CN112944734B - 空调压缩机油位确定方法和空调回油控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于空调技术领域，具体提供一种空调压缩机油位确定方法和空调回油控制方法，旨在解决如何实现高准确度地空调压缩机油位检测的问题。为此目的，本发明的方法包括下列步骤：获取油位检测装置的第一油位值；确定压缩机的运转频率；根据压缩机的运转频率修正第一油位值，得到第二油位值；确定压缩机的油温；根据压缩机的油温修正第二油位值，得到最终油位值；根据最终油位值控制压缩机回油。本发明的方法综合考虑了压缩机运转频率和油温对油位检测值的影响，能提高压缩机油位检测的准确性，在此基础上结合压缩机的工作状态和设定的回油时间对回油策略进行优化，在保证压缩机不会缺油损坏的情况下最大程度地减少回油操作对空调正常运行的影响。

Description

空调压缩机油位确定方法和空调回油控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体提供一种空调压缩机油位确定方法和空调回油控制方法。

背景技术

空调室外机在出厂时都内置了可以保证压缩机正常运转的油。但是在机组运转时，压缩机油会随着冷媒在管路中流动，因为日常损耗、系统控制方案不良等原因，会造成压缩机缺油，最终导致压缩机损坏。

对于大多数空调而言，压缩机在运转时无法准确知道压缩机内部的含油量，通常需要根据实验数据来确定具体的回油周期。因此，空调的回油控制，业内通用的做法是累计机组的运转时间，并根据机组的运转参数周期性进行强制回油。周期性强制回油的优点是回油时间固定，压缩机的含油量有保证；其缺点是为保证适应各种市场安装环境，每个厂家通常都会设置有足够的裕量，以保证本周期内，压缩机的油量一定是充足的。这样一来，在正常使用中就会出现，压缩机油量足够，不需要回油，但是已经达到回油条件，机组执行强制回油的运转逻辑，从而影响了用户的体验。

为了解决上面的问题，已经有压缩机厂家推出了可测试油位的压缩机，采用这种压缩机的空调可以根据检测到的油位来进行回油控制，既能避免回油频率过低造成的压缩机损坏，又能避免频繁回油影响用户体验。然而，现有的压缩油位检测装置无法保证在所有工况下都能准确地检测出压缩机内部的真实油位，这导致无法最大程度地实现精准回油。

相应地，本领域需要一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决如何实现高准确度地空调压缩机油位检测，并根据实测的压缩机油位控制空调回油的问题，本发明在第一方面提出一种空调压缩机油位确定方法，其特征在于包括：

