据压缩机运行频率控制绕组连接方式的切换，是以影响压缩机运行效率的频率这个直接因素作为控制条件，对于提升效率而言是最为直接、有效的。但是，空调器的主要作用是用来调节室内环境的舒适性，提高人体舒适度。单纯根据压缩机频率控制绕组连接方式的切换，虽然能提高压缩机运行效率，但是，并不能保证室内环境的舒适性。并且，在切换绕组连接方式时，一般均需要压缩机先停机，然后再切换，如果频率变化频繁，频繁切换绕组连接方式的话，需要压缩机频繁停机，这将对室内环境的舒适性造成非常大的影响。从而，采用现有方式，降低了依靠提升压缩机效率来改善空调器整体性能的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于冷热度控制空调压缩机的方法及装置，提升空调的整体运行性能。

为实现上述发明目的，本发明提供的方法采用下述技术方案予以实现：

一种基于冷热度控制空调压缩机的方法，所述方法包括：

循环执行下述的绕组切换控制过程：

确定室内人员的实时冷热度，与设定冷热度等级作比较；

若比较结果为所述实时冷热度属于不舒适的冷热度等级，控制压缩机的绕组为三角形连接方式；

若比较结果为所述实时冷热度属于舒适的冷热度等级，控制压缩机的绕组为星形连接方式。

优选的，所述方法还包括：

在控制压缩机的绕组为三角形连接方式的同时，控制压缩机的运行频率不小于设定临界频率；

在控制压缩机的绕组为星形连接方式的同时，控制压缩机的运行频率小于所述设定临界频率。

优选的，所述方法还包括：在所述绕组切换控制过程中，

在控制压缩机的绕组为三角形连接方式的同时，调整室内温度目标值，基于调整后的室内温度目标值和实时室内温度调整压缩机的运行频率。

优选的，所述方法还包括：

在控制压缩机的绕组为星形连接方式的同时，控制压缩机以小于所述设定临界频率的固定频率运行。

如上所述的方法，在控制压缩机的绕组由三角形连接方式切换为星形连接方式或由星形连接方式切换为三角形连接方式时，控制压缩机先停机，然后再切换。

如上所述的方法，还包括：

在空调开机后、空调运行满足设定运行条件后，执行所述绕组切换控制过程。

优选的，空调开机后、空调运行未满足所述设定运行条件时，控制压缩机的绕组为三角形连接方式。

为实现前述发明目的，本发明提供的装置采用下述技术方案予以实现：

一种基于冷热度控制空调压缩机的装置，所述装置包括：

压缩机绕组控制单元，用于控制压缩机绕组为三角形连接方式或星形连接方式；

实时冷热度获取单元，用于获取室内人员的实时冷热度；

实时冷热度比较单元，用于将所述实时冷热度与设定冷热度等级作比较，并输出比较结果；

所述压缩机绕组控制单元在所述实时冷热度比较单元的输出结果为所述实时冷热度属于不舒适的冷热度等级时控制压缩机的绕组为三角形连接方式，还在所述实时冷热度比较单元的输出结果为所述实时冷热度属于舒适的冷热度等级时控制压缩机的绕组为星形连接方式。

优选的，所述装置还包括：

压缩机频率控制单元，至少用于在所述压缩机绕组控制单元控制压缩机的绕组为三角形连接方式的同时，控制压缩机的运行频率不小于设定临界频率；在所述压缩机绕组控制单元控制压缩机的绕组为星形连接方式的同时，控制压缩机的运行频率小于所述设定临界频率。

此外，本发明还提供了一种空调，包括压缩机，还包括上述基于冷热度控制空调压缩机的装置。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：采用本发明的方法及装置，将室内人员的冷热度作为切换压缩机绕组连接方式的条件，由于室内人员的冷热度直接反映了人员的舒适性，与现有技术采用压缩机频率控制连接方式的切换相比，既能实现基于人员的舒适度智能控制压缩机，达到人员舒适性与压缩机运行效率的兼顾；并且，人员的冷热度虽然是反映压缩机运行效率的非直接因素，但却是调整压缩机频率所要调控的直接目标参数，因而，以人员的冷热度控制绕组连接方式的切换，能够实现对压缩机绕组连接方式的预判和提前控制，反应迅速，控制可靠性更高；且人员的冷热度不会突变，因而不会造成压缩机因频繁地切换绕组连接方式所带来的降低环境舒适性、降低压缩机使用寿命等问题的发生，提升了空调器整体性能。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明基于冷热度控制空调压缩机的方法一个实施例的流程图；

