CN110864494B - 一种变频压缩机控制方法、装置及冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变频压缩机控制方法、装置及冰箱,该方法包括:存储各种供电电池的放电模型和保护电压;实时检测冰箱的外部供电电源的电压;根据检测到的电压,确定供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况;电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,根据检测到的电压,结合存储的放电模型,确定供电电源的电池类型;将符合电池类型的供电电池的保护电压,确定为供电电源的保护电压;判断检测到的电压是否不大于供电电源的保护电压,若是,控制冰箱中的变频压缩机停止工作。通过检测电压以确定供电电源的变化,并在采用电池供电时对应更改保护电压,使得电压不大于保护电压时可停用压缩机。本方案能够自动、准确的设置保护电压。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,特别涉及一种变频压缩机控制方法、装置及冰箱。
背景技术
市面上的便携冰箱产品,如较为常见的车载冰箱,因可移动、方便携带,而备受广大用户青睐。
目前,用户可以根据所使用的外部供电电源的类型,来设定保护电压。比如,保护电压常规分固定的三档值,由用户根据所使用的不同供电电源类型,自主选择档位。基于此,冰箱中的控制系统板可以根据用户设置的制冷温度、冰箱的环境温度、冰箱的内仓温度等,来控制冰箱中变频压缩机的运行,并实时监控外部供电情况,当供电电压低于保护电压时,即控制变频压缩机停止工作,以保护外部供电电源。
可见,对于常规的保护电压方式,需用户准确的根据所使用的电源类型进行档位设置。由于需要人为设置保护电压,故会存在忘记或错误设置等情况,从而带来相应问题,比如过度使用供电电源、供电电源使用不充分等。
发明内容
本发明提供了一种变频压缩机控制方法、装置及冰箱,能够自动、准确的设置保护电压。
第一方面,本发明提供了一种变频压缩机控制方法,包括:
存储至少一种供电电池的放电模型和保护电压;
实时检测冰箱的外部供电电源的电压;
根据检测到的电压,确定所述供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况;
在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,根据检测到的电压,结合存储的所述放电模型,确定所述供电电源的电池类型;
将符合所述电池类型的供电电池的保护电压,确定为所述供电电源的保护电压;
判断检测到的电压是否不大于所述供电电源的保护电压,若是,控制所述冰箱中的变频压缩机停止工作。
进一步地,所述根据检测到的电压,确定所述供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况,包括:
以首次检测到电压时的时间为起始时间,每间隔一第一预设时长,确定检测到的电压在当前检测周期内的变化趋势,其中,所述当前检测周期的结束时间为当前时间,所述当前检测周期的持续时长为第二预设时长。
进一步地,所述供电电池的放电模型包括:供电电池的电池容量,和,供电电池在放电过程中其电压随时间变化的电压变化曲线数据;
其中,所述根据检测到的电压,结合存储的所述放电模型,确定所述供电电源的电池类型,包括:
根据检测到的电压,判断存储的全部所述放电模型中,是否存在第一放电模型,使得检测到的一第一电压与所述第一放电模型包括的电池容量相一致,且在检测到所述第一电压之后,检测到的电压随时间变化的趋势,与所述第一放电模型包括的电压变化曲线数据相匹配,若是,将所述供电电源的电池类型,确定为所述第一放电模型对应的供电电池的电池类型。
进一步地,所述存储至少一种供电电池的放电模型和保护电压,包括:
存储轿车内置铅酸电池的放电模型和保护电压,且保护电压为11.6V;
存储卡车内置铅酸电池的放电模型和保护电压,且保护电压为21.6V;
存储外置移动锂电池包的放电模型和保护电压,且保护电压为9.6V。
进一步地,该方法还包括:接收外部输入的制冷温度;
获取内仓温度检测模块检测到的内仓温度;
以及,
在所述确定所述供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况之后,进一步包括:
在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈稳定状态时,继续当前流程;
判断获取到的内仓温度是否高于所述制冷温度,若是,控制所述变频压缩机以最大转速进行工作,否则,控制所述变频压缩机以第一转速进行工作;
其中,所述最大转速大于所述第一转速,且所述第一转速为满足条件一的最小转速;
所述条件一包括:控制所述变频压缩机以所述第一转速进行工作时,获取到的内仓温度不高于所述制冷温度。
进一步地,该方法进一步包括:设置至少两个压缩机控制规则;
接收外部输入的制冷温度和变温温度,所述制冷温度低于所述变温温度;
获取内仓温度检测模块检测到的内仓温度;
以及,
在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,进一步包括:
针对每一个所述压缩机控制规则,计算基于当前压缩机控制规则来控制所述变频压缩机进行工作时,获取到的内仓温度不低于所述变温温度,且检测到的电压不大于所述供电电源的保护电压时的预计时间;
以计算出的各个预计时间中最晚预计时间所对应的压缩机控制规则,来控制所述变频压缩机进行工作。
进一步地,所述至少两个压缩机控制规则,包括:第一压缩机控制规则、至少一个第二压缩机控制规则、第三压缩机控制规则,中的至少两个;
其中,
所述第一压缩机控制规则包括:
A1:控制所述变频压缩机停止工作;
A2:实时判断获取到的内仓温度是否不低于所述变温温度,若是,控制所述变频压缩机以最大转速进行工作,并执行A3;
A3:实时判断获取到的内仓温度是否不高于所述制冷温度,若是,执行A1;
其中,
所述第二压缩机控制规则包括:
B1:控制所述变频压缩机以第二转速工作,其中,所述第二转速满足:控制所述变频压缩机以所述第二转速进行工作时,获取到的内仓温度随时间延长呈上升趋势;
B2:实时判断获取到的内仓温度是否不低于所述变温温度,若是,执行B3;
B3:判断检测到的电压是否不大于所述供电电源的保护电压,若否,控制所述变频压缩机以最大转速进行工作,并执行B4;
B4:实时判断获取到的内仓温度是否不高于所述制冷温度,若是,并执行B1;
其中,不同第二压缩机控制规则中的第二转速的取值不同;
其中,
所述第三压缩机控制规则包括:
C1:控制所述变频压缩机以第三转速工作;
其中,所述最大转速大于所述第三转速,且所述第三转速为满足条件二的最小转速;
所述条件二包括:控制所述变频压缩机以所述第三转速进行工作时,获取到的内仓温度不高于所述制冷温度。
进一步地,该方法进一步包括:存储保温模型库和制冷模型库;
其中,所述保温模型库中的各个保温模型,用于展示所述变频压缩机在一定转速下工作或满足条件停机时,内仓温度和耗电量随时间延迟的变化情况;
其中,不同保温模型对应有至少一个不同的保温影响特征,保温模型对应的保温影响特征包括:压缩机控制规则的保温阶段中所述变频压缩机的转速,以及至少一个影响因素;
其中,所述制冷模型库中的各个制冷模型,用于展示所述变频压缩机在一定转速下工作时,内仓温度和耗电量随时间延迟的变化情况;
其中,不同制冷模型对应有至少一个不同的制冷影响特征,制冷模型对应的制冷影响特征包括:压缩机控制规则的制冷阶段中所述变频压缩机的转速,以及至少一个影响因素;
