CN112710060A - 一种空调器控制方法及装置、空调器 - Google Patents

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CN112710060A CN202011599002.9A CN202011599002A CN112710060A CN 112710060 A CN112710060 A CN 112710060A CN 202011599002 A CN202011599002 A CN 202011599002A CN 112710060 A CN112710060 A CN 112710060A
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Abstract

本发明提供了一种空调器控制方法及装置、空调器。所述空调器控制方法包括：控制所述空调器为化霜状态；控制室外机内的功率器件增加发热量；以及控制外风机的风向为从所述功率器件吹向所述室外机内的热交换器翅片。解决了现有的空调器在进行热交换器除霜时，会导致室内机制热不足的问题。

Description

一种空调器控制方法及装置、空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调器控制方法、一种空调器控制装置和一种空调器。
背景技术
空调器在冬季运行时，在外界条件的影响下，会导致室外机的热交换器翅片出现结霜问题。尤其是室外环境温度在-2℃至5℃之间，相对湿度大于等于75％时，容易导致所述热交换器翅片结霜。
所述热交换器翅片结霜时，会使得所述室外机的导热管与外界环境隔离，导致空气流通性能下降，从而大幅降低所述热交换器的热交换效率；并且，加大了所述导热管内的制冷剂的蒸发难度，最终会使得所述室外机的压缩机吸入过多液体，影响所述压缩机的稳定性。
目前，现有的空调器解决所述热交换器翅片结霜问题的方式为：所述空调器进入除霜模式，控制所述压缩机出口的高温高压制冷剂进入所述室外机以进行融霜，然后再通过膨胀机构节流成为低温低压的气液混合物，最后进入所述空调器的室内机。
由此可见，现有的除霜模式会导致所述室内机制热不足，影响所述空调器的使用舒适度。
发明内容
本发明解决的问题是现有的空调器进行热交换器除霜时，会导致室内机制热不足的问题。
为解决上述问题，一方面，本发明提供一种空调器控制方法，所述空调器包括室外机，所述室外机包括功率器件、热交换器翅片以及外风机；所述控制方法包括：控制所述空调器为化霜状态；控制所述功率器件增加发热量；以及控制所述外风机的风向为从所述功率器件吹向所述热交换器翅片。
相对于现有技术，本实施例提供的空调器控制方法具有如下优点：通过控制所述功率器件产生热量，控制所述外风机将该热量以热风的形式吹向所述热交换器翅片，从而对所述热交换器翅片进行加热除霜。该方式可以在不使用所述高温高压制冷剂的情况下进行除霜，因此，不会影响所述室内机的制热，提高了所述空调器的使用舒适度。
在本发明的一个实施例中，所述控制所述功率器件增加发热量，包括：生成频率增大指令并下发至所述功率器件，以控制所述功率器件增大开关频率。
在本发明的一个实施例中，所述控制所述功率器件增加发热量，包括：生成电压控制指令并下发至所述功率器件，以控制所述功率器件增大电压；和/或，生成电流控制指令并下发至所述功率器件，以控制所述功率器件增大电流。
在本发明的一个实施例中，所述功率器件包括第一功率器件；所述控制所述功率器件增加发热量，包括：获取所述第一功率器件的第一当前温度值；在所述第一当前温度值小于第一目标温度值时，生成第一周期修改指令并下发至与所述第一功率器件关联的第一控制器，以控制所述第一控制器修改关联所述第一功率器件的第一载波周期。
在本发明的一个实施例中，所述控制方法还包括：获取所述第一功率器件的第二当前温度值；在所述第二当前温度值大于等于所述第一目标温度值时，控制所述外风机的风向为从所述功率器件吹向所述热交换器翅片。
在本发明的一个实施例中，所述第一目标温度值小于等于所述第一功率器件的可承受最大温度值。
在本发明的一个实施例中，所述第一目标温度值对应所述第一功率器件的第一目标频率值，所述第一目标频率值对应第一目标载波周期；控制所述第一控制器根据所述第一周期修改指令、修改所述第一载波周期为所述第一目标载波周期。
在本发明的一个实施例中，所述第一目标频率值的计算方式为：以所述第一当前温度值为反馈，以所述第一目标温度值为目标，通过PID算法动态输出得到。
在本发明的一个实施例中，所述控制方法还包括：获取所述第一功率器件的第一初始参数；在判断所述空调器完成除霜时，控制所述第一功率器件按照所述第一初始参数运行。
