CN112923505A - 一种变频空调频率控制方法、系统和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变频空调频率控制方法、系统和空调器，涉及空调技术领域，该变频空调频率控制方法，通过对再次触发降频保护时对降频原因进行分类，若Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF，则说明其是由于升频速度过大导致的，此时可降低升频速度至第二升频速率V2，若F2＜Fd≤F2+ΔF，则说明其是由于跳频导致的，此时可直接将升频速度降至更低的第三升频速率V3。通过对不同的降频保护原因，辅以不同的升频速率，使得频率趋于稳定，保证空调持续稳定运行，有效避免了空调器频率波动产生的升降频异响，保证了用户的使用体验。同时能够在保证空调运行可靠性的前提下，使得空调获得最大限度的制冷/制热能力，从而保障用户的使用舒适性。

Description

一种变频空调频率控制方法、系统和空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种变频空调频率控制方法、系统和空调器。

背景技术

变频空调运行时，会根据设定温度与房间温度的差值改变运行频率，当未达设定温度时，提高运行频率，达到设定温度后降低运行频率，实现精确温控。

当空调运行在比较恶劣的工况时，一方面由于未达设定温度需要提高压缩机运行频率，以获得高性能；但另一方面，由于工况恶劣，运行高频后空调负荷增加，排气、内盘、外盘或压缩机IPM模块温度变高，亦或是电流增大，影响空调使用可靠性。因此空调一般以温度或电流数值设置限频、降频或停机保护措施。

一般在空调运行过程中，由于温度传感器检测温度的滞后性，压缩机运行频率经常过冲，从而触发限降频保护条件，当压缩机运行频率降低(这里可记降频前的最高频率为F1，一般频率降为αF1且不低于最小频率，α＝70％左右)以满足可靠性时，传感器检测温度会逐渐远离限降频阈值，最终退出限降频条件，重新升频。在升频阶段，当压缩机频率按正常速率升到前一次的βF1时(一般情况下β＝80％)，为防止压缩机再次出现降频保护，系统会以“缓升频”机制限制压缩机的升频速率，以升频速率的减小保证传感器检测温度的准确性，最终使得压缩机在传感器温度达到T1≤T＜T2时，频率稳定并持续运行。

但某些工况下，再升频阶段也将继续频繁触发降频保护，从而导致压缩机频率持续波动，影响用户的使用体验。

发明内容

本发明解决的问题是如何解决再升频阶段频率波动影响用户体验的问题。

为解决上述问题，本发明是采用以下技术方案来解决的。

在一方面，本发明提供了一种变频空调频率控制方法，包括：

获取空调器的当前频率Fd；

若首次触发降频保护模式，则在首次触发降频保护模式结束后，控制所述空调器以第一升频速率V1进入第一升频模式；

若第二次触发降频保护模式，则在第二次触发降频保护模式结束后，控制所述空调器进入第二升频模式；

若Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF，则控制所述空调器以第二升频速率V2进入所述第二升频模式；

若F2＜Fd≤F2+ΔF，则控制所述空调器以第三升频速率V3升频进入所述第二升频模式；

其中，F1为跳频区间的下限值，F2为跳频区间的上限值，ΔF为常值，且V3＞V2＞V1。

本发明提供的变频空调频率控制方法，通过对再次触发降频保护时对降频原因进行分类，若Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF，则说明其是由于升频速度过大导致的，此时可降低升频速度至第二升频速率V2，以降低再次由于升频速度过大触发降频保护的风险，若F2＜Fd≤F2+ΔF，则说明其是由于跳频导致的，此时可直接将升频速度降至更低的第三升频速率V3，以避免再次由于跳频引发降频保护。通过对不同的降频保护原因，辅以不同的升频速率，使得频率趋于稳定，保证空调持续稳定运行，有效避免了空调器频率波动产生的升降频异响，保证了用户的使用体验。同时能够在保证空调运行可靠性的前提下，使得空调获得最大限度的制冷/制热能力，从而保障用户的使用舒适性。

进一步地，所述第一升频速率V1＝a秒/赫兹，所述第二升频速率V2＝a*k秒/赫兹，所述第三升频速率V3＝a*m秒/赫兹，其中，15≤a≤25，1.5≤k≤2.5,3≤m≤5。

