CN113883680A - 空调内机快速提高效果的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体提供一种空调内机快速提高效果的方法，旨在解决如何使不同工况的空调内机在用户期望的时间内达到理想设定温度的问题。为此目的，本发明的空调内机快速提高效果的方法包括：确定内机的开机时长；根据内机的开机时长，计算内机膨胀阀的目标控制参数修正值；根据所述修正值，确定修正后的目标控制参数；根据修正后的目标控制参数，控制内机膨胀阀的开度。本发明的方法根据开机时长来动态调整内机膨胀阀的目标控制参数，从而能以最快的速度提升内机的制冷或制热效果，能最大程度地保证在用户期望的时间内达到理想的空调效果。

Description

空调内机快速提高效果的方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体提供一种空调内机快速提高效果的方法。
背景技术
在多联机系统中，每台内机有一个膨胀阀，控制流经内机的冷媒量。冷媒量决定内机的空调效果。膨胀阀开度的调节通常是根据内机的目标控制参数来进行调节。目标控制参数包括制冷过冷度、制热过热度等，这些参数是出厂前系统设定的，相同的内机使用相同的参数。但在用户实际使用时，受安装环境，如阳光直射、安装高度、空间密闭性等的影响，在开机达到同样的运转时间后，同类型的内机达到的效果却不同，给用户的感觉就是有的内机运行的效果好，有的内机运行的效果差，造成产品质量参差不齐的印象。另外，由于各人的设定喜好不同，有的设定温度高，有的设定温度低，但用户对达到各自理想的设定温度却有相同或基本一致的时间要求。
通常做法是将这些膨胀阀目标控制参数放在EEPROM中，根据用户使用情况直接修改这些参数，尽量提升那些效果差的内机的运转效果，满足用户在开机一定时间内能够达到理想的设定温度的期望要求。但是，目标控制参数需要人为多次根据使用效果不断修正。如果使用环境发生变化，如内机的开机数量、负荷发生变化，或者安装环境发生变化，如阳光照射改变等，导致改后的目标控制参数已不再适用，难以做到实时调整。
相应地，本领域需要一种新的方法来解决上述问题。
发明内容
本发明旨在解决上述技术问题，即，解决如何使不同工况的空调内机在用户期望的时间内达到理想设定温度的问题。
为此目的，本发明提供了一种空调内机快速提高效果的方法，该方法包括以下步骤：
S1，确定内机的开机时长；
S2，根据内机的开机时长，计算内机膨胀阀的目标控制参数修正值；
S3，根据所述修正值，确定修正后的目标控制参数；
S4，根据修正后的目标控制参数，控制内机膨胀阀的开度。
可选地，步骤S2具体包括：
S21，判断内机的开机时长落入多个时间范围中的哪一个；
S22，根据判断结果，计算内机膨胀阀的目标控制参数修正值。
可选地，所述目标控制参数为制冷过冷度和/或制热过热度；
步骤S22具体包括根据下列等式计算所述目标控制参数修正值：
Fn＝curTar×(Ts-Tr)/Ts×Cn
其中，Fn为内机膨胀阀的目标控制参数修正值；curTar为目标控制参数的当前值；Ts为设定温度；Tr为实际温度；Cn为调节速度系数，其随着内机开机时长的增大而增大，但在所述多个时间范围中的每个内为固定值。
可选地，所述多个时间范围包括分别由第一阈值TH1、第二阈值TH2、第三阈值TH3和第四阈值TH4划分出的四个时间范围：[0，TH1)、[TH1，TH2)、[TH2，TH3)、[TH3，TH4)。
可选地，所述四个时间范围[0，TH1)、[TH1，TH2)、[TH2，TH3)、[TH3，TH4)对应的调节速度系数C分别为0、0.4、0.8、1。
可选地，所述方法还包括：
在控制内机膨胀阀的开度的同时，选择性地提高外机压缩机的频率。
可选地，“选择性地提高外机压缩机的频率”的步骤具体包括：
仅当内机的开机时长落入[TH2，TH3)和[TH3，TH4)中的一个区间内时，才提高外机压缩机的频率。
