CN113028570B - 一种空调器低温制冷方法及装置、空调器 - Google Patents

一种空调器低温制冷方法及装置、空调器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空调器低温制冷方法及装置、空调器。所述空调器低温制冷方法包括：获取外盘温度值；获取所述外盘温度值的变化趋势；以及根据所述变化趋势控制外风机进行相应动作。解决了空调器在低温制冷时，存在蒸发器温度低的问题。

Description

一种空调器低温制冷方法及装置、空调器
技术领域
本发明涉及空调器控制技术领域，具体而言，涉及一种空调器低温制冷方法、一种空调器低温制冷装置和一种空调器。
背景技术
特殊场所需要空调器在低温环境下使用。但是，空调器在低温环境下制冷运行时，由于外机散热好，而导致蒸发温度较低；容易因蒸发温度低，产生室内机结冰的问题，从而影响空调器的制冷效果。
由此可见，现有技术中存在空调器于低温制冷时，存在蒸发器温度低的问题。
发明内容
本发明解决了空调器在低温制冷时，存在蒸发器温度低的问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种空调器低温制冷方法，包括：获取外盘温度值；获取所述外盘温度值的变化趋势；以及根据所述变化趋势控制外风机进行相应动作。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过外盘温度的变化趋势，准确的识别空调器的变化情况，通过对外风机进行相应的控制，前置预防蒸发器温度低的问题。
在本发明的一个实施例中，所述获取所述外盘温度值的变化趋势；包括：根据所述外盘温度值的变化得到一阶导数；所述根据所述变化趋势控制外风机进行相应动作；包括：根据所述一阶导数控制所述外风机进行相应动作。
采用该技术方案所达到的技术效果：使用所述一阶导数精准识别所述变化趋势，从而可以精准控制所述外风机。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述外盘温度值的变化得到一阶导数；包括：根据当前外盘温度值、以及前一外盘温度值计算得到所述一阶导数；根据所述一阶导数控制所述外风机进行相应动作；包括：根据所述当前外盘温度值和所述一阶导数、控制所述外风机进行相应动作。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述当前外盘温度值和所述一阶导数、控制所述外风机进行相应动作；包括：在所述一阶导数大于等于第一导数阈值时，获取二阶导数；根据所述当前外盘温度值和所述二阶导数、控制所述外风机进行相应动作。
采用该技术方案所达到的技术效果：在所述一阶导数的基础上，引入二阶导数，进一步更加精准识别所述变化趋势；并且，结合当前外盘温度值所在的温度范围，更加精准的控制外风机进行动作。
在本发明的一个实施例中，所述获取二阶导数；包括：根据所述当前外盘温度值、所述前一外盘温度值、以及再前一外盘温度值，计算得到所述二阶导数。
在本发明的一个实施例中，所述当前外盘温度值小于第一温度阈值、且大于等于第二温度阈值时，所述第一导数阈值的取值范围为0.2-2；所述根据所述当前外盘温度值和所述二阶导数、控制所述外风机进行相应动作；包括：在所述二阶导数大于等于第二导数阈值时，控制所述外风机的转速增加；其中，所述第二导数阈值的取值范围为0.1-0.8。
在本发明的一个实施例中，所述第一温度阈值的取值范围为50-60℃；所述第二温度阈值的取值范围为30-40℃。
在本发明的一个实施例中，所述当前外盘温度值大于等于第一温度阈值时，所述第一导数阈值的取值范围为0.1-1；所述根据所述当前外盘温度值和所述二阶导数、控制所述外风机进行相应动作；包括：在所述二阶导数小于第二导数阈值时，控制所述外风机在第一时长内以高风模式进行动作；在所述二阶导数大于等于第二导数阈值时，控制所述外风机在第二时长内以高风模式进行动作；其中，所述第二导数阈值的取值范围为0.1-0.8。