其中,所述至少一个影响因素包括:冰箱内仓中的冷冻物品存放量、冰箱所处环境的环境温度、冰箱的结构特征、冰箱的构造特征中的任意一个或多个;
以及,
所述计算基于当前压缩机控制规则来控制所述变频压缩机进行工作时,获取到的内仓温度不低于所述变温温度,且检测到的电压不大于所述供电电源的保护电压时的预计时间,包括:
当前压缩机控制规则为所述第一压缩机控制规则时,执行下述a1至a4:
a1:根据当前的保温影响特征,确定与所述A1对应的第一保温模型;
a2:根据当前的制冷影响特征,确定与所述A2对应的第一制冷模型;
a3:根据所述第一制冷模型,确定所述A2对应的执行持续时间、耗电量和执行次数;根据所述第一保温模型,确定所述A1对应的执行持续时间;
a4:利用公式组一计算第一预计时间;
所述公式组一包括:
nA2×uA2≥U≥(nA2-1)×uA2,
TA=tA1×(nA2+1)+tA2×nA2;
其中,nA2为所述A2对应的执行次数,uA2为所述A2对应的耗电量,U为所述供电电源的可用蓄电量,TA为所述第一预计时间,tA1为所述A1对应的执行持续时间,tA2为所述A2对应的执行持续时间;
和/或,
当前压缩机控制规则为所述第二压缩机控制规则时,执行下述b1至b5:
b1:根据当前的保温影响特征,确定与所述B1对应的第二保温模型;
b2:根据当前的制冷影响特征,确定与所述B3对应的第二制冷模型;
b3:确定目标保温模型,其中,所述目标保温模型对应的保温影响特征包括当前的影响因素和所述变频压缩机的转速为零,以及,确定所述目标保温模型中,内仓温度从所述制冷温度升至所述变温温度所对应的目标执行持续时间;
b4:根据所述第二保温模型,确定所述B1对应的执行持续时间、耗电量;根据所述第二制冷模型,确定所述B3对应的执行持续时间、耗电量;
b5:利用公式组二计算第二预计时间;
所述公式组二包括:
(nB3+1)×uB1+nB3×uB3≥U≥nB3×(uB1+uB3),TB=(tB1+tB3)×nB3+t;
(nB3+1)×(uB1+uB3)≥U≥(nB3+1)×uB1+nB3×uB3,TB=tB1×(nB3+1)+tB3;
其中,nB3为所述B3对应的执行次数,uB1为所述B1对应的耗电量,uB3为所述B3对应的耗电量,U为所述供电电源的可用蓄电量,TB为所述第二预计时间,tB1为所述B1对应的执行持续时间,tB3为所述B3对应的执行持续时间,t为所述目标执行持续时间;
和/或,
当前压缩机控制规则为所述第三压缩机控制规则时,执行下述c1至c4:
c1:根据当前的保温影响特征,确定与所述C1对应的第三保温模型;
c2:同所述b3;
c3:根据所述供电电源的可用蓄电量和所述第三保温模型,确定所述C1对应的执行持续时间;
c4:利用公式三计算第三预计时间;
所述公式三包括:TC=tC1+t;
其中,TC为所述第三预计时间,tC1为所述C1对应的执行持续时间,t为所述目标执行持续时间。
第二方面,本发明提供了一种用于执行上述任一所述变频压缩机控制方法的变频压缩机控制装置,包括:
存储器,用于存储至少一种供电电池的放电模型和保护电压;
电压检测模块,用于实时检测冰箱的外部供电电源的电压;
控制系统板,用于根据检测到的电压,确定所述供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况;在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,根据检测到的电压,结合存储的所述放电模型,确定所述供电电源的电池类型;将符合所述电池类型的供电电池的保护电压,确定为所述供电电源的保护电压;
保护控制模块,用于判断检测到的电压是否不大于所述供电电源的保护电压,若是,控制所述冰箱中的变频压缩机停止工作。
第三方面,本发明提供了一种冰箱,包括:变频压缩机,以及上述变频压缩机控制装置。
进一步地,该冰箱还包括:内仓、保温仓、外壳和位于所述保温仓内的至少一个蓄冷组件;
所述蓄冷组件呈平板状;
所述蓄冷组件中盛放有相变温度低于0℃的蓄冷剂;
所述蓄冷组件的厚度小于所述保温仓的厚度;
所述蓄冷组件的外壁贴附在所述内仓的外表面。
进一步地,所述蓄冷组件中盛放有相变温度不高于-5℃的蓄冷剂;
所述蓄冷组件的厚度与所述保温仓的厚度的比值,在区间[0.25,0.5]中。
本发明提供了一种变频压缩机控制方法、装置及冰箱,该方法包括:存储各种供电电池的放电模型和保护电压;实时检测冰箱的外部供电电源的电压;根据检测到的电压,确定供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况;电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,根据检测到的电压,结合存储的放电模型,确定供电电源的电池类型;将符合电池类型的供电电池的保护电压,确定为供电电源的保护电压;判断检测到的电压是否不大于供电电源的保护电压,若是,控制冰箱中的变频压缩机停止工作。通过检测电压以确定供电电源的变化,并在采用电池供电时对应更改保护电压,使得电压不大于保护电压时可停用压缩机。本发明能够自动、准确的设置保护电压。
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,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种变频压缩机控制方法的流程图;
图2是本发明一实施例提供的另一种变频压缩机控制方法的流程图;
图3是本发明一实施例提供的一种变频压缩机控制装置的示意图;
图4是本发明一实施例提供的一种冰箱的示意图。
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。
如图1所示,本发明实施例提供了一种变频压缩机控制方法,可以包括以下步骤:
步骤101:存储至少一种供电电池的放电模型和保护电压。
步骤102:实时检测冰箱的外部供电电源的电压。
步骤103:根据检测到的电压,确定所述供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况。
步骤104:在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,根据检测到的电压,结合存储的所述放电模型,确定所述供电电源的电池类型。
步骤105:将符合所述电池类型的供电电池的保护电压,确定为所述供电电源的保护电压。
步骤106:判断检测到的电压是否不大于所述供电电源的保护电压,若是,控制所述冰箱中的变频压缩机停止工作,否则,结束当前流程。
本发明实施例提供的变频压缩机控制方法包括:存储各种供电电池的放电模型和保护电压;实时检测冰箱的外部供电电源的电压;根据检测到的电压,确定供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况;电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,根据检测到的电压,结合存储的放电模型,确定供电电源的电池类型;将符合电池类型的供电电池的保护电压,确定为供电电源的保护电压;判断检测到的电压是否不大于供电电源的保护电压,若是,控制冰箱中的变频压缩机停止工作。通过检测电压以确定供电电源的变化,并在采用电池供电时对应更改保护电压,使得电压不大于保护电压时可停用压缩机。本发明实施例能够自动、准确的设置保护电压。
详细地,较为常用的供电电源可以有:市电供电用电源适配器、汽车用发电机、外置移动锂电池包、轿车内置铅酸电池、卡车内置铅酸电池。其中,前两者对电量损耗不敏感,而后三者均为电池供电,故对电量损耗敏感。