图2是本发明基于冷热度控制空调压缩机的方法另一个实施例的流程图；

图3是本发明基于冷热度控制空调压缩机的装置一个实施例的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

请参见图1，该图所示为本发明基于冷热度控制空调压缩机的方法一个实施例的流程图，具体来说，是兼顾室内人员舒适性和压缩机运行效率的一个实施例的压缩机控制方法流程图。

如图1所示，该实施例实现空调压缩机控制的方法包括下述步骤形成的绕组切换控制过程：

步骤101：确定室内人员的实时冷热度，与设定冷热度等级作比较。

其中，确定室内人员的实时冷热度，可以采用现有技术来实现。譬如，在空调室内机上设置热成像检测装置，通过热成像检测装置对室内机所处房间进行扫描，获取热成像数据，基于热成像数据确定室内的人员数量、每个人员的位置及人员的冷热度。

而且，在该实施例中，空调中预先存储有多个设定冷热度等级，例如，舒适等级和不舒适等级，而舒适等级和不舒适等级又可以进一步细分为多个等级。在确定了每个人员的冷热度之后，分别与设定冷热度等级作比较，以便根据比较结果执行不同的处理。

步骤102：判断实时冷热度是否为舒适的冷热度等级。若是，执行步骤103；否则，执行步骤104。

步骤103：如果步骤102判定实时冷热度属于舒适的冷热度等级，将控制压缩机的绕组为星形连接方式。

如果实时冷热度属于舒适的冷热度等级，表明此时人员感觉较为舒适。此情况下，压缩机一般将以低频率运行。因此，提前控制压缩机的绕组为星形连接方式，以在后续压缩机低频率运行状态下能够获得更优的压缩机运行效率。

步骤104：如果步骤102判定实时冷热度属于不舒适的冷热度等级，将控制压缩机的绕组为三角形连接方式。

如果实时冷热度属于不舒适的冷热度等级，表明此时人员感觉较为不舒适。此情况下，压缩机一般将以高频率运行，以尽快调整环境参数，使得人体达到舒适等级。因此，提前控制压缩机的绕组为三角形连接方式，以在后续压缩机高频率运行状态下能够获得更优的压缩机运行效率。

控制压缩机为星形连接方式或者为三角形连接方式，可以采用现有技术来实现，该实施例对此不作限定。

并且，上述各步骤构成的绕组切换控制过程循环执行。也即，在控制压缩机以星形连接方式或者三角形连接方式工作过程中，仍不断执行步骤101获取实时冷热度以及后续的比较判断过程，满足了何种绕组连接方式，则控制压缩机绕组切换为该连接方式。

采用该实施例的压缩机控制方法，将室内人员的冷热度作为切换压缩机绕组连接方式的条件，由于室内人员的冷热度直接反映了人员的舒适性，与现有技术采用压缩机频率控制连接方式的切换相比，既能实现基于人员的舒适度智能控制压缩机，达到人员舒适性与压缩机运行效率的兼顾；并且，人员的冷热度虽然是反映压缩机运行效率的非直接因素，但却是调整压缩机频率所要调控的直接目标参数，因而，以人员的冷热度控制绕组连接方式的切换，能够实现对压缩机绕组连接方式的预判和提前控制，反应迅速，控制可靠性更高；且人员的冷热度不会突变，因而不会造成压缩机因频繁地切换绕组连接方式所带来的降低环境舒适性、降低压缩机使用寿命等问题的发生，提升了空调器整体性能。

请参见图2，该图所示为本发明基于冷热度控制空调压缩机的方法另一个实施例的流程图，具体来说，也是兼顾室内人员舒适性和压缩机运行效率的一个实施例的压缩机控制方法流程图。

