发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种外风机控制方法、装置、空调器及存储介质。当外界的自然风在外风机的出风口产生出风阻力时,通过控制外风机停止转动,根据自然风产生的风量对外风机进行控制,降低了空调的耗电量。
根据本发明实施例,一方面提供了一种外风机控制方法,包括:检测外风机的出风口是否存在出风阻力;如果是,控制所述外风机停止转动,以使自然风在所述外风机中产生风量;获取所述自然风在所述外风机中产生的风量,根据所述自然风产生的风量对外风机进行控制。
通过采用上述技术方案,当外界的自然风在外风机的出风口产生出风阻力时,通过控制外风机停止转动,可以使自然风带动外风机反向转动,同时自然风还会在空调系统中形成一定的风量,根据自然风产生的风量对外风机进行控制,实现了利用自然风对外机冷凝器进行热量交换,降低了空调的耗电量。
优选的,所述检测外风机的出风口是否存在出风阻力的步骤,包括:检测所述外风机中的电机运行电流;当所述电机运行电流在第一预设时间内的增大值大于第一电流阈值时,确定所述外风机的出风口存在出风阻力;或者,获取外风机的出风方向及自然风的风向;根据所述外风机的出风方向及所述自然风的风向,判断所述自然风是否对所述出风口的出风产生阻力,如果是,确定所述外风机的出风口存在出风阻力。
通过采用上述技术方案,当电机运行电流在第一预设时间内发生突变时,即电流的增大值超过了第一电流阈值,或者在自然风的方向会对外风机的出风产生阻力时,可以确定外风机的出风口存在出风阻力,提升了检测外风机出风阻力的准确性。
优选的,所述获取所述自然风在所述外风机中产生的风量的步骤,包括:获取所述自然风带动所述外风机转动第二预设时间后所产生的电动势;根据所述电动势确定所述自然风产生的风量。
通过采用上述技术方案,当自然风带动外风机转动第二预设时间后,外风机的转速处于较稳定的状态,此时获取自然风带动外风机转动产生的电动势,可以更加准确地判断自然风产生的风量是否满足换热需求。
优选的,所述根据所述电动势确定所述自然风产生的风量的步骤,包括:根据所述电动势确定所述自然风带动所述外风机中电机产生的转速;根据所述电机的转速及预设的风量转速算式得到所述自然风产生的风量。
通过采用上述技术方案,可以根据自然风带动电机反转产生的电动势确定电机的转速,并根据电机的转速及预设的风量转速关系式确定自然风产生的风量,计算得到的风量更加准确,进而判断自然风产生的风量是否满足换热需求。
优选的,所述预设的风量转速算式为:A=K*R(0<R≤1000);其中,A为所述自然风产生的风量,R为所述电机的转速,K是基于所述外风机的风道风阻系数、风叶出风系数、风叶直径和风口面积得到的。
通过采用上述技术方案,根据预先获得的风量与转速值拟合得到的风量转速算式,可以计算得到风量,根据风量的大小可以进一步对外风机进行控制,在一定程度上提升了空调运行的稳定性。
优选的,所述根据所述自然风产生的风量对外风机进行控制的步骤,包括:判断所述自然风产生的风量是否达到所述外风机换热所需的目标风量;如果是,监测所述外风机冷媒管路的压力,当所述压力达到预设压力值时,控制所述外风机以第一预设速度转动。
通过采用上述技术方案,当自然风产生的风量达到外风机换热所需的目标风量时,在通过自然风实现热量交换的过程中,实时监测冷媒管的压力,在冷媒管压力升高时,当前自然风产生的风量已不满足换热需求,启动外风机的电机以第一预设速度转动,以保证空调的正常运行。
优选的,所述方法还包括:如果所述自然风产生的风量未达到所述目标风量,控制所述外风机以第二预设速度转动。
通过采用上述技术方案,在自然风产生的风量不满足换热需求时,及时启动对电机转速的控制,以满足空调系统的换热需求。
根据本发明实施例,另一方面提供了一种外风机控制装置,包括:检测模块,用于检测外风机的出风口是否存在出风阻力;第一控制模块,用于在所述外风机的出风口存在出风阻力时,控制所述外风机停止转动,以使自然风在所述外风机中产生风量;第二控制模块,用于获取所述自然风在所述外风机中产生的风量,根据所述自然风产生的风量对外风机进行控制。
根据本发明实施例,另一方面提供了一种空调器,包括外风机和室内机,所述外风机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,实现上述的外风机控制方法。
根据本发明实施例,另一方面提供了一种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,实现上述外风机控制方法。
本发明具有以下有益效果:
1.当外界的自然风在外风机的出风口产生出风阻力时,通过控制外风机停止转动,可以使自然风带动外风机反向转动,同时自然风还会在空调系统中形成一定的风量,实现了利用自然风对外机冷凝器进行热量交换,降低了空调的耗电量。
