CN112696808A - 频率控制方法、频率控制装置和变频空调 - Google Patents

频率控制方法、频率控制装置和变频空调 Download PDF

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Abstract

本申请提供的频率控制方法、频率控制装置和变频空调，涉及空调技术领域。该频率控制方法包括在变频空调处于制冷模式下，实时获取压缩机的排气温度和室内机的盘管温度；根据压缩机的排气温度确定基础频率，根据室内机的盘管温度计算补充频率；根据基础频率和补充频率计算当前工况下压缩机所允许运行的最高频率。通过压缩机的排气温度和室内机的盘管温度共同限制允许运行的最高频率，从而达到在确保可靠性的前提下，最大限度提高高温制冷量。

Description

频率控制方法、频率控制装置和变频空调
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种频率控制方法、频率控制装置和变频空调。
背景技术
随着变频技术的进步，变频空调以其精确温控、低能耗等优点，越来越受到消费者的信赖，尤其在夏季高温时节，变频空调能提高运行频率，实现制冷能力的大幅提升，比普通定频空调制冷效果更好。虽然高频运行能获得更高的制冷能力，但由于冷凝器配置所限，也不允许无限制提频，否则会导致制冷系统运行压力过高，出现压缩机高压磨损等品质问题。
目前，变频空调大多通过监测室外温度来限制当前允许运行的最高频率，从而确保系统压力在可靠范围内，但仅仅通过外环温度来限制最高频率，无法精准控制系统压力，不能充分发挥更高的制冷能力，导致变频空调制冷效果变差。
发明内容
本发明解决的问题是在确保可靠性的前提下，如何限制允许运行的最高频率，从而达到最大限度提高高温制冷量。
为解决上述问题，第一方面，本发明提供一种频率控制方法，应用于变频空调，所述频率控制方法包括：
在所述变频空调处于制冷模式下，实时获取压缩机的排气温度T排气和室内机的盘管温度T内盘；
根据所述压缩机的排气温度T排气确定基础频率FMAX预设；
根据所述室内机的盘管温度T内盘计算补充频率F补充；
根据所述基础频率FMAX预设和所述补充频率F补充，通过以下关系式计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率FMAX：FMAX＝FMAX预设+F补充。通过压缩机的排气温度和室内机的盘管温度共同限制压缩机所允许运行的最高频率，从而达到在确保可靠性的前提下，最大限度提高高温制冷量，改善变频空调的制冷效果。
在可选的实施方式中，所述根据所述室内机的盘管温度T内盘计算补充频率F补充的步骤中：
F补充＝(T0-T内盘)*C，其中，T0表示室内机的预设盘管温度，C为修正系数。通过对室内机的盘管温度进行修正，计算得出补充频率，结合基础频率共同限制压缩机所允许运行的最高频率，使得系统压力控制更加精准。
在可选的实施方式中，所述计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率FMAX的步骤中：
若所述压缩机的排气温度T排气大于第一预设排气温度T排气预设1，则所述基础频率为第一预设频率FMAX预设1，所述最高频率FMAX＝FMAX预设1+(T0-T内盘)*C。对室外的压缩机排气温度进行精细划分，针对不同工况下的排气温度，获取不同的基础频率，对压力控制更加精准，确保空调整机运行更加可靠。
在可选的实施方式中，所述计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率FMAX的步骤中：
若所述压缩机的排气温度T排气小于或等于第一预设排气温度T排气预设1，且大于第二预设排气温度T排气预设2，则所述基础频率为第二预设频率FMAX预设2，所述最高频率FMAX＝FMAX预设2+(T0-T内盘)*C。对室外的压缩机排气温度进行进一步精细划分，针对不同工况下的排气温度，获取不同的基础频率，对压力控制更加精准，确保空调整机运行更加可靠。
在可选的实施方式中，所述计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率FMAX的步骤中：