较为常用的,上述冰箱可以为可移动车载冰箱,当然,在其他应用场景中,上述冰箱也可以为其他类型的冰箱,比如冰柜车上的冰箱等。
冰箱供电过程中,可能存在供电电源变化的情况。比如,用户购买一车载冰箱后作野餐之用,首先在车上可采用车辆发电机供电,用户到达目的地车辆熄火后,车载冰箱可采用车辆内置电池供电。或者,车辆熄火后,用户将车载冰箱连接外置锂电池包,从而可将其拿到野餐地点。
详细地,不同类型供电电池对耗电敏感的程度通常有所不同。比如,为避免车辆内置电池的电量被过度使用,从而造成车辆无法成功打火,甚至损坏车辆内置电池的情况,需要通过保护电压以避免电量过度使用。但外置锂电池包通常不存在这一问题,故其保护电压通常可小于车辆内置电池的保护电压。
此外,不同类型车辆的车辆内置电池可能有所不同,故其保护电压可以有所不同,比如卡车内置电池的保护电压通常会大于汽车内置电池的保护电压。
基于上述内容,为实现保护电压的自动准确设置,可以按需预设各种供电电池的保护电压。以及,为实现供电电源类型的自动准确识别,可以按需预设各种供电电池的放电模型。其中,放电模型可以反映出供电电池放电过程中,其电压随时间变化的趋势。
此外,为能够及时判断出供电电源的变化,可以实时检测供电电源的电压。通常情况下,采用电源适配器或发电机供电时,检测到的电压通常保持稳定,而采用电池供电时,由于电池蓄电量固定,故随着冰箱运行对电池电量的不断消耗,检测到的电压通常呈下降趋势。
如此,基于检测到的电压,可以周期性或实时的判断其变化情况。通常情况下,为判断电压在一段时间内的变化情况。比如,汽车熄火后,供电电源发生变化,故在车辆内置电池供电一定时间后,比如5min后,即可检测到供电电压呈现下降趋势。
检测到电压下降时,即确定当前的供电模式为电池供电,故需获知电池类型,基于准确的电池类型来对应设置保护电压,进而基于保护电压,时刻监测电量变化,以避免电量过度损耗。
详细地,基于检测到的电压的数值和变化趋势,通过与存储的放电模型相对比,即可确定出当前供电电池的电池类型,进而设置保护电压。一旦检测到不大于保护电压的电压值,即可停用冰箱的变频压缩机,以达到停用冰箱,避免冰箱继续耗电的目的。
综上所述,本发明实施例可以自动、准确的设置保护电压,解决了人为错误设置或忘记设置的问题,从而可以避免汽车熄火后,车载冰箱过度使用铅酸电池电量,造汽车无法点火,甚至损坏铅酸电池的问题,有效保证电池使用安全,以及可以尽可能充分利用电池电量,以支持冰箱具体更为持久的冷冻效果。
在本发明一个实施例中,为了说明一种根据检测到的电压确定电压变化情况的可能实现方式,所以,所述步骤103包括:
以首次检测到电压时的时间为起始时间,每间隔一第一预设时长,确定检测到的电压在当前检测周期内的变化趋势,其中,所述当前检测周期的结束时间为当前时间,所述当前检测周期的持续时长为第二预设时长。
本发明实施例中,一旦外部供电电源给冰箱供电,即可检测到电压。为保证控制及时性和准确性,可以以上述第一预设时长,比如5min为时间间隔,自首次检测到电压开始,周期性确定下当前的电压变化情况。比如,取当前时间之前1min或30s作为当前检测周期的检测验证时间,根据这一段时间内检测到的电压,来确定电压变化趋势。
在本发明一个实施例中,为了说明一种确定电池类型的可能实现方式,所以,所述供电电池的放电模型包括:供电电池的电池容量,和,供电电池在放电过程中其电压随时间变化的电压变化曲线数据;
其中,所述根据检测到的电压,结合存储的所述放电模型,确定所述供电电源的电池类型,包括:
根据检测到的电压,判断存储的全部所述放电模型中,是否存在第一放电模型,使得检测到的一第一电压与所述第一放电模型包括的电池容量相一致,且在检测到所述第一电压之后,检测到的电压随时间变化的趋势,与所述第一放电模型包括的电压变化曲线数据相匹配,若是,将所述供电电源的电池类型,确定为所述第一放电模型对应的供电电池的电池类型。
详细地,对于任一种供电电池,其放电模型可以展示有该供电电池供电过程中,其电量损耗情况,即其电压随时间变化的情况,自然可以得到该供电电池的电池容量,或称总蓄电量。
由于可以周期性或实时确定电压变化情况,故首次确定出电压下降趋势时,即可根据该电压下降趋势随对应的最大电压,来确定电池容量。
对于锂电池供电情况,用户通常会将其充满电后备用。对于车载电池供电情况,车辆运行过程中,也会为车载电池充满电以作备用。因此,通常情况下,这一最大电压的数值,应与放电模型所反映的电池容量的数值相差不多。
除了电池容量外,电压下降的趋势应与放电模型所反映的电压变化趋势相一致。基于这两方面,即可从存储的多个放电模型中,确定出上述第一放电模型。由于该第一放电模型的电池类型预知,其保护电压已知,即可将冰箱供电电源的保护电压设置为该保护电压。
当然,在本发明其他实施例中,若不同供电模型所反映的电压变化趋势差别明显,也可以仅针对电压变化趋势来确定第一放电模型。如此,这一实现方式可以适用于采用锂电池供电时,锂电池电量事先已有所耗用之后,才对冰箱供电的情况,同样可以准确确定出第一放电模型。
在本发明一个实施例中,所述存储至少一种供电电池的放电模型和保护电压,包括:
存储轿车内置铅酸电池的放电模型和保护电压,且保护电压为11.6V;
存储卡车内置铅酸电池的放电模型和保护电压,且保护电压为21.6V;
存储外置移动锂电池包的放电模型和保护电压,且保护电压为9.6V。
详细地,针对轿车电瓶,保护电压可设置为11.6V甚至更高,针对卡车电瓶,保护电压可设置为21.6V甚至更高,以避免汽车熄火后,车载冰箱过度使用铅酸电池电量,造汽车无法点火,甚至损坏铅酸电池。
而在使用外置移动锂电池包时,因锂电池的自身特性,保护电压可设置低至9.6V,最大程度的利用外置移动锂电池包的电能,延长冰箱便携使用时间。
当然,当使用220V交流转直流的电源适配器时,因适配器输出的是固定电压值,通常无论设置为任何保护电压档位,都可持续正常的工作,故根据电压变化情况确定出供电模式不是电池供电时,可以无需设置保护电压。相类似地,采用发电机供电时,同样可以无需设置保护电压。
对于冰箱的使用,耗电是需要考虑的重要问题,尤其是采用电池供电时,如何控制压缩机,才能支持相对更长时间的保冷效果,显得更为重要。当然,非电池供电时,在保持同样制冷效果的情况下,尽可能少耗电,对能源充分利用同样尤为重要。
首先,说一下非电池供电时,减少耗电的可能实现方式。
在本发明一个实施例中,该方法可以进一步包括:接收外部输入的制冷温度;
获取内仓温度检测模块检测到的内仓温度;
以及,
在所述确定所述供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况之后,进一步包括:
在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈稳定状态时,继续当前流程;
判断获取到的内仓温度是否高于所述制冷温度,若是,控制所述变频压缩机以最大转速进行工作,否则,控制所述变频压缩机以第一转速进行工作;
其中,所述最大转速大于所述第一转速,且所述第一转速为满足条件一的最小转速;
所述条件一包括:控制所述变频压缩机以所述第一转速进行工作时,获取到的内仓温度不高于所述制冷温度。
详细地,用户可以根据个人喜好、环境温度、冰箱内部被冷冻物品的类别和数量,按需设置上述制冷温度,比如可以设置为-20℃。如此,可以根据制冷温度来控制压缩机的工作。
详细地,根据检测到的电压,在确定出电压随时间延长呈稳定状态时,即可认为当前供电模式不为电池供电。非电池供电时,由于外部供电电源对耗电不敏感,故可在内仓温度高于用户设置的制冷温度时,比如通常可以为冰箱开始制冷时,即控制压缩机以其最大转速工作,以尽快将仓内的温度降低至制冷温度。
