CN111765599A - 空调控制策略的优化方法、处理器、存储器 - Google Patents

空调控制策略的优化方法、处理器、存储器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调控制策略的优化方法、处理器、存储器。其中空调控制策略的优化方法，包括：获取环境参数的当前取值；确定所述环境参数的当前取值对应的初次控制策略并作为控制空调输出的当前控制策略；每间隔一段时间对所述当前控制策略进行调控，若出现在预设的舒适性、可靠性以及节能性的允差范围内比所述当前控制策略的节能性更优的控制策略，则将节能性更优的控制策略作为控制空调输出的当前控制策略，本发明实现了可根据实际情况进行调节、调控的控制策略，从而实现空调控制策略的智能化和进一步节能化。

Description

空调控制策略的优化方法、处理器、存储器
技术领域
本发明涉及空调，尤其涉及一种确保空调的健康度、使用舒适性的前提下优化空调节能控制策略的方法。
背景技术
当前空调的节能控制为空调发展的必然趋势，也是空调行业优化创新的突破方向。空调机组开发，通常在实验特定测试条件下，根据机组的运行特性进行寻优控制，但是此过程并未结合实际用户的使用场景。空调的实际使用场景同实验室的特定测试条件存在较大的差异，因此实际使用场景的空调节能性较实验开发的节能特性存在差异性。也就是说，现有空调机组的控制，根据在特定实验工况和特定内外机配置条件下，进行寻优控制。该控制并没有完全结合不同用户的实际使用场景，导致实验室得到的节能寻优控制在用户实际使用过程中会存在不匹配的情况，要么不能给用户带来舒适感，要么会存在过输出，能耗浪费的问题。
发明内容
为了解决现有技术中从实验室得到的控制策略与用户实际使用情况不匹配的技术问题，本发明提出了一种空调控制策略的优化方法、处理器、存储器。
本发明提出的空调控制策略的优化方法，包括：
获取环境参数的当前取值；
确定所述环境参数的当前取值对应的初次控制策略并作为控制空调输出的当前控制策略；
每间隔一段时间对所述当前控制策略进行调控，若出现在预设的舒适性、可靠性以及节能性的允差范围内比所述当前控制策略的节能性更优的控制策略，则将节能性更优的控制策略作为控制空调输出的当前控制策略。
进一步，在空调启动时或者所述环境参数的取值发生改变时，获取所述环境参数的当前取值。
进一步，所述环境参数包括室外机的环境温度、空调的机组开机率、用户设定的目标温度、用户设定的目标风档当中的至少一种。
进一步，若所述环境参数的当前取值不存在符合所述预设舒适性、可靠性、节能性的允差范围的控制策略，则根据所述环境参数的当前取值选择默认的控制策略控制空调的输出，并将默认的控制策略作为所述初次控制策略。
进一步，若所述环境参数的当前取值存在至少一个符合所述预设的舒适性、可靠性、节能性的允差范围的控制策略，则从中选择出现频率最高的控制策略作为所述初次控制策略。
进一步，若所述环境参数的当前取值存在两个或以上符合所述预设舒适性、可靠性、节能性的允差范围，且出现频率相同的控制策略时，则从中选择节能性最优的控制策略作为初次控制策略。
在一个实施例中，控制空调输出为控制空调的关键部件根据所述当前控制策略进行输出。所述关键部件为室外压缩机、室外风机、室内风机、室内辅热当中的至少一种。
在另一个实施例中，控制空调输出为控制空调的系统控制目标值根据所述当前控制策略进行输出。所述系统控制目标值为制冷模式时的蒸发温度、制热模式时的冷凝温度。
具体的，在对任意一个所述当前控制策略进行调控的过程中，若出现的调控中的控制策略为比所述当前控制策略更优的控制策略，则将调控中的控制策略作为所述当前控制策略控制空调输出，并将旧的所述当前控制策略的出现频率加一；若出现的调控中的控制策略不是比所述当前控制策略更优的控制策略或者不符合所述预设舒适性、可靠性、节能性的允差范围，则回滚至所述当前控制策略控制空调的输出，且所述当前控制策略的出现频率不变。
进一步，判断空调的舒适性根据空调的室内温度上升速率、室内温度下降速率、室内出风温度、室内环境温度、内机到温度点停机频次、化霜频率、化霜时长、防冷风运行时长当中的至少一个参数进行判断。