在本发明的一个实施例中，所述当前外盘温度值小于第二温度阈值时，所述第一导数阈值的取值范围为0.5-2；所述根据所述当前外盘温度值和所述二阶导数、控制所述外风机进行相应动作；包括：在所述二阶导数小于第二导数阈值时，控制所述外风机在第三时长内停止动作；在所述二阶导数大于等于第二导数阈值时，控制所述外风机在第四时长内停止动作；其中，所述第二导数阈值的取值范围为0.1-1.2。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述当前外盘温度值和所述一阶导数、控制所述外风机进行相应动作；还包括：在所述一阶导数小于所述第一导数阈值时，控制所述外风机在第五时长内停止动作。
采用上述技术方案所达到的技术效果：所述当前外盘温度值处于不同的阈值范围时，空调器的运行压力状况不同。具体的，当前外盘温度值在大于第一温度阈值(50-60℃)时，空调器存在运行压力超标风险；当前外盘温度值在小于第二温度阈值(30-40℃)时，空调器的运行压力不合理；而当前外盘温度值介于二者之间时，空调器的运行压力合理。由此，通过外盘温度值对应的温度范围，明确空调器运行压力状况。
并且，在空调器处于不同的运行压力状况时，结合一阶导数以及二阶导数与对应导数阈值的关系，能够智能并精确的对外风机进行控制，更好的前置预防、并避免蒸发器温度偏低。
在本发明的一个实施例中，所述空调器低温制冷方法还包括：获取环境温度值；根据所述环境温度值、控制压缩机按照相应的频率值进行动作。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述环境温度值、控制压缩机按照相应的频率值进行动作；包括：在所述环境温度值小于第一预设温度值时，控制所述压缩机按照最大频率值进行动作。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述环境温度值、控制压缩机按照相应的频率值进行动作；包括：在所述环境温度值大于等于第一预设温度值、且小于第二预设温度值时，控制所述压缩机按照运算频率值进行动作；所述运算频率值F＝Fmin+(N-Th)×(Fmax-Fmin)/(N-M)；其中，所述Fmin为最小频率值，所述Fmax为最大频率值，所述N为所述第二预设温度值，所述Th为所述环境温度值，所述M为所述第一预设温度值。
现有技术中，往往通过降低压缩机频率来解决蒸发器温度低的问题；但是，在低温环境下，压缩机冷冻有粘度大，压缩机低频运行会造成压缩机的扭矩增大，从而降低压缩机寿命。
而采用上述技术方案所达到的技术效果：根据环境温度值设置对应的压缩机频率，通过压缩机的频率控制和外风机的风速控制相结合，能够在压缩机高频运行时实现低温制冷，既保证了制冷需求，又保证了压缩机运行的可靠性，确保了空调器的可靠运行。
另一方面，本发明实施例还提供了一种空调器低温制冷装置，包括：温度获取模块，用于获取外盘温度值；趋势获取模块，用于获取所述外盘温度值的变化趋势；以及风机控制模块，用于根据所述变化趋势控制外风机进行相应动作。
再一方面，本发明实施例还提供了一种空调器，包括存储有计算机程序的存储器和封装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低温制冷方法。
综上所述，本申请上述各个实施例可以具有如下一个或多个优点或有益效果：i)根据外盘温度的变化趋势，可以前置预防蒸发器温度偏低的问题，从而解决在低温制冷时蒸发器温度低的问题；ii)通过一阶导数和二阶导数及时监控外盘温度的变化情况、及其变化加速度，从而精确识别所述变化趋势，并以此对外风机进行精确控制；iii)根据系统压力状况，设置合理的外盘温度范围，并且在每个范围内设定不同的第一导数阈值和第二导数阈值，从而更加精确的控制外风机的动作；iv)还根据环境温度控制压缩机在合适的频率下运行，既保证了制冷需求，又保证了压缩机运行的可靠性。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种空调器低温制冷方法的流程示意图。