仓内的温度降至制冷温度后,即可控制压缩机以低转速工作,以期以较低的转速、较少的能耗,尽可能长时间的将仓内的温度稳定在制冷温度。
当然,在保证制冷效果满足用户设置的制冷温度的基础之上,为降低能耗,提高压缩机运行稳定性,这一低转速的转速值可以满足上述条件一,即通过控制压缩机以尽可能低的转速工作,又能保证内仓温度基本稳定在制冷温度。
可见,本发明实施例中,非电池供电时,先控制压缩机以最大转速工作,以期尽快将内仓的温度降低至用户设置的制冷温度,然后控制压缩机以低转速工作,以期将内仓的温度稳定在制冷温度,这一实现方式可以保证制冷效率、降低能耗、提高压缩机运行稳定性。
然后,说一下电池供电时,在可用电量有限的情况下,尽可能保证长时间制冷效果的可能实现方式。
详细地,对压缩机的控制方式可以多种,在其他影响因素相同的情况下,比如冰箱的结构特征、冰箱的构造特征、环境温度、待冷冻物品量等,不同控制方式的耗电情况和制冷时长可以有所不同。此外,同一控制方式在特定影响因素下可能较其他控制方式最为优选,但通常并非在所有影响因素下均最为优选。
详细地,上述冰箱的结构特征,可以为冰箱内仓大小、冰箱保温层材质、冰箱保温层是否加有蓄冷剂,以及蓄冷剂的添加量、厚度、添加位置等。
详细地,上述冰箱的构造特征,可以为制冷部件位置、压缩机型号等。
如此,可以针对当前的影响因素,对比各个控制方式的控制效果,根据控制效果确定出适用于当前影响因素的最优控制方式,从而可以根据该最优控制方式来控制压缩机的运行。
因此,在本发明一个实施例中,该方法可以进一步包括:设置至少两个压缩机控制规则;
接收外部输入的制冷温度和变温温度,所述制冷温度低于所述变温温度;
获取内仓温度检测模块检测到的内仓温度;
以及,
在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,进一步包括:
针对每一个所述压缩机控制规则,计算基于当前压缩机控制规则来控制所述变频压缩机进行工作时,获取到的内仓温度不低于所述变温温度,且检测到的电压不大于所述供电电源的保护电压时的预计时间;
以计算出的各个预计时间中最晚预计时间所对应的压缩机控制规则,来控制所述变频压缩机进行工作。
考虑到当前供电模式为电池供电,而电池蓄电量不大且有限,要将内仓温度稳定在制冷温度的耗电量大,制冷持续时间短,不利于长时间冷冻效果。因此,综合考虑制冷效果和制冷持续时间,用户在设置制冷温度时,还可辅助设置一变温温度,以期制冷效果和制冷持续时间的综合相对最优化。比如制冷温度为-20℃,变温温度为-10℃。只要内仓的温度不高于-10℃,即认为冰箱保冷效果良好。
基于上述内容,从确定出电池开始为冰箱供电时开始,到电池的可用蓄电量耗尽、内仓温度降至变温温度为止,中间持续的时间越长越好。
详细地,对于电池的可用蓄电量,电池开始供电时的电量为总蓄电量时,该可用蓄电量为,电池的总蓄电量减去电池的保护电压所对应的蓄电量之后,所剩余的蓄电量。电池开始供电前电量已有损耗的情况下,该可用蓄电量为,电池开始为冰箱供电时的蓄电量减去电池的保护电压所对应的蓄电量之后,所剩余的蓄电量。
因此,在当前影响因素固定的情况下,可以对采用各个预设压缩机控制规则来控制压缩机时,这一持续时间的长短进行预估,从而得到上述预计时间。哪一压缩机控制规则对应的预计时间越晚,即可采用该压缩机控制规则来控制压缩机的运行。
本发明实施例中,在当前影响因素固定的情况下,以电池的可用蓄电量耗尽、内仓温度达到变温温度为基准,对采用各个压缩机控制规则时的控制效果进行预计,并以最优控制效果对应地压缩机控制规则,来实际控制压缩机运行,这一运行规则符合当前的影响因素,能够相对更持久的保冷,尤其适用于短时间内无其他供电电源的应用场景,用户体验好。
通常情况下,可以按需设定上述各个压缩机控制规则。比如,在本发明一个实施例中,所述至少两个压缩机控制规则,包括:第一压缩机控制规则、至少一个第二压缩机控制规则、第三压缩机控制规则,中的至少两个;
其中,
所述第一压缩机控制规则包括:
A1:控制所述变频压缩机停止工作;
A2:实时判断获取到的内仓温度是否不低于所述变温温度,若是,控制所述变频压缩机以最大转速进行工作,并执行A3;
A3:实时判断获取到的内仓温度是否不高于所述制冷温度,若是,执行A1;
其中,
所述第二压缩机控制规则包括:
B1:控制所述变频压缩机以第二转速工作,其中,所述第二转速满足:控制所述变频压缩机以所述第二转速进行工作时,获取到的内仓温度随时间延长呈上升趋势;
B2:实时判断获取到的内仓温度是否不低于所述变温温度,若是,执行B3;
B3:判断检测到的电压是否不大于所述供电电源的保护电压,若否,控制所述变频压缩机以最大转速进行工作,并执行B4;
B4:实时判断获取到的内仓温度是否不高于所述制冷温度,若是,并执行B1;
其中,不同第二压缩机控制规则中的第二转速的取值不同;
其中,
所述第三压缩机控制规则包括:
C1:控制所述变频压缩机以第三转速工作;
其中,所述最大转速大于所述第三转速,且所述第三转速为满足条件二的最小转速;
所述条件二包括:控制所述变频压缩机以所述第三转速进行工作时,获取到的内仓温度不高于所述制冷温度。
在实际应用场景中,较为常见的情况是,先采用非电池供电模式为冰箱供电,并在制冷一段时间后,需要电池为冰箱供电。
比如,以车载冰箱为例,用户将车载冰箱放在轿车上并连接电源,用户开车过程中,汽车发电机为冰箱供电,将冰箱内仓温度降至制冷温度,然后维持在制冷温度。用户到达目的地后熄火,发电机停止供电,改由汽车内置铅锂电池供电,由于电池可用蓄电量有限,且短时间内通常无法恢复非电池供电模式,故可以通过计算预计时间,来确定压缩机控制规则。
下面,以制冷温度为-20℃,变温温度为-10℃为例,对上述三种压缩机控制规则进行说明。
详细地,对于上述第一压缩机控制规则:
在该规则下,通常情况下,电池开始供电时,内仓温度维持在-20℃,如此,可以执行A1以控制压缩机停止工作,以使内仓的温度开始升高到-10℃。达到-10℃时,再执行A2以控制压缩机以最大转速工作,以将内仓的温度降至-20℃。然后,再执行A1以使内仓的温度上升,如此循环,直至电池的可用蓄电量耗尽。
可见,A1这一保温阶段不耗电,A2这一制冷阶段需要耗电,根据A2单次执行的耗电量和电池可用蓄电量,即可预估出A2的执行次数。然后结合A1单次执行的时间和A2单次执行的时间,即可预估出预计时间。
当然,电池开始供电时,若内仓温度介于-20℃和-10℃之间,同样需要执行A1,并可预估出从当前内仓温度升至-10℃时所需的相应执行时间。再次执行A1时,即为从-20℃升至-10℃时所需的相应执行时间。
此外,若电池开始供电时,若内仓温度高于-10℃,则上述A1的执行时间通常极短(可忽略不计),即可开始执行A2。当然,再次执行A1时,即为从-20℃升至-10℃时所需的相应执行时间。
详细地,对于上述第二压缩机控制规则:
在该规则下,通常情况下,电池开始供电时,内仓温度维持在-20℃,如此,可以执行B1以控制压缩机以第二转速工作,以使内仓的温度缓慢上升。升至-10℃时,若第二转速较小,则可用蓄电量通常未耗尽,即可执行B3以控制压缩机以最大转速工作,以将内仓的温度降至-20℃。然后,再执行B1以使内仓的温度缓慢上升,如此循环,直至电池的可用蓄电量耗尽。
可见,第二压缩机控制规则中,有一个保温阶段和一个制冷阶段。B1这一保温阶段需要耗电,B3这一制冷阶段需要耗电,根据B1单次执行的耗电量、B3单次执行的耗电量和电池可用蓄电量,即可预估出B1的执行次数、B3的执行次数。然后结合B1单次执行的时间和B3单次执行的时间,即可预估出预计时间。
此外,若一制冷阶段完成后,恰好电量耗尽,则该第二压缩机控制规则中,除了上述保温阶段和制冷阶段之外,还有一个保温阶段,即从-20℃升至-10℃的温度回升阶段。