在本发明的一个实施例中，所述第一初始参数包括第一初始温度值和第一初始载波周期值；所述控制所述第一功率器件按照所述第一初始参数运行，包括：生成载波周期恢复指令并下发至所述第一控制器，以控制所述第一控制器修改所述第一载波周期为所述第一初始载波周期值。
在本发明的一个实施例中，所述控制所述第一功率器件按照所述第一初始参数运行，还包括：获取所述第一功率器件的第三当前温度值；在所述第三当前温度值大于所述第一初始温度值时，生成转速增加指令并下发至所述外风机，以控制所述外风机增加反转转速。
在本发明的一个实施例中，所述控制所述第一功率器件按照所述第一初始参数运行，还包括：在所述第三当前温度值小于等于所述第一初始温度值时，生成风机停止指令并下发至所述外风机，以控制所述外风机停止转动。
在本发明的一个实施例中，所述功率器件还包括与所述第一功率器件不同的第二功率器件；所述控制所述功率器件增加发热量，还包括：获取所述第二功率器件的第四当前温度值；在所述第四当前温度值小于第二目标温度值时，生成第二周期修改指令并下发至与所述第二功率器件关联的第二控制器，以控制所述第二控制器修改关联所述第二功率器件的第二载波周期；其中，所述第二目标温度值小于等于所述第二功率器件的可承受最大温度值。
在本发明的一个实施例中，所述功率器件包括：IGBT器件、IPM器件以及电热器件中的至少一种。
在本发明的一个实施例中，所述空调器控制方法还包括：控制所述空调器为制热模式。
又一方面，本发明提供一种空调器控制装置，所述空调器包括室外机，所述室外机包括功率器件、热交换器翅片及外风机；所述控制装置包括：化霜控制模块，用于控制所述空调器为化霜状态；发热控制模块，用于控制所述功率器件增加发热量；风机控制模块，用于控制外风机的风向为从所述功率器件吹向所述热交换器翅片。
另一方面，本发明提供一种空调器包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和封装IC，所述计算机程序被所述封装IC读取并运行时，所述空调器实现如上任意一项实施例所述的空调器控制方法。
再一方面，本发明提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器读取并运行时，控制所述可读存储介质所在的空调器实现如上任意一项实施例所述的空调器控制方法。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种空调器控制方法的流程示意图。
图2为开关频率与开关损耗之间的关系示意图。
图3为图1所示空调器控制方法的一个具体流程示意图。
图4为图1所示空调器控制方法的另一具体流程示意图。
图5为本发明第二实施例提供的一种空调器控制装置的模块示意图。
图6A为本发明第三实施例提供的一种空调器在正常运行时的模块示意图。
图6B为图6A中的封装IC614在执行如第一实施例所述的空调器控制方法时的模块示意图。
图7为本发明第四实施例提供的一种可读存储介质的模块示意图。
具体实施方式
目前，功率器件的设计目标包括：尽量减少热损耗，提高能量转换效率。因此，功率器件的耗散热量很小，当然，包括空调器的室外机中的功率器件。
通过调整所述室外机内的所述功率器件的相关参数，可以控制增加所述功率器件的损耗，由此增加所述功率器件的发热量；并将所述功率器件的发热量用在所述室外机的热交换器翅片的化霜。
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。
【第一实施例】
参见图1，其为本发明第一实施例提供的一种空调器控制方法的流程示意图。所述空调器控制方法例如包括：
S110：控制所述空调器为化霜状态。
其中，所述空调器包括室外机，所述室外机包括功率器件、热交换器翅片以及外风机。例如在检测到所述热交换器翅片上有霜层时，控制所述空调器为化霜状态；所述化霜状态可以是包括如下S130和S150。
S130：控制所述功率器件增加发热量。
其中，可以通过调节所述功率器件的相关参数以增加发热量。所述相关参数例如包括开关功率、电压和电流中的至少一个。
所述功率器件例如包括IGBT器件(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、IPM器件(Intelligent power module，智能功率模块)和电热器件中的至少一个。所述电热器件可以是电加热丝或PTC发热体等被动发热器件；所述电热器件同样安装在所述室外机内，其可以是所述室外机加装的部件。
参见图2，例如可以通过增大所述IGBT器件或所述IPM器件的开关功率，从而增加所述IGBT器件或所述IPM器件的开关损耗，由此增加了所述IGBT器件或所述IPM器件的发热量。当然，调节电压和/或电流也可以达到增加其发热量的目的。