可选地，所述空调为多联机空调，“提高外机压缩机的频率”的步骤具体包括：
按照下列等式计算压缩机频率修正系数：
outFix＝[(∑(HPFlg1)*A)+(∑(HPFlg2)*B)]/SumHP
其中，HPFlg1为内机开机时长落入[TH2，TH3)区间内时内机的总匹数；HPFlg2为内机开机时长落入[TH3，TH4)区间内时内机的总匹数；SumHP为所有开机内机的总匹数；A和B均为调节系数，且A小于B；
根据计算出的压缩机频率修正系数来提高外机压缩机的频率。
可选地，“根据计算出的压缩机频率修正系数来提高外机压缩机的频率”的步骤具体包括：
根据计算出的压缩机频率修正系数来确定外机目标压力；
根据确定出的外机目标压力来提高外机压缩机的频率。
可选地，所述调节系数A的值为0.8，所述调节系数B的值为2。
有益技术效果：
在采用上述技术方案的情况下，本发明根据内机的开机时长，计算内机膨胀阀的目标控制参数修正值；根据所述修正值，确定修正后的目标控制参数；根据修正后的目标控制参数，控制内机膨胀阀的开度，同时，根据情况选择性地提高外机压缩机的频率，使得内机膨胀阀的目标控制参数能够根据实际工况被动态修正，从而能以最快的速度提升内机的制冷或制热效果，最大程度地保证在用户期望的预期时间内达到理想的空调效果。
附图说明
下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：
图1是本发明的空调内机快速提高效果的方法的主要步骤流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特点和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。例如，虽然在优选实施例中结合多联机空调对本发明的方法作了描述，但是，这并不是限制性的，本发明的方法显然也可以应用于非多联机空调。这种对应用对象的调整并没有偏离本发明的基本原理，因此也将落入本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，术语“A和/或B”表示所有可能的A与B的组合，比如只是A、只是B或者A和B。术语“至少一个A或B”或者“A和B中的至少一个”含义与“A和/或B”类似，可以包括只是A、只是B或者A和B。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。
如图1所示，本发明的空调内机快速提高效果的方法包括如下步骤：
S1：确定内机的开机时长；
首先是周期性地或实时地确定内机的开机时长，根据检测到的空调内机开机时长的长短，采取不同的提高空调效果的方法。
优选地，可以将空调内机的开机时间runtime划分为多个时间范围。S2，根据内机的开机时长，计算内机膨胀阀的目标控制参数修正值；
根据内机的开机时长，确定内机当前处于哪个设定的时间范围内，并根据判断结果，计算相应时间范围内空调内机膨胀阀的目标控制参数修正值。作为示例，所述目标控制参数可以为制冷过冷度或制热过热度。当然，本领域技术人员也可以根据需要来选择其他目标控制参数，这点不应该对本发明的保护范围构成限制。
具体地，计算相应时间范围内空调内机膨胀阀的目标控制参数修正值的计算方法为：
Fn＝curTar×(Ts-Tr)/Ts×Cn；
其中，Fn为内机膨胀阀的目标控制参数修正值，curTar为目标控制参数的当前值，Ts为设定温度，Tr为实际温度，Cn为调节速度系数，其随着内机开机时长的增大而增大，但在所述多个时间范围中的每个区间内为固定值。
关于上述等式，需要说明的是，当空调制冷时，目标控制参数修正值Fn若为负值，则表示增大膨胀阀开度；当空调制热时，目标控制参数修正值Fn若正值，则表示增大膨胀阀开度。
此外，还需要说明的是，尽管这里描述的是将开机时长划分成多个时间范围，每个时间范围采用固定的调节速度系数Cn，但这并不是限制性的，本领域技术人员也可以根据需要将调节速度系数Cn设置成随开机时长的变化而持续变化。