另一种情况下,电池开始供电时,内仓温度维持在-20℃,如此,可以执行B1以控制压缩机以第二转速工作,以使内仓的温度缓慢上升。与上述第二转速较小不同,若第二转速较大,内仓温度升至-10℃时或升至-10℃之前,可用蓄电量通常已耗尽,则B1执行次数为1,B3的执行次数为0。B1对应的执行时间,可以根据内仓的初始温度(-20℃)、可用蓄电量耗尽时的温度(≥-10℃)、可用蓄电量耗尽后升至-10℃的时间、第二转速等综合得出,即计算出预计时间。
若电池开始供电时,内仓温度介于-20℃和-10℃之间,同样需要执行B1,并可预估出从当前内仓温度升至-10℃时所需的相应执行时间。再次执行B1时,即为从-20℃升至-10℃时所需的相应执行时间。
此外,若电池开始供电时,若内仓温度高于-10℃,则上述B1的执行时间通常极短(可忽略不计),即可开始执行B3。当然,再次执行B1时,即为从-20℃升至-10℃时所需的相应执行时间。
详细地,对于上述第三压缩机控制规则:
在该规则下,通常情况下,电池开始供电时,内仓温度维持在-20℃,如此,可以执行C1以控制压缩机以第三转速工作,以使内仓温度维持在-20℃,直至电池可用蓄电量耗尽。之后,内仓的温度会回升至-10℃。
可见,第三压缩机控制规则,有两个保温阶段,无制冷阶段。C1这一保温阶段需要耗电,温度回升阶段不耗电。根据C1单次执行的时间和温度回升阶段的持续时间,即可计算出预计时间。
此外,若电池开始供电时,内仓温度高于-20℃,可以需要执行C1以控制压缩机以第三转速工作,以使内仓温度维持在-20℃,但耗电情况和持续时间与上述内容相应有所不同。
综上所述,基于计算出的各个预计时间,即可确定出最晚预计时间,并利用该最晚预计时间所对应的压缩机控制规则,来控制压缩机的运行,以达到在当前影响因素下,制冷效果和制冷持续时长的综合最优化。
基于上述内容,在本发明一个实施例中,为了说明一种计算预计时间的可能实现方式,所以,该方法可以进一步包括:存储保温模型库和制冷模型库;
其中,所述保温模型库中的各个保温模型,用于展示所述变频压缩机在一定转速下工作或满足条件停机时,内仓温度和耗电量随时间延迟的变化情况;
其中,不同保温模型对应有至少一个不同的保温影响特征,保温模型对应的保温影响特征包括:压缩机控制规则的保温阶段中所述变频压缩机的转速,以及至少一个影响因素;
其中,所述制冷模型库中的各个制冷模型,用于展示所述变频压缩机在一定转速下工作时,内仓温度和耗电量随时间延迟的变化情况;
其中,不同制冷模型对应有至少一个不同的制冷影响特征,制冷模型对应的制冷影响特征包括:压缩机控制规则的制冷阶段中所述变频压缩机的转速,以及至少一个影响因素;
其中,所述至少一个影响因素包括:冰箱内仓中的冷冻物品存放量、冰箱所处环境的环境温度、冰箱的结构特征、冰箱的构造特征中的任意一个或多个;
以及,
所述计算基于当前压缩机控制规则来控制所述变频压缩机进行工作时,获取到的内仓温度不低于所述变温温度,且检测到的电压不大于所述供电电源的保护电压时的预计时间,包括:
当前压缩机控制规则为所述第一压缩机控制规则时,执行下述a1至a4:
a1:根据当前的保温影响特征,确定与所述A1对应的第一保温模型;
a2:根据当前的制冷影响特征,确定与所述A2对应的第一制冷模型;
a3:根据所述第一制冷模型,确定所述A2对应的执行持续时间、耗电量和执行次数;根据所述第一保温模型,确定所述A1对应的执行持续时间;
a4:利用公式组一计算第一预计时间;
所述公式组一包括:
nA2×uA2≥U≥(nA2-1)×uA2,
TA=tA1×(nA2+1)+tA2×nA2;
其中,nA2为所述A2对应的执行次数,uA2为所述A2对应的耗电量,U为所述供电电源的可用蓄电量,TA为所述第一预计时间,tA1为所述A1对应的执行持续时间,tA2为所述A2对应的执行持续时间;
和/或,
当前压缩机控制规则为所述第二压缩机控制规则时,执行下述b1至b5:
b1:根据当前的保温影响特征,确定与所述B1对应的第二保温模型;
b2:根据当前的制冷影响特征,确定与所述B3对应的第二制冷模型;
b3:确定目标保温模型,其中,所述目标保温模型对应的保温影响特征包括当前的影响因素和所述变频压缩机的转速为零,以及,确定所述目标保温模型中,内仓温度从所述制冷温度升至所述变温温度所对应的目标执行持续时间;
b4:根据所述第二保温模型,确定所述B1对应的执行持续时间、耗电量;根据所述第二制冷模型,确定所述B3对应的执行持续时间、耗电量;
b5:利用公式组二计算第二预计时间;
所述公式组二包括:
(nB3+1)×uB1+nB3×uB3≥U≥nB3×(uB1+uB3),TB=(tB1+tB3)×nB3+t;
(nB3+1)×(uB1+uB3)≥U≥(nB3+1)×uB1+nB3×uB3,TB=tB1×(nB3+1)+tB3;
其中,nB3为所述B3对应的执行次数,uB1为所述B1对应的耗电量,uB3为所述B3对应的耗电量,U为所述供电电源的可用蓄电量,TB为所述第二预计时间,tB1为所述B1对应的执行持续时间,tB3为所述B3对应的执行持续时间,t为所述目标执行持续时间;
和/或,
当前压缩机控制规则为所述第三压缩机控制规则时,执行下述c1至c4:
c1:根据当前的保温影响特征,确定与所述C1对应的第三保温模型;
c2:同所述b3;
c3:根据所述供电电源的可用蓄电量和所述第三保温模型,确定所述C1对应的执行持续时间;
c4:利用公式三计算第三预计时间;
所述公式三包括:TC=tC1+t;
其中,TC为所述第三预计时间,tC1为所述C1对应的执行持续时间,t为所述目标执行持续时间。
本发明实施例中,可以预先存在各个保温模型和各个制冷模型。
这些保温模型中,内仓的温度随时间延长呈上升趋势或维持稳定。对应的,在这一保温阶段中,压缩机转速可以为0,也可以为不大于最大转速的转速。
这些制冷模型中,内仓的温度随时间延长呈下降趋势。对应的,在这一制冷阶段中,压缩机转速通常可以为最大转速,或者按需为接近最大转速的转速。
针对任一保温模型,由于上述影响因素和压缩机在保温阶段的转速,均影响保温变化趋势,比如影响保温阶段的温度变化情况、持续时间、耗电量。因此,不同保温模型之间,至少有一个保温影响特征不同。
针对任一制冷模型,由于上述影响因素和压缩机在制冷阶段的转速,均影响制冷变化趋势,比如影响制冷阶段的温度变化情况、持续时间、耗电量。因此,不同制冷模型之间,至少有一个制冷影响特征不同。
基于上述内容,工作人员可以通过调整保温影响特征的具体取值,根据实际得到的温度变化、时间变化和耗电变化,即可生成相应的保温模型,进而得到各个保温模型。工作人员可以通过调整制冷影响特征的具体取值,根据实际得到的温度变化、时间变化和耗电变化,即可生成相应的制冷模型,进而得到各个制冷模型。
详细地,在做预计时间的计算之前,需要确定当前的影响因素,比如需要确定冰箱内仓中的冷冻物品存放量、冰箱所处环境的环境温度、冰箱的结构特征、冰箱的构造特征等。
对于任一压缩机控制规则中的任一保温阶段,当前的影响因素确定好后,结合该保温阶段中的压缩机转速,即可确定出针对该保温阶段的、当前的保温影响特征。然后,基于各个保温模型所对应的保温影响特征,结合当前的保温影响特征,即可确定出该保温阶段所对应的保温模型。保温模型确定好之后,即可基于保温模型所反映的温度变化、时间变化、耗电量变化,来确定该保温阶段所对应的执行持续时间、耗电量。
同理,对于任一压缩机控制规则中的任一制冷阶段,当前的影响因素确定好后,结合该制冷阶段中的压缩机转速,即可确定出针对该制冷阶段的、当前的制冷影响特征。然后,基于各个制冷模型所对应的制冷影响特征,结合当前的制冷影响特征,即可确定出该制冷阶段所对应的制冷模型。制冷模型确定好之后,即可基于制冷模型所反映的温度变化、时间变化、耗电量变化,来确定该制冷阶段所对应的执行持续时间、耗电量。
