CN111520896A

CN111520896A - 空调制热的外机风机控制方法及空调系统

Info

Publication number: CN111520896A
Application number: CN202010393205.6A
Authority: CN
Inventors: 彭斌; 贺培; 廖文敬; 刘为爽; 李健成; 潘卫琼; 杨秋石
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2020-05-11
Publication date: 2020-08-11

Abstract

本发明公开了一种空调制热的外机风机控制方法及空调系统，根据室外温度确定外机风机的电压后启动压缩机，启动压缩机后根据室外机的压力调节可控硅输出导通比以调整外机风机转速；外机风机先以最大转速运行，在其运行第一预设时间t₁之后根据室外温度确定外机风机的第一转速；每隔第二预设时间t₂检测室外机的压力值，当室外机当前压力值Pd≤2.8MPa时，可控硅输出导通比为100%，当3.5MPa≥Pd＞2.8MPa时，可控硅输出导通比为a%；当Pd＞3.5MPa时，Pd＞Pd1时可控硅输出导通比a%降低5%，当Pd＝Pd1时可控硅输出导通比a%降低2%，当Pd＜Pd1时可控硅输出导通比a%不变。与现有技术比较，本发明避免系统压力过高而频繁触发系统停机保护，影响空调系统在高温环境的正常运行的情况。

Description

空调制热的外机风机控制方法及空调系统

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，特别是涉及一种空调制热的外机风机控制方法及空调系统。

背景技术

交流电机主要应用在空调系统的室外机风机中，交流电机的主要作用在于根据空调系统的需要调整转速，通过调整风机转速来使室外机负荷与室内机负荷、室外换热器的换热量与室内机换热量相匹配，实现空调系统的制热功能，维持空调机组运行的可靠性和稳定性；然而，现有的空调系统存在着高吸热效率使空调系统蒸发压力上升，低放热效率使空调系统冷凝压力上升，当室外温度太高时，空调系统的冷凝压力会超过空调系统限定值，而室外机风机无法调速或只能在固定的档位下进行调整，无法及时降低系统压力和排气温度，进而会触发高压保护开关动作，关闭压缩机，导致无法继续制热，因此便使大大影响空调系统的使用。

发明内容

本发明提出了一种空调制热的外机风机控制方法及空调系统，解决了现有的空调系统无法在高温环境下正常制热的问题。

本发明提出的技术方案为：一种空调制热的外机风机控制方法，外机风机启动后，根据当前室外环境温度通过控制可控硅输出导通比以确定所述外机风机的输入电压，之后开启压缩机，根据所述压缩机的排气压力调节所述外机风机的可控硅输出导通比来调整所述外机风机的输入电压。

进一步地，所述外机风机先以最大转速运行，在其运行第一预设时长t₁之后再根据当前室外环境温度确定所述外机风机的输入电压。

进一步地，所述根据当前室外环境温度确定所述外机风机的输入电压包括：当所述室外温度超过第一预设温度T₁时，调节可控硅输出导通比为25%以使所述外机风机停止运行。

进一步地，当所述室外温度小于第一预设温度T₁时，所述第一转速为外机风机以其可控硅输出导通比为a%的电压运行时的转速，所述100%≥可控硅输出导通比a%＞25%。

进一步地，当所述室外温度小于第一预设温度T₁且大于等于第二预设温度T₂时，可控硅输出导通比a%=35%；和/或，当所述室外温度小于第二预设温度T₂且大于等于第三预设温度T₃时，可控硅输出导通比a%=45%；和/或，当所述室外温度小于第三预设温度T₃且大于等于第四预设温度T₄时，可控硅输出导通比a%=65%；和/或，当所述室外温度小于第四预设温度T₄时，可控硅输出导通比a%=100%。

进一步地，根据所述压缩机的排气压力调节所述外机风机的输入电压包括：每隔第二预设时间t₂检测室外机的排气压力，当室外机当前排气压力Pd≤2.8MPa时，所述可控硅输出导通比为100%。

进一步地，当3.5MPa≥当前排气压力Pd＞2.8MPa时，所述可控硅输出导通比为a%。

进一步地，当当前排气压力Pd＞3.5MPa时，比较当前排气压力Pd和上一次检测到的排气压力Pd₁来调整节可控硅输出导通比，且可控硅输出导通比不小于25%。

进一步地，当当前排气压力Pd＞上一次排气压力Pd1时，则可控硅输出导通比a%降低5%。

进一步地，当当前排气压力Pd＝上一次排气压力Pd1时，则可控硅输出导通比a%降低2%。

进一步地，当当前排气压力Pd＜上一次排气压力Pd1时，则可控硅输出导通比a%不变。

一种空调系统，包括外机风机和控制器，控制器根据所述的空调制热的外机风机控制方法对所述外机风机进行控制。

与现有技术比较，本发明根据中通过控制可控硅输出导通比以确定外机风机的输入电压，依次使外机风机的转速能够匹配不同环境温度的使用，然后启动压缩机，启动压缩机后根据室外机的压力调节可控硅输出导通比以调整外机风机转速，使外机风机转速始终能够在合适范围内调整或关闭来及时降低系统排气压力以及排气温度，避免系统压力过高而频繁触发系统停机保护，影响空调系统在高温环境的正常运行的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中空调制热的外机风机控制方法的控制流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。