进一步，判断空调的可靠性根据空调的故障类型、故障停机频率、压缩机排气温度、压缩机排气高压、压缩机吸气低压、压缩机吸气过热度、压缩机排气过热度当中的至少一个参数进行判断。
进一步，判断空调的节能性根据空调的输出功率或使用的电量当中的至少一个参数进行判断。
本发明提出的处理器，所述处理器用于执行程序，所述程序运行时执行上述技术方案所述的空调控制策略的优化方法。
本发明提出的存储器，所述存储器包括存储的程序，所述程序运行时执行上述技术方案所述的空调控制策略的优化方法。
本发明以实验室在特定测试条件下得到的控制策略作为基础，并在用户的实际使用过程中不断地优化调控，使得空调在用户的实际使用过程中可以找到最符合当前场景或者使用情况的节能性能最优的控制策略，并且该控制策略还符合预设的舒适性、可靠性、舒适性的要求。使得空调在不同场景具有不同的控制方法，实现差异化的控制，同时智能化的控制策略还可以按用户实际需求调节空调输出控制，使机组在节能性、舒适性、可靠性三个方面达到平衡。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1为本发明的流程图。
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。
由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
如图1所示，本发明根据环境参数的取值来选择对应的控制策略，并且在控制过程中，还会对控制策略进行调控，若发现有更加节能且舒适性、可靠性有保障的控制策略，则替换为更优的控制策略，从而实现空调控制策略的优化。
下面详细描述本发明对控制策略优化的详细过程。
获取空调的环境参数的当前取值，具体涉及到的环境参数室外机的环境温度、空调的机组开机率（如大型机组时压缩机的开机率）、用户设定的目标温度、用户设定的目标风档当中的至少一种。
确定上述环境参数的当前取值对应的初次控制策略，并将该初次控制策略作为控制空调输出的当前控制策略。当环境参数的取值发生改变时，则需要重新确定新的当前取值所对应的初次控制策略，另外在空调刚开机时，初次获得环境参数的当前取值时，也会确定初次控制策略。
确定一个环境参数的当前取值的初次控制策略具体分为以下几个步骤。先查找该环境参数的当前取值是否有历史记录的控制策略，若是该环境参数的当前取值不存在符合预设舒适性、可靠性、节能性的允差范围的控制策略，则直接根据所述环境参数的当前取值选择默认的控制策略控制空调的输出，并将默认的控制策略作为该环境参数的当前取值的初次控制策略。这里所指的默认的控制策略，也就是在实验环境下得到的该当前取值对应的控制策略，有可能需要进一步进行优化的控制策略。若是该环境参数的当前取值存在至少一个符合预设的舒适性、可靠性、节能性的允差范围的控制策略，则从中选择出现频率最高的控制策略作为初次控制策略。某控制策略的出现频率最高，说明该控制策略与空调的使用场景最匹配。即使出现了比该频率最高的控制策略的更节能的控制策略，该更节能的控制策略可能仅仅是在用户某种非常规操作条件下产生的，并不是空调正常使用时的场景。若是该环境参数的当前取值存在两个或以上符合预设舒适性、可靠性、节能性的允差范围，且出现频率相同的控制策略时，则从中选择节能性最优的控制策略作为初次控制策略。
然后将初次控制策略作为空调的当前控制策略，每间隔一段时间对空调的当前控制策略进行调控，若出现在预设的舒适性、可靠性以及节能性的允差范围内比该当前控制策略的节能性更优的控制策略，则将节能性更优的控制策略作为控制空调输出的当前控制策略。这也是本发明的重点，本发明对初次控制策略、以及初次控制策略之后出现的作为常规使用的当前控制策略进行调控和优化。
由于在调控过程中会出现多个当前正在使用的控制策略，那么下面介绍时，将被调控的对象称为常规使用的当前控制策略，在针对该对象的调控过程中出现的当前控制策略称为调控中的控制策略，调控中的控制策略有可能是临时性的用于尝试的控制策略，也可能转化为常规使用的控制策略，即转化为被调控的对象。
