CN110057060B - 用于空调压缩机的频率调节的控制方法及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于空调压缩机的频率调节的控制方法及冰箱，包括：获取空调器的室外机所处环境的室外环境温度，根据室外环境温度确定压缩机的排气目标温度；获取压缩机的启动事件，控制压缩机以初始频率运行；检测压缩机的排气温度，并确定排气温度的升温速度；在达到预设的压缩机的调整时间后，判断升温速度是否大于预设的第一速度阈值；若否，使压缩机的运行频率提高设定频率值，并重新返回执行检测排气温度并确定其升温速度的步骤，直至排气温度大于排气目标温度。本发明中，仅在满足排气温度的上升速度小于第一速度阈值的条件时才提升压缩机的运行频率，故较好地避免了压缩机的运行频率发生振荡。

Description

用于空调压缩机的频率调节的控制方法及空调器

技术领域

本发明涉及空调控制方法，特别是涉及一种用于空调压缩机的频率调节的控制方法及空调器。

背景技术

现有的空调中，为保证良好的制冷制热效果，在保护压机的前提下，尽可能的是提升压缩机的频率进而提升其排气温度。而压缩机除电流保护外，更多的是通过检测排气温度，进行排气保护。

目前，空调器开机时，压缩机频率会直接升到最大运行频率。压缩机直接以最大运行频率运行时，其排气温度提升很快，因此极容易触发系统内设置的排气保护程序。如设定排气保护100℃，当排气温度达到95℃时停止压缩机升频，但压缩机若直接以最大频率运行会使压缩机的排气温度在几分钟内超过105℃并触发排气保护功能，此时压缩机会执行降频功能，当排气温度降到95℃以下时会再次执行升频功能。压缩机频率会因经过一次或几次周期性震荡后稳定在某一频率(该频率不一定是最大运行频率，而是根据实际工况自行计算的频率)。压缩机频率不稳定会造成出风口温度一致性不好，用户体验差。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种用于空调压缩机的频率调节的控制方法及空调器。

特别地，本发明提供了一种用于空调压缩机的频率调节的控制方法，包括：

获取空调器的室外机所处环境的室外环境温度，根据室外环境温度确定压缩机的排气目标温度；

获取压缩机的启动事件，控制压缩机以初始频率运行；

检测压缩机的排气温度，并确定排气温度的升温速度；

在达到预设的压缩机的调整时间后，判断升温速度是否大于预设的第一速度阈值；

若否，使压缩机的运行频率提高设定频率值，并重新返回执行检测排气温度并确定其升温速度的步骤，直至排气温度大于排气目标温度。

进一步地，在升温速度大于第一速度阈值的情况下，重新返回执行检测述排气温度并确定其升温速度的步骤。

进一步地，在获取室外环境温度的步骤之后，还包括根据室外环境温度确定压缩机的最大运行频率；并且

在使压缩机的运行频率提高设定频率值的步骤前，还判断压缩机在提高设定频率值后的运行频率是否大于最大运行频率，若是，则使压缩机以最大频率运行，若否，则执行使压缩机的运行频率提高设定频率值的步骤。

进一步地，在判断升温速度是否大于预设的第一速度阈值的步骤后，若升温速度小于等于第一速度阈值，还包括根据排气温度的升温速度调整设定频率值的大小，并执行使压缩机的运行频率提高设定频率值的步骤。

