CN110595007A - 一种变频空调频率控制方法、装置及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变频空调频率控制方法、装置及空调器，涉及空调器技术领域，包括确定空调以制热模式运行，进入强制频率控制阶段，控制压缩机以当前允许的最大频率运行；获取所述压缩机启动时的第一室内环境温度；在所述压缩机和室内风机共同运行第一预设时间后，获取第二室内环境温度；根据所述第一室内环境温度和所述第二室内环境温度判断是否满足退出所述强制频率控制阶段的条件；若是则退出所述强制频率控制阶段，控制所述压缩机以室内环境温度与设定温度的差值所确定的频率运行。本发明可解决由于温度场分布不均的问题导致的空调运行异常，自动实现准确的室内环境温度检测，保证系统温度控制的准确性和可靠性，提高用户体验。

Description

一种变频空调频率控制方法、装置及空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，具体而言，涉及一种变频空调频率控制方法、装置及空调器。

背景技术

随着我国经济文化的迅猛发展，人民生活水平也相应大幅提高。为满足生活需求，空调的使用也得到了越来越广泛的普及。随着消费观念的进步，温度上的舒适度已不再是人们对空调的唯一要求，健康、节能、环保等方面逐渐成为人们关注的重点。变频空调由于其高效节能、温差小、噪音低、舒适度高等特点，逐渐占据空调市场的重要地位。

当变频空调在制热运行时，由于热空气的物理特性和空调安装位置的影响，可能导致室内环境温度传感器所处位置的温度场分布不均。这将使得空调所检测到的室内环境温度一直高于实际的环境温度，从而引起空调运行异常，影响系统运行的可靠性，也影响用户的使用体验。

发明内容

本发明解决的是现有技术中空调检测室内环境温度存在误差引起温度控制偏差的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种变频空调频率控制方法，其包括如下步骤：

确定空调以制热模式运行，进入强制频率控制阶段，控制压缩机以当前允许的最大频率运行；

获取所述压缩机启动时的第一室内环境温度；

在所述压缩机和室内风机共同运行第一预设时间后，获取第二室内环境温度；

根据所述第一室内环境温度和所述第二室内环境温度判断是否满足退出所述强制频率控制阶段的条件；

若满足退出所述强制频率控制阶段的条件，则退出所述强制频率控制阶段，控制所述压缩机以室内环境温度与设定温度的差值所确定的频率运行。

本发明在制热模式下首先强制设置室内环境温度与设定温度的差值以控制压缩机在当前允许的最高频率运行，同时检测压缩机启动时的室内环境温度。待压缩机和室内风机运行一段时间后，再次检测室内环境温度，并结合启动时的环境温度判断是否退出强制频率控制，根据实际室内环境温度与设定温度的温差来进行频率控制。这样可避免环境温度分布不均对室内环境温度检测带来的误差，解决由于温度场分布不均的问题导致的空调运行异常，自动实现准确的室内环境温度检测，保证系统温度控制的准确性和可靠性，提高用户体验。

进一步地，所述退出强制频率控制条件包括：当所述第二室内环境温度大于所述第一室内环境温度时，所述压缩机维持所述最大频率运行超过第二预设时间。

本发明在压缩机运行一段时间后再次检测室内环境温度，可保证对温度检测的准确性。并当检测到有效室内环境温度升高后再退出对压缩机运行频率的强制控制，可准确进行温度控制，也可有效节省能耗。

进一步地，所述退出强制频率控制条件包括：当所述第二室内环境温度小于或等于所述第一室内环境温度时，所述第一室内环境温度与所述第二室内环境温度的差值大于预设温差且持续第三预设时间。

本发明根据室内环境温度的变化情况判断温度控制已较为稳定，此时可退出强制频率控制，由实际温差来确定运行频率，保证系统运行的可靠性。

进一步地，所述进入强制频率控制阶段，控制压缩机以当前允许的最大频率运行包括：进入所述强制频率控制阶段，强制设置所述室内环境温度与所述设定温度的差值为预设差值，获取室外环境温度，根据所述室外环境温度确定所述最大运行频率，并控制所述压缩机以所述最大运行频率运行。

本发明在启动时强制进行频率控制，并获取室外环境温度，使压缩机以当前允许的最大频率运行，室内风机随后启动以加速空气流动，避免因温度场分布不均导致的室内环境温度检测误差，有效提高系统对温度检测和温度控制的准确性。

