发明内容
本发明解决的问题是如何避免压缩机出现缺油风险的同时提高使用舒适性。
为解决上述问题,本发明提供一种压缩机频率控制方法、装置及空调器。
第一方面,本发明实施例提供了一种压缩机频率控制方法,应用于空调器,所述压缩机频率控制方法包括:
响应启动指令,控制压缩机执行初始启动模式;
在执行完所述初始启动模式后,获取室内机的第一判断数据组;其中,所述第一判断数据组包括空调器的室外侧的冷媒的压力值;
获取第二判断数据组;其中,所述第二判断数据组包括室内机的气管温度值及室内的环境温度值;
依据所述第一判断数据组和/或第二判断数据组判定所述压缩机是否有缺油风险;
若所述压缩机有缺油风险则控制所述压缩机在当前运行周期的运行频率减小。
在本发明实施例中,在接收到启动指令后即刻启动压缩机,并通过压力值或排气温度值以及环境温度值来判断压缩机是否有缺油风险,在有缺油风险时控制压缩机的运行频率减少,能够在开机后启动压缩机的同时避免压缩机出现缺油风险,从而提高了使用舒适性。
在本发明可选的实施例中,所述依据所述第一判断数据组和/或第二判断数据组判定所述压缩机是否有缺油风险的步骤包括:
判断所述压力值是否小于预设压力值;
若所述压力值小于所述预设压力值则判定所述压缩机有缺油风险。
在本发明可选的实施例中,所述依据所述第一判断数据组和/或第二判断数据组判定所述压缩机是否有缺油风险的步骤包括:
计算所述所述环境温度值与气管温度值的差值得到判定温度值;
判断所述判定温度值是否大于或等于预设温度值;
若所述判定温度值大于或等于预设温度值则判定所述压缩机有缺油风险。
在本发明可选的实施例中,所述若所述压缩机有缺油风险则控制所述压缩机在当前运行周期的运行频率减小的步骤包括:
Fn=Fn-1*b;
其中,Fn表示当前运行周期的运行频率,Fn-1表示上个运行周期的运行频率,b小于等于1。
在本发明可选的实施例中,所述压缩机频率控制方法还包括:
若判定所述压缩机无缺油风险则获取所述压缩机的排气过热度;
判断所述排气过热度是否小于或等于第一预设过热度;
若所述排气过热度小于或等于所述第一预设过热度则控制所述压缩机以当前运行频率运行。
在本发明可选的实施例中,所述压缩机频率控制方法还包括:
若所述排气过热度大于所述第一预设过热度则判断所述排气过热度是否小于或等于第二预设过热度;
若所述排气过热度小于或等于第二预设过热度则依据排气过热度控制所述压缩机的运行频率。
在本发明可选的实施例中,所述压缩机频率控制方法还包括:
若所述排气过热度大于所述第二预设过热度则按照目标高压压力控制模式控制压缩机的运行频率。
在本发明可选的实施例中,所述控制压缩机执行初始启动模式的步骤包括:
判断所述空调器是否处于制热模式;
若所述空调器处于制热模式则控制所述压缩机以设定频率运行设定时间。
第二方面,本发明实施例提供了一种压缩机频率控制装置,应用于空调器,所述压缩机频率控制装置包括:
响应模块,用于响应启动指令,控制压缩机执行初始启动模式;
第一获取模块,用于在执行完所述初始启动模式后,获取室内机的第一判断数据组;其中,所述第一判断数据组包括空调器的室外侧的冷媒的压力值;
第二获取模块,用于获取第二判断数据组;其中,所述第二判断数据组包括室内机的气管温度值及室内的环境温度值;
判定模块,用于依据所述第一判断数据组和/或第二判断数据组判定所述压缩机是否有缺油风险;
控制模块,用于若所述压缩机有缺油风险则控制所述压缩机在当前运行周期的运行频率减小。
第二方面提供的压缩机频率控制装置的有益效果与第一方面提供的压缩机频率控制方法的有益效果相同,此处不再赘述。
第三方面,本发明实施例提供了一种空调器,所述空调器包括控制器,所述控制器用于执行计算机指令以实现第一方面提供的所述压缩机频率控制方法。
第三方面提供的空调器的有益效果与第一方面提供的压缩机频率控制方法的有益效果相同,此处不再赘述。
具体实施方式
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。