获取所述油位检测装置的第一油位值；

确定所述压缩机的运转频率；

根据所述压缩机的运转频率修正所述第一油位值，得到第二油位值；

其中，所述压缩机上设置有油位检测装置。

在上述空调压缩机油位确定方法的一个实施方式中，所述方法还包括：

确定所述压缩机的油温；

根据所述压缩机的油温修正所述第二油位值，得到最终油位值。

在上述空调压缩机油位确定方法的一个实施方式中，“根据所述压缩机的运转频率修正所述第一油位值，得到第二油位值”的步骤具体包括：

根据所述压缩机的运转频率确定频率修正系数；

将所述第一油位值与所述频率修正系数相乘，得到所述第二油位值；

其中，所述压缩机的运转频率越高，所述频率修正系数越低。

在上述空调压缩机油位确定方法的一个实施方式中，“根据所述压缩机的油温修正所述第二油位值，得到最终油位值”的步骤具体包括：

根据所述压缩机的油温确定油温修正系数；

将所述第二油位值与所述油温修正系数相乘，得到所述最终油位值；

其中，所述压缩机的油温越高，所述油温修正系数越低。

在上述空调压缩机油位确定方法的一个实施方式中，所述油位检测装置是电容油位检测装置。

本发明在另一方面提出一种空调回油控制方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

获取所述油位检测装置的第一油位值；

确定所述压缩机的运转频率；

根据所述压缩机的运转频率修正所述第一油位值，得到第二油位值；

确定所述压缩机的油温；

根据所述压缩机的油温修正所述第二油位值，得到最终油位值；

根据所述最终油位值控制所述压缩机回油；

其中，所述空调的压缩机上设置有油位检测装置。

在上述空调回油控制方法的一个实施方式中，“根据所述压缩机的运转频率修正所述第一油位值，得到第二油位值”的步骤具体包括：

根据所述压缩机的运转频率确定频率修正系数；

将所述第一油位值与所述频率修正系数相乘，得到所述第二油位值；

其中，所述压缩机的运转频率越高，所述频率修正系数越低。

在上述空调回油控制方法的一个实施方式中，“根据所述压缩机的油温修正所述第二油位值，得到最终油位值”的步骤具体包括：

根据所述压缩机的油温确定油温修正系数；

将所述第二油位值与所述油温修正系数相乘，得到所述最终油位值；

其中，所述压缩机的油温越高，所述油温修正系数越低。

在上述空调回油控制方法的一个实施方式中，“根据所述最终油位值控制所述压缩机回油”的步骤具体包括：

将所述最终油位与第一阈值和第二阈值进行比较；

根据比较结果并结合所述压缩机的工作状态以及设定的回油时间，控制所述压缩机回油；

其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。

在上述空调回油控制方法的一个实施方式中，“根据比较结果并结合所述压缩机的工作状态以及设定的回油时间，控制所述压缩机回油”的步骤具体包括：

当所述最终油位小于所述第一阈值时，无论所述压缩机处于何种工作状态以及是否达到所述设定的回油时间，都控制所述压缩机执行回油操作；

当所述最终油位介于所述第一阈值与所述第二阈值之间时，如果所述压缩机处于工作状态，则不管是否达到所述，都使所述压缩机继续工作；如果所述压缩机停机，且未达到所述设定的回油时间，则使所述压缩机保持停机，如果已达到所述设定的回油时间，则控制所述压缩机执行回油操作；

当所述最终油位大于所述第二阈值时，无论是否达到所述设定的回油时间，都使所述压缩机保持当前状态，不执行设定的回油时间回油操作。

本领域技术人员能够理解的是，本发明的空调压缩机油位确定方法综合考虑了压缩机运转频率和油温对油位检测值的影响，在此基础上利用相应的修正系数对最初检测出的油位值进行修正，可以提高空调压缩机油位检测的准确性。此外，本发明的空调回油控制方法根据实测并修正的准确的油位信息、压缩机的工作状态、设定的回油时间等信息，优化回油控制策略，在保证压缩机不会缺油损坏的情况下最大程度地减少回油操作对空调正常运行的影响，能够大幅度提升用户的满意度。

附图说明

图1是本发明的空调压缩机油位确定方法的主要步骤流程图。

图2是本发明的空调压缩机油位检测装置的原理示意图。

图3是本发明的获取第一油位的原理电路图。

图4是本发明的根据空调压缩机油位控制空调回油的流程图。

附图列表：

1、空调压缩机的油位检测装置；10、MCU模块；11、电容检测模块；12、A/D数据采集模块；13、压缩机运转参数获取模块；14、油位输出模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

首先参阅图1，图1是本发明的空调压缩机油位确定方法的主要步骤流程图。如图1所示，该空调压缩机油位的确定方法包括以下步骤：

步骤S101：获取油位检测装置的第一油位值；

步骤S102：确定压缩机的运转频率；根据压缩机的运转频率修正第一油位值，得到第二油位值；

步骤S103：确定压缩机的油温；根据压缩机的油温修正第二油位值，得到最终油位值。

步骤S101中的第一油位值就是空调压缩机的油位检测装置的输出值，也是本发明的方法的修正对象，所述油位检测装置的构成在图2中示出。具体地，图2是本发明的空调压缩机的油位检测装置的原理示意图。如图2所示，该油位检测装置主要包括：MCU模块10、电容检测模块11、A/D数据采集模块12、压缩机运转参数获取模块13、油位输出模块14。