举例来说，所述功率器件可以是所述室外机的压缩机的变频电机；通过脉冲宽度调制技术对所述变频电机进行智能功率控制，以改变所述变频电机的开关频率，从而增加所述变频电机的发热量。
另外，还可以通过增大所述电热器件的电压和/或电流，以增加所述电热器件的发热量。当然，也可以通过调整所述电加热丝的电阻值来增加所述电加热丝的发热量。
S150：控制所述外风机的风向为从所述功率器件吹向所述热交换器翅片。
其中，在所述功率器件发热量增加的情况下，通过控制所述外风机的风向，形成从所述功率器件吹向所述热交换器翅片的热气流，由此实现对所述热交换器翅片进行除霜。
根据所述功率器件、所述外风机和所述热交换器翅片在所述室外机内的安装位置，例如生成风向反转指令并下发至所述外风机，以控制所述外风机反转，从而形成所述热气流。
由此可见，本实施例通过增加所述功率器件的发热量来对所述热交换器翅片进行化霜，避免了使用高温高压制冷剂进行化霜而导致室内机制热不足的问题。而所述空调器在所述化霜状态下，不会影响所述室内机的正常制热，提高了所述空调器的使用舒适度，改善了用户体验。
另外，所述空调器也可以在除霜模式下执行所述空调器控制方法；或者，所述空调器在利用高温高压制冷剂进行除霜的同时，执行所述空调器控制方法。这样可以提高除霜效率，缩短除霜时间，同样能够提高所述空调器的使用舒适度，改善用户体验。
再者，所述空调器还可以在制热模式下执行所述空调器控制方法。也即在所述空调器为制热模式，所述热交换器翅片还没有结霜，但是所述热交换器翅片具有结霜的可能性时，控制所述空调器为所述化霜状态，可以延缓或避免所述热交换器翅片结霜，有助于所述空调器的制热运行，并且可以杜绝所述热交换器翅片出现结霜问题。
在所述空调器控制方法中，所述功率器件可以是一个，还可以是多个相同或不同的功率器件。下面以所述功率器件为一个IPM器件为例对所述空调器控制方法作进一步详细说明。
参见图3，在一个具体实施例中，所述S130例如包括：获取IPM器件的第一当前温度值T1。可以通过温度传感器获取所述T1，还可以是所述IPM器件反馈所述T1，此处不做限定。
在判断T1＜T目时，生成周期修改指令并下发至关联所述IPM器件的第一控制器，该第一控制器可以是MCU器件。所述第一控制器根据所述周期修改指令修改关联所述IPM器件的载波周期。例如减小所述载波周期，从而增大所述IPM器件的开关功率。
其中，所述T目小于等于所述IPM器件的可承受最大温度值；或所述T目为在不影响所述IPM器件运行的情况下，所述T目小于等于所述IPM器件可承受的最大温度值。所述T目可以是理论值，也可以是所述IPM器件经过相关的温度测试得到的测定值。
另一方面，所述T目对应有所述IPM器件的目标开关频率；以所述T1为反馈，以所述T目为目标，使用PID算法动态输出可以计算得到所述目标开关频率。根据所述目标开关频率可以得到相应的目标载波周期。
所述周期修改指令可以包括所述目标载波周期，以控制所述第一控制器修改所述载波周期为目标载波周期。这样可以在不影响所述IPM器件工作的情况下，尽可能的提高所述IPM器件的开关频率至所述目标开关频率，由此能够使得所述IPM器件的发热量达到最大。
当然，还可以通过所述周期修改指令控制所述第一控制器将所述载波周期修改为其他预设值，此处不再赘述。
在获取所述T1之后，获取所述IPM器件的第二当前温度值T2。在判断T2≥T目时，执行所述S150，此处不再赘述。
参见图4，在一个具体实施例中，所述空调器控制方法例如还包括以下过程：
获取所述IPM器件的初始参数值，并且在除霜完成后，控制所述IPM器件恢复为所述初始参数值。所述初始参数值可以是在执行所述S110之前获取，或者，在执行所述S130之前获取。
所述初始参数值例如包括：获取时刻所述IPM器件的初始温度值T初，还包括获取时刻所述IPM器件的初始载波周期值。
控制所述IPM器件恢复为所述初始参数值例如包括：在完成除霜时，生成载波周期恢复指令，控制所述第一控制器根据所述载波周期恢复指令、将所述IPM器件的载波周期修改为所述初始载波周期值。
还获取所述IPM器件的第三当前温度值T3；在判断T3＞T初时，控制所述外风机增加反转转速，以降低所述IPM器件的温度。例如生成转速增加指令并下发至所述外风机，以控制所述外风机增加反转转速。
而在判断T3≤T初时，控制所述外风机停止转动。
在所述空调器控制方法中，对于包括两个或两个以上不同功率器件的情形时。相同或不同的多个所述功率器件可以对应有相同或不同的可承受最大温度值、目标载波周期以及初始参数值等参数，此处不再赘述。
当然，相同或不同的多个所述功率器件可以关联同一个控制器，或者关联不同的控制器，此处不再赘述。