若所述压缩机的排气温度T排气小于或等于第二预设排气温度T排气预设2，且大于第三预设排气温度T排气预设3，则所述基础频率为第三预设频率FMAX预设3，所述最高频率FMAX＝FMAX预设3+(T0-T内盘)*C。对室外的压缩机排气温度进行进一步精细划分，针对不同工况下的排气温度，获取不同的基础频率，对压力控制更加精准，确保空调整机运行更加可靠。
在可选的实施方式中，所述计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率FMAX的步骤中：
若所述压缩机的排气温度T排气小于或等于第三预设排气温度T排气预设3，则所述基础频率为第四预设频率FMAX预设4，所述最高频率FMAX＝FMAX预设4。针对不同工况下的排气温度，获取不同的基础频率，在确保压力可靠的前提下，尽量达到提高高温制冷量的目的。
在可选的实施方式中，所述第一预设频率、所述第二预设频率、所述第三预设频率和所述第四预设频率的大小关系为：FMAX预设1＜FMAX预设2＜FMAX预设3＜FMAX预设4。对于监测到不同的压缩机的排气温度，确定不同的基础频率，随着排气温度的降低，基础频率依次增大，以获得更好的制冷效果。
在可选的实施方式中，所述第一预设排气温度为105℃至107℃，所述第二预设排气温度为103℃至105℃，所述第三预设排气温度为100℃至103℃，和/或，所述室内机的预设盘管温度为15℃至18℃。合理确定压缩机的预设排气温度范围，可以获得更加精确的基础频率，以限定出压缩机所允许运行的最高频率，系统压力控制更加精准，空调整机运行更加可靠，提高制冷量，改善制冷效果。
第二方面，本发明提供一种频率控制装置，应用于变频空调，包括：
获取模块，用于获取压缩机的排气温度T排气和室内机的盘管温度T内盘；
确定模块，用于根据所述压缩机的排气温度T排气确定基础频率；
第一计算模块，用于根据所述室内机的盘管温度T内盘计算补充频率；
第二计算模块，用于根据所述基础频率和所述补充频率计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率；所述最高频率等于所述基础频率与所述补充频率之和。通过获取压缩机的排气温度和室内机的盘管温度来共同限定压缩机所允许运行的最高频率，有利于系统压力控制更加精准，空调整机运行更加可靠，提高制冷量，改善制冷效果。
第三方面，本发明提供一种变频空调，包括控制器，所述控制器用于执行计算机指令以实现如前述实施方式中任一项所述的频率控制方法。通过实时获取压缩机的排气温度和室内机的盘管温度来共同限定压缩机所允许运行的最高频率，有利于系统压力控制更加精准，空调整机运行更加可靠，并且在确保系统压力可靠的前提下，提高高温制冷量，改善制冷效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的频率控制方法的控制原理示意框图。
具体实施方式
为了获得更好的制冷效果，可以使变频空调处于高频运行状态，但是由于冷凝器配置有限，也不允许压缩机无限制提高频率，否则会导致制冷系统运行压力过高，出现压缩机高压磨损等品质问题。
目前，为避免系统运行压力过高，变频空调可通过监测室外温度、排气温度、外盘温度和运行电流等参数来间接判断当前是否压力过高，并采用降低运行频率的方法来缓解压力过高问题。通常情况下，排气温度、外盘温度和运行电流等参数都无法在系统高压时及时触发保护降频，目前大多采用的就是通过监测室外温度来限制当前允许运行的最高频率，从而确保系统压力在可靠范围内。但是，当室外温度不变时，内环温度越高，系统压力也越高，因此仅仅通过室外温度来限制最高频率，无法精准控制系统压力。而当内环温度较高时可能导致系统压力超过极限，当内环温度较低时，又会导致运行频率过低，未能发挥更高的制冷能力，使得变频空调制冷效果变差。
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作详细的说明。
第一实施例
本发明实施例提供的一种频率控制方法，用于变频空调，能够在确保变频空调运行可靠的前提下，尽量提高压缩机的运行频率，以提高高温制冷量，充分发挥变频空调的制冷能力，改善制冷效果。