对于任一压缩机控制规则,根据电池可用蓄电量,并结合该压缩机控制规则中各个阶段的耗电量、各个阶段的先后执行顺序,即可确定出各个阶段对应的执行次数。
对于任一压缩机控制规则,其中各个阶段对应的执行次数确定后,结合各个阶段所对应的执行持续时间,即可计算出预计时间。
本发明实施例中,结合冰箱实际的影响因素和各个压缩机控制规则中各个阶段的压缩机转速,匹配出具有相同保温影响特征的预设保温模型和具有相同制冷影响特征的预设制冷模型,来预估各个压缩机控制规则所对应的预计时间。由于预设模型的真实性,可以保证预计时间的计算准确度。
如图2所示,本发明实施例提供了一种变频压缩机控制方法,可以包括以下步骤:
步骤201:设置至少两个压缩机控制规则。
该至少两个压缩机控制规则可以包括:上述第一压缩机控制规则、至少一个上述第二压缩机控制规则、所述第三压缩机控制规则,中的至少两个。不同第二压缩机控制规则中的第二转速的取值不同。
步骤202:存储轿车内置铅酸电池的放电模型和保护电压:11.6V,存储卡车内置铅酸电池的放电模型和保护电压:21.6V,存储外置移动锂电池包的放电模型和保护电压:9.6V,供电电池的放电模型包括:供电电池的电池容量,和,供电电池在放电过程中其电压随时间变化的电压变化曲线数据。
步骤203:接收外部输入的制冷温度和变温温度,制冷温度低于变温温度。
步骤204:实时检测冰箱的外部供电电源的电压。
步骤205:获取内仓温度检测模块检测到的内仓温度。
步骤206:以首次检测到电压时的时间为起始时间,每间隔一第一预设时长,确定检测到的电压在当前检测周期内的变化趋势,其中,当前检测周期的结束时间为当前时间,当前检测周期的持续时长为第二预设时长。
步骤207:在确定出电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,执行步骤209和步骤212;在确定出电压变化情况为电压随时间延长呈稳定状态时,执行步骤208。
步骤208:判断获取到的内仓温度是否高于制冷温度,若是,控制变频压缩机以最大转速进行工作,并结束当前流程,否则,控制变频压缩机以第一转速进行工作,并结束当前流程。
其中,最大转速大于第一转速,且第一转速为满足条件一的最小转速;条件一包括:控制变频压缩机以第一转速进行工作时,获取到的内仓温度不高于制冷温度。
步骤209:根据检测到的电压,判断存储的全部放电模型中,是否存在第一放电模型,使得检测到的一第一电压与第一放电模型包括的电池容量相一致,且在检测到第一电压之后,检测到的电压随时间变化的趋势,与第一放电模型包括的电压变化曲线数据相匹配,若是,将供电电源的电池类型,确定为第一放电模型对应的供电电池的电池类型,否则,结束当前流程。
步骤210:将符合电池类型的供电电池的保护电压,确定为供电电源的保护电压。
步骤211:判断检测到的电压是否不大于供电电源的保护电压,若是,控制冰箱中的变频压缩机停止工作,否则,结束当前流程。
步骤212:针对每一个压缩机控制规则,计算基于当前压缩机控制规则来控制变频压缩机进行工作时,获取到的内仓温度不低于变温温度,且检测到的电压不大于供电电源的保护电压时的预计时间。
详细地,可以利用如上所述的基于保温模型和制冷模型以计算预计时间的方式,来计算各个压缩机控制规则所对应的预计时间,具体计算实现方式可参照上述内容,本发明实施例在此不作赘述。
步骤213:以计算出的各个预计时间中最晚预计时间所对应的压缩机控制规则,来控制变频压缩机进行工作。
如图3所示,本发明实施例提供了一种用于执行上述任一所述变频压缩机控制方法的变频压缩机控制装置,可以包括:
存储器301,用于存储至少一种供电电池的放电模型和保护电压;
电压检测模块302,用于实时检测冰箱的外部供电电源的电压;
控制系统板303,用于根据检测到的电压,确定所述供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况;在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,根据检测到的电压,结合存储的所述放电模型,确定所述供电电源的电池类型;将符合所述电池类型的供电电池的保护电压,确定为所述供电电源的保护电压;
保护控制模块304,用于判断检测到的电压是否不大于所述供电电源的保护电压,若是,控制所述冰箱中的变频压缩机停止工作。
如图4所示,本发明实施例提供了一种冰箱,可以包括:变频压缩机401,以及上述变频压缩机控制装置402。
在本发明一个实施例中,该冰箱还可以包括:内仓、保温仓、外壳和位于所述保温仓内的至少一个蓄冷组件;
所述蓄冷组件呈平板状;
所述蓄冷组件中盛放有相变温度低于0℃的蓄冷剂;
所述蓄冷组件的厚度小于所述保温仓的厚度;
所述蓄冷组件的外壁贴附在所述内仓的外表面。
本发明实施例中,新增了具有蓄冷和散冷功能相变材料蓄冷剂,做为辅助制冷和保温的部件;当制冷系统在依靠汽车发电机或220V交流转直流的电源适配器供电进行满功率工作时,蓄冷剂可吸收并存储冷量;当制冷系统在依靠汽车铅酸电池或外置移动锂电池包工作时,制冷系统可允许更长时间的停机,通过蓄冷剂相变散出的冷量,维持内仓温度更缓慢的上升,必要时才启动压缩机重新进行制冷降温。相比不具有蓄冷剂的产品,本发明实施例可以降低制冷系统的工作能耗,延长便携移动的使用时间。同时,相变材料的价格很低廉,不会对采用本发明实施例的产品增加过多成本。
本发明实施例中,通过在保温仓中增加蓄冷剂以进一步隔绝内仓温度和环境温度,在保温阶段,可以延长保温时间,性价比高。
在本发明一个实施例中,所述蓄冷组件中盛放有相变温度不高于-5℃的蓄冷剂;所述蓄冷组件的厚度与所述保温仓的厚度的比值,在区间[0.25,0.5]中。比如,保温层厚度为40mm时,蓄冷组件的厚度可以介于15~20mm之间。
在本发明一个实施例中,冰箱还可以包括环境温度检测模块、温度显示模块、蒸发器、冷凝器、毛细管、干燥器、散热对流风扇等部件。显示模块可循环或特定显示制冷温度、变温温度、当前内仓温度、当前环境温度。
上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本发明方法实施例基于同一构思,具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述,此处不再赘述。
综上所述,本发明的实施例具有至少如下有益效果:
1、本发明实施例中,存储各种供电电池的放电模型和保护电压;实时检测冰箱的外部供电电源的电压;根据检测到的电压,确定供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况;电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,根据检测到的电压,结合存储的放电模型,确定供电电源的电池类型;将符合电池类型的供电电池的保护电压,确定为供电电源的保护电压;判断检测到的电压是否不大于供电电源的保护电压,若是,控制冰箱中的变频压缩机停止工作。通过检测电压以确定供电电源的变化,并在采用电池供电时对应更改保护电压,使得电压达到保护电压时可停用压缩机。本发明实施例能够自动、准确的设置保护电压。
2、本发明实施例中,本发明实施例可以自动、准确的设置保护电压,解决了人为错误设置或忘记设置的问题,从而可以避免汽车熄火后,车载冰箱过度使用铅酸电池电量,造汽车无法点火,甚至损坏铅酸电池的问题,有效保证电池使用安全,以及可以尽可能充分利用电池电量,以支持冰箱具体更为持久的冷冻效果。
3、本发明实施例中,非电池供电时,先控制压缩机以最大转速工作,以期尽快将内仓的温度降低至用户设置的制冷温度,然后控制压缩机以低转速工作,以期将内仓的温度稳定在制冷温度,这一实现方式可以保证制冷效率、降低能耗、提高压缩机运行稳定性。
