CN109579240B - 一种空调器压缩机预热控制方法及空调器 - Google Patents

一种空调器压缩机预热控制方法及空调器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种空调器压缩机预热控制方法及空调器，该控制方法包括如下步骤：S1:控制室外机上电；S2:采集室外环境温度To并与预设室外温度Tp比较，得到ΔE=To‑Tp；S3:当ΔE≤0时采集室内环境温度Ti;S4:当Ti位于至少一个预设温度区间中任一个或位于第一温度范围内时，以对应预热量对压缩机预热；其中设定多个温度界值将室内温度划分为小于等于最小温度界值的第一温度范围、大于最小温度界值且小于等于最大温度界值的第二温度范围、和大于最大温度界值的第三温度范围；第二温度范围包括连续的至少一个预设温度区间，各预设温度区间中每个和第一温度范围均对应一种预热量。实现降低能耗，并提升用户体验。

Description

一种空调器压缩机预热控制方法及空调器
技术领域
本发明属于中央空调技术领域，具体涉及一种空调器压缩机预热控制方法及空调器。
背景技术
近年来各地对空调器的需求不断扩大，尤其是北方地方在冬天低温条件下使用空调器制热。空调器在室外低温条件下时，压缩机内部油池的润滑油粘度大，导致需要极大的转动力矩才能使压缩机开机运转，为避免较大转动力矩造成对压缩机的损害，在开机前需要对压缩机进行预热，以保证压缩机启动后润滑油满足可靠性要求。为实现压缩机预热，在压缩机缸体外壁上外置电加热带，通过控制电加热带的功率，使得电加热带产热并通过缸体传导至压缩机油，这种加热方式导热系数低、热损大、耗能高、导致加热效率低、预热周期长，降低用户体验。为解决上述问题，申请号为201710639175.0、名称为“一种空调器及其控制方法”公开了通过采集油池实际温度并使其与预设开机温度比较驱动压缩机线圈产生热量而对油池加热，但是这种加热方式在室外机待电（例如待机或启动）下，只要满足上述温度判断就会对压缩机预热，导致在用户没有开机需求时压缩机也会一直预热，造成电能浪费。
发明内容
本发明提供一种空调器压缩机预热控制方法及空调器，用于解决现有技术中室外机压缩机预热耗能大的问题，实现降低能耗，并提升用户体验。
为了解决上述技术问题，本发明提出如下技术方案予以解决：
一种空调器压缩机预热控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:控制所述空调器的室外机上电；S2:采集室外环境温度To，并与预设室外温度Tp比较，得到温度差ΔE=To-Tp；S3:当ΔE≤0时，采集室内环境温度Ti，当ΔE>0时，返回S2;S4:当Ti>最大值时，返回S2；当Ti位于至少一个预设温度区间中任一个或位于第一温度范围内时，以对应的预热量对所述压缩机预热；其中，设定多个温度界值将室内温度划分为小于等于最小温度界值的第一温度范围、大于最小温度界值且小于等于最大温度界值的第二温度范围、和大于最大温度界值的第三温度范围；所述第二温度范围包括连续的至少一个预设温度区间，各预设温度区间中每个和第一温度范围均对应一种预热量。。
进一步地，所述多个温度界值通过统计室内用户开机制热概率获得。
进一步地，对所述压缩机预热的步骤包括：根据对应的预热量生成不同的控制时序信号，并且根据所述不同的控制时序信号驱动所述压缩机的线圈对压缩机预热。
进一步地，所述线圈包括定子线圈，根据所述不同的控制时序信号驱动所述定子线圈对所述压缩机预热包括：根据所述不同的控制时序信号输出偏置电压，并根据所述偏置电压驱动所述定子线圈产生直流电，进而驱动所述定子线圈发热。
进一步地，所述压缩机包括定子硅钢和转子硅钢，且所述线圈包括定子线圈，根据所述不同的控制时序信号驱动所述定子线圈对所述压缩机预热包括：根据所述不同的控制时序信号输出脉冲宽度调制PWM脉冲变换的电压；根据所述PWM脉冲变换的电压驱动所述定子线圈产生周期性变化的交流电场；所述周期性变化的交流电场驱动所述定子硅钢和转子硅钢发热。