S3，根据所述修正值，确定修正后的目标控制参数；
根据上述步骤S2中计算得到的目标控制参数修正值Fn，对当前目标控制参数值curTar进行修正，得到修正后的目标控制参数FinalTar。
具体表示为：FinalTar＝curTar+Fn。
S4，根据修正后的目标控制参数，控制内机膨胀阀的开度。
根据上述步骤S3中计算得到的修正后的目标控制参数FinalTar，控制空调内机膨胀阀的开度。通过膨胀阀开度的调节可控制流经内机的冷媒量，并因此提升内机的空调效果。
下面结合空调制冷的具体实施例对本发明进行详细说明。
首先是周期性地或实时地确定内机的开机时长，根据检测到的空调内机开机时长的长短，采取不同的提高空调效果的方法。
优选地，根据用户设定的期望达到理想空调效果的时间设定值，将开机时间划分为4个时间范围。4个时间范围所包括的时间区间可具体表示为第一时间段为[0,TH1)，第二时间段为[TH1,TH2)，第三时间段为[TH2,TH3)，第四时间段为[TH3,TH4)。其中，TH1为第一阈值、TH2为第二阈值、TH3为第三阈值、TH4为第四阈值。优选地，可设定第一阈值TH1＝30分钟，第二阈值TH2＝60分钟，第三阈值TH3＝100分钟，第四阈值TH4＝120分钟。需要说明的是，最高时间段的最大值为期望达到理想空调效果所需的最长时间。即，在上述示例中，第四阈值TH4是用户期望达到理想的空调效果所需的最长时间。具体来说，用户期望最长120分钟内空调可将环境温度调整到理想的设置温度。
此外，尽管这里描述的是四个阈值和四个时间范围，并且针对每个阈值给出了具体数值，但这并不是限制性的，本领域技术人员也可以根据需要设置少于或多于四个的阈值，也可以根据需要对上述数值作出调整。
对于不同的开机时间范围，分别对应系统中设置的不同的调节速度系数Cn。通过调节速度系数Cn可以控制不同开机时间段内调节温度的速度快慢。需要说明的是，调节速度系数Cn随着空调内机开机时间段的增加而增大。即第一时间段的调节速度系数C1<第二时间段的调节速度系数C2<……<第N时间段的调节速度系数Cn。具体来说，结合上面的例子，可分别设置C1＝0、C2＝0.4、C3＝0.8、C4＝1.0。通过不断提高不同时间段的调节速度系数Cn的数值大小，可以使空调内机随着开机时间段的不断增加，逐步加快温度的调节速度。
在第一时间段，即开机时间runtime∈[0,TH1)范围内，此时间段属于空调内机开机的初始阶段，在该时间段内，由于设定的调节速度系数C1＝0，根据目标控制参数修正值的计算公式F1＝curTar×(Ts-Tr)/Ts×C1；可以得到目标控制参数修正值F1也为零。进一步根据修正后的目标控制参数计算公式FinalTar＝curTar+F1，可以判断由于F1＝0，则FinalTar＝curTar，即空调内机根据出厂设定的目标控制参数自行调整膨胀阀开度。通过控制膨胀阀开度的大小来控制流经内机的冷媒量。冷媒量决定内机的空调效果。
在第二时间段，即开机时间runtime∈[TH1,TH2)范围内，空调内机每隔一段时间检测一次空调运转参数。运转参数主要包括：设定温度、实际温度等。其中，由于膨胀阀调节有一定的滞后性，所以该检测时间间隔优选为[1min,10min]。例如，可设置每5分钟检测一次设定温度和实际温度等空调运转参数。
具体来说，例如，出厂时目标控制参数默认设置为2℃，对于开机第二时间段，其目标控制参数系数F2设置为0.4，制冷目标温度设定为25℃，实际环境温度检测为29.4℃。
目标控制参数修正值F的计算结果为：
F2＝curTar×(Ts-Tr)/Ts×C2
＝2*(25-29.4)/25*0.4＝-0.14℃
根据计算得到的目标控制参数修正值F2，对当前目标控制参数值curTar进行修正，得到修正后的目标控制参数FinalTar。
具体为：FinalTar＝curTar+F2＝2-0.14＝1.86℃
如下述表1所示，为开机第二时间段内，部分目标控制参数修正值F2的计算结果。