进一步地，根据排气温度的升温速度调整设定频率值的大小的步骤包括：

当排气温度的升温速度高于预设的第二速度阈值时，减小设定频率值；

当排气温度的升温速度低于等于预设的第二速度阈值时，增大设定频率值。

进一步地，还包括：

在排气温度与排气目标温度的差值小于预设温差值之后，对压缩机的运行频率进行PID控制，使排气温度稳定于排气目标温度。

进一步地，设定频率值的取值范围为1HZ至6HZ之间。

进一步地，调整时间的取值范围为5秒至60秒之间。

进一步地，控制方法在空调器的制冷模式下被执行。

本发明的第二方面还提供了一种空调器，包括：

压缩机，用于压缩制冷剂；

第一温度传感器，用于检测空调器的室外机所处环境的室外环境温度；

第二温度传感器，用于检测压缩机的排气温度；

控制器，包括存储器以及处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现根据上述任一项的控制方法。

本发明中的控制方法，使压缩机阶段性的上升运行频率，并且每上升一次运行频率后，均比较压缩机的排气温度和排气目标温度的大小，以防止触发排气保护。同时，为了防止排气温度上升过快，本发明中，仅在满足排气温度的上升速度小于第一速度阈值的条件时才提升压缩机的运行频率，故防止了系统出现排气保护，使得压缩机的频率呈持续上升状态，避免了压缩机的运行频率发生振荡。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的控制方法的流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的控制方法的流程图；

图3是根据本发明一个实施例的空调器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本实施例中提供了一种用于空调压缩机110的频率调节的控制方法，用于防止空调器100在开机启动的一段时间内由于触发排气保护而使压缩机110的运行频率出现振荡。该控制方法优选为在空调器100开机后以制冷模式运行时被执行，因为空调制冷模式时，空调器100室外机所处的环境温度高，压缩机110的排气温度高，更易触发排气保护。

如图1所示，本实施例中的控制方法主要包括以下步骤：

S102：获取空调器100的室外机所处环境的室外环境温度，根据室外环境温度确定压缩机110的排气目标温度；

S104：获取压缩机110的启动事件，控制压缩机110以初始频率运行；

S106：检测压缩机110的排气温度，并确定排气温度的升温速度；

S108：在达到预设的压缩机110的调整时间后，判断升温速度是否大于预设的第一速度阈值；

S110：若否，使压缩机110的运行频率提高设定频率值，并重新返回执行检测排气温度并确定其升温速度的步骤，直至排气温度与排气目标温度的差值小于预设温差值。

即在空调开机后先测取空调器100室外机所处环境的室外环境温度值，根据室外环境温度值来确定压缩机110的排气目标温度，排气目标温度是在保证满足额定制冷量、制热量的前提下设定的参数，该参数会低于排气温度的保护值。当压缩机110的排气温度小于或等于排气目标温度时，空调器100不会产生排气保护。特别地，排气目标温度的取值可以根据室外环境温度的高低进行调整，并根据外部环境温度的变化而时时改变。当室外温度增高时，排气目标温度应降低，当室外温度降低时，排气目标温度应升高。在调整排气目标温度的值时，除了以防止空调器100产生排气保护为参照，亦可以以防止空调器100产生电流保护为参照(当室外环境温度过高时，压机的频率相应增加，导致电流增加，进而亦产生排气保护)，即排气目标温度的最终取值应使得压缩机110的实际排气温度低于或等于排气目标温度时，空调器100既不产生排气保护，又不产生电流保护。

当排气目标温度确定后，使压缩机110获得启动事件，并以初始频率进行运行。特别地，压缩机110的初始频率可以为一固定值，也可以根据室外环境温度值进行调整(具体调整方式现有技术已有公示)，同样地，对于初始频率的调整均是发生在其具体取值之前，一旦初始频率选定，在后续的算法中，其取值均不会产生变化。

当压缩机110以初始频率进行启动后，压缩机110的排气温度在一定时间内会逐渐上升，此时需实时监控排气温度的具体值以及排气温度的升温速度。特别地，排气温度的升温速度可以是瞬时速度也可以是选定时间区间内的平均速度，具体以何种升温速度为后续算法的参照标准可以以空调的监控温度的传感器的传感精确度而定，两者均可。

系统内设定了一段预设时间来判断压缩机110的排气温度是否在当前运行频率下达到了合适的上升值，即压缩机110以上述的初始频率运行一段时间(此时间称为压缩机110的调整时间，调整时间的长度选定后，在后续的算法中保持不变，具体地，调整时间的取值可以为5秒至60秒之间，例如5秒、10秒、20秒、40秒或60秒)后，本实施例中立即判断压缩机110的排气温度是否大于系统预设的第一速度阈值(第一速度阈值具体可以为0.5℃/min至2℃/min之间，例如0.5℃/min、1℃/min或2℃/min)，若压缩机110的排气温度的升温速度小于第一速度阈值，则认为在压缩机110的当前运行频率下，其排气温度的上升惯性已较低，不会再存在触发排气保护的风险。此时便可以将压缩机110的运行频率提高预设频率值(即让压缩机110的运行频率为当前频率加上预设频率)，预设频率值的取值亦可以根据室外环境温度而定。具体地，预设频率值可以在1HZ至6HZ之间，例如1HZ、2HZ、3HZ、4HZ、5HZ或6HZ。

