CN113418350A - 一种冷冻温度调节控制系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷冻温度调节控制系统，涉及冰箱技术领域。本发明包括选择模块、控制模块和请求模块；请求模块接收到风机启动命令后，将请求信号传输给选择模块；选择模块中的温度采集单元采集冷藏室温度和冷冻室温度，并发送至判断单元；判断单元分别将冷藏室温度与冷冻室温度与对应的预设温度进行对比，并将判断结果传输给选择单元；选择单元根据判断结果，选择与其对应的风机运行转速档位；控制模块根据转速档位信息启动风机。本发明通过的冷藏室和冷冻室的温度组合确定风机运行转速档位，实现对风机转速的合理调节，解决了现有冷藏室风量调节不当，冷冻室温度易过高或过低影响冷冻保鲜效果，以及导致能耗增加的问题。

Description

一种冷冻温度调节控制系统及其控制方法
技术领域
本发明属于冰箱技术领域，特别是涉及一种冷冻温度调节控制系统及其控制方法。
背景技术
随着国内家电产业的发展，风冷冰箱类型增加很多，其中近几年经济型风冷冰箱逐年增加。该类型冰箱风道系统结构简单，人工调整冷藏风量，实现压缩机开停控制，成本相对较低，属于经济型产品，市场销量较多。
现有的该类型冰箱产品不能自动调节冷藏风量，而是在冷藏风道内设置一个风量调节拨杆人工调控冷藏送风量，同时根据冷藏温度的上下波动控制压缩机的开停，冷冻室随冷藏制冷而被动制冷，冷藏制冷时间长短直接影响着冷冻室温度的高低。
该类型冰箱冷藏风量调节拨杆属于手动调节装置，在用户使用过程中，经常出现拨杆调节不当，出现偏大或偏小现象，导致冷藏制冷风量过少或过多，致使压缩机运行率偏小或偏大。压缩机运行率排偏小时，冷冻温度偏高，则会影响冷冻食品的储存质量，保鲜效果降低，而压缩机运行率排偏大时，冷冻温度偏低，则会导致冰箱耗电量增加，与节能减排背道而驰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷冻温度调节控制系统及其控制方法，通过的冷藏室和冷冻室的温度组合确定风机运行转速档位，实现对风机转速的合理调节，解决了现有冷藏室风量调节不当，冷冻室温度易过高或过低影响冷冻保鲜效果，以及导致能耗增加的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种冷冻温度调节控制系统，包括选择模块，所述选择模块包括温度采集单元、判断单元和选择单元；所述温度采集单元用于采集冷藏室温度和冷冻室温度，并将所采集数据发送至判断单元；所述判断单元分别对采集冷藏室温度与冷冻室温度与对应的预设温度进行对比，判断冷藏室温度、冷冻室温度所处温度区间，并将判断结果传输给选择单元；所述选择单元根据判断单元的判断结果，选择与其对应的风机运行转速档位；
请求模块，所述请求模块与选择模块连接；所述请求模块在接收到风机启动命令后，将风机转速选择请求传输给选择模块，选择模块接收到风机转速选择请求后，通过温度采集单元采集冷藏室温度和冷冻室温度；
控制模块，所述控制模块接收选择模块中的选择单元发送的风机运行转速档位数据，并根据风机运行转速档位数据启动风机，并使风机以对应的转速档位运行。
进一步地，所述请求模块在风机启动后每隔一段预设时间后，将风机转速选择请求传输给选择模块。
一种冷冻温度调节控制方法，包括以下步骤：
步骤一：预设第一预设温度T1s、第二预设温度T2s和第三预设温度T3s；所述第一预设温度T1s大于冷藏室停机点，用于以T1s为界限将冷藏室分为两个温度区间。
其中，T2s和T3s均小于0，且T2s大于T3s，用于以T2s和T3s为界限将冷冻室分为三个温度区间，并且将冷冻室的三个温度区间与冷藏室的两个温度区间排列组合形成六种温度区间组合；