进一步地，所述根据所述室外环境温度确定所述最大运行频率包括：读取预先设定的所述室外环境温度的对应频率为当前允许的所述最大运行频率。

本发明在空调上电后，从EEPROM中读取预设的各种设置参数，并将室外环境温度对应的频率作为最大运行频率，可保证快速使室温接近设定温度，提高系统制热效果。

进一步地，所述在所述压缩机和室内风机共同运行第一预设时间后，获取第二室内环境温度的步骤之后，还包括如下步骤：获取室内盘管温度，并根据所述室内盘管温度控制所述室内风机的运行状态。

本发明还可结合对室内风机的转速控制，提高室内空气流动效率，使温度场分布更为均衡，避免室内环境温度检测的误差，且可有效提高系统制热效率。

进一步地，所述控制所述压缩机以室内环境温度与设定温度的差值所确定的频率运行包括：获取实际室内环境温度，根据所述实际室内环境温度与所述设定温度的差值确定所述压缩机的频率，控制所述压缩机以所述频率运行，其中，所述实际室内环境温度与所述设定温度的差值与所述频率为正相关关系。

本发明在退出强制频率控制后，根据实际室内环境温度与设定温度的差值进行压缩机运行频率控制，在温差较大时以较高的转速运行，提高制热效率，在较小温差时以较低转速运行，有效节省能耗。

本发明的另一目的在于提供一种变频空调频率控制装置，以避免因检测室内环境温度的误差引起的温度控制偏差。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种变频空调频率控制装置，其包括：

强制控制单元，用于确定空调以制热模式运行，进入强制频率控制阶段，控制压缩机以当前允许的最大频率运行；

获取单元，用于获取所述压缩机启动时的第一室内环境温度；还用于在所述压缩机和室内风机共同运行第一预设时间后，获取第二室内环境温度；

处理单元，用于根据所述第一室内环境温度和所述第二室内环境温度判断是否满足退出所述强制频率控制阶段的条件；

控制单元，用于当满足所述退出强制频率控制阶段的条件时，退出所述强制频率控制阶段，控制所述压缩机以室内环境温度与设定温度的差值所确定的频率运行。

本发明在启动时进行压缩机运行频率强制控制，避免环境温度场分布不均引入的室内环境温度检测误差，保证系统温度控制的准确性和可靠性。在系统运行一段时间后再根据环境条件判定是否退出强制频率控制，自动实现准确的室内环境温度控制，有效提高系统运行的稳定性。

本发明的第三目的在于提供一种空调器，其可避免由于室内环境温度检测误差导致的空调运行异常，改善系统控制品质，提高用户体验。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种空调器，其包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上所述的变频空调频率控制方法。

所述空调器与上述变频空调频率控制装置相对于现有技术所具有的有益效果相同，在此不再赘述。

本发明的第四目的在于提供一种计算机可读存储介质，以实现上述变频空调频率控制方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上所述的变频空调频率控制方法。

附图说明

图1为本发明实施例的变频空调频率控制方法的原理示意图；

图2为本发明实施例的变频空调频率控制装置的结构示意图；

图3为本发明实施例的空调器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

变频空调器是通过改变压缩机的运行频率(转速)来调节室内温度以达到节能和舒适效果的。因此压缩机的频率控制是变频空调器的核心技术之一，控制方法的优劣决定了变频空调器的可靠性、舒适性以及节能效果。

目前，变频空调器的频率控制方法较多的采样频率模糊控制法，可以解决以往分档控制法的频率波动比较大的问题，但也存在一定缺陷。模糊控制依靠控制单元对各种温度的检测来反馈系统情况，但温度反映系统情况有一个滞后性。而且变频空调制热运行时，由于热空气上升的特性和空调安装环境的影响，会使的热空气堆积在局部空间，导致室内环境温度传感器检测到的温度可能比实际的环境温度高，影响空调的正常频率控制。