继续参阅图3，图3是本发明的获取第一油位值的原理电路。结合图2和图3，下面说明获取第一油位值的方法。

同时参阅图2和图3，图3中的电容C为油位传感器，该油位传感器是电容油位传感器，电容C与电阻R、三极管Q组成如图3所示的可受GPIO控制的RC充放电电路，共同构成电容检测模块11。图3示例中，三极管Q为NPN型三极管，GPIO为MCU模块10的GPIO。

继续参阅图2和图3，电容C的一端接地，电容C的另一端连接A/D数据采集模块12，A/D数据采集模块12可以为专用的A/D转换芯片；如果MCU模块10的MCU芯片带有A/D功能，则A/D数据采集模块12可以为MCU模块10的MCU芯片的一部分。

作为可选的实施例，结合图2和图3说明获取第一油位值的过程：

MCU模块10控制GPIO输出高电平，三极管Q导通，电容C放电；

MCU模块10控制GPIO输出低电平，三极管Q截止，电容C充电；

A/D数据采集模块12采样Vt端的电压，MCU模块10记录从电容C开始充电到Vt点电压达到Vcap的时间t，时间单位：秒；

根据公式1：

得到电容油位传感器电容测量值Ct；

根据压缩机数据表中，电容油位传感器与油位的关系，得到第一油位值；

其中，公式1中的V是加在电阻R和电容C两端的电压值。

下面继续结合图2说明步骤S102中如何获得第二油位值。油位检测装置1通过压缩机运转参数获取模块13可以得到压缩机的运转频率。如果MCU模块10和空调控制板的MCU为同一芯片，则压缩机的运转频率可在MCU模块10运行的程序中直接获得。如果MCU模块10和空调控制板的MCU不是同一芯片，则MCU模块10可以通过与空调控制板数据通信的方式获得压缩机的运转频率，数据通信可以是UART、IIC、SPI或两个MCU都支持的通信方式。第二油位值获得的方法是用频率修正系数去修正第一油位值，具体方式为：第一油位值乘以频率修正系数；其中，压缩机工作频率与频率修正系数之间的对应关系可以通过实验确定并预先存储起来，例如存储在室外机上或者与室外机可以即时通信的其他远程位置。通常来说，压缩机的运转频率越高，频率修正系数越低，这是因为压缩机的运转频率会对油位检测装置的检测值造成扰动，使油位检测装置的电容传感器的电容值偏高，导致对应的油位值比实际值高。相应地，作为示例，频率修正系数通常在80％-100％之间取值，当压缩机的运转频率为零，即压缩停机时，压缩机的运转频率不会对检测值造成影响，相应的频率修正系数为100％。当压缩机的运转频率为其他非零值时，频率修正系数相应地增大。并且，如上所述，压缩机的运转频率越高，其对检测值的影响越大，需要的修正幅度也就越大，相应的频率修正系数也就越低。

继续结合图2说明步骤S103中最终油位值的获得。类似地，油位检测装置1通过压缩机运转参数获取模块13可以得到压缩机的油温；获得的方法与获得压缩机频率的方法相同，在这里就不做赘述。最终油位值获得的方法是用温度修正系数去修正第二油位值，具体方式是第二油位值乘以油温修正系数。同样与压缩机频率类似，压缩机油的油温与油温修正系数的对应关系也可以通过实验确定，通常来说，压缩机的油温越高，油温修正系数越低。具体来说，由于油位检测装置是电容传感式检测器，油温升高会导致阻抗降低，电容升高，因此，油温过高的情况下检测到的电容值比实际值高，导致检测到的油位也比实际值高。相应地，作为示例，油温修正系数可以在80％-120％之间取值，当油温为常温(例如60度)时，油温不会对检测值造成影响，相应的频率修正系数为100％。当油温高于60度时，频率修正系数相应地降低；当油温低于60度时，频率修正系数相应地升高，具体对应关系可以通过实验获得并预先存储在室外机或其他合适的位置。