在对任意一个上述常规使用的当前控制策略进行调控的过程中，若出现的调控中的控制策略为比常规使用的当前控制策略更优的控制策略，则将调控中的控制策略作为所述当前控制策略控制空调输出，并将旧的常规使用的当前控制策略的出现频率加一，即调控中的控制策略已经转化为常规使用的控制策略，转化成了之后要被调控的对象，之后将针对该新的常规使用的控制策略进行调控，以寻找比该新的常规使用的控制策略更优的控制策略。若出现的调控中的控制策略不是比当前的调控对象——常规使用的当前控制策略更优的控制策略，则回滚至常规使用的当前控制策略，以该常规使用的当前控制策略控制空调的输出，且该常规使用的当前控制策略的出现频率不变，之后在下一个调控周期继续对该常规使用的当前控制策略进行调控，直至有更优的控制策略出现。即使在相同的环境参数的当前取值的条件下形成的控制策略，但是由于空调机组所在房间保暖措施的差异、人员流动的频率，从而会造成有不同的或者更优的控制策略出现。
例如，空调所确定的某个环境参数的当前取值的初次控制策略我们定义为控制策略1，也可能是第1个控制策略，也就是此环境参数的当前取值对应的最开始出现的控制策略。然后机组关机，再开机或者环境参数的取值更换了后再出现了此当前取值，由于此当前取值对应的历史记录只有1个控制策略，那么这个控制策略1就是当前最优的控制策略，空调就会以该控制策略1作为调控对象进行调控。调控的时候发现出现了控制策略2，那就是这个使用条件下，就会有2个控制策略了。然后机组关机，再开机或者环境参数的取值更换了后再出现了此当前取值，历史记录有2个控制策略，2个控制策略出现的频率也一样，就根据节能性判断，优先采用控制策略2进行控制，这个控制策略2作为调控对象进行调控，调控的时候，可能会再一次出现新的控制策略3，也有可能出现的是控制策略1或者控制策略2，若出现了控制策略1或者控制策略2，这样控制策略1或者控制策略2的策略频率就显示出来了，如果出现了控制策略3，那么控制策略1、控制策略2、控制策略3它们出现的频率一样，就根据节能性最优来进行选择。
上述当前控制策略控制空调输出，包含两种控制方式，第一种，控制空调的关键部件根据所述当前控制策略进行输出，如控制室外压缩机、室外风机、室内风机、室内辅热当中的至少一种的输出；第二种，控制空调的系统控制目标值根据所述当前控制策略进行输出，如制冷模式时系统控制目标值为蒸发温度、制热模式时系统控制目标值为冷凝温度。
下面描述一下对某个具体的调控对象——当前控制策略进行调控的方法，在当前控制策略下控制空调的输出，当空调接收到当前运行时系统对应的舒适性和可靠性的参数的取值，均维持在允差范围内，记录此时的功率或电量；然后降低关键部件的输出频率或者调整系统控制目标值（若系统为制冷模式，提高目标蒸发温度；若系统为制热模式，降低冷凝温度）。这个调控是基于最优控制策略的调整，因为关键部件的输出，直接决定了机组的功率。例如原本压缩机运行90Hz，根据允差值调整后压缩机运行频率降至80Hz，这样机组的功耗是会下降的。具体的降低方式可以通过空调机组的主控程序，为关键部件发送降频命令，相应部件在当前运行频率的基础上下调，如下调5hz。
然后继续接收调整后系统对应的舒适性和可靠性的参数，若参数的取值均维持在允差范围内，则表示此次调节为有效调节，此时的关键部件对应的控制输出或控制目标值为一次有效的调控过程中的控制策略，若该调控中的控制策略的节能性没有比常规使用的当前控制策略的节能性更优，则回滚至常规使用的当前控制策略，直到找到比常规使用的当前控制策略更优的控制策略；若超出了允差范围则表示调整无效，恢复到上一步的控制，即回滚到当前的调控对象——常规使用的当前控制策略。一次有效的控制调整后，进入二次调整，每次调整的对象不局限于同样的关键部件，每次关键部件的调整幅度可根据功能或电量的下降幅度进行调整。如此循环下去直至参数的取值超出允差范围，对空调的输出控制恢复到上一步的控制为止。
当最终确定了最后的关键部件的输出频率或者系统控制的目标值，所对应的控制策略即为此用户在当前使用场景下的节能控制策略，若用户后续出现同样的使用场景，系统则无需逐次调节直接按节能控制策略的控制输出或目标值进行调整。
上述技术方案中提及的空调舒适性，本发明主要是通过下表中的一些参数进行判断，即判断空调的舒适性根据空调的室内温度上升速率ʋT、室内温度下降速率ʋT、室内出风温度Tout、室内环境温度Tienv、内机到温度点停机频次fst、化霜频率f化霜、化霜时长T化霜、防冷风运行时长T防冷风当中的至少一个参数进行判断。对于每个参数均设置一个对应的允差范围，即下表中的参数状态值加减状态允差。每个参数在各自的允差范围内，则对当前空调的舒适性诊断结论为合格，反映出空调的控制输出，是符合用户的实际需求的。