一种利用如上所述的空调器压缩机预热控制方法进行预热的空调器，所述空调器包括主控板和压缩机，还包括：室外温度获取模块，用于采集室外环境温度To;室内温度获取模块，用于采集室内环境温度Ti；温度计算模块，用于计算室外环境温度To与预设室外温度Tp的差值ΔE=To-Tp；判断模块，用于判断Ti位于至少一个预设温度区间中一一个或是否位于第一温度范围中；所述主控板，控制生成对应的预热量对所述压缩机预热；其中，设定多个温度界值将室内温度划分为小于等于最小温度界值的第一温度范围、大于最小温度界值且小于等于最大温度界值的第二温度范围、和大于最大温度界值的第三温度范围；所述第二温度范围包括连续的至少一个预设温度区间，各预设温度区间中每个和第一温度范围均对应一种预热量。
进一步地，所述空调器还包括功率模块，所述功率模块与所述主控板和所述压缩机的线圈均连接；所述主控板控制生成对应的预热量并根据所述预热量生成不同的控制时序信号；所述功率模块用于根据所述不同的控制时序信号驱动所述压缩机的线圈发热。
进一步地，所述线圈包括定子线圈；所述功率模块，用于根据所述不同的控制时序信号输出偏置电压，并且根据所述偏置电压驱动所述定子线圈产生直流电，进而驱动所述定子线圈发热。
进一步地，所述线圈包括定子线圈，所述压缩机包括定子硅钢和转子硅钢；所述功率模块，用于根据所述不同的控制时序信号输出脉冲宽度调制PWM脉冲变换的电压，并根据所述PWM脉冲变换的电压驱动所述定子线圈产生周期性变化的交流电场，且所述交流电场驱动所述定子硅钢和转子硅钢发热。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：使用室外环境温度和预设室外温度之间的差值连同室内环境温度一起用于判断是否进行压缩机预热，避免压缩机仅依靠室外环境温度进行预热而导致电能浪费，且根据室内环境温度进行预热，满足用户需求，提升用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
图1为本发明的空调器压缩机预热控制方法的实施例的流程图；
图2为本发明的空调器的实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了避免仅通过室外环境温度与预设室外温度的比较对压缩机预热，本实施例涉及一种空调器压缩机预热控制方法，包括如下步骤：S1:控制空调器的室外机上电；S2:采集室外环境温度To，并与预设室外温度Tp比较，得到温度差ΔE=To-Tp；S3:当ΔE≤0时，采集室内环境温度Ti；当ΔE>0时，返回S2;S4:当Ti>最大值时，返回S2；当Ti位于至少一个预设温度区间中任一个或位于第一温度范围内时，以对应的预热量对所述压缩机预热；其中，设定多个温度界值将室内温度划分为小于等于最小温度界值的第一温度范围、大于最小温度界值且小于等于最大温度界值的第二温度范围、和大于最大温度界值的第三温度范围；所述第二温度范围包括连续的至少一个预设温度区间，各预设温度区间中每个和第一温度范围均对应一种预热量。
本实施例压缩机20预热原理采用对压缩机20的三相U、V、W上进行PWM脉冲变换，使得在压缩机20的定子线圈211上产生偏置电压，定子线圈211因偏置电压产生的直流偏置电流而发热，同时在定子线圈211上也产生非对称的交流脉冲波电压，使定子线圈211产生交流磁场，因而定子硅钢和转子硅钢因电磁感应而发热，具体预热原理采用申请号为201710639175.0、名称为“一种空调器及其控制方法”中公开的六脉波算法，在此不做赘述。