实施例
请参阅图1,本实施例提供了一种压缩机15频率控制方法及装置,应用于空调器10,本实施例提供的压缩机15频率控制方法及装置能够在开机后启动压缩机15的同时避免压缩机15出现缺油风险,从而提高了使用舒适性。
目前空调器10的使用场景越来越多,对使用工况也有了更高的要求。在冬季由于室外温度相对较低,使室内温度高于室外温度,即室内侧冷媒压力高于室外侧冷媒压力,因此,冷媒在压差作用下,会逐渐向室外侧迁移,同时由于压缩机15设置有隔音棉保温,且压缩机15的缸体较厚,因此,当室外温度波动时,压缩机15温度变化较小,使压缩机15与室内机的管路之间同样存在温度差。在压缩机15启动时,若压缩机15升温速度相对于室内机的管路较慢时,冷媒会迁移至压缩机15内,尤其在连接管较长时,开机启动,过热度长时间无法建立,排油量大,冷媒溶于油池蒸发起泡,带走润滑油,使压缩机15缺油风险。而目前常用的方式是在压缩机15底部配置电加热,在开机后先采用电加热对压缩机15进行预热后在启动,极大的影响了使用舒适性。本发明实施例提供的压缩机15频率控制方法及装置能够改善上述问题,能够在开机后启动压缩机15的同时避免压缩机15出现缺油风险,从而提高了使用舒适性。
在本实施例中,空调器10包括压力传感器11、第一温度传感器12、第二温度传感器13、控制器14及压缩机15,压力传感器11用于检测空调器10的室外侧的冷媒的压力值,第一温度传感器12用于检测室内机的气管温度值,第二温度传感器13用于检测室内的环境温度值,控制器14用于接收压力值、气管温度值及环境温度值并判断压缩机15是否有缺油风险,并在压缩机15有缺油风险的情况下控制压缩机15的运行频率减小。
请参阅图2,本发明实施例提供的压缩机15频率控制方法具体步骤如下:
步骤S100,响应启动指令,控制压缩机15执行初始启动模式。
在本实施例中,在接收到启动指令后,响应启动指令,控制压缩机15启动,并执行初始启动模式。也就是说,在接收到启动指令后即可启动压缩机15,使整个空调器10处于工作状态。
其中,启动指令可以是用户触发的,也可以是空调器10在达到某个预设条件时自动触发的。
在本实施例中,初始启动模式包括以下步骤。
请参阅图3,其中,步骤S100可以包括步骤S110及步骤S120。
步骤S110,判断空调器10是否处于制热模式。
在接收到启动指令时,判断启动指令是否是制热指令,空调器10在制热模式下才会出现回油的风险,在制冷模式下出现回油的风险较小,因此,若为制冷模式时则可按照正常情况启动。
步骤S120,若空调器10处于制热模式则控制压缩机15以设定频率运行设定时间。
若当前接收到的指令为制热指令,则说明空调器10将运行制热模式,在制热模式下室外侧的压力值较低容易出现冷媒倒流情况,从而使压缩机15具有缺油风险。在空调器10处于制热模式后,先控制压缩机15正常启动,以设定频率运行一设定时间,再进一步根据有无缺油风险进一步来控制压缩机15的运行频率。能够保证空调器10在接收到启动指令后保证压缩机15能够立即启动运行制热模式,从而提高了使用舒适性。
通常情况下设定频率与设定时间根据压缩机15厂家实验确定,能够保证压缩机15在启动过程中的压差及驱动可靠性。设定频率大致在30Hz~50Hz,优选地,为35Hz。设定时间大致为1分钟~4分钟,优选地为2分钟。
请参阅图2,步骤S200,在执行完初始启动模式后,获取室内机的第一判断数据组;其中,第一判断数据组包括空调器10的室外侧的冷媒的压力值。
在本实施例中,当压缩机15以设定频率运行设定时间后,压缩机15退出初始启动模式,在完成初始启动模式后,获取室外侧的冷媒的压力值,室外侧的压力值与回油有以下关系:
根据Fr公式:
Fr=ρgas 1/2×Vgas/((ρoil-ρgas)×g×d)1/2
当Fr值越小,压缩机15的回油越困难;根据公式可得,Fr与冷媒的密度ρgas成正向关系;
再根据理想气体公式:
ρgas=PM/RT;
可得ρgas与冷媒的压力值P成正向关系。