步骤二：将风机的运行转速由小到大分成S1、S2、S3……S6六个转速档位，并与六种温度区间组合一一对应；
步骤三：请求模块在接收到风机启动命令后，向选择模块发送风机转速选择请求；
步骤四：选择模块通过采集单元采集当前的冷藏室温度TC和冷冻室温度TD，并将采集结果发送给判断单元；判断单元将TC与T1s对比，TD与T2s和T3s对比，并判断此时TC和TD对应的温度区间组合信息，且将判断结果传输给选择单元；选择单元根据TC和TD对应的温度区间组合信息确定与温度区间对应的风机运行转速档位，并将选择的风机运行转速档位信息发送至控制模块；
步骤五：控制模块根据风机运行转速档位信息启动风机，并使风机以对应的转速运行。
进一步地，所述请求模块在风机启动后每隔预设时间，请求模块传输一次风机转速选择请求给选择模块，直至风机停止运行为止；其中，预设时间为0.5min～2min。
进一步地，所述步骤二中风机的转速档位与温度区间组合对应关系如下：当TC≤T1s且TD＞T2s时，对应档位S1；
当TC≤T1s且T3s≤TD≤T2s时，对应档位S3；
当TC≤T1s且TD＜T3s时，对应档位S5；
当TC＞T1s且TD＞T2s时，对应档位S2；
当TC＞T1s且T3s≤TD≤T2s时，对应档位S4；
当TC＞T1s且TD＜T3s时，对应档位S6。
进一步地，所述风机按运行占空比由大到小分成六个占空比档位，且风机的占空比档位与转速档位按从小到大一一对应。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置第一预设温度T1s、第二预设温度T2s和第三预设温度T3s对冷藏室和冷冻室的温度进行温度区间设置，并通过冷藏室和冷冻室的实时温度与温度区间进行匹配，判定并选择合适的风机的转速档位，使压缩机运行率在合适的范围内，避免了冰箱冷藏室风量调节不当致使冷冻温度温度过高或过低的情况发生，从而确保冷冻温度不会出现过高或过低的现象，既保证了食品的冷冻保鲜效果，也有利于降低冰箱的能耗。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种冷冻温度调节控制系统的结构示意图；
图2为本发明的一种冷冻温度调节控制方法流程图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1所示，本发明为一种冷冻温度调节控制系统，包括选择模块、控制模块和请求模块。选择模块包括温度采集单元、判断单元和选择单元；温度采集单元用于采集冷藏室温度和冷冻室温度，并将所采集数据发送至判断单元。
判断单元分别对采集冷藏室温度与冷冻室温度与对应的预设温度进行对比，判断冷藏室温度、冷冻室温度所处温度区间，并将判断结果传输给选择单元；选择单元根据判断单元的判断结果，选择与其对应的风机运行转速档位。
请求模块与选择模块连接；请求模块在接收到风机启动命令后，将风机转速选择请求传输给选择模块，选择模块接收到风机转速选择请求后，通过温度采集单元采集冷藏室温度和冷冻室温度。
同时，请求模块在风机启动后每隔一段预设时间后，将风机转速选择请求传输给选择模块，实现对风机的实时控制。
控制模块接收选择模块中的选择单元发送的风机运行转速档位数据，并根据风机运行转速档位数据启动风机，并使风机以对应的转速档位运行。
如图2所示，一种冷冻温度调节控制方法，包括以下步骤：
步骤一：预设第一预设温度T1s、第二预设温度T2s和第三预设温度T3s，第一预设温度T1s大于冷藏室停机点，用于以T1s为界限将冷藏室分为两个温度区间。