2.通过获取自然风在外风机中产生的风量,根据自然风产生的风量对外风机进行控制,以保证空调的正常运行,在实现空调节能的基础上提升了空调的稳定性。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,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。
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。
实施例一:
本实施例提供了一种外风机控制方法,该方法可以应用于空调器外风机中的控制器,参见如图1所示的外风机控制方法流程图,该方法主要包括以下步骤S102~步骤S106:
步骤S102,检测外风机的出风口是否存在出风阻力。
上述出风阻力可以通过获取自然风的风向和外风机的出风方向判断得到,当外界自然风的风向与外风机出风的风向相反或成一定角度时,自然风会对外风机出风口的排风产生一定的出风阻力。在另一种实施方式中,还可以通过检测外风机电机的运行电流,判断外风机的出风口是否存在出风阻力。外风机电机通过带动风叶旋转排风,以满足空调系统的换热需求,当外风机的出风口出现出风阻力时,为了满足换热需求,控制器会控制电机转速增大,以使外风机产生较大的出风量从而满足换热需求,因此,可以根据外风机电机的运行电流变化值,确定出风口是否存在出风阻力。
步骤S104,如果是,控制外风机停止转动,以使自然风在外风机中产生风量。
当存在对出风口排风产生一定阻力的自然风时,确定外风机的出风口存在出风阻力,为了降低空调器的耗电量,可以停止对外风机转速的控制,使外风机逐渐停止转动。当外风机停止转动后,自然风进入外风机后,会在空调系统中形成一定的风量,该风量可以用于对冷凝器的热量交换。
步骤S106,获取自然风在外风机中产生的风量,根据自然风产生的风量对外风机进行控制。
由于自然风在空调系统中形成的风量不一定会满足空调系统的换热需求,为了提升用户体验,可以根据自然风带动电机转动的情况,判断自然风在外风机中产生的风量大小,根据自然风产生的风量大小对外风机进行进一步控制,以满足空调系统的换热需求。
本实施例提供的上述外风机控制方法,当外界的自然风在外风机的出风口产生出风阻力时,通过控制外风机停止转动,可以使自然风带动外风机反向转动,同时自然风还会在空调系统中形成一定的风量,根据自然风产生的风量对外风机进行控制,实现了利用自然风对外机冷凝器进行热量交换,降低了空调的耗电量。
为了准确检测到外风机的出风口是否存在出风阻力,本实施例提供了检测外风机的出风口是否存在出风阻力的实施方式,具体可参照如下方式一和/或方式二执行:
方式一:检测外风机中的电机运行电流;当电机运行电流在第一预设时间内的增大值大于第一电流阈值时,确定外风机的出风口存在出风阻力。在检测外风机中电机运行电流时,可以是实时检测电机运行电流,也可以是以预设时间间隔(诸如1~5s内的任意时间)进行检测。上述第一预设时间可以与上述预设时间间隔相同或不同,上述第一电流阈值可以根据外风机运行时电机的实际电流情况设置,其中,上述第一电流阈值可以远大于电机正常运行时的电流变化值,即电机的运行电流在短时间内突然增大时,确定外风机的出风口存在出风阻力。
方式二:获取外风机的出风方向及自然风的风向;根据外风机的出风方向及自然风的风向,判断自然风是否对出风口的出风产生阻力,如果是,确定外风机的出风口存在出风阻力。参见如图2所示的外风机排风示意图,当自然风方向与外风机的出风方向所成角度为180度时,可以确定自然风对外风机的出风口产生较大的出风阻力,或者当自然风方向与外风机的出风方向所成角度在90度到270度之间时,自然风会以一定的角度进入外风机,从而对外风机出风口排风产生一定的阻力。
为了得到自然风在外风机中产生的风量,本实施例提供了获取自然风在外风机中产生的风量的实施方式,具体可参照如下步骤(1)~步骤(2)执行:
步骤(1):获取自然风带动外风机转动第二预设时间后所产生的电动势。
上述第二预设时间可以根据实际情况进行设置,诸如可以是1分钟,当自然风带动电机转动1分钟后,获取外风机转动产生的电动势。在实际应用中,上述电动势可以是通过如图3所示的电机反电动势检测电路图检测得到的,图3中的电机反电动势检测电路包括四个串联的电阻R18、R21、R25和R26,还包括二极管D6、D7、D8和D9,电机M,电机接口CN6~CN8以及电动势检测端口V1。上述电阻R18、R25和R26的值均大于100kΩ(诸如范围在180kΩ~1206kΩ之间),电阻R21的取值小于100kΩ(诸如范围在10kΩ~47kΩ之间)。上述二极管主要用于整流,将交流电信号整合为直流电信号。