表1
Figure BDA0003284246730000071
需要说明的是，为保证整体的空调效果，修正后的目标控制参数值finalTar限定在出厂设定值curTar的偏差范围内。例如，制冷出厂时目标控制参数curTar＝2℃，则修正后的目标控制参数值finalTar在[0,2]内。
空调内机根据修正后的目标控制参数值调整膨胀阀开度，并通过控制膨胀阀开度的大小来控制流经内机的冷媒量，从而提升内机的空调效果。
对于开机第三时间段，即开机时间runtime∈[TH 2,TH 3)范围内，空调内机每隔一段时间检测一次空调运转参数。运转参数主要包括：设定温度、实际温度等。其中，由于膨胀阀调节有一定的滞后性，所以该检测时间间隔优选为[1min,10min]。与开机第二时间段检测间隔相同，优选地设置每5分钟检测一次设定温度和实际温度等空调运转参数。与上述开机第二时间段所述的根据空调运转参数计算得到目标控制参数修正值F的计算方法相同，开机第三时间段的目标控制参数修正值F为
F3＝curTar×(Ts-Tr)/Ts×C3
由上述说明可知，C1＝0、C2＝0.4、C3＝0.8，开机第三时间段的调节速度系数C3大于开机第一时间段的调节速度系数C1和开机第二时间段的调节速度系数C2，由此可见，在开机第三阶段比前面两个时间段温度的调节速度更快了。
另外，与上述开机第二时间段不同的是，为了更好地达到在用户期望的时间段内能够满足用户理想的设定温度，在开机第三时间段，内机通过内外机通信总线向外机发送用于提高压缩机运转频率的标志flg1。该提高运外机压缩机转频率标志由内机控制板发出，发送到外机控制板。外机控制板将收到的提高压缩机运转频率标志保存在其控制板上芯片的RAM区中。
在开机第四时间段，即开机时间runtime∈[TH3,TH4)范围内，与开机第二时间段、开机第三时间段检测间隔相同，可设置每5分钟检测一次设定温度和实际温度等空调运转参数。与上述开机第二时间段、开机第三时间段所述的根据空调运转参数计算得到目标控制参数修正值Fn的计算方法相同，开机第四时间段的目标控制参数修正值为
F4＝curTar×(Ts-Tr)/Ts×C4；
由上述说明可知，C1＝0、C2＝0.4、C3＝0.8，C4＝1.0。由此可见，在开机第四阶段比前面三个时间段温度的调节速度更快了。
另外，与上述开机第三时间段不同的是，为了更好地达到在用户期望的时间段内能够满足用户理想的设定温度，在开机第四时间段，内机通过内外机通信总线仅向外机发送用于提高压缩机运转频率标志flg2。其中，flg2的优先级大于flg1的优先级。该提高压缩机运转频率标志由内机控制板发出，发送到外机控制板。
需要说明的是，不同的提高压缩机运转频率标志对应不同的调节系数，通过调节系数可以计算出外机压缩机频率修正系数outFix。调节系数随着提高运转频率标志的增加而增大。优选地，调节系数的取值范围为大于0小于5。举例来说，发送的提高运转频率标志Flg1对应的调节系数为A，发送的提高运转频率标志Flg2对应的调节系数为B，其中调节系数A和B之间的关系可表示为0<A<B<5。
具体来说，对于上述开机第三阶段和第四阶段，通过提高运转频率标志flg1和flg2来提高外机压缩机的频率的步骤具体包括：
首先，按照下列等式计算压缩机频率修正系数outFix：
outFix＝[(∑(HPFlg1)*A)+(∑(HPFlg2)*B)]/SumHP
其中，HPFlg1为内机开机时长落入[TH2，TH3)内时内机的总匹数；
HPFlg2为内机开机时长落入[TH3，TH4)内时内机的总匹数；
SumHP为所有开机内机的总匹数，
A和B均为调节系数，且A小于B；
然后，根据计算出的压缩机频率修正系数来提高外机压缩机的频率。
下面举例说明外机修正系数outFix的计算过程。
假设空调共有10台内机，每台内机的运行匹数、开关状态、以及收到内机发送的提高运转频率的标志如下面表2所示：
表2
Figure BDA0003284246730000091