继续参阅图4，图4是本发明的根据空调压缩机油位控制空调回油的流程图。如图所示，根据最终油位值，并结合压缩机的工作状态以及设定的空调回油时间，得到优化的空调回油控制方法，该回油控制方法实现的方法步骤参见图4，具体包括下列步骤：

用最终油位值与设定的油位第一阈值进行比较；

情况1，最终油位值小于第一阈值，则表示压缩机油位低于强制回油警告线，此时无论压缩机处于何种工作状态，以及是否达到设定的回油时间，都将控制压缩机执行回油操作，以保护压缩机不会因为缺油而导致损坏。

如果最终油位值大于第一阈值，则用最终油位值与设定的油位第二阈值进行比较。

情况2，最终油位值大于第二阈值，则表示压缩机油量充足，此时无论压缩机处于何种工作状态，以及是否达到设定的回油时间，都使所述压缩机保持当前状态，不执行回油操作，避免了不必要的回油操作，保障了用户的使用体验。

情况3，最终油位介于第一阈值与第二阈值之间时，表明压缩机油位处于预先设定的临界状态区间，此时就需要考虑预设的回油时间和当前的工具状态。具体而言，当出现情况3时，说明压缩机油还可以在保障安全的情况下运行一段时间，如果压缩机正在运行，无论是否达到设定的回油时间，则空调继续运行，这样既优先保障了用户的使用体验，也不会给压缩机带来损害。当出现情况3时，如果压缩机处于停机状态，则需要根据预设的回油时间来控制回油。如果已达到预设的回油时间，控制压缩机执行回油操作；如果没有达到预设的回油时间，则继续保持停机。

其中，第一阈值小于第二阈值，并且第一阈值和第二阈值可以由本领域技术人员根据实际应用场景下的控制需求来具体设定。以第一阈值为例，如果侧重于保护压缩机不受损坏，则第一阈值可以设置得相对较大，如果侧重于保障用户的使用体验，则第一阈值可以设置得相对较小。第二阈值的设置也是类似的原理，此处不再赘述。

作为可选的实施例，空调压缩机油位检测装置1可以设计为单独的装置，即空调压缩机油位检测装置1和空调控制板为两套独立的电路，A/D数据采样、第一油位值计算、第二油位值计算、以及最终油位值与第一阈值、第二阈值的比较均由MCU模块12完成，油位值的比较结果通过油位输出模块14输出给空调控制板。

作为优选的实施例，MCU模块10通过油位输出模块14将油位值比较的结果转换为开关量，即用0和1不同的组合，代表不同的阈值区间。作为示例，油位输出模块14的输出可以是两位开关量信号，则：

用10代表前面所述的情况1，压缩机油位低于强制回油警告线；

用01代表前面所述的情况2，压缩机油量充足；

用11代表前面所述的情况3，压缩机油位处于预先设定的临界状态区间。

此时，空调控制主板接收到的信号为开关量信号，空调控制板的输入接口只需要检测油位输出模块14输出的状态就可实现空调的回油控制，空调控制板的控制逻辑为：

输入检测到10，此时无论压缩机处于何种工作状态，以及是否达到设定的回油时间，都将控制压缩机执行回油操作；

输入检测到10，无论压缩机处于何种工作状态，以及是否达到设定的回油时间，都使所述压缩机保持当前状态，不执行回油操作；

输入检测到11，且压缩机正在运行，无论是否达到设定的回油时间，空调继续运行；

输入检测到11，且压缩机处于停机状态，如果已达到预设的回油时间，控制压缩机执行回油操作；如果没有达到预设的回油时间，压缩机继续保持停机。

因此，空调压缩机油位检测装置1为独立装置并将油位检测结果开关量化的设计，可以大大简化上位机的控制逻辑。此方案可用于已生产空调控制板的升级，原控制程序只需简单修改，配合空调压缩机油位检测装置1，即可用于具有电容油位传感器的压缩机上。