步骤(2):根据电动势确定自然风产生的风量。
根据电动势确定自然风带动外风机中电机产生的转速;根据电机的转速及预设的风量转速算式得到自然风产生的风量。将电机产生的电动势Ea输入电机的转速与电动势的关系式
可以得到该电动势所对应的电机转速,将自然风带动电机产生的转速输入预设的风量转速算式中,可以得到自然风产生的风量。上述电机的转速与电动势的关系式中的R为电机转速(r/min),Ea为电动势,a为支路对数,p为极对数,N为电枢总导体数,
为每极的磁通。
在实际应用中,上述预设的风量转速算式可以是通过曲线拟合得到的,获取外风机中多组已知的电机转速与产生风量的数据组,对多组电机转速与产生风量的数据进行曲线拟合,参见如图4所示的电机转速与风量关系示意图,图4中示出了电机转速与风量的关系曲线示例,该曲线图所在坐标的横轴为电机转速,纵轴是风量,通过曲线拟合还可以得到上述预设的风量转速算式,当0<R≤1000时,风量与转速成正比例关系,预设的风量转速算式为:
A=K*R(0<R≤1000)
其中,A为自然风产生的风量,R为电机的转速,K是比例系数,K是基于外风机的风道风阻系数、风叶出风系数、风叶直径和风口面积得到的。根据图4可知,当R>1000时,风量与转速为对数函数,将电机转速输入拟合得到的曲线中,可以得到电机转速所对应的风量。
为了使空调系统满足换热需求,本实施例还提供了根据自然风产生的风量对外风机进行控制的实施方式,具体可参照如下步骤1)~步骤3)执行:
步骤1):判断自然风产生的风量是否达到外风机换热所需的目标风量。
获取在当前用户设定温度下空调所需的目标风量,判断自然风产生的风量是否大于等于空调当前所需的目标风量,如果是,确定自然风产生的风量达到了外风机换热所需的目标风量,如果否,确定自然风产生的风量未达到目标风量。上述目标风量可以是从预先建立的空调的设定温度与空调在各个设定温度下所需的目标风量的关系表中获取的。
步骤2):如果是,监测外风机冷媒管路的压力,当压力达到预设压力值时,控制外风机以第一预设速度转动。
如果自然风产生的风量达到了外风机换热所需的目标风量,继续停止对外风机的转速控制,利用自然风进行外风机换热运行,运行过程冷媒管路压力因换热效果的差异出现不同变化,为了保证空调的正常运行,还可以实时监测外风机冷媒管路的压力,如果冷媒管路的压力升高说明自然风产生的风量逐渐不满足外风机换热所需的风量,当压力升高到预设压力值时,控制外风机开始转动增加换热,控制外风机以第一预设速度转动。上述预设压力值可以根据实际情况进行设定,诸如该预设压力值可以是4.0Mpa;上述第一预设速度可以是与上述目标风量相对应的转速。
步骤3):如果自然风产生的风量未达到目标风量,控制外风机以第二预设速度转动。
当自然风产生的风量小于目标风量时,确定自然风产生的风量未达到目标风量,为了保证空调的正常运行,控制外风机开始转动增加换热,控制外风机以第二预设速度转动。该第二预设速度可以与上述第一预设速度相同或不同,上述第二预设速度是使外风机能够满足空调换热所需风量的转速。
本实施例提供的上述外风机控制方法,在检测到阻止外风机出风的自然风时,控制外风机停止转动,利用自然风实现外风机冷凝器的热量交换,并在自然风产生的风量达到空调换热所需的目标风量时,控制外风机继续停止转动,降低了空调耗电量,在自然风产生的风量未达到空调换热所需的目标风量时,控制外风机转动,保证了空调的正常运行,在实现空调节能的基础上提升了空调的稳定性。
实施例二:
对应于上述实施例一提供的外风机控制方法,本发明实施例提供了应用上述外风机控制方法对外风机进行控制的实例,参见如图5所示的外风机控制流程图,具体可参照如下步骤S502~步骤S512执行:
步骤S502:利用电流传感器检测外风机电机的运行电流。
步骤S504:根据电机的运行电流判断外风机的出风口是否存在反向自然风。如果是,执行步骤S506,如果否,执行步骤S510。
当外风机的电机运行电流发生突变时,诸如,当Ut-U(t-1)>>U(t-1)-U(t-2)时,即当t时刻电机的电流变化量Ut-U(t-1)远远大于t-1时刻的电流变化量U(t-1)-U(t-2)时,可以确定外风机的出风口存在反向自然风。
步骤S506:停止对外风机转速的控制,在第二预设时间后检测外风机产生的电动势,根据外风机产生的电动势计算自然风在外风机中产生的风量。
步骤S508:判断自然风在外风机中产生的风量是否满足空调系统的换热需求。如果否,执行步骤S510;如果是,执行步骤S512。
步骤S510:控制外风机以预设速度转动。
步骤S512:继续停止对外风机转速的控制。
本实施例提供的上述外风机控制方法,通过在外风机电机的运行电流检测是否存在反向自然风,并在存在反向自然风时,控制外风机停止转动,在自然风产生的风量达到空调换热所需的目标风量时,控制外风机继续停止转动,实现了对自然风的充分利用,达到了节能的目的。