因此可以根据室外侧冷媒的压力值来判断压缩机15是否存在回油风险。
步骤S300,获取第二判断数据组;其中,第二判断数据组包括室内机的气管温度值及室内的环境温度值。
在本实施例中,在空调器10运行制热模式时,通常室内机的气管内为高温高压气体,通过蒸发器与室内空气进行热交换,从而给室内环境进行加热,根据能量守恒定律,气管温度值需要大于室内的环境温度值才能够保证室内机管温能够向房间传递热量。由于压缩机15长时间停机,室外侧的冷媒会在压差的作用下迁移至室外侧,导致管路存液,在开机后可能会使气管温度值小于室内的环境温度值,则同样可以根据室内机的气管温度值及室内的环境温度值来判断压缩机15是否存在回油风险。
步骤S400,依据第一判断数据组和/或第二判断数据组判定压缩机15是否有缺油风险。
在本实施例中,根据第一判断数据组和/或第二判断数据组来判断压缩机15是否存在缺油风险表示可以通过第一判断数据组来判断压缩机15是否存在缺油风险,也可以是通过第二判断数据组来判断压缩机15是否存在缺油风险,也可以是通过第一判断数据组及第二判断数据组来判定压缩机15是否存在缺油风险。也就是说可以根据第一判断数据组及第二判断数据组中的至少一个来判断压缩机15是否存在缺油风险。
其中,步骤S400可以包括步骤S410、步骤S420、步骤S430、步骤S440及步骤S450。
请参阅图4,步骤S410,判断压力值是否小于预设压力值。
在本实施例中,由Fr=ρgas 1/2×Vgas/((ρoil-ρgas)×g×d)1/2及ρgas=PM/RT可以知道,可以根据室外侧冷媒的压力值来判断压缩机15是否存在回油风险,室外侧冷媒的压力值越大回油风险就越小,室外侧冷媒的压力值越小回油风险就越大,可以通过判断压力值与预设压力值的关系,从而判断压缩机15是否存在回油风险。
其中,预设压力值的取值范围在1.0bar~2bar,优选地,预设压力值为1.5bar。
步骤S420,若压力值小于预设压力值则判定压缩机15有缺油风险。
在本实施例中,预设压力值可以认为是能够保证压缩机15正常启动,不会存在缺油风险的最小压力值,若压力值小于预设压力值则认为在当前的压力值下,压缩机15启动后回油量会很小,容易出现缺油的风险,因此在压力值小于预设压力值的条件下则可以判定压缩机15有缺油风险。
也就是说在压力值小于预设压力值的条件下就可以判断继续按照当前运行频率运行压缩机15则会出现缺油风险。
请参阅图5,步骤S430,计算环境温度值与气管温度值的差值得到判定温度值。
同样的,在室外温度较低的情况下,室外侧的冷媒会回流至室内中,在空调器10启动之后,室内机的气管温度值会相对较小,冷媒回流的越多气管温度值就会越小。另一方面,冷媒回流的越多,过热度长时间无法建立,容易出现缺油风险,因此可以通过气管温度值与环境温度值之间的差值来判断压缩机15是否有缺油风险。
步骤S440,判断判定温度值是否大于或等于预设温度值。
由于判定温度值为气管温度值与环境温度值之间的差值,也就是说判定温度值越大,气管温度值与环境温度值之间的差值就越大,判定温度值越大则可以认为压缩机15运行时的缺油风险越大。
预设温度值为压缩机15是否存在缺油风险的临界值,判定温度值小于预设温度值则可以认为安装当前的运行频率运行时不会出现缺油风险,而当判定温度值大于或等于预设温度值则认为会出现缺油风险。
其中,判定温度值取值范围-5度~5度,优选值0度。
步骤S450,若判定温度值大于或等于预设温度值则判定压缩机15有缺油风险。
在本实施例中,在判定温度值大于或等于预设温度值时则认为此时压缩机15处于长时间放置后再启动,按照目前的方式运行后会存在回液风险。
容易理解的是,在本实施例中,步骤S410及步骤S420是采用室外侧冷媒的压力值来判断压缩机15是否存在缺油风险,步骤S430、步骤S440及步骤S450是通过气管温度值及环境温度值来判断压缩机15是否存在缺油风险。既可以通过步骤S410及步骤S420来判断压缩机15是否存在缺油风险,也可以通过步骤S430、步骤S440及步骤S450来判断压缩机15是否存在缺油风险,二者是要有一个满足条件则可以判定压缩机15有缺油风险。