图2为图1中步骤S20和步骤S30的详细流程示意图。
图3为图1所述空调器低温制冷方法还包括的步骤S40和步骤S50的流程示意图。
图4为本发明第二实施例提供的一种空调器低温制冷装置100的模块示意图。
图5为本发明第三实施例提供的一种空调器200的模块示意图。
图6为本发明第四实施例提供的一种可读存储介质300的模块示意图。
具体实施方式
目前，在空调器低温制冷过程中产生因蒸发温度低，导致室内结冰并影响制冷效果的问题，可以降低压缩机的频率、或降低外风机转速来改善该问题。
但是，在低温环境下压缩机冷冻油粘度大，压缩机低频运行会导致扭矩增大，从而降低压缩机寿命。而降低外风机转速或停机时，如果出现启动缓慢的情形，则造成空调器系统压力超标，仍会损害压缩机，降低压缩机的寿命。
本发明实施例提供的空调器低温制冷方法，通过根据外盘温度的变化趋势，控制外风机动作，在减少对压缩机的损害的同时，能够解决蒸发器温度低的问题。
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低温制冷方法的流程示意图。所述空调器低温制冷方法包括：
步骤S10，获取外盘温度值。
可以是周期性获取外盘温度值，例如设定周期间隔为10s，也即间隔10s获取一次外盘温度值。
步骤S20，获取所述外盘温度值的变化趋势。
可以根据当前获取的外盘温度值及在其之前获取的外盘温度值的变化，得到所述变化趋势。例如根据当前外盘温度值及其之前的外盘温度值之间的差值，可以得到所述变化趋势为递增或递减；另外，还可以根据所述差值和周期间隔计算得到相应的加速度值，也可以作为所述变化趋势。
步骤S30，根据所述变化趋势控制外风机进行相应动作。
例如在步骤S20中得到的变化趋势为所述外盘温度递增，则可以相应的控制外风机增速或者控制外风机停机一段时间。
在一个具体实施例中，该低温制冷方法例如还包括，获取外部的环境温度值Th，在所述环境温度值Th小于第二预设温度值N时，执行所述步骤S10至所述步骤S30。该第二预设温度值N取值在0℃-15℃之间，例如设为15℃。
参见图2，在所述步骤S20中，将对应所述外盘温度值的一阶导作为所述变化趋势，并且，在步骤S30中根据所述一阶导数计算二阶导数，并根据所述外盘温度值所在温度范围、所述一阶导数所在的数值区间、以及所述二阶导数所在的数值区间，对外风机进行控制。
其中，外盘温度能够评估空调器的系统压力状况，因此，可以通过设置对应所述外盘温度值的温度范围，不同的温度范围对应不同的系统压力状况；而对于不同的压力状况，一阶导数对应的第一导数阈值和二阶导数对应的第二导数阈值也不同，具体参见下表：
压力状况 温度范围 一阶导数 二阶导数
超标 Tw≥T<sub>阈1</sub> A<sub>1</sub> a<sub>1</sub>
合理 T<sub>阈1</sub>＞Tw≥T<sub>阈2</sub> A<sub>2</sub> a<sub>2</sub>
不合理 T<sub>阈2</sub>＞Tw A<sub>3</sub> a<sub>3</sub>
其中，所述Tw为当前外盘温度值，所述T阈1为第一温度阈值，所述T阈2为第二温度阈值，第一导数阈值的取值范围在三种压力状况下分别为A1、A2以及A3，第二导数阈值的取值范围在三种压力状况下分别为a1、a2以及a3。
具体的，所述T阈1在50-60℃之间，例如可以设置为55℃；所述T阈2在30-40℃之间，例如可以设置为35℃。而所述A1、所述a1、所述A2、所述a2、所述A3以及所述a3的取值范围分别为：(0.1-1)、(0.1-0.8)、(0.2-2)、(0.1-0.8)、(0.5-2)以及(0.1-0.2)。