本发明提出了一种空调制热的外机风机控制方法，具体如下：

首先，在空调系统开始运行前，先开启室外机风机使外机风机以其最高转速运行，待外机风机运行第一预设时间t₁之后，系统运行较为稳定后，再根据室外环境温度通过调节可控硅输出导通比来确定外机风机的输入电压，使外机风机以第一转速运行或者停止运行（导通比为25%时停止运行），第一转速便是空调系统（压缩机等）正式运行的外机风机的初始转速，然后在外机风机运行40s后，再开启压缩机。

然后，压缩机启动并开始运行，此时外机风机的转速为第一转速；在压缩机启动2min后，空调系统运行稳定后，对室外机的系统压力进行检测，通过检测室外机的压力来调节外机风机的转速，这是因为当外环境温度过高时，此时系统压力和排气温度也会较高，因此需要及时调整外机风机转速来降低系统的压力和排风温度，而压力的检测相比于温度检测而言速度更快，即更具有实效性。

优选地，第一预设时间t₁的取值为2s≤t₁≤10s。

需要说明的是：为对外机风机进行精确控制和提升外机风机的转速调节范围，使外机风机的转速满足高温环境的制热功能，本发明中通过调节可控硅输出导通比以调整外机风机转速。

具体地，空调系统包括室内机、室外机、传感器和控制器等，其中空调系统中的外机风机为单相交流电机，单向交流电机连通控制器，传感器将检测到的数据（如压力、温度等）传输到控制器中，控制器根据传感器检测到的数据选择合适的外机风机转速和相应的输出电压，根据计算公式

，控制器具有可控硅模块，使控制器具有控制双向可控硅导通角的功能，控制器根据所需的电压，控制可控硅的导通比（又称占空比，导通比=可控硅接通时间/控制信号的周期）改变可控硅导通角的延时时间，从而改变输出电压，进而达到改变外机风机转速。该方法有效的对风机转速进行无极调速，同时成本较低。

进一步地，室外机风机第一转速的确定方法为：检测室外环境温度T_W，根据以下室外环境温度T_W与可控硅输出导通比对照表确定外机风机的第一转速。

T<sub>W</sub>(℃)	T<sub>W</sub>≥T<sub>1</sub>	T<sub>1</sub>＜T<sub>W</sub>≤T<sub>2</sub>	T<sub>2</sub>＜T<sub>W</sub>≤T<sub>3</sub>	T<sub>3</sub>＜T<sub>W</sub>≤T<sub>4</sub>	T<sub>W</sub><T<sub>4</sub>
						可控硅输出导通比（a%）	25%	35%	45%	65%	100%

即，当检测到的室外温度超过第一预设温度T₁时，说明此事外环境温度相对较高，空调系统需要在高温环境中制热，因此控制器控制可控硅的导通比为25%，使外机风机停止运行，避免空调系统启动时冷凝压力和排气过高而出发系统停机保护；当检测到的室外温度小于第一预设温度T₁时，说明外环境温度正常，此时可以根据环境温度选择合适的外机风机转速，使外机风机转速与系统压力相匹配，可控硅输出导通比的取值范围为100%≥a%＞25%。

具体为：当室外温度T_W小于第一预设温度T₁且大于等于第二预设温度T₂时，a%=35%；当室外温度T_W小于第二预设温度T₂且大于等于第三预设温度T₃时，a%=45%；当室外温度T_W小于第三预设温度T₃且大于等于第四预设温度T₄时，a%=65%；当室外温度T_W小于第四预设温度T₄时，说明外环境温度相对较低，系统压力和排气温度不会过高，控硅输出导通比a%=100%，外机风机可以最大转速作为初始转速运行，保证空调系统的换热工作效率。

优选地，经过实验证实，当外环境温度超过30℃时，空调系统即会面临高温制热的情况，当外环境温度达到30℃时，关停外机风机从而避免空调系统触发停机保护，因此第一预设温度T₁=30℃即可最大程度的保证外机风机能够及时以最合适的转速工作，高效的保证了空调系统的正常运行，避免系统压力过高而出现异常；同时，第二预设温度T₂=25℃，第三预设温度T₃=20℃，第四预设温度T₄=15℃，从而保证外机风机转速始终能以最适合的转速运行，保证空调系统的运行效率。

进一步地，当压缩机启动2min后，根据室外机的压力调整外机风机转速的方法包括：每隔第二预设时间t₂检测一次室外机的压力值，根据室外机压力传感器检测到的系统压力值来调整可控硅的导通比来调整外机风机转速；若系统检测到系统温度过高，系统同样发出指令控制可控硅导通比为25%，外机风机停机。