舒适性诊断 ʋT Tout Tienv fst f<sub>化霜</sub> T<sub>化霜</sub> T<sub>防冷风</sub>
参数状态值 S-A S-B S-C S-D S-E S-F S-G
状态允差 ΔS-A ΔS-B ΔS-C ΔS-D ΔS-E ΔS-F ΔS-G
ʋT：室内温度上升、下降速率；Tout：室内出风温度；Tienv：室内环境温度；fst：内机到温度点停机频次；f化霜：化霜频率；T化霜：化霜时长；T防冷风：防冷风运行时长。
上述技术方案中提及的空调可靠性，本发明主要是通过下表中的一些参数进行判断，即判断空调的可靠性根据空调的故障类型Etype、故障停机频率ferror、压缩机排气温度Tcomo、压缩机排气高压Ph、压缩机吸气低压Pl、压缩机吸气过热度ΔT吸气、压缩机排气过热度ΔT排气当中的至少一个参数进行判断。与舒适性的判断标准相同，同样对于每个参数设置一个对应的允差范围，，即下表中的参数状态值加减状态允差。参数在各自的允差范围内，可靠性诊断结论为合格，反映出空调在输出过程中，机组不存在损坏风险。
可靠性诊断 Etype ferror Tcomo Ph Pl ΔT<sub>吸气</sub> ΔT<sub>排气</sub>
参数状态值 K<sub>-A</sub> K<sub>-B</sub> K<sub>-C</sub> K<sub>-D</sub> K<sub>-E</sub> K<sub>-F</sub> K<sub>-G</sub>
状态允差 ΔK<sub>-A</sub> ΔK<sub>-B</sub> ΔK<sub>-C</sub> ΔK<sub>-D</sub> ΔK<sub>-E</sub> ΔK<sub>-F</sub> ΔK<sub>-g</sub>
Etype ：故障类型；ferror：故障停机频率；Tcomo：压缩机排气温度；Ph：压缩机排气高压；Pl：压缩机吸气低压；ΔT吸气：压缩机吸气过热度；ΔT排气：压缩机排气过热度。
上述技术方案中提及的空调节能性，本发明主要是通过下表中的一些参数进行判断，即判断空调的节能性根据空调的输出功率J-A或使用的电量J-B当中的至少一个参数进行判断。
节能性诊断 功率 电量
参数状态值 J<sub>-A</sub> J<sub>-B</sub>
而节能性当中的功率或电量则是本发明作为触发控制目标的核心，在舒适性、可靠性的允差范围内，追求节能性最好的控制策略。
本发明所描述的舒适性、可靠性的参数状态值，以及对应的允差范围可根据实际用户群体、空调使用场所进行可设。例如对于商场使用场景下，选取的舒适性的参数当中室内环境温度Tienv、内机到温度点停机频次fst的允差范围较家居场所的允差范围可以更大。也就是说，舒适性、可靠性甚至于节能性的允差范围可以根据实际情况调整，不同场景可以对应不同的允差范围。
除了上述具体的控制策略的优化方法，该控制策略的优化方法主要是通过程序来运行，因此，用来执行程序以实现上述控制策略优化方法的处理器，以及用来存储可以执行实现上述控制策略优化方法的存储器也都属于本发明的保护范围，具体的，该处理器和存储器将被应用在空调中。
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 (16)

1.一种空调控制策略的优化方法，其特征在于，包括：
获取环境参数的当前取值；
确定所述环境参数的当前取值对应的初次控制策略并作为控制空调输出的当前控制策略；
每间隔一段时间对所述当前控制策略进行调控，若出现在预设的舒适性、可靠性以及节能性的允差范围内比所述当前控制策略的节能性更优的控制策略，则将节能性更优的控制策略作为控制空调输出的当前控制策略。
2.如权利要求1所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，在空调启动时或者所述环境参数的取值发生改变时，获取所述环境参数的当前取值。