请参阅图2,步骤S500,若压缩机15有缺油风险则控制压缩机15在当前运行周期的运行频率减小。
在本实施例中,若压缩机15存在缺油风险时,应尽可能减少压缩机15的排油量从而减少缺油的风险。由于压缩机15的排油量与运行频率成正相关,也就是说,当压缩机15的运行频率越大时,压缩机15的排油量越大,当压缩机15的运行频率越小时,压缩机15的排油量越小。因此,在压缩机15存在缺油风险时,减小压缩机15的运行频率可以减少压缩机15的排油量从而尽可能出现压缩机15运行缺油的情况,从而提高了压缩机15运行过程中的安全性能。
在本实施例中,可以按照以下公式来减少压缩机15的运行频率:
Fn=Fn-1*b;
其中,Fn表示当前运行周期的运行频率,Fn-1表示上个运行周期的运行频率,b小于1。一般情况下压缩机15按运行周期运行,在同一个运行周期内,保持运行频率一致,若压缩机15有回油风险时,控制当前周期的运行频率在上个周期的基础上减少,能够避免压缩机15突然变小,影响整个空调器10的正常工作。
其中,b取值范围70%~90%,优选值为85%。
步骤S610,若判定压缩机15无缺油风险则获取压缩机15的排气过热度。
在本实施例中,若判断压缩机15无缺油风险时则说明压缩机15回油正常,由于冷媒的溶解率与排油率成正向关系,并且冷媒的溶解率由于排气过热度成正向关系,在判定压缩机15无缺油风险后可以通过排气过热度进一步来监测是否有无缺油风险。并通过压缩机15的排气过热度来调节压缩机15的运行频率。
步骤S620,判断排气过热度是否小于或等于第一预设过热度。
在本实施例中,若排气过热度越大说明出现缺油风险的几率越大,第一预设过热度表示压缩机15可以正常运行的临界值,判断排气过热度与第一预设过热度之间的关系可以控制压缩机15按照不同的方式控制其运行频率。一般情况下,第一预设过热度为0。
步骤S630,若排气过热度小于或等于第一预设过热度则控制压缩机15以当前运行频率运行。
若排气过热度小于或等于第一预设过热度则可以认为当前的排气过热度过低,压缩机15不会出现缺油的风险,因此可以控制压缩机15按照当前的运行频率继续运行,同时由于压缩机15的运行频率与回油量成正相关,因此控制压缩机15的运行频率不升频。
在排气过热度小于或等于第一预设过热度的情况下,压缩机15排油率相对较高,此时若升高压缩机15的运行频率,则会加剧排油,因此,在排气过热度小于或等于第一预设过热度的条件下,控制压缩机的以当前运行频率运行,不允许压缩机15升频。
步骤S640,若排气过热度大于第一预设过热度则判断排气过热度是否小于或等于第二预设过热度。
在本实施例中,若排气过热度大于第一预设过热度则继续判断排气过热度是否大于或等于第二预设过热度,第二预设过热度的取值范围为5~15,优选值10。
步骤S650,若排气过热度小于或等于第二预设过热度则依据排气过热度控制压缩机15的运行频率。
在本实施例中,若排气过热度小于第一预设过热度且小于或等于第二预设过热度说明当前的排气过热度偏高,若继续控制压缩机15按照当前的运行频率可能会出现缺油的风险,应适当降低压缩机15的运行频率,运行频率与排气过热度呈反相关,过热排气度越高则压缩机15频率应越低。
在本实施例中,若排气过热度大于第一预设过热度且小于或等于第二预设过热度则可控制压缩机15的升频,而运行频率的调节量根据排气过热度控制,排气过热度越大,则运行频率的调节量越大,从而提高制热效果。
可以按照以下公式来计算运行频率的调节量:
ΔF=K*(10-SH);
其中,ΔF为调节量,K为修正系数,SH为排气过热度。其中,K的取值范围大致为0.5~1,计算得到的ΔF大致在1HZ~10HZ之间。
步骤S660,若排气过热度大于第二预设过热度则按照目标高压压力控制模式控制压缩机15的运行频率。