具体地，当检测到的室外机的当前压力值Pd≤2.8MPa时，说明空调系统的压力较低，即空调系统不会出现冷凝压力过高而停止运行的状况，因此控制器控制可控硅输出导通比为100%，外机风机以最大转速运行，保证空调系统的运行效率。

而当检测到的室外机的当前压力值3.5MPa≥Pd＞2.8MPa时，说明空调系统的室外机压力处于相对正常范围，外机风机可基于初始转速继续运行，即外机风机继续以可控硅输出导通比为a%的初始转速运行。

而当检测到的室外机的当前压力值Pd＞3.5MPa时，说明空调系统当前压力较高，继续运行的话，系统会无法正常运行的状况，因此需要根据当前压力值Pd和上一次检测到的压力值Pd₁来调整节可控硅输出导通比，进而调整外机风机转速，尽快的降低系统的压力和排气温度使系统能够保持正常运行，且可控硅输出导通比在调整的时候始终不得小于25%，当可控硅输出导通比调整到25%时，则外机风机停止运行，避免系统压力持续升高而触发停机保护。

具体地，当前压力值Pd＞3.5MPa时，调整节可控硅输出导通比的方法为（以下Pd为当前压力值，Pd1为上一次检测到的压力值）：当Pd＞Pd1时，说明系统压力升高较快，则可控硅输出导通比a%（导通比a%即为室外机的初始转速下的可控硅导通比）降低5%来快速降低室外机的转速，进而快速降低系统压力，避免系统压力过高触发停机保护；当Pd＝Pd1时，说明系统压力升高相对较慢，则可控硅输出导通比a%降低2%来缓慢的降低室外机的转速，进而相对平稳的降低系统压力；当Pd＜Pd1时，说明系统压力在降低，则可控硅输出导通比a%不变，室外机转速无需主动进行调整。

本发明还提出了一种空调系统，空调系统应用了本发明提出的空调系统制热的控制方法。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种空调制热的外机风机控制方法，其特征在于，外机风机启动后，根据当前室外环境温度通过控制可控硅输出导通比以确定所述外机风机的输入电压，之后开启压缩机，根据所述压缩机的排气压力调节所述外机风机的可控硅输出导通比来调整所述外机风机的输入电压。

2.根据权利要求1所述的空调制热的外机风机控制方法，其特征在于，所述外机风机先以最大转速运行，在其运行第一预设时长t₁之后再根据当前室外环境温度确定所述外机风机的输入电压。

3.根据权利要求2所述的空调制热的外机风机控制方法，其特征在于，所述根据当前室外环境温度确定所述外机风机的输入电压包括：当所述室外温度超过第一预设温度T₁时，调节可控硅输出导通比为25%以使所述外机风机停止运行。

4.根据权利要求3所述的空调制热的外机风机控制方法，其特征在于，当所述室外温度小于第一预设温度T₁时，所述第一转速为外机风机以其可控硅输出导通比为a%的电压运行时的转速，所述100%≥可控硅输出导通比a%＞25%。

5.根据权利要求4所述的空调制热的外机风机控制方法，其特征在于，当所述室外温度小于第一预设温度T₁且大于等于第二预设温度T₂时，可控硅输出导通比a%=35%；

和/或，当所述室外温度小于第二预设温度T₂且大于等于第三预设温度T₃时，可控硅输出导通比a%=45%；

和/或，当所述室外温度小于第三预设温度T₃且大于等于第四预设温度T₄时，可控硅输出导通比a%=65%；

和/或，当所述室外温度小于第四预设温度T₄时，可控硅输出导通比a%=100%。

6.根据权利要求5所述的空调制热的外机风机控制方法，其特征在于，根据所述压缩机的排气压力调节所述外机风机的输入电压包括：每隔第二预设时间t₂检测室外机的排气压力，当室外机当前排气压力Pd≤2.8MPa时，所述可控硅输出导通比为100%。

7.根据权利要求6所述的空调制热的外机风机控制方法，其特征在于，当3.5MPa≥当前排气压力Pd＞2.8MPa时，所述可控硅输出导通比为a%。

8.根据权利要求7所述的空调制热的外机风机控制方法，其特征在于，当当前排气压力Pd＞3.5MPa时，比较当前排气压力Pd和上一次检测到的排气压力Pd₁来调整节可控硅输出导通比，且可控硅输出导通比不小于25%。

9.根据权利要求8所述的空调制热的外机风机控制方法，其特征在于，当当前排气压力Pd＞上一次排气压力Pd1时，则可控硅输出导通比a%降低5%。

10.根据权利要求8所述的空调制热的外机风机控制方法，其特征在于，当当前排气压力Pd＝上一次排气压力Pd1时，则可控硅输出导通比a%降低2%。

11.根据权利要求8所述的空调制热的外机风机控制方法，其特征在于，当当前排气压力Pd＜上一次排气压力Pd1时，则可控硅输出导通比a%不变。

12.一种空调系统，包括外机风机和控制器，其特征在于，所述控制器根据如权利要求1到11中任意一项所述的空调制热的外机风机控制方法对所述外机风机进行控制。