进一步地，控制所述空调器以第一升频速率V1进入第一升频模式的步骤之后，还包括：

若未触发第二次降频保护模式，则控制所述空调器禁升频。

进一步地，控制所述空调器进入第二升频模式的步骤之后，还包括：

若未触发第三次降频保护模式，则控制所述空调器禁升频。

进一步地，控制所述空调器以第三升频速率V3升频进入所述第二升频模式的步骤之后，还包括：

若第三次触发降频保护模式，则控制所述空调器的运行频率上限为F1。

进一步地，在控制所述空调器进入第二升频模式的步骤之后，还包括：

若第三次触发降频保护模式，则在第三次触发降频保护模式结束后，控制所述空调器以所述第三升频速率V3进入第三升频模式。

进一步地，控制所述空调器以所述第三升频速率V3进入第三升频模式的步骤之后，还包括：

若第四次触发降频保护模式，则在第四次触发降频保护模式后控制所述空调器以所述第三升频速率V3进入第三升频模式，并在后续触发降频保护模式结束后维持第三升频速率V3升频；

若未触发第四次降频保护，则控制所述空调器禁升频。

进一步地，所述ΔF为1-5赫兹。

在另一方面，本发明提供一种变频空调频率控制系统，适用于如前述的变频空调频率控制方法，包括：

频率检测模块，用于获取空调器的当前频率Fd；

控制模块，用于在首次触发降频保护模式结束后，控制所述空调器以第一升频速率V1进入第一升频模式；

所述控制模块还用于在第二次触发降频保护模式结束后，且在Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF的情况下，控制所述空调器以第二升频速率V2进入第二升频模式；

所述控制模块还用于在第二次触发降频保护模式结束后，且在F2＜Fd≤F2+ΔF的情况下，控制所述空调器以第三升频速率V3进入第二升频模式。

在另一方面，本发明还提供了一种空调器，包括控制器，所述控制器上烧录有频率控制程序，当所述频率控制程序被执行时，实现如前述的变频空调频率控制方法。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的变频空调频率控制方法的控制逻辑框图。

具体实施方式

正如背景技术中所公开的，现有技术中空调一般以温度或电流数值设置限频、降频或停机保护措施，如传感器检测温度达到其限频阈值T1时，压缩机禁升频；传感器检测温度达到其降频阈值T2时，压缩机降频；传感器检测温度达到其停机阈值T3时，压缩机停机，保证空调产品的可靠性(通常情况下T1＜T2＜T3)，电流保护措施亦是如此。而在升频阶段，系统会以“缓升频”机制限制压缩机的升频速率。但在某些工况下，在升频阶段也可能会继续触发降频保护，从而导致压缩机频率持续波动，影响用户体验。经发明人调研发现，其频繁触发降频保护主要有以下原因：1、“缓升频”速率较大导致压缩机频率再次过冲，从而导致其运行频率持续波动；2、为了防止空调产品的共振噪音影响用户的使用舒适性通常会在升频阶段设置“跳频段”，升频过程中经过跳频段(记录跳频段为F1-F2且包含上下限，其可以是一个范围，也可以是多个间断的范围)，且当前频率为F当前＜F1时不足以触发限频保护，当前频率为F2＜F当前≤F2+ΔF触发降频保护条件(当前频率为F当前＜F1或F当前＞F2+ΔF时触发降频保护则属于1中过冲情况)。

为了解决上述原因导致的频繁触发降频保护的技术问题，本发明提供了一种变频空调频率控制方法，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，本实施例提供了一种变频空调频率控制方法，其通过对不同的降频保护原因，辅以不同的升频速率，使得频率趋于稳定，保证空调持续稳定运行，有效避免了空调器频率波动产生的升降频异响，保证了用户的使用体验。同时能够在保证空调运行可靠性的前提下，使得空调获得最大限度的制冷/制热能力，从而保障用户的使用舒适性。

本实施例提供的变频空调频率控制方法，适用于变频空调器，其中变频空调器至少包括控制器，控制器上具有至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于控制器中或固化在服务器的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块，控制模块根据传感器采集的数据执行控制程序。

控制器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的控制器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器。控制器也可以是任何常规的处理器等。

本实施例提供的一种变频空调频率控制方法，包括以下步骤：

S1：获取空调器的当前频率Fd。

具体地，通过频率检测模块获取空调器的当前频率Fd，其中当前频率Fd可以通过空调器的控制器直接检测并获得，其获取方式再次不做具体限定。在获取空调器的当前频率Fd后，若空调器未触发降频保护模式，则空调器按照当前状态持续稳定运行，若空调器触发降频保护模式，则判断空调器是否为首次触发降频保护模式。

需要说明的是，本实施例中控制器的控制对象，为空调器中的压缩机，即步骤S1实质上获取的是压缩机的当前频率，在后续说明中，若未特殊说明，降频、升频等动作的控制对象，均指的是压缩机。