其中，T2s和T3s均小于0，且T2s大于T3s，用于以T2s和T3s为界限将冷冻室分为三个温度区间，并且将冷冻室的三个温度区间与冷藏室的两个温度区间排列组合形成六种温度区间组合。
步骤二：将风机的运行转速由小到大分成S1、S2、S3……S6六个转速档位，并与六种温度区间组合一一对应。具体的，风机的转速档位与温度区间组合对应关系如下：
当TC≤T1s且TD＞T2s时，对应档位S1；
当TC≤T1s且T3s≤TD≤T2s时，对应档位S3；
当TC≤T1s且TD＜T3s时，对应档位S5；
当TC＞T1s且TD＞T2s时，对应档位S2；
当TC＞T1s且T3s≤TD≤T2s时，对应档位S4；
当TC＞T1s且TD＜T3s时，对应档位S6。具体的，如表1.风机转速控制表所示。
表1.风机转速控制表
Figure BDA0003133794460000061
步骤三：请求模块在接收到风机启动命令后，向选择模块发送风机转速选择请求。如冰箱冷藏室达到开机点时，系统控制压缩机和风机开启。同时，请求模块在风机启动后每隔预设时间，请求模块传输一次风机转速选择请求给选择模块，直至冷藏室温度达到停机点风机停止运行为止。其中，预设时间为0.5min～2min，如设定预设时间为1min，即请求模块每隔1min向选择模块发送一次风机转速选择请求。
步骤四：选择模块接收到风机转速选择请求后，选择模块通过采集单元采集当前的冷藏室温度TC和冷冻室温度TD，并将采集结果发送给判断单元，采集单元包括冷藏温度传感器和冷冻温度传感器。
判断单元将TC与T1s对比，TD与T2s和T3s对比，并判断此时TC和TD对应的温度区间组合信息，且将判断结果传输给选择单元。选择单元根据TC和TD对应的温度区间组合信息确定与温度区间对应的风机运行转速档位，并将选择的风机运行转速档位信息发送至控制模块。
步骤五：控制模块根据风机运行转速档位信息启动风机，并使风机以对应的转速运行，如表2.档位与转速对应表所示。其中，转速档位对应的转速大小可进行调整，并不局限于表2中的设定值。
表2.档位与转速对应表
档位 S1 S2 S3 S4 S5 S6
对应转速 746 868 926 1032 1136 1239
占空比 55％ 65％ 70％ 80％ 90％ 100％
具体的，如当T1s＝6℃、T2s＝-13℃、T3s＝-21℃时；当冰箱冷藏室温度达到开机点，需要进行制冷，风机有启动需求时，采集单元采集到冷藏室温度为TC＝5℃、冷冻室温度为TD＝-23℃。
将TC与T1s进行对比、TD和T2s、T3s进行对比，此时TC处在“TC≤T1s”的温度区间，且TD处在“TD＜T3s”的温度区间；因此，根据表1可知“TC≤T1s、TD＜T3s”时，选择风机转速档位为S6，根据表2可知，S1档位所对应的风机的目标运行转速为1239rpm，则通过控制模块启动风机，并使风机以对应的目标运行转速1239rpm运行。
本发明通过根据冷藏室和冷冻室的实时温度控制风机以不同档位的转速运行，间接调整压缩机运行率，使其处于合理水平，如在当前冷冻温度偏高时，风机则低速运行，冷藏降温速度降低，压缩机运行率提高，进而使冷冻温度降低，使冷冻保鲜功能得到提升。
在当前冷冻温度偏低时，风机则高速运行，冷藏降温速度提高，压缩机运行率降低，进而使冷冻温度上升到合适水平，在保证冰箱保鲜功能的前提下，降低了冰箱运行能耗，避免了不必要的能耗浪费。
同时，本实施例中，T1s可设定在冷藏室停机点与开机点温度值之间，或大于冷藏室开机点温度值，或等于冷藏室开机点温度值。优选的，T1s可设定大于或等于冷藏室的开机点温度值，如冷藏开门后、或放入热物体进去时，冷藏温度可能比冷藏室开机温度和T1s高出很多，因此，使得冷藏室得到快速制冷。
实施例二