4、本发明实施例中,综合考虑制冷效果和制冷持续时间,用户在设置制冷温度时,还可辅助设置一变温温度,以期制冷效果和制冷持续时间的综合相对最优化。
5、本发明实施例中,在当前影响因素固定的情况下,以电池的可用蓄电量耗尽、内仓温度达到变温温度为基准,对采用各个压缩机控制规则时的控制效果进行预计,并以最优控制效果对应地压缩机控制规则,来实际控制压缩机运行,这一运行规则符合当前的影响因素,能够相对更持久的保冷,尤其适用于短时间内无其他供电电源的应用场景,用户体验好。
6、本发明实施例中,基于计算出的各个预计时间,即可确定出最晚预计时间,并利用该最晚预计时间所对应的压缩机控制规则,来控制压缩机的运行,以达到在当前影响因素下,制冷效果和制冷持续时长的综合最优化。
7、本发明实施例中,结合冰箱实际的影响因素和各个压缩机控制规则中各个阶段的压缩机转速,匹配出具有相同保温影响特征的预设保温模型和具有相同制冷影响特征的预设制冷模型,来预估各个压缩机控制规则所对应的预计时间。由于预设模型的真实性,可以保证预计时间的计算准确度。
8、本发明实施例中,通过在保温仓中增加蓄冷剂以进一步隔绝内仓温度和环境温度,在保温阶段,可以延长保温时间,性价比高。
本发明还提供了一种计算机可读介质,存储用于使一计算机执行如本文所述的试剂材料管理方法的指令。具体地,可以提供配有存储介质的系统或者装置,在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码,且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。
在这种情况下,从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能,因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本发明的一部分。
用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地,可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
此外,应该清楚的是,不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码,而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作,从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。
此外,可以理解的是,将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中,随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作,从而实现上述实施例中任一实施例的功能。
需要说明的是,上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的,可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的,可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构,也可以是逻辑结构,即,有些模块可能由同一物理实体实现,或者,有些模块可能分由多个物理实体实现,或者,可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
以上各实施例中,硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如,一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器,FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器),可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二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因素。
上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明,然而本发明不限于这些已揭示的实施例,基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓,可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例,这些实施例也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种变频压缩机控制方法,其特征在于,包括:
存储至少一种供电电池的放电模型和保护电压;
实时检测冰箱的外部供电电源的电压;
根据检测到的电压,确定所述供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况;
在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,根据检测到的电压,结合存储的所述放电模型,确定所述供电电源的电池类型;
将符合所述电池类型的供电电池的保护电压,确定为所述供电电源的保护电压;
判断检测到的电压是否不大于所述供电电源的保护电压,若是,控制所述冰箱中的变频压缩机停止工作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述根据检测到的电压,确定所述供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况,包括:
以首次检测到电压时的时间为起始时间,每间隔一第一预设时长,确定检测到的电压在当前检测周期内的变化趋势,其中,所述当前检测周期的结束时间为当前时间,所述当前检测周期的持续时长为第二预设时长;
和/或,
所述供电电池的放电模型包括:供电电池的电池容量,和,供电电池在放电过程中其电压随时间变化的电压变化曲线数据;
其中,所述根据检测到的电压,结合存储的所述放电模型,确定所述供电电源的电池类型,包括:
根据检测到的电压,判断存储的全部所述放电模型中,是否存在第一放电模型,使得检测到的一第一电压与所述第一放电模型包括的电池容量相一致,且在检测到所述第一电压之后,检测到的电压随时间变化的趋势,与所述第一放电模型包括的电压变化曲线数据相匹配,若是,将所述供电电源的电池类型,确定为所述第一放电模型对应的供电电池的电池类型;
和/或,
所述存储至少一种供电电池的放电模型和保护电压,包括:
存储轿车内置铅酸电池的放电模型和保护电压,且保护电压为11.6V;
存储卡车内置铅酸电池的放电模型和保护电压,且保护电压为21.6V;
存储外置移动锂电池包的放电模型和保护电压,且保护电压为9.6V。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
还包括:接收外部输入的制冷温度;
获取内仓温度检测模块检测到的内仓温度;
以及,
在所述确定所述供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况之后,进一步包括:
在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈稳定状态时,继续当前流程;