若首次触发降频保护模式，则在首次触发降频保护模式结束后，记录降频保护次数n为1，并在升频阶段执行步骤S2。若未触发降频保护，则控制空调器以当前状态持续稳定运行。

需要说明的是，本实施例中可通过开机后即对空调器进入降频保护模式进行监控，即开机后首次触发降频保护模式即记录降频保护次数n为1，从而方便控制空调器执行不同的升频速率。

S2：控制空调器以第一升频速率V1进入第一升频模式。

具体地，通过控制模块控制空调器在降频保护模式结束后进行“缓升频”时，以第一升频速率V1逐渐升频，其中进入第一升频模式即指的是空调器在首次触发降频保护模式结束后进入升频阶段。

若第二次触发降频保护模式，则在第二次触发降频保护模式结束后，记录降频保护次数n为2，控制空调器进入第二升频模式，并在升频之前对空调器的当前频率进行判定。具体地，即在执行步骤S2的过程中若再次触发降频保护模式，则说明“缓升频”过程中再次触发了降频保护，可依据空调器的当前频率进行分类，以判定空调器是升频速率过快还是跳频造成的降频保护。若未触发第二次降频保护模式，则控制空调器禁升频，即在执行步骤S2的过程中并未再次触发降频保护，则说明当前升频速率并不高，控制空调器以当前状态稳定运行，n清零，且达温后触发禁升频，以避免进一步升频。

需要说明的是，在第二次触发降频保护模式后，需要对空调器的当前频率进行判定，若Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF，则执行步骤S3，若F2＜Fd≤F2+ΔF，则执行步骤S4。具体地，需要判定当前频率Fd是否落入F2-F2+ΔF的区间范围内，若是，则执行步骤S4，若否，则说明当前频率Fd小于F1或大于F2+ΔF，则执行步骤S3，且F1-F2区间为跳频区间，空调器在升频过程中会跳过该区间。

S3：控制空调器以第二升频速率V2进入第二升频模式。

具体地，若Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF，则说明第二次降频保护是由于“缓升频”速率较大导致空调器的频率再次过冲，则再升频阶段需要以相对较小的第二升频速率V2进行升频。

S4：控制空调器以第三升频速率V3升频进入第二升频模式。

具体地，若F2＜Fd≤F2+ΔF，则说明第二次降频保护是由于跳频造成的降频保护，则再升频阶段需要以相对最小的第三升频速率V3进行升频。

其中，F1为跳频区间的下限值，F2为跳频区间的上限值，ΔF为常值，且V3＞V2＞V1。具体地，F1、F2可根据空调器的自身性能进行设定。第一升频速率V1＝a秒/赫兹，第二升频速率V2＝a*k秒/赫兹，第三升频速率V3＝a*m秒/赫兹，其中，15≤a≤25，1.5≤k≤2.5,3≤m≤5。优选地，第一升频速率V1＝20秒/赫兹，即每20秒升高1赫兹。此外，优选地，k＝2，即第二升频速率V2＝40秒/赫兹，即每40秒升高1赫兹。并且m优选为4，即第三升频速率V3＝80秒/赫兹，即每80秒升高1赫兹。在本实施例中，ΔF为常值，取值范围为1-5赫兹，优选地，ΔF为3赫兹，即跳频过后若当前频率在跳频区间上限值F2的上限值以上3赫兹内即再次触发降频保护，则判定空调器是因为跳频造成的降频保护。

需要说明的是，产品开发时，V3的缓升频速率仅无法满足某些极小概率出现的工况，其他工况均满足频率稳定要求，因此若出现频率无法稳定时，说明极小概率事件出现，不再降低缓升频速率，仍以V3的缓升频速率运行。也就是说，当升频速率降至第三升频速率V3后，若还是触发降频保护，则再升频阶段不再继续降低升频速率，仍旧以第三升频速率V3进行“缓升频”。

若第三次触发降频保护模式，则在第三次触发降频保护模式结束后，记录降频保护次数n为3，并执行步骤S5:控制空调器以第三升频速率V3进入第三升频模式。若未触发第三次降频保护，则控制空调器禁升频，并控制空调器以当前状态持续稳定运行，并将降频保护次数n清零。

具体地，若是在执行步骤S4的过程中触发第三次降频保护，则说明跳频下限值F1已经达到降频保护临界点，则再升频阶段“缓升频”速率仍为第三升频速率V3，同时控制空调器的运行频率上限为F1，即控制空调器不进行跳频动作。若是在执行步骤S3的过程中触发第三次降频保护，则说明“缓升频”速率还是较大，则再升频阶段空调器以第三升频速率V3逐渐升频。