如图2所示，该实施例实现空调压缩机控制的方法包括下述步骤形成的过程：

步骤201：空调开机运行。

步骤202：判断空调运行是否满足设定运行条件，并根据判断结果执行步骤203或者步骤204。

设定运行条件是用来判断空调运行状况是否适合执行绕组切换控制过程的条件，包括但不限于空调器开机后的运行时间达到设定运行时间、或者开机后的运行频率达到设定运行频率。

步骤203：如果步骤202判定空调运行还未满足设定运行条件，将控制压缩机的绕组为三角形连接方式。

一般地，空调能够以较快的速度达到设定运行条件，并且，在空调开机后，空调一般都是高频运行，快速地达到较高的频率。鉴于这种情况，在该实施例中，将三角形连接方式作为开机后压缩机绕组的初始连接方式，避免在空调运行初始阶段频繁地切换绕组连接方式。

同时，在该控制阶段，对于压缩机运行频率不作限定，可以为非限频的放频运行，也可以是运行一个固定的、且为较高的频率，实现室内环境参数的快速调节。

步骤204：如果步骤202判定空调运行满足了设定运行条件，将执行基于室内人员冷热度的绕组连接方式控制。

具体来说，首先是确定室内人员的实时冷热度，与设定冷热度等级作比较。该步骤更具体的实现过程参阅图1实施例步骤101中的相应描述。

步骤205：判断实时冷热度是否为舒适的冷热度等级。若是，执行步骤206；否则，执行步骤207。

步骤206：如果步骤205判定实时冷热度属于舒适的冷热度等级，将控制压缩机的绕组为星形连接方式。

如果实时冷热度属于舒适的冷热度等级，表明此时人员感觉较为舒适。此情况下，压缩机一般将以低频率运行。因此，提前控制压缩机的绕组为星形连接方式，以在后续压缩机低频率运行状态下能够获得更优的压缩机运行效率。

同时，在控制压缩机的绕组为星形连接方式的同时，还要控制压缩机的运行频率小于设定临界频率。其中，设定临界频率是已知的频率值，一般为压缩机在两种绕组连接方式下运行效率发生转折的频率值，可以根据压缩机运行效率曲线确定。由此，通过对星形连接方式下压缩机的运行频率作最大运行频率的限定，使得压缩机在该绕组连接方式下也均保持有较高的运行效率。在其他一些优选实施例中，控制压缩机以小于设定临界频率的固定频率运行，简化空调压缩机频率控制，且保持低能耗、高效率运行。

步骤207：如果步骤205判定实时冷热度属于不舒适的冷热度等级，将控制压缩机的绕组为三角形连接方式。

如果实时冷热度属于不舒适的冷热度等级，表明此时人员感觉较为不舒适。此情况下，压缩机一般将以高频率运行，以尽快调整环境参数，使得人体达到舒适等级。因此，提前控制压缩机的绕组为三角形连接方式，以在后续压缩机高频率运行状态下能够获得更优的压缩机运行效率。

并且，在控制压缩机的绕组为三角形连接方式的同时，通过调整室内温度目标值，快速地实现人员冷热度达到舒适等级。而且，在该过程中，还对压缩机的运行频率作调整。对压缩机的运行频率作调整，包括两个方面：其一，控制压缩机的运行频率不小于设定临界频率，通过对三角形连接方式下压缩机的运行频率作最小运行频率的限定，使得压缩机在该绕组连接方式下均保持有较高的运行效率。其二，基于调整后的室内温度目标值和实时室内温度调整压缩机的运行频率。具体来说，是获取实时室内温度，计算实时室内温度与调整后的室内温度目标值之间的温差，基于温差执行PID运算或增量式PID运算，确定实时运行频率，控制压缩机以实时运行频率运行。根据偏差执行PID运算或增量式PID运算控制的具体方法和实现过程可以参考现有技术。

采用该实施例的方法控制空调压缩机，既能实现基于人员的舒适度智能控制压缩机，达到人员舒适性与压缩机运行效率的兼顾，还不会造成压缩机因频繁地切换绕组连接方式所带来的降低室内环境的舒适性、降低压缩机使用寿命的问题的发生，提升了空调器整体性能。

在其他的一些优选实施例中，在控制压缩机的绕组由三角形连接方式切换为星形连接方式或由星形连接方式切换为三角形连接方式时，控制压缩机先停机，然后再切换，保证压缩机的安全，进一步提高运行可靠性和压缩机寿命。