实施例三:
对应于上述实施例一提供的外风机控制方法,本发明实施例提供了一种外风机控制装置,该装置可以应用于外风机中的控制器,参见如图6所示的外风机控制装置结构示意图,该装置包括:
检测模块61,用于检测外风机的出风口是否存在出风阻力。
第一控制模块62,用于在外风机的出风口存在出风阻力时,控制外风机停止转动,以使自然风在外风机中产生风量。
第二控制模块63,用于获取自然风在外风机中产生的风量,根据自然风产生的风量对外风机进行控制。
本实施例提供的上述外风机控制装置,当外界的自然风在外风机的出风口产生出风阻力时,通过控制外风机停止转动,可以使自然风带动外风机反向转动,同时自然风还会在空调系统中形成一定的风量,根据自然风产生的风量对外风机进行控制,实现了利用自然风对外机冷凝器进行热量交换,降低了空调的耗电量。
在一种实施方式中,上述检测模块61,进一步用于检测外风机中的电机运行电流;当电机运行电流在第一预设时间内的增大值大于第一电流阈值时,确定外风机的出风口存在出风阻力;或者,获取外风机的出风方向及自然风的风向;根据外风机的出风方向及自然风的风向,判断自然风是否对出风口的出风产生阻力,如果是,确定外风机的出风口存在出风阻力。
在一种实施方式中,上述第二控制模块63,进一步用于获取自然风带动外风机转动第二预设时间后所产生的电动势;根据电动势确定自然风产生的风量。
在一种实施方式中,上述第二控制模块63,进一步用于根据电动势确定自然风带动外风机中电机产生的转速;根据电机的转速及预设的风量转速算式得到自然风产生的风量。
在一种实施方式中,上述预设的风量转速算式为:
A=K*R(0<R≤1000)
其中,A为自然风产生的风量,R为电机的转速,K是基于外风机的风道风阻系数、风叶出风系数、风叶直径和风口面积得到的。
在一种实施方式中,上述第二控制模块63,进一步用于判断自然风产生的风量是否达到外风机换热所需的目标风量;如果是,监测外风机冷媒管路的压力,当压力达到预设压力值时,控制外风机以第一预设速度转动。
在一种实施方式中,上述第二控制模块63,进一步用于在自然风产生的风量未达到目标风量时,控制外风机以第二预设速度转动。
本实施例提供的上述外风机控制装置,在检测到阻止外风机出风的自然风时,控制外风机停止转动,利用自然风实现外风机冷凝器的热量交换,并在自然风产生的风量达到空调换热所需的目标风量时,控制外风机继续停止转动,降低了空调耗电量,在自然风产生的风量未达到空调换热所需的目标风量时,控制外风机转动,保证了空调的正常运行,在实现空调节能的基础上提升了空调的稳定性。
本实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述外风机控制方法实施例中相应内容。
实施例四:
对应于上述实施例一提供的外风机控制方法,本实施例提供了一种空调器,该空调器包括外风机和室内机,其中,外风机包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,计算机程序被处理器读取并运行时,实现上述实施例一提供的外风机控制方法。
实施例五:
本实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述外风机控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。
当然,本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程度来指令控制装置来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中,所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程,其中所述的存储介质可为存储器、磁盘、光盘等。
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。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等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要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的外风机控制装置和空调器而言,由于其与实施例公开的外风机控制方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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。