预设所述T阈1为55℃，预设所述T阈2为35℃，设定获取外盘温度值的间隔周期T周例如为10s。下面分别对外盘温度值Tw处于三个不同的温度范围，对该空调器低温制冷方法进行详细说明。
空调器系统压力状况为超标状况的情形，可以设定所述A1为0.1，设定所述a1为0.1。
具体的，例如获取到当前外盘温度值Tw为58℃，评估空调器系统压力状况为超标状况。
计算一阶导数T1＝(Tw-T前1)/T周，其中，所述T前1为所述Tw的上一周期所获取的前一外盘温度值。此时判断所述T1与所述A1之间的大小关系。
在所述T1＜A1时，维持空调器的运行方式不变，返回步骤S10重新获取外盘温度值。
在T1≥A1时，则表明所述外盘温度值的变化趋势为上升态势，此时计算二阶导数T2＝(T1’-T1)/T周；其中，所述T1’＝(T前1-T前2)/T周，其为所述T前1的一阶导数，T1’＝(T前1-T前2)/T周，所述T前2为所述T前1的上一周期所获取的再前一外盘温度值。
其中，所述T2＞0时，所述T1’＞0表明所述外盘温度值加速增大；而所述T1’＜0则表明所述外盘温度之减速降低。所述T2＜0时，所述T1’＞0表明所述外盘温度值减速增大；而所述T1’＜0则表明所述外盘温度值加速降低。
此时，判断所述T2的绝对值与所述a1的大小关系。在所述T2的绝对值小于所述a1时，此时表明外盘温度升温速度较慢，控制所述外风机在高风模式下动作第一时长，以及返回执行步骤S10。
而在所述T2的绝对值大于等于所述a1时，则表明外盘温度升温速度较快，控制所述外风机在高风模式下动作第二时长，以及返回执行步骤S10。因此，第二时长大于第一时长，例如所述第一时长可以设为30s，而所述第二时长可以设为60s。
空调器系统压力状况为合理状况的情形，可以设定所述A2为0.3，设定所述a2为0.15。
具体的，例如获取到当前外盘温度值Tw为45℃，因此，评估空调器系统压力状况为合理状况。
该情形与上述超标状态情形相似，但是不同之处在于：
在所述二阶导数T2的绝对值小于所述a2时，此时表明外盘温度升温速度较慢，但是此时空调器系统压力状况为合理状况，因此维持空调器的运行方式不变，返回执行步骤S10。
但是，在所述二阶导数T2的绝对值大于等于所述a2时，则表明外盘温度升温速度较快，此时，控制所述外风机的转速增加，以及返回执行步骤S10。例如可以控制所述外风机的转速增加值为50rpm，当然所述转速增加值还可以为其他设定的数值。
空调器系统压力状况为不合理状况的情形，可以设定所述A3为0.5，设定所述a3为0.2。
具体的，例如获取到当前外盘温度值Tw为30℃，因此，评估空调器系统压力状况为不合理状况。
该情形与上述超标状态情形相似，但是不同之处在于：
在所述一阶导数T1＜A3时，控制所述外风机停机第五时长，返回步骤S10重新获取外盘温度值。例如第五时长可以设为40s。
在所述T1≥A3时，计算二阶导数T2。
在所述二阶导数T2的绝对值小于所述a3时，此时表明外盘温度升温速度较慢，但是此时空调器系统压力状况为不合理状况，因此控制所述外风机停机第三时长，返回执行步骤S10；所述第三时长例如可以设为40s。
但是，在所述二阶导数T2的绝对值大于等于所述a3时，则表明外盘温度升温速度较快，但是此时空调器系统压力状况为不合理状况，因此控制所述外风机停机第四时长，返回执行步骤S10；所述第四时长小于所述第三时长，例如可以设为20s。
参见图3，在一个实施例中，所述空调器低温制冷方法例如还包括：
步骤S40，获取环境温度值。
检测外部环境得到所述环境温度值Th。例如可以是周期性的获取该环境温度值Th，该周期间隔T周例如设为10s。
步骤S50，根据所述环境温度值、控制压缩机按照相应的频率值进行动作。
根据所述环境温度值Th所在的不同温度范围，控制所述压缩机按照相应的频率值运行。所述温度范围与所述压缩机的运行频率的对照关系参见下表：
温度范围 频率值
Th≥N F<sub>min</sub>
N＞Th≥M F<sub>min</sub>+(N-Th)×(F<sub>max</sub>-F<sub>min</sub>)/(N-M)