3.如权利要求1所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，所述环境参数包括室外机的环境温度、空调的机组开机率、用户设定的目标温度、用户设定的目标风档当中的至少一种。
4.如权利要求1所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，若所述环境参数的当前取值不存在符合所述预设舒适性、可靠性、节能性的允差范围的控制策略，则根据所述环境参数的当前取值选择默认的控制策略控制空调的输出，并将默认的控制策略作为所述初次控制策略。
5.如权利要求1所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，若所述环境参数的当前取值存在至少一个符合所述预设的舒适性、可靠性、节能性的允差范围的控制策略，则从中选择出现频率最高的控制策略作为所述初次控制策略。
6.如权利要求5所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，若所述环境参数的当前取值存在两个或以上符合所述预设舒适性、可靠性、节能性的允差范围，且出现频率相同的控制策略时，则从中选择节能性最优的控制策略作为初次控制策略。
7.如权利要求1所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，控制空调输出为控制空调的关键部件根据所述当前控制策略进行输出。
8.如权利要求7所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，所述关键部件为室外压缩机、室外风机、室内风机、室内辅热当中的至少一种。
9.如权利要求1所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，控制空调输出为控制空调的系统控制目标值根据所述当前控制策略进行输出。
10.如权利要求9所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，所述系统控制目标值为制冷模式时的蒸发温度或者制热模式时的冷凝温度。
11.如权利要求1所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，在对任意一个所述当前控制策略进行调控的过程中，若出现的调控中的控制策略为比所述当前控制策略更优的控制策略，则将调控中的控制策略作为新的当前控制策略控制空调输出，并将旧的所述当前控制策略的出现频率加一；若出现的调控中的控制策略不是比所述当前控制策略更优的控制策略或者不符合所述预设舒适性、可靠性、节能性的允差范围，则回滚至所述当前控制策略控制空调的输出，且所述当前控制策略的出现频率不变。
12.如权利要求1至11任意一项所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，判断空调的舒适性根据空调的室内温度上升速率、室内温度下降速率、室内出风温度、室内环境温度、内机到温度点停机频次、化霜频率、化霜时长、防冷风运行时长当中的至少一个参数进行判断。
13.如权利要求1至11任意一项所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，判断空调的可靠性根据空调的故障类型、故障停机频率、压缩机排气温度、压缩机排气高压、压缩机吸气低压、压缩机吸气过热度、压缩机排气过热度当中的至少一个参数进行判断。
14.如权利要求1至11任意一项所述的空调控制策略的优化方法，其特征在于，判断空调的节能性根据空调的输出功率或使用的电量当中的至少一个参数进行判断。
15.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于执行程序，所述程序运行时执行如权利要求1至14任意一项所述的空调控制策略的优化方法。
16.一种存储器，其特征在于，所述存储器包括存储的程序，所述程序运行时执行如权利要求1至14任意一项所述的空调控制策略的优化方法。
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