另外，多个不同的所述功率器件中的一个功率器件达到相应的温度条件时，即可控制所述外风机的风向为从所述功率器件吹向所述热交换器翅片，此处不再赘述。
在另一个具体实施例中，所述功率器件包括至少两个不同的功率器件，例如包括IGBT器件和IPM器件。该IGBT器件关联第二控制器，所述第二控制器与所述IPM器件关联的第一控制器可以是同一MCU器件，当然，还可以是不同的两个MCU器件。所述空调器执行所述空调器控制方法的过程例如包括：
在执行所述S130时，获取所述IPM器件的温度值为T1，获取所述IGBT器件的温度值为T2。其中，所述IPM器件和所述IGBT器件分别对应有不同的目标温度值T目1和T目2。
在T1≥T目1或T2≥T目2任意一个条件成立时，执行所述S150。
相应的，在完成除霜时，所述IPM器件的温度和所述IGBT器件温度分别降低至相应的初始温度值时，控制所述外风机停止转动。
综上所述，所述空调器控制方法不会影响室内机的正常制热；可以提高除霜效率，缩短除霜时间；还可以延缓所述热交换器翅片出现结霜、以及避免所述热交换器翅片结霜。
【第二实施例】
参见图5，其为本发明第二实施例提供的一种空调器控制装置的模块示意图。所述空调器包括室外机，所述室外机包括功率器件、热交换器翅片及外风机。所述空调器控制装置500例如包括：化霜控制模块510，用于控制所述空调器为化霜状态；发热控制模块530，用于控制所述功率器件增加发热量；以及，风机控制模块550，用于控制外风机的风向为从所述功率器件吹向所述热交换器翅片。
在一个具体实施例中，该空调器控制装置500的化霜控制模块510、发热控制模块530以及风机控制模块550配合实现上述第一实施例所述的空调器控制方法，此处不再赘述。
【第三实施例】
参见图6A，其为本发明第三实施例提供的一种空调器600在正常运行时的模块示意图；参见图6B，其为空调器600在执行如第一实施例所述的空调器控制方法时的模块示意图。图中箭头表示为外风机613的风向。
空调器600例如包括室外机610，而室外机610包括热交换器翅片611、功率器件612、外风机613以及封装IC614。其中，功率器件612可以是室外机610原有的IGBT器件和/或IPM器件，功率器件612还可以是室外机610加装的电热器件例如电加热丝或PTC发热体。
室外机610例如还包括计算机可读存储介质；所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被封装IC614读取并运行时，空调器600实现如第一实施例所述的空调器控制方法。
在一个具体实施例中，封装IC614例如是处理器芯片，该处理器芯片电连接所述计算机可读存储介质，以读取并执行所述计算机程序。封装IC614还可以是封装电路板，所述电路板封装有可以读取并执行所述计算机程序的处理器芯片；当然，所述电路板还可以封装所述计算机可读存储介质。
其中，所述处理器芯片还可以设有如第二实施例所述的空调器控制装置500，所述处理器芯片可以通过空调器控制装置500实现如第一实施例所述的空调器控制方法，此处不再赘述。
其中，空调器600在正常运行时，外风机613正转。而封装IC614在执行如第一实施例所述的空调器控制方法时：封装IC614控制功率器件612增加发热量；控制外风机613产生方向为从功率器件612朝向热交换器翅片611的热气流。
【第四实施例】
参见图7，其为本发明第四实施例提供的一种可读存储介质的结构示意图。所述可读存储介700例如为非易失性存储器，其例如为：磁介质(如硬盘、软盘和磁带)，光介质(如CDROM盘和DVD)，磁光介质(如光盘)以及专门构造为用于存储和执行计算机可执行指令的硬件装置(如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。可读存储介质700上存储有计算机可执行指令710。可读存储介质700可由一个或多个处理器或处理装置来执行计算机可执行指令710，以使可读存储介质700所在的空调器实施如第一实施例所述的空调器控制方法。
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 (17)

1.一种空调器控制方法，其特征在于，所述空调器包括室外机，所述室外机包括功率器件、热交换器翅片以及外风机；所述控制方法包括：
控制所述空调器为化霜状态；
控制所述功率器件增加发热量；以及
控制所述外风机的风向为从所述功率器件吹向所述热交换器翅片。
2.根据权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，所述控制所述功率器件增加发热量，包括：