该频率控制方法主要包括：在变频空调处于制冷模式下，实时获取压缩机的排气温度T排气和室内机的盘管温度T内盘；根据压缩机的排气温度T排气确定基础频率FMAX预设，根据室内机的盘管温度T内盘计算补充频率F补充；再根据基础频率FMAX预设和补充频率F补充，通过以下关系式计算当前工况下压缩机所允许运行的最高频率FMAX：FMAX＝FMAX预设+F补充，即最高频率等于基础频率与补充频率之和。容易理解，室外环境温度越高，压缩机的排气温度越高，因而压缩机的排气温度能在一定程度上反映室外侧的环境温度。室内环境温度越高，室内机的盘管温度也越高，因而室内机的盘管温度能在一定程度上反映室内侧的环境温度。因此通过压缩机的排气温度和室内机的盘管温度共同限制当前工况下压缩机所允许运行的最高频率，使得压缩机按照计算的最高频率运行，从而达到在确保变频空调运行可靠性的前提下，最大限度提高高温制冷量，改善变频空调的制冷效果。
可选的，根据室内机的盘管温度T内盘计算补充频率F补充的步骤中：F补充＝(T0-T内盘)*C，其中，T0表示室内机的预设盘管温度，C为修正系数，“*”表示乘号。室内机的预设盘管温度可选为15℃至18℃中任意温度值，比如15℃、15.5℃、16℃、16.5℃、17℃、17.5℃或18℃等。修正系数为常数，可选为1至3中的任意数值，比如1、1.2、1.5、1.8、2、2.5、2.8或3等。对于不同的变频空调而言，C值也不同，C值的大小与室内外换热器的换热面积成正相关，换热面积越大，C值则越大。本实施例中，通过对室内机的盘管温度进行修正，计算得出补充频率，结合基础频率共同限制压缩机所允许运行的最高频率，使得系统压力控制更加精准，空调整机运行更加可靠。
可选地，确定基础频率FMAX预设的步骤中：
若压缩机的排气温度T排气大于第一预设排气温度T排气预设1，则基础频率为第一预设频率FMAX预设1；若压缩机的排气温度T排气小于或等于第一预设排气温度T排气预设1，且大于第二预设排气温度T排气预设2，则基础频率为第二预设频率FMAX预设2；若压缩机的排气温度T排气小于或等于第二预设排气温度T排气预设2，且大于第三预设排气温度T排气预设3，则基础频率为第三预设频率FMAX预设3。若压缩机的排气温度T排气小于或等于第三预设排气温度T排气预设3，则基础频率为第四预设频率FMAX预设4。需要说明的是，其中的第一预设频率、第二预设频率、第三预设频率和第四预设频率均可以通过试验测试后确定，并且，压缩机的排气温度越低，则基础频率越高。本实施例中，第一预设频率、第二预设频率、第三预设频率和第四预设频率依次增大，即FMAX预设1＜FMAX预设2＜FMAX预设3＜FMAX预设4。
本实施例中，若压缩机的排气温度T排气大于第一预设排气温度T排气预设1，压缩机所允许运行的最高频率FMAX＝FMAX预设1+(T0-T内盘)*C。若压缩机的排气温度T排气小于或等于第一预设排气温度T排气预设1，且大于第二预设排气温度T排气预设2，最高频率FMAX＝FMAX预设2+(T0-T内盘)*C。若压缩机的排气温度T排气小于或等于第二预设排气温度T排气预设2，且大于第三预设排气温度T排气预设3，最高频率FMAX＝FMAX预设3+(T0-T内盘)*C。若压缩机的排气温度T排气小于或等于第三预设排气温度T排气预设3，此时补充频率为零，压缩机在当前工况下所允许运行的最高频率FMAX＝FMAX预设4。
可选地，第一预设排气温度为105℃至107℃，第二预设排气温度为103℃至105℃，第三预设排气温度为100℃至103℃。当然，并不仅限于此，在其它可选的实施方式中，第一预设排气温度、第二预设排气温度和第三预设排气温度也可以根据实际情况而定，并不局限于上述设定范围。通过合理确定压缩机的预设排气温度范围，对预设排气温度进行精细划分，可以获得更加精确的基础频率，以限定出压缩机所允许运行的最高频率，系统压力控制更加精准，空调整机运行更加可靠，提高高温制冷量，改善制冷效果。
请结合图1，变频空调的频率控制方法如下：
开始阶段，压缩机开启，变频空调处于制冷模式，实时获取压缩机的排气温度T排气和室内机的盘管温度T内盘：
S10：若T排气＞T排气预设1，则当前工况下压缩机所允许运行的最高频率：FMAX＝FMAX预设1+(T0-T内盘)*C。