M＞Th F<sub>max</sub>
其中，所述Fmin为所述压缩机的最小频率值，所述Fmax为所述压缩机的最大频率值，所述N为第二预设温度值，所述Th为所述环境温度值，所述M为第一预设温度值。
其中，所述第一预设温度值M的取值范围为-20℃至-5℃，例如设定所述M为-13℃；所述第二预设温度值N的取值范围为0-15℃，例如设定所述N为15℃。
该空调器低温制冷方法通过对外盘温度值的范围进行分段，设置合理的温度范围，而不同的温度范围对应不同的系统压力状况，再通过一阶导数和二阶导数精准识别外盘温度的变化趋势，从而对外风机进行精准控制，调节系统在合理压力范围运行；同时，采用迭代循环法，实现数据的及时更新和快速处理，能够前置预防蒸发器温度过低，确保空调器低温制冷的舒适性和及时性。
【第二实施例】
参见图4，其为本发明第二实施例提供的一种空调器低温制冷装置的模块示意图。空调器低温制冷装置100例如包括：温度获取模块110，用于获取外盘温度值；趋势获取模块120，用于获取所述外盘温度值的变化趋势；风机控制模块130，用于根据所述变化趋势控制外风机进行相应动作。
在一个具体实施例中，该空调器低温制冷装置100的温度获取模块110、趋势获取模块120以及风机控制模块130配合实现上述第一实施例所述的空调器低温制冷方法，此处不再赘述。
在一个具体实施例中，该空调器低温制冷装置100例如还包括：环境温度获取模块，用于获取环境温度值；压缩机控制模块，用于根据所述环境温度值、控制压缩机按照相应的频率值进行动作。
【第三实施例】
参见图5，其为本发明的第三实施例提供的一种空调器的模块示意图，所述空调器200例如包括封装IC220以及电连接封装IC220的存储器210，存储器210存储有计算机程序211，计算机程序211被封装IC220读取并运行时，空调器200实现上述第一实施例所述的空调器低温制冷方法。
在一个具体实施例中，封装IC220例如是处理器芯片，该处理器芯片电连接存储器210，以读取并执行所述计算机程序。封装IC220还可以是封装电路板，所述电路板封装有可以读取并执行计算机程序211的处理器芯片；当然，所述电路板还可以封装存储器210。
另一方面，所述处理器芯片还可以设有如第二实施例所述的空调器低温制冷装置100，所述处理器芯片可以通过空调器低温制冷装置100实现上述第一实施例所述的空调器低温制冷方法，此处不再赘述。
【第四实施例】
参见图6，其为本发明的第四实施例提供的一种可读存储介质的结构示意图，可读存储介质300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300上存储有计算机可执行指令310。可读存储介质300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310，以使其所在的空调器实施如第一实施例所述的空调器低温制冷方法。
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)

1.一种空调器低温制冷方法，其特征在于，包括：
获取外盘温度值；
获取所述外盘温度值的变化趋势；以及
根据所述变化趋势控制外风机进行相应动作；
所述获取所述外盘温度值的变化趋势；包括：
根据所述外盘温度值的变化得到一阶导数；
所述根据所述变化趋势控制外风机进行相应动作；包括：
根据所述一阶导数控制所述外风机进行相应动作；
所述根据所述外盘温度值的变化得到一阶导数；包括：
根据当前外盘温度值、以及前一外盘温度值计算得到所述一阶导数；
根据所述一阶导数控制所述外风机进行相应动作；包括：
根据所述当前外盘温度值和所述一阶导数、控制所述外风机进行相应动作；
所述根据所述当前外盘温度值和所述一阶导数、控制所述外风机进行相应动作；包括：
在所述一阶导数大于等于第一导数阈值时，获取二阶导数；