当压缩机110的运行频率被提高预设频率值后，压缩机110的排气温度会再次上升，排气温度的升温速度也会再次提升，故需重新对压缩机110的排气温度以及排气温度的升温速度进行检测，且当压缩机110以上升后的频率运行上述的调整时间后，需再次判断排气温度的升温速度是否大于第一速度阈值，当排气温度的升温速度小于第一速度阈值时，便再次将压缩机110的运行频率提高预设频率值。即上述的控制方法中，步骤S104、S106、S108、S110进行依序循环执行。且在上述步骤循环的过程中，需实时比较压缩机110的排气温度是否大于排气目标温度，若一旦发现压缩机110的排气温度值大于排气目标温度时，则立即跳出循环，对压缩机110执行后续的控制。具体地，当压缩机110的排气温度大于排气目标温度后，可以以压缩机110当前的运行频率对压缩机110的运行频率进行PID控制，使排气温度稳定于排气目标温度。比较压缩机110的排气温度值是否大于排气目标温度的步骤可以与步骤S106同时执行。

上述控制方法中，当升温速度大于第一速度阈值时，则认为压缩机110的排气温度的升温惯性较大，此时如果再继续增加压缩机110的运行频率，会存在压缩机110的排气温度高于排气目标温度的风险，因此需再让压缩机110按当前频率继续运行一段时间，具体可以再运行上述的调整时间。即在压缩机110的排气温度的升温速度大于第一速度阈值的情况下，不增加压缩机110的运行频率，而是重新依序执行步骤S106、S108、S110。

压缩机110具有最大运行频率，当压缩机110的运行频率超过最大运行频率时，会出现电流过载的现象。故本控制方法中，还对压缩机110的运行频率进行了控制，以防止其超过压缩机110的最大运行频率。压缩机110的最大运行频率与其工作环境的温度有关，故步骤S102中，在获取了室外环境温度之后，除了根据室外环境温度确定压缩机110的排气目标温度之外，还根据室外环境温度确定压缩机110的最大运行频率。并且，在步骤S110中使压缩机110的运行频率提高设定频率值前，还包:：

判断压缩机110在提高设定频率值后的运行频率是否大于最大运行频率，若是，则跳出步骤S104、S106、S108、S110的循环，使压缩机110以最大频率运行，并对压缩机110的运行频率进行PID算法控制。若否，则继续执行步骤S110，使压缩机110的运行频率提高设定频率值，并重新执行步骤S104。

当压缩机110的频率逐渐升高后，压缩机110的排气温度将逐渐靠近排气目标温度，因此触发排气保护的可能性也越大，故为了降低触发排气保护的风险，当压缩机110的频率逐渐增大时，需逐渐调整设定频率值(即压缩机110每次增加的频率值)的大小。本控制方法中，在判断升温速度是否大于预设的第一速度阈值的步骤后，若升温速度小于等于第一速度阈值，还需根据排气温度的升温速度调整设定频率值的大小，并执行使压缩机110的运行频率提高设定频率值的步骤。即在步骤S110中，在将压缩机110的运行频率提高设定频率值前，先根据压缩机110的升温速度调整设定频率值的大小后，再使压缩机110增加调整过后的设定频率值。

具体地，根据排气温度的升温速度调整设定频率值的大小的步骤包括：当排气温度的升温速度高于预设的第二速度阈值(第二速度阈值小于第一速度阈值)时，减小设定频率值，当排气温度的升温速度低于等于预设的第二速度阈值时，增大设定频率值。换句话说，在排气温度的升温速度小于第一温度阈值的情况下，若发现排气温度的升温速度过高，则减小设定频率值，若发现排气温度的升温速度过低，则增大设定频率值。