生成频率增大指令并下发至所述功率器件，以控制所述功率器件增大开关频率。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的空调器控制方法，其特征在于，所述控制所述功率器件增加发热量，包括：
生成电压控制指令并下发至所述功率器件，以控制所述功率器件增大电压；和/或
生成电流控制指令并下发至所述功率器件，以控制所述功率器件增大电流。
4.根据权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，所述功率器件包括第一功率器件；所述控制所述功率器件增加发热量，包括：
获取所述第一功率器件的第一当前温度值；
在所述第一当前温度值小于第一目标温度值时，生成第一周期修改指令并下发至与所述第一功率器件关联的第一控制器，以控制所述第一控制器修改关联所述第一功率器件的第一载波周期。
5.根据权利要求4所述的空调器控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
获取所述第一功率器件的第二当前温度值；
在所述第二当前温度值大于等于所述第一目标温度值时，控制所述外风机的风向为从所述功率器件吹向所述热交换器翅片。
6.根据权利要求4所述的空调器控制方法，其特征在于，所述第一目标温度值小于等于所述第一功率器件的可承受最大温度值。
7.根据权利要求6所述的空调器控制方法，其特征在于，所述第一目标温度值对应所述第一功率器件的第一目标频率值，所述第一目标频率值对应第一目标载波周期；
控制所述第一控制器根据所述第一周期修改指令、修改所述第一载波周期为所述第一目标载波周期。
8.根据权利要求7所述的空调器控制方法，其特征在于，所述第一目标频率值的计算方式为：以所述第一当前温度值为反馈，以所述第一目标温度值为目标，通过PID算法动态输出得到。
9.根据权利要求4或5任意一项所述的空调器控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
获取所述第一功率器件的第一初始参数；
在判断所述空调器完成除霜时，控制所述第一功率器件按照所述第一初始参数运行。
10.根据权利要求9所述的空调器控制方法，其特征在于，所述第一初始参数包括第一初始温度值和第一初始载波周期值；所述控制所述第一功率器件按照所述第一初始参数运行，包括：
生成载波周期恢复指令并下发至所述第一控制器，以控制所述第一控制器修改所述第一载波周期为所述第一初始载波周期值。
11.根据权利要求10所述的空调器控制方法，其特征在于，所述控制所述第一功率器件按照所述第一初始参数运行，还包括：
获取所述第一功率器件的第三当前温度值；
在所述第三当前温度值大于所述第一初始温度值时，生成转速增加指令并下发至所述外风机，以控制所述外风机增加反转转速。
12.根据权利要求11所述的空调器控制方法，其特征在于，所述控制所述第一功率器件按照所述第一初始参数运行，还包括：
在所述第三当前温度值小于等于所述第一初始温度值时，生成风机停止指令并下发至所述外风机，以控制所述外风机停止转动。
13.根据权利要求4所述的空调器控制方法，其特征在于，所述功率器件还包括与所述第一功率器件不同的第二功率器件；所述控制所述功率器件增加发热量，还包括：
获取所述第二功率器件的第四当前温度值；
在所述第四当前温度值小于第二目标温度值时，生成第二周期修改指令并下发至与所述第二功率器件关联的第二控制器，以控制所述第二控制器修改关联所述第二功率器件的第二载波周期；其中，所述第二目标温度值小于等于所述第二功率器件的可承受最大温度值。
14.根据权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，所述功率器件包括：IGBT器件、IPM器件以及电热器件中的至少一种。
15.根据权利要求1所述的空调器控制方法，其特征在于，还包括：控制所述空调器为制热模式。
16.一种空调器控制装置，其特征在于，所述空调器包括室外机，所述室外机包括功率器件、热交换器翅片及外风机；所述控制装置包括：
化霜控制模块，用于控制所述空调器为化霜状态；
发热控制模块，用于控制所述功率器件增加发热量；
风机控制模块，用于控制外风机的风向为从所述功率器件吹向所述热交换器翅片。
17.一种空调器，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和封装IC，所述计算机程序被所述封装IC读取并运行时，所述空调器实现如权利要求1-15任意一项所述的空调器控制方法。
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