根据所述当前外盘温度值和所述二阶导数、控制所述外风机进行相应动作；
所述获取二阶导数；包括：
根据所述当前外盘温度值、所述前一外盘温度值、以及再前一外盘温度值，计算得到所述二阶导数；
所述当前外盘温度值大于等于第一温度阈值时，所述第一导数阈值的取值范围为0.1-1；
所述根据所述当前外盘温度值和所述二阶导数、控制所述外风机进行相应动作；包括：
在所述二阶导数小于第二导数阈值时，控制所述外风机在第一时长内以高风模式进行动作；
在所述二阶导数大于等于第二导数阈值时，控制所述外风机在第二时长内以高风模式进行动作；
其中，所述第二导数阈值的取值范围为0.1-0.8。
2.根据权利要求1所述的空调器低温制冷方法，其特征在于，所述当前外盘温度值小于第一温度阈值、且大于等于第二温度阈值时，所述第一导数阈值的取值范围为0.2-2；
所述根据所述当前外盘温度值和所述二阶导数、控制所述外风机进行相应动作；包括：
在所述二阶导数大于等于第二导数阈值时，控制所述外风机的转速增加；
其中，所述第二导数阈值的取值范围为0.1-0.8。
3.根据权利要求2所述的空调器低温制冷方法，其特征在于，所述第一温度阈值的取值范围为50-60℃；所述第二温度阈值的取值范围为30-40℃。
4.根据权利要求1所述的空调器低温制冷方法，其特征在于，所述当前外盘温度值小于第二温度阈值时，所述第一导数阈值的取值范围为0.5-2；
所述根据所述当前外盘温度值和所述二阶导数、控制所述外风机进行相应动作；包括：
在所述二阶导数小于第二导数阈值时，控制所述外风机在第三时长内停止动作；
在所述二阶导数大于等于第二导数阈值时，控制所述外风机在第四时长内停止动作；
其中，所述第二导数阈值的取值范围为0.1-1.2。
5.根据权利要求4所述的空调器低温制冷方法，其特征在于，所述根据所述当前外盘温度值和所述一阶导数、控制所述外风机进行相应动作；还包括：
在所述一阶导数小于所述第一导数阈值时，控制所述外风机在第五时长内停止动作。
6.根据权利要求1所述的空调器低温制冷方法，其特征在于，还包括：
获取环境温度值；
根据所述环境温度值、控制压缩机按照相应的频率值进行动作。
7.根据权利要求6所述的空调器低温制冷方法，其特征在于，所述根据所述环境温度值、控制压缩机按照相应的频率值进行动作；包括：
在所述环境温度值小于第一预设温度值时，控制所述压缩机按照最大频率值进行动作。
8.根据权利要求6所述的空调器低温制冷方法，其特征在于，所述根据所述环境温度值、控制压缩机按照相应的频率值进行动作；包括：
在所述环境温度值大于等于第一预设温度值、且小于第二预设温度值时，控制所述压缩机按照运算频率值进行动作；
所述运算频率值F=Fmin+(N-Th)×(Fmax-Fmin)/(N-M)；其中，所述Fmin为最小频率值，所述Fmax为最大频率值，所述N为所述第二预设温度值，所述Th为所述环境温度值，所述M为所述第一预设温度值。
9.一种空调器低温制冷装置，其特征在于，包括：
温度获取模块，用于获取外盘温度值；
计算模块，用于计算所述外盘温度值的变化得到一阶导数以及根据当前外盘温度值、前一外盘温度值、以及再前一外盘温度值，计算得到二阶导数；
控制模块，用于在所述一阶导数大于等于第一导数阈值时，获取所述二阶导数；在所述二阶导数小于第二导数阈值时，控制外风机在第一时长内以高风模式进行动作；在所述二阶导数大于等于第二导数阈值时，控制所述外风机在第二时长内以高风模式进行动作，且所述第二导数阈值的取值范围为0.1-0.8，其中，所述当前外盘温度值大于等于第一温度阈值时，所述第一导数阈值的取值范围为0.1-1。
10.一种空调器，其特征在于，包括存储有计算机程序的存储器和封装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1-8任意一项所述的空调器低温制冷方法。
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