如图2所示，本发明中的控制方法的具体运行步骤如下：

S201：空调器100开机并使压缩机110以初始频率运行。

S202：获取空调器100的室外机所处环境的室外环境温度。

S203：根据室外环境温度确定压缩机110的最大运行频率、排气目标温度以及设定频率。

S204：使压缩机110运行调整时间。

S205：检测压缩机110的排气温度以及排气温度的升温速度。

S206：判断压缩机110的排气温度是否高于排气目标温度，若是，运行步骤S213；若否，运行步骤S207。

S207：判断排气温度的升温速度是否大于第一速度阈值，若是，运行步骤S204；若否，运行步骤S208。

S208：判断排气温度的升温速度是否大于第二速度阈值，若是，运行步骤S209；若否，运行步骤S210。

S209：减小设定频率。

S210：增大设定频率。

S211：使压缩机110的运行频率为当前频率加上设定频率。

S212：判断压缩机110的频率是否大于最大运行频率，若是，运行步骤S213；若否，运行步骤S204。

S213：对压缩机110进行PID算法控制。

本发明的第二方面还提供了一种空调器100，空调器100包括压缩机110、第一温度传感器120、第二温度传感器130以及控制器140。压缩机110用于压缩制冷剂。第一温度传感器120用于检测空调器100的室外机所处环境的室外环境温度。第二温度传感器130用于检测压缩机110的排气温度。控制器140包括存储器141以及处理器142。存储器141存储有计算机程序，计算机程序被处理器142执行时实现上述任一实施例中的控制方法。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种用于空调压缩机的频率调节的控制方法，包括：

获取所述空调器的室外机所处环境的室外环境温度，根据所述室外环境温度确定压缩机的排气目标温度；

获取所述压缩机的启动事件，控制所述压缩机以初始频率运行；

检测所述压缩机的排气温度，并确定所述排气温度的升温速度；

在达到预设的所述压缩机的调整时间后，判断所述升温速度是否大于预设的第一速度阈值；

若否，使所述压缩机的运行频率提高设定频率值，并重新返回执行检测所述排气温度并确定其升温速度的步骤，直至所述排气温度大于所述排气目标温度；

在所述升温速度大于所述第一速度阈值的情况下，不增加所述压缩机的运行频率，重新返回执行检测述排气温度并确定其升温速度的步骤。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其中

在获取所述室外环境温度的步骤之后，还包括根据所述室外环境温度确定所述压缩机的最大运行频率；并且

在使所述压缩机的运行频率提高设定频率值的步骤前，还判断所述压缩机在提高所述设定频率值后的运行频率是否大于所述最大运行频率，若是，则使所述压缩机以所述最大频率运行，若否，则执行使所述压缩机的运行频率提高设定频率值的步骤。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其中

在判断所述升温速度是否大于预设的第一速度阈值的步骤后，若所述升温速度小于等于所述第一速度阈值，还包括根据所述排气温度的升温速度调整所述设定频率值的大小，并执行使所述压缩机的运行频率提高所述设定频率值的步骤。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其中，根据所述排气温度的升温速度调整所述设定频率值的大小的步骤包括：

当所述排气温度的升温速度高于预设的第二速度阈值时，减小所述设定频率值；

当所述排气温度的升温速度低于等于预设的第二速度阈值时，增大所述设定频率值。

5.根据权利要求1所述的控制方法，还包括：

在所述排气温度与所述排气目标温度的差值小于预设温差值之后，对所述压缩机的运行频率进行PID控制，使所述排气温度稳定于所述排气目标温度。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其中

所述设定频率值的取值范围为1HZ至6HZ之间。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其中

所述调整时间的取值范围为5秒至60秒之间。

8.根据权利要求1所述的控制方法，其中

所述控制方法在所述空调器的制冷模式下被执行。

9.一种空调器，包括：

压缩机，用于压缩制冷剂；

第一温度传感器，用于检测所述空调器的室外机所处环境的室外环境温度；

第二温度传感器，用于检测所述压缩机的排气温度；

控制器，包括存储器以及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现根据权利要求1至8中任一项所述的控制方法。

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