当排气过热度大于第二预设过热度时说明当前压缩机15的排气过热度已经建立,不会出现缺油风险,则不限制压缩机15的运行频率,按照目标高压压力控制模式控制压缩机15的频率。
若排气过热度大于第二预设过热度,则说明此时油与冷媒不互溶,压缩机的吐油率极低,即使有少量冷冻油吐出,经过油分离器,最终也能被分离后返回至压缩机。此时压缩机可靠性满足要求,则可以退出按照目标高压压力控制模式控制压缩机15的频率。
本实施例提供的压缩机15频率控制方法的工作原理:在本实施例中,在接收到启动指令后,运行完初始启动模式后,通过压力值或排气温度值以及环境温度值来判断压缩机15是否有缺油风险,在有缺油风险时控制压缩机15的运行频率减少。在无缺油风险时根据排气过热度来控制压缩机15的运行频率。
综上所述,本实施例提供的压缩机15频率控制方法,在接收到启动指令后即刻启动压缩机15,并通过压力值或排气温度值以及环境温度值来判断压缩机15是否有缺油风险,在有缺油风险时控制压缩机15的运行频率减少,能够在开机后启动压缩机15的同时避免压缩机15出现缺油风险,从而提高了使用舒适性。
请参阅图6,本发明实施例还提供了一种压缩机频率控制装置20,压缩机频率控制装置20包括:
响应模块21,用于响应启动指令,控制压缩机15执行初始启动模式。
本发明实施例提供的压缩机15频率控制方法的步骤S100及其子步骤可以由响应模块21执行。
第一获取模块22,用于在执行完初始启动模式后,获取室内机的第一判断数据组;其中,第一判断数据组包括空调器10的室外侧的冷媒的压力值。
本发明实施例提供的压缩机15频率控制方法的步骤S200可以由第一获取模块22执行。
第二获取模块23,用于获取第二判断数据组;其中,第二判断数据组包括室内机的气管温度值及室内的环境温度值。
本发明实施例提供的压缩机15频率控制方法的步骤S300可以由第二获取模块23执行。
判定模块24,用于依据第一判断数据组和/或第二判断数据组判定压缩机15是否有缺油风险。
本发明实施例提供的压缩机15频率控制方法的步骤S400及其子步骤可以由判断模块执行。
控制模块25,用于若压缩机15有缺油风险则控制压缩机15在当前运行周期的运行频率减小。
本发明实施例提供的压缩机15频率控制方法的步骤S500-步骤S660可以由控制模块25执行。
在本发明实施例中,空调器10包括控制器14,控制器14可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的控制器14可以是通用处理器,包括中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、还可以是单片机、微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、嵌入式ARM等芯片,控制器14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。
在一种可行的实施方式中,空调器10还可以包括存储器,用以存储可供控制器14执行的程序指令,例如,本申请实施例提供的压缩机频率控制装置20包括至少一个可以软件或固件的形式存储于存储器中。存储器可以是独立的外部存储器,包括但不限于随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),只读存储器(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM),可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory,EPROM),电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read-Only Memory,EEPROM)。存储器还可以与控制器14集成设置,例如存储器可以与控制器14集成设置在同一个芯片内。
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。