本发明提出一种变频空调频率控制方法和装置，可有效避免室内环境温度检测的误差，保证可靠的温度调节，提高系统频率控制的品质。

图1所示为本发明实施例的变频空调频率控制方法的原理示意图，包括步骤S11～S15。

在步骤S11中，确定空调以制热模式运行，进入强制频率控制阶段，控制压缩机以当前允许的最大频率运行。由于空调一般安装在家中靠近某一侧面墙壁处，考虑热空气上升、冷空气下沉的特性，热空气容易堆积在空调器附近的局部空间。因此空调上设置的室内环境温度传感器检测到的温度，可能比实际的室内环境温度要高，影响空调正常的频率控制。由于实际使用中，空调器运行在制热模式时比较容易出现这个问题，因此在本发明实施例中，先确定空调器是运行在制热模式。当确定空调器运行在制热模式下，进入压缩机运行频率强制控制，使压缩机以当前允许的最大频率运行。

在本发明实施例中，所述进入压缩机运行频率强制控制阶段，使压缩机以当前允许的最大频率运行包括：强制设置所述室内环境温度与所述设定温度的差值为预设差值，获取室外环境温度，并根据所述室外环境温度确定所述最大运行频率。此时先不检测实际的室内环境温度，避免引入较大误差，直接强制设置室内环境温度与设定温度的差值ΔT为预设差值，所述预设差值的取值范围为大于或等于3℃，优选为3℃。并通过空调器上设置的温度传感器获取室外环境温度，根据所述室外环境温度来确定当前压缩机可运行的最大频率。变频压缩机的最大允许频率计算，除了室内环境温度和设定温度的温差以外，还和室外环境温度有关。在制热模式下，一般是室外环境温度越低，允许的最大运行频率就越高。不同室外环境温度对应的运行频率范围根据机型的不同会有所区别。

在本发明实施例中，在步骤S11之前，还包括步骤S10(图中未示出)。在步骤S10中，空调器上电后，从EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，电可擦可编程只读存储器)中读取空调器出厂时预先写入的各种温度、温差、时间阀值以及变化阈值等系统参数。在步骤S11采样室外环境温度后，会根据温度范围调取EEPROM中预先设定的对应频率为当前允许的最大运行频率。

当确定了当前允许的最大频率后，控制压缩机按照该最大频率运行。此时可保证系统运行效率较高，能更快速地使室温达到用户设定的温度。

在步骤S12中，获取所述压缩机启动时的第一室内环境温度。在本发明实施例中，在主控判断压缩机目标频率等于0时，实时检测室内环境温度并记录，则压缩机启动时的第一室内环境温度T1等同于压缩机启动瞬间的室内环境温度。

在步骤S13中，在所述压缩机和室内风机共同运行第一预设时间后，获取第二室内环境温度。在本发明实施例中，当强制控制压缩机以允许的最大频率运行后，控制室内风机也启动。室内风机开启后，室内空气加速流通，可有效改善室内温度场分布不均的情况，使得室内环境温度传感器能采样到准确的环境温度，以便进行后续的温度控制。在压缩机和室内风机均启动后，记录其共同运行时间。在压缩机和室内风机共同运行第一预设时间t1后，通过室内环境温度传感器获取第二室内环境温度T2。其中，所述第一预设时间t1的取值范围为0～10分钟，优选为1～2分钟。在本发明实施例中，所述第一预设时间不宜取的太短，否则室内空气流动性还不够强，温度场分布不均的情况还未改善；所述第一预设时间也不宜取的太长，否则长时间强制控制在最高频率运行，系统能耗会增大，也会影响温度控制的准确度。

在步骤S14中，根据所述第一室内环境温度和所述第二室内环境温度判断是否满足退出强制频率控制阶段的条件，所述退出强制频率控制阶段的条件包括：当所述第二室内环境温度T2大于所述第一室内环境温度T1时，所述压缩机维持所述最大频率运行超过第二预设时间t2。其中，所述第二预设时间t2的取值范围为0～10分钟，优选5分钟。在本发明实施例中，压缩机维持最大频率运行5分钟后，室内风机已经启动，加速室内空气流通，有效改善了室内环境温度场分布不均的情况，室内环境温度升高表示制热运行已经有效果，且室内环境温度传感器能采样到准确的室内环境温度。此时满足退出强制频率控制条件，可退出对压缩机的强制频率控制，根据实际环境条件进行压缩机运行频率控制，以便能准确进行温度控制，也可节省能耗。