请参见图3，该图所示为本发明基于冷热度控制空调压缩机的装置一个实施例的结构框图。

如图3所示，该实施例的装置所包括的结构单元、每个结构单元的功能及相互之间的关系如下：

实时冷热度获取单元301，用于获取室内人员的实时冷热度。

实时冷热度比较单元302，用于将实时冷热度与设定冷热度等级作比较，并输出比较结果。

压缩机绕组控制单元303，用于控制压缩机304的绕组为三角形连接方式或星形连接方式。具体来说，是根据实时冷热度比较单元302输出的比较结果控制压缩机绕组连接方式。进一步的，压缩机绕组控制单元303在实时冷热度比较单元302的输出结果为实时冷热度属于不舒适的冷热度等级时控制压缩机的绕组为三角形连接方式，还在实时冷热度比较单元302的输出结果为实时冷热度属于舒适的冷热度等级时控制压缩机的绕组为星形连接方式。

作为优选的实施方式，控制装置还可以包括：

压缩机频率控制单元，至少用于在绕组切换控制过程中，在压缩机绕组控制单元303控制压缩机304的绕组为三角形连接方式的同时，控制压缩机304的运行频率不小于设定临界频率；在压缩机绕组控制单元303控制压缩机304的绕组为星形连接方式的同时，控制压缩机304的运行频率小于设定临界频率。

具有上述结构的压缩机控制装置可以应用在空调中，运行相应的软件程序，并按照图1、图2或其他优选实施方式的流程执行压缩机运行控制，实现基于室内人员的舒适度智能控制压缩机，达到人员舒适性与压缩机运行效率的兼顾，提升空调器整体性能。更具体的原理和过程参阅上述关于控制方法的描述。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于冷热度控制空调压缩机的方法，其特征在于，所述方法包括：

循环执行下述的绕组切换控制过程：

确定室内人员的实时冷热度，与设定冷热度等级作比较；

若比较结果为所述实时冷热度属于不舒适的冷热度等级，控制压缩机的绕组为三角形连接方式；

若比较结果为所述实时冷热度属于舒适的冷热度等级，控制压缩机的绕组为星形连接方式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述绕组切换控制过程中，

在控制压缩机的绕组为三角形连接方式的同时，控制压缩机的运行频率不小于设定临界频率；

在控制压缩机的绕组为星形连接方式的同时，控制压缩机的运行频率小于所述设定临界频率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在控制压缩机的绕组为三角形连接方式的同时，调整室内温度目标值，基于调整后的室内温度目标值和实时室内温度调整压缩机的运行频率。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在控制压缩机的绕组为星形连接方式的同时，控制压缩机以小于所述设定临界频率的固定频率运行。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制压缩机的绕组由三角形连接方式切换为星形连接方式或由星形连接方式切换为三角形连接方式时，控制压缩机先停机，然后再切换。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在空调开机后、空调运行满足设定运行条件后，执行所述绕组切换控制过程。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

空调开机后、空调运行未满足所述设定运行条件时，控制压缩机的绕组为三角形连接方式。

8.一种基于冷热度控制空调压缩机的装置，其特征在于，所述装置包括：

压缩机绕组控制单元，用于控制压缩机绕组为三角形连接方式或星形连接方式；

实时冷热度获取单元，用于获取室内人员的实时冷热度；

实时冷热度比较单元，用于将所述实时冷热度与设定冷热度等级作比较，并输出比较结果；

所述压缩机绕组控制单元在所述实时冷热度比较单元的输出结果为所述实时冷热度属于不舒适的冷热度等级时控制压缩机的绕组为三角形连接方式，还在所述实时冷热度比较单元的输出结果为所述实时冷热度属于舒适的冷热度等级时控制压缩机的绕组为星形连接方式。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

压缩机频率控制单元，至少用于在绕组切换控制过程中，在所述压缩机绕组控制单元控制压缩机的绕组为三角形连接方式的同时，控制压缩机的运行频率不小于设定临界频率；在所述压缩机绕组控制单元控制压缩机的绕组为星形连接方式的同时，控制压缩机的运行频率小于所述设定临界频率。

10.一种空调，包括压缩机，其特征在于，所述空调还包括上述权利要求8或9所述的基于冷热度控制空调压缩机的装置。