Figure BDA0003284246730000101
如表2所示，编号为2#、6#、7#、10#的4台空调内机发送的提高运转频率标志为Flg1。根据每个Flg1标志所对应的空调匹数，求和可得到所有发送Flg1标志的空调的总匹数为，HPFlg1＝2.0+2.0+5.0+4.0＝13.0HP。
如表2所示，编号为3#、5#的2台空调内机发送的提高运转频率标志为Flg2，根据每个Flg2标志所对应的空调匹数，求和可得到所有发送Flg2标志的空调的总匹数为，HPFlg2＝2.5+1.0＝3.5HP。
如表2所示，编号为2#、3#、5#、6#、7#、8#、9#、10#的总共8台空调处于开机状态，则，将所有开机状态的空调内机对应的匹数求和，得到所有开机空调的总匹数为SumHP＝2.0+2.5+1.0+2.0+5.0+2.5+1.5+4.0＝20.5HP。
根据压缩机频率修正系数outFix的计算公式，得到
outFix＝[(∑(HPFlg1)*A)+(∑(HPFlg2)*B)]/SumHP
＝[(13*0.8)+(3.5*2)]/20.5＝0.85
需要说明的是，因为不同的内机开机时间不同，外机在运转时会一直计算外机修正系数。不过对于开机第一阶段和第二阶段，由于在这两个时间段内外机没有收到内机发送的提高运转频率标志，所以，这两个时间段计算出的压缩机频率修正系数的值为0，即在开机的第一阶段和第二阶段不需要外机的参与。但有些内机在进入了第三、第四时间段后开始对外机发送提高运转频率标志，此时就需要外机参与到快速提高效果的过程。也就是说，外机只根据内机发送的提高运转频率标志来计算外机压缩机频率修正系数outFix。
至于为什么只有第三、第四时间段才开始向外机发送提高运转频率标志，而不是从第一时间段就向外机发送提高运转频率标志，主要是从节能的角度考虑，第一和第二时间段尚处于用户可接受的时间范围，此时不宜让外机过早地干预温度控制。如果外机频率加速上升，自然很快就会达到用户期望的温度，但这样必然会增加能耗。本发明所采用的多联机空调内机快速提高效果的方法是在综合考虑用户感受的情况下尽可能使空调节能的解决方法。
然后，根据计算出的压缩机频率修正系数outFix来提高外机压缩机的频率。
具体来说，外机的运转频率通常是根据外机目标压力参数值tarPs来控制，即通过外机目标压力参数值tarPs可提高压缩机的运转频率，提升内机效果，实现在用户的预期时间内达到理想的空调效果。
而根据上述得到的压缩机频率修正系数outFix，可确定外机目标压力参数值tarPs。进而根据确定出的外机目标压力参数值tarPs来提高外机压缩机的频率。需要说明的是，制冷时，外机目标压力参数值tarPs越低，外机运转的压缩机频率越高；制热时，外机目标压力参数值tarPs越高，外机运转的压缩机频率越高。
如下述表3所示，表3为压缩机频率修正系数outFix与目标压力参数值tarPs(MPa)对应表。该表中的数值是通过大量实验室数据总结出来的，并且储存在外机的控制板中。当外机通过计算得出压缩机频率修正系数outFix的计算结果后，根据压缩机频率修正系数outFix的数值通过查表得到目标压力参数值tarPs(MPa)。例如，在上述步骤S4中，压缩机频率修正系数outFix的计算结果为0.85，通过表3可以查到，对应的目标压力参数tarPs值(MPa)为0.56MPa。外机根据该数值提高外机运转的压缩机频率，从而实现在用户期望的预期时间内达到理想的空调效果。
表3
Figure BDA0003284246730000111
Figure BDA0003284246730000121
需要说明的是，本发明除了通过根据压缩机频率修正系数outFix的数值查表得到目标压力参数值tarPs，并通过目标压力参数值tarPs来提高压缩机的运转频率，达到提升空调效果，实现在用户预期时间内达到理想的空调效果以外，还可以采用其他方式修正外机压缩机运转频率。例如，有些外机可能没有压力传感器或者只有部分压力传感器，例如只有高压Pd传感器，没有低压Ps传感器，但是靠外机的盘管温度、或者根据内机开机匹数也可以控制外机压缩机的运转频率。不论采用其他什么方式，只要得到了压缩机频率修正系数outFix，就有办法修正外机压缩机运转频率。