需要说明的是，若控制空调器的运行频率上限为F1后仍触发降频保护，则后续空调器持续运行时、频率波动过程中“缓升频”速率稳定为第三升频速率V3不变。

若第四次触发降频保护模式，则在第四次触发降频保护模式结束后执行步骤S6：控制空调器以第三升频速率V3进入第四升频模式，并在后续触发降频保护模式结束后维持第三升频速率V3升频。若未触发第四次降频保护，则控制空调器禁升频，并控制空调器以当前状态持续稳定运行，并将降频保护次数n清零。

需要说明的是，当空调器运行过程中，未触发任何降频保护时，则空调器以当前状态持续稳定运行。同时，若在执行上述步骤的过程中，用户存在任意非关机指令输入行为时，则说明空调器的运行状态发生了改变，此时将降频保护次数n请您，控制器控制空调器重新执行步骤S1-S6。即用户通过遥控器或其他控制手段发出指令时，需要判定该指令是否为关机指令，若是，则直接关机，若否，则将降频保护次数n请您，控制器控制空调器重新执行步骤S1-S6，通过以上措施，可有效避免压缩机的频率持续波动问题，并解决压缩机频率波动所产生的升降频异音，提高用户的使用舒适性。

综上所述，本实施例提供的一种变频空调频率控制方法，通过对再次触发降频保护时对降频原因进行分类，若Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF，则说明其是由于升频速率过大导致的，此时可降低升频速率至第二升频速率V2，以降低再次由于升频速率过大触发降频保护的风险，若F2＜Fd≤F2+ΔF，则说明其是由于跳频导致的，此时可直接将升频速率降至更低的第三升频速率V3，以避免再次由于跳频引发降频保护。通过对不同的降频保护原因，辅以不同的升频速率，使得频率趋于稳定，保证空调持续稳定运行，有效避免了空调器频率波动产生的升降频异响，保证了用户的使用体验。同时能够在保证空调运行可靠性的前提下，使得空调获得最大限度的制冷/制热能力，从而保障用户的使用舒适性。

第二实施例

本实施例提供了一种变频空调频率控制系统，适用于如第一实施例提供的变频空调频率控制方法。

本实施例提供的变频空调频率控制系统，包括频率检测模块和控制模块，其中频率检测模块和控制模块均集成在空调器的控制器上。

频率检测模块，用于获取空调器的当前频率Fd。具体地，控制器可通过该频率检测模块可直接读取压缩机的运行状态从而获取压缩机的当前频率。

控制模块，用于在首次触发降频保护模式结束后，控制空调器以第一升频速率V1进入第一升频模式；控制模块还用于在第二次触发降频保护模式结束后，且在Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF的情况下，控制空调器以第二升频速率V2进入第二升频模式；控制模块还用于在第二次触发降频保护模式结束后，且在F2＜Fd≤F2+ΔF的情况下，控制空调器以第三升频速率V3进入第二升频模式。

在本实施例中，控制模块还用于在第三次触发降频保护模式以及第四次触发降频保护模式结束后控制空调器以第三升频速率V3进入第三升频模式，并且在后续触发降频保护模式结束后的再升频阶段均控制空调器以第三升频速率V3逐渐升频。

在本实施例中，频率检测模块和控制模块均为可以软件或固件(firmware)的形式存储于控制器中或固化在服务器的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块，本实施例中均集成在空调器的控制器上。

本实施例提供的一种变频空调频率控制系统，通过控制模块对再次触发降频保护时对降频原因进行分类，若Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF，则说明其是由于升频速率过大导致的，此时可降低升频速率至第二升频速率V2，以降低再次由于升频速率过大触发降频保护的风险，若F2＜Fd≤F2+ΔF，则说明其是由于跳频导致的，此时可直接将升频速率降至更低的第三升频速率V3，以避免再次由于跳频引发降频保护。通过对不同的降频保护原因，辅以不同的升频速率，使得频率趋于稳定，保证空调持续稳定运行，有效避免了空调器频率波动产生的升降频异响，保证了用户的使用体验。同时能够在保证空调运行可靠性的前提下，使得空调获得最大限度的制冷/制热能力，从而保障用户的使用舒适性。