判断获取到的内仓温度是否高于所述制冷温度,若是,控制所述变频压缩机以最大转速进行工作,否则,控制所述变频压缩机以第一转速进行工作;
其中,所述最大转速大于所述第一转速,且所述第一转速为满足条件一的最小转速;
所述条件一包括:控制所述变频压缩机以所述第一转速进行工作时,获取到的内仓温度不高于所述制冷温度。
4.根据权利要求1至3中任一所述的方法,其特征在于,
进一步包括:设置至少两个压缩机控制规则;
接收外部输入的制冷温度和变温温度,所述制冷温度低于所述变温温度;
获取内仓温度检测模块检测到的内仓温度;
以及,
在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,进一步包括:
针对每一个所述压缩机控制规则,计算基于当前压缩机控制规则来控制所述变频压缩机进行工作时,获取到的内仓温度不低于所述变温温度,且检测到的电压不大于所述供电电源的保护电压时的预计时间;
以计算出的各个预计时间中最晚预计时间所对应的压缩机控制规则,来控制所述变频压缩机进行工作。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,
所述至少两个压缩机控制规则,包括:第一压缩机控制规则、至少一个第二压缩机控制规则、第三压缩机控制规则,中的至少两个;
其中,
所述第一压缩机控制规则包括:
A1:控制所述变频压缩机停止工作;
A2:实时判断获取到的内仓温度是否不低于所述变温温度,若是,控制所述变频压缩机以最大转速进行工作,并执行A3;
A3:实时判断获取到的内仓温度是否不高于所述制冷温度,若是,执行A1;
其中,
所述第二压缩机控制规则包括:
B1:控制所述变频压缩机以第二转速工作,其中,所述第二转速满足:控制所述变频压缩机以所述第二转速进行工作时,获取到的内仓温度随时间延长呈上升趋势;
B2:实时判断获取到的内仓温度是否不低于所述变温温度,若是,执行B3;
B3:判断检测到的电压是否不大于所述供电电源的保护电压,若否,控制所述变频压缩机以最大转速进行工作,并执行B4;
B4:实时判断获取到的内仓温度是否不高于所述制冷温度,若是,并执行B1;
其中,不同第二压缩机控制规则中的第二转速的取值不同;
其中,
所述第三压缩机控制规则包括:
C1:控制所述变频压缩机以第三转速工作;
其中,所述最大转速大于所述第三转速,且所述第三转速为满足条件二的最小转速;
所述条件二包括:控制所述变频压缩机以所述第三转速进行工作时,获取到的内仓温度不高于所述制冷温度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,
进一步包括:存储保温模型库和制冷模型库;
其中,所述保温模型库中的各个保温模型,用于展示所述变频压缩机在一定转速下工作或满足条件停机时,内仓温度和耗电量随时间延迟的变化情况;
其中,不同保温模型对应有至少一个不同的保温影响特征,保温模型对应的保温影响特征包括:压缩机控制规则的保温阶段中所述变频压缩机的转速,以及至少一个影响因素;
其中,所述制冷模型库中的各个制冷模型,用于展示所述变频压缩机在一定转速下工作时,内仓温度和耗电量随时间延迟的变化情况;
其中,不同制冷模型对应有至少一个不同的制冷影响特征,制冷模型对应的制冷影响特征包括:压缩机控制规则的制冷阶段中所述变频压缩机的转速,以及至少一个影响因素;
其中,所述至少一个影响因素包括:冰箱内仓中的冷冻物品存放量、冰箱所处环境的环境温度、冰箱的结构特征、冰箱的构造特征中的任意一个或多个;
以及,
所述计算基于当前压缩机控制规则来控制所述变频压缩机进行工作时,获取到的内仓温度不低于所述变温温度,且检测到的电压不大于所述供电电源的保护电压时的预计时间,包括:
当前压缩机控制规则为所述第一压缩机控制规则时,执行下述a1至a4:
a1:根据当前的保温影响特征,确定与所述A1对应的第一保温模型;
a2:根据当前的制冷影响特征,确定与所述A2对应的第一制冷模型;
a3:根据所述第一制冷模型,确定所述A2对应的执行持续时间、耗电量和执行次数;根据所述第一保温模型,确定所述A1对应的执行持续时间;
a4:利用公式组一计算第一预计时间;
所述公式组一包括:
nA2×uA2≥U≥(nA2-1)×uA2,
TA=tA1×(nA2+1)+tA2×nA2;
其中,nA2为所述A2对应的执行次数,uA2为所述A2对应的耗电量,U为所述供电电源的可用蓄电量,TA为所述第一预计时间,tA1为所述A1对应的执行持续时间,tA2为所述A2对应的执行持续时间;
和/或,
当前压缩机控制规则为所述第二压缩机控制规则时,执行下述b1至b5:
b1:根据当前的保温影响特征,确定与所述B1对应的第二保温模型;
b2:根据当前的制冷影响特征,确定与所述B3对应的第二制冷模型;
b3:确定目标保温模型,其中,所述目标保温模型对应的保温影响特征包括当前的影响因素和所述变频压缩机的转速为零,以及,确定所述目标保温模型中,内仓温度从所述制冷温度升至所述变温温度所对应的目标执行持续时间;
b4:根据所述第二保温模型,确定所述B1对应的执行持续时间、耗电量;根据所述第二制冷模型,确定所述B3对应的执行持续时间、耗电量;
b5:利用公式组二计算第二预计时间;
所述公式组二包括:
(nB3+1)×uB1+nB3×uB3≥U≥nB3×(uB1+uB3),TB=(tB1+tB3)×nB3+t;
(nB3+1)×(uB1+uB3)≥U≥(nB3+1)×uB1+nB3×uB3,TB=tB1×(nB3+1)+tB3;
其中,nB3为所述B3对应的执行次数,uB1为所述B1对应的耗电量,uB3为所述B3对应的耗电量,U为所述供电电源的可用蓄电量,TB为所述第二预计时间,tB1为所述B1对应的执行持续时间,tB3为所述B3对应的执行持续时间,t为所述目标执行持续时间;
和/或,
当前压缩机控制规则为所述第三压缩机控制规则时,执行下述c1至c4:
c1:根据当前的保温影响特征,确定与所述C1对应的第三保温模型;
c2:同所述b3;
c3:根据所述供电电源的可用蓄电量和所述第三保温模型,确定所述C1对应的执行持续时间;
c4:利用公式三计算第三预计时间;
所述公式三包括:TC=tC1+t;
其中,TC为所述第三预计时间,tC1为所述C1对应的执行持续时间,t为所述目标执行持续时间。
7.一种用于执行如权利要求1至6中任一所述变频压缩机控制方法的变频压缩机控制装置,其特征在于,包括:
存储器,用于存储至少一种供电电池的放电模型和保护电压;
电压检测模块,用于实时检测冰箱的外部供电电源的电压;
控制系统板,用于根据检测到的电压,确定所述供电电源的电压在一定时间段内的电压变化情况;在确定出所述电压变化情况为电压随时间延长呈下降趋势时,根据检测到的电压,结合存储的所述放电模型,确定所述供电电源的电池类型;将符合所述电池类型的供电电池的保护电压,确定为所述供电电源的保护电压;
保护控制模块,用于判断检测到的电压是否不大于所述供电电源的保护电压,若是,控制所述冰箱中的变频压缩机停止工作。
8.一种冰箱,其特征在于,包括:变频压缩机,以及如权利要求7所述的变频压缩机控制装置。
9.根据权利要求8所述的冰箱,其特征在于,
还包括:内仓、保温仓、外壳和位于所述保温仓内的至少一个蓄冷组件;
所述蓄冷组件呈平板状;
所述蓄冷组件中盛放有相变温度低于0℃的蓄冷剂;
所述蓄冷组件的厚度小于所述保温仓的厚度;
所述蓄冷组件的外壁贴附在所述内仓的外表面。
10.根据权利要求9所述的冰箱,其特征在于,
所述蓄冷组件中盛放有相变温度不高于-5℃的蓄冷剂;
所述蓄冷组件的厚度与所述保温仓的厚度的比值,在区间[0.25,0.5]中。
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