S20：若T排气预设2＜T排气≤T排气预设1，则当前工况下压缩机所允许运行的最高频率FMAX＝FMAX预设2+(T0-T内盘)*C。
S30：若T排气预设3＜T排气≤T排气预设2，则当前工况下压缩机所允许运行的最高频率FMAX＝FMAX预设3+(T0-T内盘)*C。
S40：若T排气≤T排气预设3，则当前工况下压缩机所允许运行的最高频率：
FMAX＝FMAX预设4。
在不同的工况下，控制压缩机按照上述计算的最高频率运行，既能确保运行可靠性，又能提升高温制冷量，充分发挥变频空调的制冷能力。容易理解，由于变频空调的配置不同，尽管室内、室外环境温度一致，所表现出的压缩机排气温度和室内机盘管温度也会不同。本发明实施例提供的频率控制方法，通过实时获取压缩机排气温度和室内机盘管温度，根据压缩机排气温度判断室外运行工况，从而确定基础频率；根据室内机盘管温度判断室内运行工况，从而确定补充频率；再将基础频率和补充频率相加得到当前工况下压缩机所允许运行的最高频率。综合考虑了室内运行工况和室外运行工况，并将最高频率划分得更加精准，在确保运行可靠性的前提下，达到提升高温制冷量的目的，获得更好的制冷效果。
第二实施例
本发明实施例提供的一种频率控制装置，应用于变频空调，包括：
获取模块，用于获取压缩机的排气温度T排气和室内机的盘管温度T内盘；
确定模块，用于根据压缩机的排气温度T排气确定基础频率；
第一计算模块，用于根据室内机的盘管温度T内盘计算补充频率；
第二计算模块，用于根据基础频率和补充频率计算当前工况下压缩机所允许运行的最高频率；最高频率等于基础频率与补充频率之和。
可选地，根据获取模块实时获取的压缩机的排气温度T排气和室内机的盘管温度T内盘，若T排气＞T排气预设1，T排气预设1为第一工况下的第一预设排气温度，比如105℃至107℃；确定模块确定基础频率为FMAX预设1，第一计算模块计算补充频率为F补充＝(T0-T内盘)*C，则第二计算模块根据以下关系式计算当前工况下压缩机所允许运行的最高频率FMAX＝FMAX预设1+(T0-T内盘)*C。
类似地，若T排气预设2＜T排气≤T排气预设1，T排气预设2为第二工况下的第二预设排气温度，比如103℃至105℃，则当前工况下压缩机所允许运行的最高频率：
FMAX＝FMAX预设2+(T0-T内盘)*C。
若T排气预设3＜T排气≤T排气预设2，T排气预设3为第三工况下的第三预设排气温度，比如100℃至103℃，则当前工况下压缩机所允许运行的最高频率FMAX＝FMAX预设3+(T0-T内盘)*C。
若T排气≤T排气预设3，则当前工况下压缩机所允许运行的最高频率：
FMAX＝FMAX预设4。
其中，T0表示室内机的预设盘管温度，15℃≤T0≤18℃；C为修正系数，1≤C≤3；FMAX预设1、FMAX预设2、FMAX预设3和FMAX预设4可通过试验测试后确定，且FMAX预设1＜FMAX预设2＜FMAX预设3＜FMAX预设4。
通过获取压缩机的排气温度和室内机的盘管温度来共同限定压缩机所允许运行的最高频率，使得压缩机按照上述计算的最高频率运行，并对最高频率进行精细划分，有利于系统压力控制更加精准，确保空调整机运行更加可靠。在确保可靠性的前提下，提升高温制冷量，充分发挥变频空调的制冷能力，获得更好的制冷效果。
本实施例中未提及的其它部分内容，与第一实施例中描述的内容相似，这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种变频空调，包括控制器，控制器用于执行计算机指令以实现如前述实施方式中任一项的频率控制方法。通过实时获取压缩机的排气温度和室内机的盘管温度来共同限定压缩机所允许运行的最高频率，综合考虑室外运行工况和室内运行工况，将最高频率进行精准划分，有利于系统压力控制更加精准，空调整机运行更加可靠，并且在确保系统压力可靠的前提下，提高高温制冷量，改善制冷效果。
综上所述，本发明实施例提供的频率控制方法、频率控制装置和变频空调，具有以下几个方面的有益效果：