在本发明实施例中，所述退出强制频率控制阶段的条件还包括：当所述第二室内环境温度T2小于或等于所述第一室内环境温度T1时，所述第一室内环境温度T1与所述第二室内环境温度T2的差值大于预设温差Ts且持续第三预设时间t3。其中，所述预设温差Ts的取值范围为0～10℃，优选为2℃；所述第三预设时间t3的取值范围为0～100秒，优选为10秒。考虑压缩机启动前室内环境温度的采样值偏高，强制控制压缩机最高频率运行和启动室内风机后，室内空气会加速流通，此时再次检测到的室内环境温度有所降低，温差为2℃并持续10秒，则判断为室内环境温度传感器能采样到准确的室内环境温度。此时满足退出强制频率控制条件，可退出对压缩机的强制频率控制。

在步骤S15中，若满足所述退出强制频率控制阶段的条件，则退出强制频率控制阶段，控制所述压缩机以室内环境温度与设定温度的差值所确定的频率运行。当满足退出强制频率控制条件时，则退出对压缩机的强制频率控制。即取消对室内环境温度与设定温度的差值ΔT的强制设置，根据实际采样的室内环境温度与设定温度计算差值ΔT。在本发明实施例中，在退出强制频率控制后，根据实际采样计算得到的差值ΔT来确定压缩机的运行频率，其中，所述室内环境温度与所述设定温度的差值ΔT与所述频率为正相关关系。

例如，压缩机运行频率的计算公式可为：

其中，FCH表示最高运行频率，FL表示最低运行频率，均可从EPROM中读取。压缩机的运行频率根据实际室内环境温度与设定温度的差值来机械能设定，可准确的进行频率控制，从而实现精准的温度控制，保证系统运行的可靠性。在房间温度达到设定温度后，压缩机将以较低频率运行，可有效降低系统能耗。

在本发明实施例中，在步骤S13之后，还可包括步骤S16(图中未示出)，在步骤S16中，获取室内盘管温度，并根据所述室内盘管温度控制所述室内风机的运行状态。通过空调器设置的传感器获取室内盘管温度Tp，并根据室内盘管温度Tp的大小来控制室内风机的运行状态。室内风机启动运行后，室内空气加速流通，改善温度场分布不均的情况，使得室内环境温度传感器就能采样到实际的室内环境温度。但是考虑制热运行，单独启动室内风机运行会吹冷风，影响用户体验，因此在压缩机启动并进行强制频率控制后，室内风机才启动。但室内风机启动时间不宜过晚，避免制热运行后空调器局部空间产生热空气堆积，使温度场分布不均，影响正常的频率控制。

在本发明实施例中，若室内盘管温度Tp小于第一内盘阀值，则控制室内风机按停机处理，防止吹冷风，影响用户体验；若室内盘管温度Tp小于第二内盘阀值，则控制室内风机按微弱风运行；若室内盘管温度Tp小于第三内盘阀值，则控制室内风机按低风运行；若室内盘管温度Tp大于或等于第三内盘阀值后，则控制室内风机按用户遥控设定的风速运行。其中，第一内盘阀值<第二内盘阀值<第三内盘阀值，其数值可根据经验设置，或由实验数据得出。

本发明在制热模式下首先强制设置室内环境温度与设定温度的差值以控制压缩机在当前允许的最高频率运行，同时检测压缩机启动时的室内环境温度。待压缩机和室内风机运行一段时间后，再次检测室内环境温度，并结合启动时的环境温度判断是否退出强制频率控制，根据实际室内环境温度与设定温度的温差来进行频率控制。这样可避免环境温度分布不均对室内环境温度检测带来的误差，解决由于温度场分布不均的问题导致的空调运行异常，自动实现准确的室内环境温度检测，保证系统温度控制的准确性和可靠性，提高用户体验。

图2所示为本发明实施例的变频空调频率控制装置200的结构示意图，包括强制控制单元201、获取单元202、处理单元203以及控制单元204，其中：

强制控制单元201用于确定空调以制热模式运行，进入强制频率控制阶段，控制压缩机以当前允许的最大频率运行。

获取单元202用于获取所述压缩机启动时的第一室内环境温度；还用于在所述压缩机和室内风机共同运行第一预设时间后，获取第二室内环境温度。

处理单元203用于根据所述第一室内环境温度和所述第二室内环境温度判断是否满足退出所述强制频率控制阶段的条件。

控制单元204用于当满足所述退出强制频率控制阶段的条件时，退出所述强制频率控制阶段，控制所述压缩机以室内环境温度与设定温度的差值所确定的频率运行。

本发明实施例还提供一种变频空调频率控制装置，包括存储器和处理器，其中：

存储器用于存储计算机程序。在本发明实施例中，存储器可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；RAM)和/或高速缓存存储器。