常规的室外机压缩机20预热进入条件是通过检测例如安装在室外机冷凝器上的环境感温探头采集的环境温度或者检测安装在压缩机排气管上的压缩机排气温控器采集的压缩机排气温度，只要环境温度低于例如35℃或压缩机排气温度低于40℃，就开启压缩机20预热，这样，往往会造成用户在没有开机需求（例如用户室内有暖气供热或没有制热需求等）的时候压缩机20也会一直预热，造成电能浪费。因此，本实施例引入室内环境温度，并预设室内温度区间，结合室外环境温度形成压缩机预热进入条件。
具体地，在本实施例中，在室外机上电（待机或上电）时，采集室外环境温度To，与预设室外温度Tp比较并计算温度差ΔE=To-Tp，当ΔE>0时，表示压缩机不具备预热进入条件，压缩机不进行预热；当ΔE≤0时，表示压缩机具备预热进入条件，但是需不需要对压缩机预热取决于室内环境温度Ti。在本实施例中，通过统计用户开机制热概率来确定室内温度的温度界值，在室内温度低时，用户开机制热的概率大，反之，室内温度高时，用户开机制热的概率小。为了便于说明，以将室内温度划分为三个温度范围为例进行说明，假设预设室内温度T1和T2将室内温度分为三个温度范围：（-∞，T1],（T1,T2]和（T2，+∞）。在ΔE≤0且Ti∈（-∞，T1]时，室内温度低，用户开机制热概率高，空调器的主控板10控制生成第一控制时序信号，功率模块30对压缩机20的三相U、V、W分别输出不同的PWM脉冲，使得在定子线圈211上叠加第一偏置电压和第一交流脉冲电压，从而使定子线圈211及定子硅钢和转子硅钢发热，产生第一预热量，实现对压缩机20机油预热；在ΔE≤0且Ti∈（T1,T2]时，室内温度中等，用户开机制热概率低，空调器的主控板10控制生成第二控制时序信号，功率模块30对压缩机20的三相U、V、W分别输出不同的PWM脉冲，使得在定子线圈211上叠加第二偏置电压和第二交流脉冲电压，从而使压缩机20定子线圈211及定子硅钢和转子硅钢发热，产生第二预热量，实现对压缩机20机油预热；在ΔE≤0且Ti∈（T2，+∞）时，室内温度较高，用户不会开机制热，此时不对压缩机20进行预热。由于第一控制时序信号与第二控制时序信号不同，因此在第一控制时序信号下驱动产生的压缩机20三相的PWM脉冲与在第二控制时序信号下驱动产生的压缩机20三相的PWM脉冲不同，也就是说，作用在定子线圈211上的偏置电压的幅值和时间不同以及交变电压的幅值和时间不同，导致产生不同的预热量。本实施例中功率模块30的结构参见申请号为201710639175.0、名称为“一种空调器及其控制方法”中公开的功率模块，在此不做赘述。类似地，还可以将将室内温度分为四个或四个以上的温度范围，以分为四个温度范围为例说明，即：（-∞，T1],（T1,T3]，（T3,T2]和（T2，+∞）,其中T1<T3<T2。
本实施例还涉及一种空调器，还包括室外温度获取模块40，用于采集室外环境温度To;室内温度获取模块50，用于采集室内环境温度Ti；温度计算模块60，用于计算室外环境温度To与预设室外温度Tp的差值ΔE=To-Tp；判断模块70，用于判断Ti是否位于至少一个预设温度区间中一个或是否位于第一温度范围中；主控板10根据Ti所处的预设温度区间生成不同的控制时序信号，功率模块30根据不同的控制时序信号驱动压缩机20线圈21对压缩机20预热，这种预热包括两种：一种是控制时序信号通过功率模块30在定子线圈211上产生偏置电压，使得定子线圈211产生直流电，进而定子线圈211发热，另一种是控制时序信号通过功率模块30在定子线圈211上施加PWM脉冲从而产生交流电场，进而定子硅钢和转子硅钢因电磁感应而发热。
本实施例提供的空调器压缩机预热控制方法及空调器，使用室外环境温度To和预设室外温度Tp之间的差值ΔE连同室内环境温度Ti一起用于判断是否进行压缩机20预热，避免压缩机20仅依靠室外环境温度To进行预热而导致电能浪费，且根据室内环境温度Ti进行预热，满足用户需求，提升用户体验。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种空调器压缩机预热控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1:控制所述空调器的室外机上电；