第三实施例

本实施例还提供了一种空调器，包括控制器，控制器上烧录有频率控制程序，当频率控制程序被执行时，实现如第一实施例提供的变频空调频率控制方法。

本实施例提供的空调器为变频空调器，通过对再次触发降频保护时对降频原因进行分类，若Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF，则说明其是由于升频速率过大导致的，此时可降低升频速率至第二升频速率V2，以降低再次由于升频速率过大触发降频保护的风险，若F2＜Fd≤F2+ΔF，则说明其是由于跳频导致的，此时可直接将升频速率降至更低的第三升频速率V3，以避免再次由于跳频引发降频保护。通过对不同的降频保护原因，辅以不同的升频速率，使得频率趋于稳定，保证空调持续稳定运行，有效避免了空调器频率波动产生的升降频异响，保证了用户的使用体验。同时能够在保证空调运行可靠性的前提下，使得空调获得最大限度的制冷/制热能力，从而保障用户的使用舒适性。

本实施例提供的空调器包括控制器，其中控制器上具有至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于控制器中或固化在服务器的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块，控制器根据获取到的当前频率以及触发降频保护时的状态执行控制程序。

控制器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的控制器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器。控制器也可以是任何常规的处理器等。

在本实施例中，控制器用于执行存储于其中的可执行模块，例如频率检测模块和控制模块，控制器上烧录有频率控制程序，并能够依据该控制程序实现第一实施例提供的变频空调频率控制方法。

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 (10)

1.一种变频空调频率控制方法，其特征在于，包括：

获取空调器的当前频率Fd；

若首次触发降频保护模式，则在首次触发降频保护模式结束后，控制所述空调器以第一升频速率V1进入第一升频模式；

若第二次触发降频保护模式，则在第二次触发降频保护模式结束后，控制所述空调器进入第二升频模式；

若Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF，则控制所述空调器以第二升频速率V2进入所述第二升频模式；

若F2＜Fd≤F2+ΔF，则控制所述空调器以第三升频速率V3升频进入所述第二升频模式；

其中，F1为跳频区间的下限值，F2为跳频区间的上限值，ΔF为常值，且V3＞V2＞V1。

2.根据权利要求1所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，所述第一升频速率V1＝a秒/赫兹，所述第二升频速率V2＝a*k秒/赫兹，所述第三升频速率V3＝a*m秒/赫兹，其中，15≤a≤25，1.5≤k≤2.5,3≤m≤5。

3.根据权利要求1所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，控制所述空调器以第一升频速率V1进入第一升频模式的步骤之后，所述方法还包括：若未触发第二次降频保护模式，则控制所述空调器禁升频。

4.根据权利要求1所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，控制所述空调器进入第二升频模式的步骤之后，所述方法还包括：

若未触发第三次降频保护模式，则控制所述空调器禁升频。

5.根据权利要求1所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，控制所述空调器以第三升频速率V3升频进入所述第二升频模式的步骤之后，所述方法还包括：

若第三次触发降频保护模式，则控制所述空调器的运行频率上限为F1。

6.根据权利要求1所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，在控制所述空调器进入第二升频模式的步骤之后，所述方法还包括：

若第三次触发降频保护模式，则在第三次触发降频保护模式结束后，控制所述空调器以所述第三升频速率V3进入第三升频模式。

7.根据权利要求6所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，控制所述空调器以所述第三升频速率V3进入第三升频模式的步骤之后，所述方法还包括：

若第四次触发降频保护模式，则在第四次触发降频保护模式结束后控制所述空调器以所述第三升频速率V3进入第四升频模式，并在后续触发降频保护模式结束后维持第三升频速率V3升频；

若未触发第四次降频保护，则控制所述空调器禁升频。

8.根据权利要求1所述的变频空调频率控制方法，其特征在于，所述ΔF为1-5赫兹。

9.一种变频空调频率控制系统，其特征在于，适用于如权利要求1所述的变频空调频率控制方法，所述系统包括：

频率检测模块，用于获取空调器的当前频率Fd；

控制模块，用于在首次触发降频保护模式结束后，控制所述空调器以第一升频速率V1进入第一升频模式；

所述控制模块还用于在第二次触发降频保护模式结束后，且在Fd＜F1或Fd＞F2+ΔF的情况下，控制所述空调器以第二升频速率V2进入第二升频模式；所述控制模块还用于在第二次触发降频保护模式结束后，且在F2＜Fd≤F2+ΔF的情况下，控制所述空调器以第三升频速率V3进入第二升频模式。

10.一种空调器，其特征在于，包括控制器，所述控制器上烧录有频率控制程序，当所述频率控制程序被执行时，实现如权利要求1-8任一项所述的变频空调频率控制方法。

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