该频率控制方法、频率控制装置和变频空调，综合考虑室外运行工况和室内运行工况，通过实时获取压缩机的排气温度和室内机的盘管温度来共同限定压缩机所允许运行的最高频率，并将最高频率进行精准划分，确保空调整机运行的可靠性。并能在确保压力可靠的前提下，尽量提高高温制冷量，充分发挥变频空调的制冷能力，获得更好的制冷效果。
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)

1.一种频率控制方法，应用于变频空调，其特征在于，所述频率控制方法包括：
在所述变频空调处于制冷模式下，实时获取压缩机的排气温度T排气和室内机的盘管温度T内盘；
根据所述压缩机的排气温度T排气确定基础频率FMAX预设；
根据所述室内机的盘管温度T内盘计算补充频率F补充；
根据所述基础频率FMAX预设和所述补充频率F补充，通过以下关系式计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率FMAX：FMAX＝FMAX预设+F补充。
2.根据权利要求1所述的频率控制方法，其特征在于，所述根据所述室内机的盘管温度T内盘计算补充频率F补充的步骤中：
F补充＝(T0-T内盘)*C，其中，T0表示室内机的预设盘管温度，C为修正系数。
3.根据权利要求2所述的频率控制方法，其特征在于，所述计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率FMAX的步骤中：
若所述压缩机的排气温度T排气大于第一预设排气温度T排气预设1，则所述基础频率为第一预设频率FMAX预设1，所述最高频率FMAX＝FMAX预设1+(T0-T内盘)*C。
4.根据权利要求3所述的频率控制方法，其特征在于，所述计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率FMAX的步骤中：
若所述压缩机的排气温度T排气小于或等于第一预设排气温度T排气预设1，且大于第二预设排气温度T排气预设2，则所述基础频率为第二预设频率FMAX预设2，所述最高频率FMAX＝FMAX预设2+(T0-T内盘)*C。
5.根据权利要求4所述的频率控制方法，其特征在于，所述计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率FMAX的步骤中：
若所述压缩机的排气温度T排气小于或等于第二预设排气温度T排气预设2，且大于第三预设排气温度T排气预设3，则所述基础频率为第三预设频率FMAX预设3，所述最高频率FMAX＝FMAX预设3+(T0-T内盘)*C。
6.根据权利要求5所述的频率控制方法，其特征在于，所述计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率FMAX的步骤中：
若所述压缩机的排气温度T排气小于或等于第三预设排气温度T排气预设3，则所述基础频率为第四预设频率FMAX预设4，所述最高频率FMAX＝FMAX预设4。
7.根据权利要求6所述的频率控制方法，其特征在于，所述第一预设频率、所述第二预设频率、所述第三预设频率和所述第四预设频率的大小关系为：FMAX预设1＜FMAX预设2＜FMAX预设3＜FMAX预设4。
8.根据权利要求6所述的频率控制方法，其特征在于，所述第一预设排气温度为105℃至107℃，所述第二预设排气温度为103℃至105℃，所述第三预设排气温度为100℃至103℃，和/或，所述室内机的预设盘管温度为15℃至18℃。
9.一种频率控制装置，应用于变频空调，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取压缩机的排气温度T排气和室内机的盘管温度T内盘；
确定模块，用于根据所述压缩机的排气温度T排气确定基础频率；
第一计算模块，用于根据所述室内机的盘管温度T内盘计算补充频率；
第二计算模块，用于根据所述基础频率和所述补充频率计算当前工况下所述压缩机所允许运行的最高频率；所述最高频率等于所述基础频率与所述补充频率之和。
10.一种变频空调，其特征在于，包括控制器，所述控制器用于执行计算机指令以实现如权利要求1至8中任一项所述的频率控制方法。
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