需要说明的是，尽管这里列举了RC电容检测方法，油位值比较的结果转换为开关量的等示例，但是，本领域技术人员能够理解的是，这些例子不应对本发明的保护范围构成任何限制。在不改变本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以根据电容油位传感器，空调控制板的特性等来设计电容检测电路，输出测量结果等内容。

本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空调压缩机的油位确定方法，所述压缩机上设置有油位检测装置，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

获取所述油位检测装置的第一油位值；

确定所述压缩机的运转频率；

根据所述压缩机的运转频率修正所述第一油位值，得到第二油位值；

确定所述压缩机的油温；

根据所述压缩机的油温修正所述第二油位值，得到最终油位值。

2.根据权利要求1所述的空调压缩机的油位确定方法，其特征在于，“根据所述压缩机的运转频率修正所述第一油位值，得到第二油位值”的步骤具体包括：

根据所述压缩机的运转频率确定频率修正系数；

将所述第一油位值与所述频率修正系数相乘，得到所述第二油位值；

其中，所述压缩机的运转频率越高，所述频率修正系数越低。

3.根据权利要求1所述的空调压缩机的油位确定方法，其特征在于，“根据所述压缩机的油温修正所述第二油位值，得到最终油位值”的步骤具体包括：

根据所述压缩机的油温确定油温修正系数；

将所述第二油位值与所述油温修正系数相乘，得到所述最终油位值；

其中，所述压缩机的油温越高，所述油温修正系数越低。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的空调压缩机的油位确定方法，其特征在于，所述油位检测装置是电容油位检测装置。

5.一种空调回油控制方法，所述空调的压缩机上设置有油位检测装置，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

获取所述油位检测装置的第一油位值；

确定所述压缩机的运转频率；

根据所述压缩机的运转频率修正所述第一油位值，得到第二油位值；

确定所述压缩机的油温；

根据所述压缩机的油温修正所述第二油位值，得到最终油位值；

根据所述最终油位值控制所述压缩机回油。

6.根据权利要求5所述的空调回油控制方法，其特征在于，“根据所述压缩机的运转频率修正所述第一油位值，得到第二油位值”的步骤具体包括：

根据所述压缩机的运转频率确定频率修正系数；

将所述第一油位值与所述频率修正系数相乘，得到所述第二油位值；

其中，所述压缩机的运转频率越高，所述频率修正系数越低。

7.根据权利要求5所述的空调回油控制方法，其特征在于，“根据所述压缩机的油温修正所述第二油位值，得到最终油位值”的步骤具体包括：

根据所述压缩机的油温确定油温修正系数；

将所述第二油位值与所述油温修正系数相乘，得到所述最终油位值；

其中，所述压缩机的油温越高，所述油温修正系数越低。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的空调回油控制方法，其特征在于，“根据所述最终油位值控制所述压缩机回油”的步骤具体包括：

将所述最终油位与第一阈值和第二阈值进行比较；

根据比较结果并结合所述压缩机的工作状态以及设定的回油时间，控制所述压缩机回油；

其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。

9.根据权利要求8所述的空调回油控制方法，其特征在于，其特征在于，“根据比较结果并结合所述压缩机的工作状态以及设定的回油时间，控制所述压缩机回油”的步骤具体包括：

当所述最终油位小于所述第一阈值时，无论所述压缩机处于何种工作状态以及是否达到所述设定的回油时间，都控制所述压缩机执行回油操作；

当所述最终油位介于所述第一阈值与所述第二阈值之间时，如果所述压缩机处于工作状态，则不管是否达到所述设定的回油时间，都使所述压缩机继续工作；如果所述压缩机停机，且未达到所述设定的回油时间，则使所述压缩机保持停机，如果已达到所述设定的回油时间，则控制所述压缩机执行回油操作；

当所述最终油位大于所述第二阈值时，无论是否达到所述设定的回油时间，都使所述压缩机保持当前状态，不执行回油操作。