CN109442669A - 一种空调控制方法、装置及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调控制方法、装置及空调器，所述空调控制方法一方面通过调节PFC控制电路的直流电压积分控制器增益，从而调节母线电压的响应速度；避免因为响应速度慢而触发过压保护；另一方面通过增大电流限制值及过流保护值，增大空调器能够承受的电压波动范围，避免触发过流保护，此外，当空调器多次触发保护时，降低空调器的运行频率，使空调器能够匹配电网的载荷，避免电网波动对空调器的工作产生影响，提高空调器对电网波动的承受能力。

Description

一种空调控制方法、装置及空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，特别涉及一种空调控制方法、装置及空调器。

背景技术

随着空调使用技术的逐渐发展，空调使用也逐渐大众化，涉及不同用户会有不同的特殊问题，现有变频空调技术对电网电压及频率都有一定要求。目前变频空调能够满足正常工作需要电压在165V～230V之间，且频率为稳定的50Hz和60Hz。随着区域内用电用户的增加，部分地区的电网的电压及频率存在波动，当电压及频率发生波动突变时，导致电流异常，即会引起空调控制器实时断电保护，影响用户的使用体验。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种空调控制方法、装置及空调器，以改善上述问题，降低电压波动对空调器的影响。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明提供了一种空调控制方法，所述空调控制方法应用于空调器，用于防止电网波动引发空调器断电保护，所述空调器包括PFC控制电路，所述空调控制方法包括：

增大PFC控制电路的直流电压积分控制器增益，以调整母线电压的响应速度；

增大输入电流的电流限制值以及过流保护限制值以增大PFC电流控制范围。

进一步地，所述PFC控制电路设置有电压上限值，所述空调控制方法包括：

当所述PFC控制电路的电压达到电压上限值时，控制PFC控制电路断开输出。

进一步地，所述空调控制方法包括：

当输入电流达到电流限制值时时，停止所述PFC控制电路当前周期的脉冲信号输出，下一个周期的脉冲信号恢复输出与当前周期相同的占空比脉冲信号。

进一步地，所述电流限制值调整为35A，所述过流保护限制值调整为40A。

进一步地，所述空调控制方法包括：当输入电流达到过流保护限制值时，控制所述PFC控制电路停止输出信号，保持第一预设时长后恢复输出信号。

进一步地，所述空调方法还包括：当所述PFC控制电路停止输出信号的频率达到预设值时，控制所述空调器在当前工作频率的基础上降低频率运行以匹配电网负荷。

进一步地，所述控制所述空调器在当前工作频率的基础上降低频率运行以匹配电网负荷包括：

控制所述空调器在当前工作频率的基础上降低80％运行。

第二方面，本发明提供了一种空调控制装置，所述空调控制装置应用于空调器，用于防止电网波动引发空调器断电保护，所述空调器包括PFC控制电路，所述空调控制装置包括：

第一调节单元，用于增大PFC控制电路的直流电压积分控制器增益，以调整母线电压的响应速度；

第二调节单元，用于增大输入电流的电流限制值以及过流保护限制值以增大PFC电流控制范围；

状态调节单元，用于当所述PFC控制电路停止输出信号的频率达到预设值时，控制所述空调器降低频率运行以匹配电网负荷。

进一步地，所述第二调节单元用于将所述电流限制值调整为35A，将所述过流保护限制值调整为40A。

第三方面，本发明还提供了一种空调器，所述空调器包括：

存储器、控制器；及空调控制装置，所述空调控制装置安装于所述存储器并包括一个或多个由所述控制器执行的软件功能模块，所述空调控制装置包括：

第一调节单元，用于增大PFC控制电路的直流电压积分控制器增益，以调整母线电压的响应速度；

第二调节单元，用于增大输入电流的电流限制值以及过流保护限制值以增大PFC电流控制范围；

状态调节单元，用于当所述PFC控制电路停止输出信号的频率达到预设值时，控制所述空调器降低频率运行以匹配电网负荷。

相对于现有技术，本发明所述的一种空调控制方法、装置及空调器具有以下优势：

本发明提供的空调控制方法、装置及空调器，一方面通过调节PFC控制电路的直流电压积分控制器增益，从而调节母线电压的响应速度；避免因为响应速度慢而触发过压保护；另一方面通过增大电流限制值及过流保护值，增大空调器能够承受的电压波动范围，避免触发过流保护，此外，当空调器多次触发保护时，降低空调器的运行频率，使空调器能够匹配电网的载荷，避免电网波动对空调器的工作产生影响，提高空调器对电网波动的承受能力。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的空调器的示意图；

图2为本发明实施例所述的空调控制方法的流程图；

图3为本发明实施例所述的触发保护的流程图；

图4为本发明实施例所述的空调控制装置的功能单元示意图。

附图标记：1-空调器；2-控制器；3-存储器；4-PFC控制电路；5-压缩机；6-空调控制装置；7-第一调节单元；8-第二调节单元；9-保护单元；10-状态调节单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