在实施例一的基础上，将风机运行的占空比，按由小到大分成六个占空比档位，且风机的占空比档位与转速档位按从小到大一一对应。如实施例中选择风机转速档位为S6时，此时对应的风机占空比为100％。通过对风机运行的占空比和转速同步控制，调整压缩机运行率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种冷冻温度调节控制系统，其特征在于，包括：
选择模块，所述选择模块包括温度采集单元、判断单元和选择单元；所述温度采集单元用于采集冷藏室温度和冷冻室温度，并将所采集的信息发送至判断单元；
所述判断单元分别对采集冷藏室温度与冷冻室温度与对应的预设温度进行对比，判断冷藏室温度、冷冻室温度所处温度区间，并将判断结果传输给选择单元；所述选择单元根据判断单元的判断结果，选择与其对应的风机运行转速档位；
请求模块，所述请求模块与选择模块连接；所述请求模块在接收到风机启动命令后，将风机转速选择请求传输给选择模块，选择模块接收到风机转速选择请求后，通过温度采集单元采集冷藏室温度和冷冻室温度；
控制模块，所述控制模块接收选择模块中的选择单元发送的风机运行转速档位数据，并根据风机运行转速档位数据启动风机，并使风机以对应的转速档位运行。
2.根据权利要求1所述的一种冷冻温度调节控制系统，其特征在于，所述请求模块在风机启动后每隔一段预设时间后，将风机转速选择请求传输给选择模块。
3.一种如权利要求1或2任意一项所述的冷冻温度调节控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：预设第一预设温度T1s、第二预设温度T2s和第三预设温度T3s；所述第一预设温度T1s大于冷藏室停机点，用于以T1s为界限将冷藏室分为两个温度区间；
其中，T2s和T3s均小于0，且T2s大于T3s，用于以T2s和T3s为界限将冷冻室分为三个温度区间，并且将冷冻室的三个温度区间与冷藏室的两个温度区间排列组合形成六种温度区间组合；
步骤二：将风机的运行转速由小到大分成S1、S2、S3……S6六个转速档位，并与六种温度区间组合一一对应；
步骤三：请求模块在接收到风机启动命令后，向选择模块发送风机转速选择请求；
步骤四：选择模块通过采集单元采集当前的冷藏室温度TC和冷冻室温度TD，并将采集结果发送给判断单元；判断单元将TC与T1s对比，TD与T2s和T3s对比，并判断此时TC和TD对应的温度区间组合信息，且将判断结果传输给选择单元；
选择单元根据TC和TD对应的温度区间组合信息确定与温度区间对应的风机运行转速档位，并将选择的风机运行转速档位信息发送至控制模块；
步骤五：控制模块根据风机运行转速档位信息启动风机，并使风机以对应的转速运行。
4.根据权利要求3所述的一种冷冻温度调节控制方法，其特征在于，所述请求模块在风机启动后每隔预设时间，请求模块传输一次风机转速选择请求给选择模块，直至风机停止运行为止；其中，预设时间为0.5min～2min。
5.根据权利要求3所述的一种冷冻温度调节控制方法，其特征在于，所述步骤二中风机的转速档位与温度区间组合对应关系如下：
当TC≤T1s且TD＞T2s时，对应档位S1；
当TC≤T1s且T3s≤TD≤T2s时，对应档位S3；
当TC≤T1s且TD＜T3s时，对应档位S5；
当TC＞T1s且TD＞T2s时，对应档位S2；
当TC＞T1s且T3s≤TD≤T2s时，对应档位S4；
当TC＞T1s且TD＜T3s时，对应档位S6。
6.根据权利要求5所述的一种冷冻温度调节控制方法，其特征在于，所述风机按运行占空比由大到小分成六个占空比档位，且风机的占空比档位与转速档位按从小到大一一对应。
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