S2:采集室外环境温度To，并与预设室外温度Tp比较，得到温度差ΔE=To-Tp；
S3:当ΔE≤0时，采集室内环境温度Ti，当ΔE>0时，返回S2;
S4:当Ti>最大值时，返回S2；当Ti位于至少一个预设温度区间中任一个或位于第一温度范围内时，以对应的预热量对所述压缩机预热；
其中，设定多个温度界值将室内温度划分为小于等于最小温度界值的第一温度范围、大于最小温度界值且小于等于最大温度界值的第二温度范围、和大于最大温度界值的第三温度范围；所述第二温度范围包括连续的至少一个预设温度区间，各预设温度区间中每个和第一温度范围均对应一种预热量。
2.根据权利要求1所述的空调器压缩机预热控制方法，其特征在于，所述多个温度界值通过统计室内用户开机制热概率获得。
3.根据权利要求1或2所述的空调器压缩机预热控制方法，其特征在于，对所述压缩机预热的步骤包括：根据对应的预热量生成不同的控制时序信号，并且根据所述不同的控制时序信号驱动所述压缩机的线圈对压缩机预热。
4.根据权利要求3所述的空调器压缩机预热控制方法，其特征在于，所述线圈包括定子线圈，根据所述不同的控制时序信号驱动所述定子线圈对所述压缩机预热包括：
根据所述不同的控制时序信号输出偏置电压，并根据所述偏置电压驱动所述定子线圈产生直流电，进而驱动所述定子线圈发热。
5.根据权利要求3所述的空调器压缩机预热控制方法，其特征在于，所述压缩机包括定子硅钢和转子硅钢，且所述线圈包括定子线圈，根据所述不同的控制时序信号驱动所述定子线圈对所述压缩机预热包括：
根据所述不同的控制时序信号输出脉冲宽度调制PWM脉冲变换的电压；
根据所述PWM脉冲变换的电压驱动所述定子线圈产生周期性变化的交流电场；
所述周期性变化的交流电场驱动所述定子硅钢和转子硅钢发热。
6.一种利用如上权利要求1-5中任一项所述的空调器压缩机预热控制方法进行预热的空调器，所述空调器包括主控板和压缩机，其特征在于，还包括：
室外温度获取模块，用于采集室外环境温度To;
室内温度获取模块，用于采集室内环境温度Ti；
温度计算模块，用于计算室外环境温度To与预设室外温度Tp的差值ΔE=To-Tp；
判断模块，用于判断Ti是否位于至少一个预设温度区间中一个或是否位于第一温度范围中；
所述主控板，控制生成对应的预热量对所述压缩机预热；
其中，设定多个温度界值将室内温度划分为小于等于最小温度界值的第一温度范围、大于最小温度界值且小于等于最大温度界值的第二温度范围、和大于最大温度界值的第三温度范围；所述第二温度范围包括连续的至少一个预设温度区间，各预设温度区间中每个和第一温度范围均对应一种预热量。
7.根据权利要求6所述的空调器，其特征在于，还包括功率模块，所述功率模块与所述主控板和所述压缩机的线圈均连接；所述主控板控制生成对应的预热量并根据所述预热量生成不同的控制时序信号；所述功率模块用于根据所述不同的控制时序信号驱动所述压缩机的线圈发热。
8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述线圈包括定子线圈；所述功率模块，用于根据所述不同的控制时序信号输出偏置电压，并且根据所述偏置电压驱动所述定子线圈产生直流电，进而驱动所述定子线圈发热。
9.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述线圈包括定子线圈，所述压缩机包括定子硅钢和转子硅钢；所述功率模块，用于根据所述不同的控制时序信号输出脉冲宽度调制PWM脉冲变换的电压，并根据所述PWM脉冲变换的电压驱动所述定子线圈产生周期性变化的交流电场，且所述交流电场驱动所述定子硅钢和转子硅钢发热。
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