第一实施例

本发明实施例提供了一种空调器1，用于调节室内温度的同时，还能保证用户随时都具备舒适的使用体验。请参阅图1，为本发明实施例提供的空调器1的功能框图。该空调器1包括：存储器3、控制器2、压缩机5、PFC控制电路4以及空调控制装置6。其中，控制器2与存储器3、PFC控制电路4、压缩机5均电连接。所述空调控制装置6包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器3中。

其中，存储器3可用于存储软件程序以及单元，如本发明实施例中的空调控制装置6及方法所对应的程序指令/单元，控制器2通过运行存储在存储器3内的空调控制装置6、方法的软件程序以及单元，从而执行各种功能应用以及数据处理，如本发明实施例提供的空调控制方法。其中，所述存储器3可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。

控制器2可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的控制器2可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器。控制器2也可以是任何常规的处理器等。

PFC控制电路4与所述控制电连接，用于在控制器2的控制下调节空调器1的功率因素，提高空调器1的能效。

可以理解地，图1所示的结构仅为示意，空调器1还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

第二实施例

随着家用电器的增多，电网的负荷增大，电器的启动、停止，以及电网自身都会存在不同的电压或电流波动，当电网电压或电流波动时，容易造成空调器1触发过压或过流保护，停止工作。

本实施例提供一种空调控制方法，应用于空调器1，用于降低电网波动对空调器1工作的影响。所述空调器1包括PFC控制电路4，PFC控制电路4用于调节空调器1的功率因素。请参阅图2，本实施例提供的空调控制方法包括步骤S10～步骤S30。

步骤S10：增大PFC控制电路4的直流电压积分控制器增益，以调整母线电压的响应速度。

直流电压积分控制器增益控制着PFC控制电路4对母线电压的响应速度。一般地，母线电压升高，PFC控制电路4的电压随之升高，母线电压降低，PFC控制电路4的电压随之降低，PFC控制电路4的电压响应母线电压的变化而进行变化。直流电压积分控制器增益即控制着PFC控制电路4的电压随母线电压变化的响应速度。现有技术中，直流电压积分控制器增益值一般设置为0.1，导致PFC控制电路4的响应速度较慢，例如，当母线电压由220V升高至350V，PFC控制电路4的电压随即升高，但母线电压升高至350V时随即下降，PFC控制电路4响应较慢，电压持续升高。于本实施例中，PFC控制电路4设置有电压上限值，当所述PFC控制电路4的电压达到所述电压上限值时。便会触发过压保护，断开PFC控制电路4的输出，并保持第一预设时长，所述第一预设时长可以设置为3分钟，PFC控制电路4停止输出第一预设时长后，恢复信号输出，空调器1恢复工作继续运行。

一般地，所述PFC控制电路4的电压上限值大于400V，于本实施例中，所述电压上限值为430V。

直流电压积分控制器增益与对母线电压的响应速度成正相关，于本实施例中，增大直流电压积分控制器增益，以提高PFC控制电路4的母线电压响应速度。于本实施例中，将直流电压积分控制器增益增大，例如增大至0.2～0.3。需要说明的是，直流电压积分控制器增益不宜设置过大，以防止PFC控制电路4随母线电压响应过快，导致PFC控制电路4的电压剧烈波动触发过压保护，于本实施例中，所述直流电压积分控制器增益可以设置为0.3，但不限于此，还可以根据PFC控制电路4的特性进行设置。

步骤S20：增大输入电流的电流限制值以及过流保护限制值以增大PFC电流控制范围。

对于PFC控制电路4而言，还可以进行电流控制。于本实施例中，所述PFC控制电路4的输入电流设置有电流限制值以及过流保护限制值，所述电流限制值是指限制PFC控制电路4输出的的阈值；所述过流保护限制值是指断开、停止PFC控制电路4输出的阈值。

可以理解地，为增大空调器1对电网波动的承受范围，可以增大对输入电流设置的电流限制值，还可以及增大对输入电流设置的的过流保护限制值，从而以增大PFC控制电路4可以承受的电流波动范围。一般地，空调器1的电流限制值为25A，过流保护限制值为35A，于本实施例中，将所述电流限制值增大为35A，将所述过流保护限制值增大为40A，以增加PFC控制电路4对电流波动的承受能力。

可以理解地，当电网出现波动时，PFC控制电路4即会启动进行保护。在步骤S30之前，请参阅图3，所述空调控制方法还包括触发保护的步骤：步骤S201～步骤S202。

步骤S201：当输入电流达到电流限制值时时，停止所述PFC控制电路4当前周期的脉冲信号输出，下一个周期的脉冲信号恢复输出与当前周期相同的占空比脉冲信号。

PFC控制电路4输出脉冲波形信号，当电网波动导致输入电流增大，若输入电流达到电流限制值时，停止PFC控制电路4当前周期的PWM信号输出，下一个PWM周期恢复输出，恢复输出时，输出信号的占空比与本周期的输出信号的占空比一致。