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作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 (10)

1.一种空调内机快速提高效果的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，确定内机的开机时长；
S2，根据内机的开机时长，计算内机膨胀阀的目标控制参数修正值；
S3，根据所述修正值，确定修正后的目标控制参数；
S4，根据修正后的目标控制参数，控制内机膨胀阀的开度。
2.根据权利要求1所述的空调内机快速提高效果的方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
S21，判断内机的开机时长落入多个时间范围中的哪一个；
S22，根据判断结果，计算内机膨胀阀的目标控制参数修正值。
3.根据权利要求2所述的空调内机快速提高效果的方法，其特征在于，所述目标控制参数为制冷过冷度和/或制热过热度；
步骤S22具体包括根据下列等式计算所述目标控制参数修正值：
Fn＝curTar×(Ts-Tr)/Ts×Cn
其中，Fn为内机膨胀阀的目标控制参数修正值，curTar为目标控制参数的当前值，Ts为设定温度，Tr为实际温度，Cn为调节速度系数，其随着内机开机时长的增大而增大，但在所述多个时间范围中的每个区间内为固定值。
4.根据权利要求3所述的空调内机快速提高效果的方法，其特征在于，所述多个时间范围包括分别由第一阈值TH1、第二阈值TH2、第三阈值TH3和第四阈值TH4划分出的四个时间范围：[0，TH1)、[TH1，TH2)、[TH2，TH3)、[TH3，TH4)。
5.根据权利要求4所述的空调内机快速提高效果的方法，其特征在于，所述四个时间范围[0，TH1)、[TH1，TH2)、[TH2，TH3)、[TH3，TH4)对应的调节速度系数C分别为0、0.4、0.8、1。
6.根据权利要求4所述的空调内机快速提高效果的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在控制内机膨胀阀的开度的同时，选择性地提高外机压缩机的频率。
7.根据权利要求6所述的空调内机快速提高效果的方法，其特征在于，“选择性地提高外机压缩机的频率”的步骤具体包括：
仅当内机的开机时长落入[TH2，TH3)和[TH3，TH4)中的一个区间范围内时，才提高外机压缩机的频率。
8.根据权利要求7所述的空调内机快速提高效果的方法，其特征在于，所述空调为多联机空调，“提高外机压缩机的频率”的步骤具体包括：
按照下列等式计算压缩机频率修正系数：
outFix＝[(∑(HPFlg1)*A)+(∑(HPFlg2)*B)]/SumHP
其中，HPFlg1为内机开机时长落入[TH2，TH3)内时内机的总匹数，HPFlg2为内机开机时长落入[TH3，TH4)内时内机的总匹数，SumHP为所有开机内机的总匹数，A和B均为调节系数，且A小于B；
根据计算出的压缩机频率修正系数来提高外机压缩机的频率。
9.根据权利要求8所述的空调内机快速提高效果的方法，其特征在于，“根据计算出的压缩机频率修正系数来提高外机压缩机的频率”的步骤具体包括：
根据计算出的压缩机频率修正系数来确定外机目标压力；
根据确定出的外机目标压力来提高外机压缩机的频率。
10.根据权利要求8所述的空调内机快速提高效果的方法，其特征在于，所述调节系数A的值为0.8，所述调节系数B的值为2。
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