处理器用于当执行所述计算机程序时，实现如上所述的变频空调频率控制方法。

本发明在启动时进行压缩机运行频率强制控制，避免环境温度场分布不均引入的室内环境温度检测误差，保证系统温度控制的准确性和可靠性。在系统运行一段时间后再根据环境条件判定是否退出强制频率控制，自动实现准确的室内环境温度控制，有效提高系统运行的稳定性。

本发明实施例还提供一种空调器，其包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上所述的变频空调频率控制方法。图3所示为本发明实施例的空调器300的结构示意图，在本发明实施例中，所述空调器300具有如上所述的变频空调频率控制装置200，还设置有用于检测室内环境温度、室外环境温度、室内盘管温度等的多个温度传感器301，例如感温包。所述空调器还设置有EEPROM302等用于存储系统预设参数的存储单元。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上所述的变频空调频率控制方法。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种变频空调频率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定空调以制热模式运行，进入强制频率控制阶段，控制压缩机以当前允许的最大频率运行；

获取所述压缩机启动时的第一室内环境温度；

在所述压缩机和室内风机共同运行第一预设时间后，获取第二室内环境温度；

根据所述第一室内环境温度和所述第二室内环境温度判断是否满足退出所述强制频率控制阶段的条件；

若满足退出所述强制频率控制阶段的条件，则退出所述强制频率控制阶段，控制所述压缩机以室内环境温度与设定温度的差值所确定的频率运行。

2.如权利要求1所述的如权利要求1所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，所述退出强制频率控制条件包括：当所述第二室内环境温度大于所述第一室内环境温度时，所述压缩机维持所述最大频率运行超过第二预设时间。

3.如权利要求1所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，所述退出强制频率控制条件包括：当所述第二室内环境温度小于或等于所述第一室内环境温度时，所述第一室内环境温度与所述第二室内环境温度的差值大于预设温差且持续第三预设时间。

4.如权利要求1所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，所述进入强制频率控制阶段，控制压缩机以当前允许的最大频率运行包括：

进入所述强制频率控制阶段，强制设置所述室内环境温度与所述设定温度的差值为预设差值，获取室外环境温度，根据所述室外环境温度确定所述最大运行频率，并控制所述压缩机以所述最大运行频率运行。

5.如权利要求4所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，所述根据所述室外环境温度确定所述最大运行频率包括：

读取预先设定的所述室外环境温度的对应频率为当前允许的所述最大运行频率。

6.如权利要求1-5中任一项所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，所述在所述压缩机和室内风机共同运行第一预设时间后，获取第二室内环境温度的步骤之后，还包括如下步骤：

获取室内盘管温度，并根据所述室内盘管温度控制所述室内风机的运行状态。

7.如权利要求1所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，所述控制所述压缩机以室内环境温度与设定温度的差值所确定的频率运行包括：

获取实际室内环境温度，根据所述实际室内环境温度与所述设定温度的差值确定所述压缩机的频率，控制所述压缩机以所述频率运行，其中，所述实际室内环境温度与所述设定温度的差值与所述频率为正相关关系。

8.一种变频空调频率控制装置，其特征在于，包括：

强制控制单元，用于确定空调以制热模式运行，进入强制频率控制阶段，控制压缩机以当前允许的最大频率运行；

获取单元，用于获取所述压缩机启动时的第一室内环境温度；还用于在所述压缩机和室内风机共同运行第一预设时间后，获取第二室内环境温度；

处理单元，用于根据所述第一室内环境温度和所述第二室内环境温度判断是否满足退出所述强制频率控制阶段的条件；

控制单元，用于当满足所述退出强制频率控制阶段的条件时，退出所述强制频率控制阶段，控制所述压缩机以室内环境温度与设定温度的差值所确定的频率运行。

9.一种空调器，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的变频空调频率控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的变频空调频率控制方法。