可以理解地，PFC控制电路4可以实时对输入电流进行采样，当输入电流达到电流限制值时，即断开当前周期的PWM信号输出，在下一个周期恢复输出。

步骤S202：当输入电流达到过流保护限制值时，控制所述PFC控制电路4停止输出信号，保持第一预设时长后恢复输出信号。

若输入断流持续增大，PFC控制电路4恢复输出后，若输入电流持续增大，当输入电流达到过流保护限制值时，停止PFC控制信号的PWM波形输出，并保持第一预设时长后恢复输出。

电网波动过程持续导致电流增大，当电流增大至超过PFC控制电路4的过流保护限制值，即触发过流保护，断开PFC控制电路4的输出，并持续第一预设时长，所述第一预设时长可以设置为3分钟，但不限于此。可以理解地，第一预设时长后，PFC控制电路4继续恢复输出，空调器1恢复工作继续运行。

步骤S30：当所述PFC控制电路4停止输出信号的频率达到预设值时，控制所述空调器1在当前工作频率的基础上降低频率运行以匹配电网负荷。

可以理解地，电网负荷的变化导致电网的波动，若电网持续产生剧烈波动，PFC控制电路4多次停止运行，可能是电网无法承载空调器1当前工作状态下产生的能耗。因此，当所述PFC控制电路4停止的次数、即PFC控制电路4触发过流或者过压保护的次数的频率达到预设值时，控制空调器1降低频率运行，以匹配当前电网的负荷能力。

所述预设频率可以小时为时间单位进行计算，例如，5次每小时，或6次每小时。当空调器1触发保护的次数达到5次每小时或6次每小时时，控制空调器1降低运行频率，具体地，降低压缩机5、风机等的运行频率。

为保障空调器1能够匹配电网的负荷保持工作，控制空调器1在当前运行的频率上下降预设的范围，例如，可以是在当前工作频率上下降30％～85％，优选地，可以下降80％。

若空调器1下调工作频率之后，仍然无法匹配当前电网的负荷，在空调器1触发保护的频率达到预设值，例如，每小时5次或每小时6次，则在当前的运行状态的基础上再次将工作频率下调30％～85％，直至空调器1能够匹配电网的负荷，进行正常工作。

第三实施例

请参阅图4，图4为本发明较佳实施例提供的一种空调控制装置6。需要说明的是，本实施例所提供的空调控制装置6，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。

本实施例提供一种空调控制装置6，所述空调控制装置6应用于空调器1，用于防止电网波动引发空调器1断电保护，所述空调器1包括PFC控制电路4，所述空调控制装置6包括：

第一调节单元7，用于增大PFC控制电路4的直流电压积分控制器增益，以调整母线电压的响应速度。

直流电压积分控制器增益与对母线电压的响应速度成正相关，于本实施例中，增大直流电压积分控制器增益，以提高PFC控制电路4的母线电压响应速度。于本实施例中，将直流电压积分控制器增益增大，例如增大至0.2～0.3。需要说明的是，直流电压积分控制器增益不宜设置过大，以防止PFC控制电路4随母线电压响应过快，导致PFC控制电路4的电压剧烈波动触发过压保护，于本实施例中，所述直流电压积分控制器增益可以设置为0.3，但不限于此，还可以根据PFC控制电路4的特性进行设置。

可以理解地，在一种优选实施例中，第一调节单元7可以用于执行步骤S10。

第二调节单元8，用于增大输入电流的电流限制值以及过流保护限制值以增大PFC电流控制范围。

对于PFC控制电路4而言，还可以进行电流控制。于本实施例中，所述PFC控制电路4设置有电流限制值以及过流保护限制值，所述电流限制值是指限制PFC控制电路4输出的的阈值；所述过流保护限制值是指断开、停止PFC控制电路4输出的阈值。增大对输入电流设置的电流限制值，以及增大对输入电流设置的的过流保护限制值。以增大PFC控制电路4可以承受的电流波动范围。一般地，空调器1的电流限制值为25A，过流保护限制值为35A，于本实施例中，将所述电流限制值增大为35A，将所述过流保护限制值增大为40A，以增加PFC控制电路4对电流波动的承受能力。

可以理解地，在一种优选实施例中，第二调节单元8可以用于执行步骤S20。

保护单元9，用于当输入信号触发预设条件时，启动过流或过压保护。

若母线电压升高，PFC控制电路4的电压随之升高，若PFC控制电路4的电压达到电压上限值时，停止PFC控制电路4的输出，第一预设时长后恢复。

PFC控制电路4输出脉冲波形信号，当电网波动导致输入电流增大，若输入电流达到电流限制值时，停止PFC控制电路4当前周期的PWM信号输出，下一个PWM周期恢复输出，恢复输出时，输出信号的占空比与本周期的输出信号的占空比一致。

若输入断流持续增大，PFC控制电路4恢复输出后，若输入电流持续增大，当输入电流达到过流保护限制值时，停止PFC控制信号的PWM波形输出，并保持第一预设时长后恢复输出。

可以理解地，在一种优选实施例中，保护单元9可以用于执行步骤S201～步骤S202。

状态调节单元10，用于当所述PFC控制电路4停止输出信号的频率达到预设值时，控制所述空调器1降低频率运行以匹配电网负荷。

可以理解地，电网负荷的变化导致电网的波动，若电网持续产生剧烈波动，PFC控制电路4多次停止运行，可能是电网无法承载空调器1当前工作状态下产生的能耗。因此，当所述PFC控制电路4停止的次数、即PFC控制电路4触发过流或者过压保护的次数的频率达到预设值时，控制空调器1降低频率运行，以匹配当前电网的负荷能力。

可以理解地，在一种优选实施例中，状态调节单元10可以用于执行步骤S30。

综上所述，本发明提供了一种空调控制方法、装置及空调器，所述空调控制方法一方面通过调节PFC控制电路的直流电压积分控制器增益，从而调节母线电压的响应速度；避免因为响应速度慢而触发过压保护；另一方面通过增大电流限制值及过流保护值，增大空调器能够承受的电压波动范围，避免触发过流保护，此外，当空调器多次触发保护时，降低空调器的运行频率，使空调器能够匹配电网的载荷，避免电网波动对空调器的工作产生影响，提高空调器对电网波动的承受能力。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调控制方法，其特征在于，所述空调控制方法应用于空调器(1)，用于防止电网波动引发空调器(1)断电保护，所述空调器(1)包括PFC控制电路(4)，所述空调控制方法包括：

增大PFC控制电路(4)的直流电压积分控制器(2)增益，以调整母线电压的响应速度；

增大输入电流的电流限制值以及过流保护限制值以增大PFC电流控制范围。

2.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述PFC控制电路(4)设置有电压上限值，所述空调控制方法包括：

当所述PFC控制电路(4)的电压达到电压上限值时，控制PFC控制电路(4)断开输出。

3.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述空调控制方法包括：

当输入电流达到电流限制值时时，停止所述PFC控制电路(4)当前周期的脉冲信号输出，下一个周期的脉冲信号恢复输出与当前周期相同的占空比脉冲信号。

4.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述电流限制值调整为35A，所述过流保护限制值调整为40A。

5.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述空调控制方法包括：

当输入电流达到过流保护限制值时，控制所述PFC控制电路(4)停止输出信号，保持第一预设时长后恢复输出信号。

6.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述空调控制方法还包括：

当所述PFC控制电路(4)停止输出信号的频率达到预设值时，控制所述空调器(1)在当前工作频率的基础上降低频率运行以匹配电网负荷。

7.根据权利要求6所述的空调控制方法，其特征在于，所述控制所述空调器(1)在当前工作频率的基础上降低频率运行以匹配电网负荷包括：

控制所述空调器(1)在当前工作频率的基础上降低80％运行。

8.一种空调控制装置，其特征在于，所述空调控制装置(6)应用于空调器(1)，用于防止电网波动引发空调器(1)断电保护，所述空调器(1)包括PFC控制电路(4)，所述空调控制装置(6)包括：

第一调节单元(7)，用于增大PFC控制电路(4)的直流电压积分控制器(2)增益，以调整母线电压的响应速度；

第二调节单元(8)，用于增大输入电流的电流限制值以及过流保护限制值以增大PFC电流控制范围；

状态调节单元(10)，用于当所述PFC控制电路(4)停止输出信号的频率达到预设值时，控制所述空调器(1)降低频率运行以匹配电网负荷。

9.根据权利要求8所述的空调控制装置，其特征在于，所述第二调节单元(8)用于将所述电流限制值调整为35A，将所述过流保护限制值调整为40A。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器(1)包括：

存储器(3)、控制器(2)；及空调控制装置(6)，所述空调控制装置(6)安装于所述存储器(3)并包括一个或多个由所述控制器(2)执行的软件功能模块，所述空调控制装置(6)包括：

第一调节单元(7)，用于增大PFC控制电路(4)的直流电压积分控制器(2)增益，以调整母线电压的响应速度；

第二调节单元(8)，用于增大输入电流的电流限制值以及过流保护限制值以增大PFC电流控制范围；

状态调节单元(10)，用于当所述PFC控制电路(4)停止输出信号的频率达到预设值时，控制所述空调器(1)降低频率运行以匹配电网负荷。