CN114034155A - 一种环温推算和压缩机转速控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环温推算和压缩机转速控制方法，其利用冰箱稳定运行状态下的开机率和间室降温速度实现对冰箱所处环境温度和间室内负载的智能推算，利用推算的环境温度和间室内负载调整压缩机转速，实现冰箱的节能运行。该方法可以取消环境温度传感器及相关线束，减少冰箱制造成本。利用冰箱开机率和间室降温速度，实现了对环境温度的智能推算、间室负载的智能推算和压缩机转速的智能控制，使得压缩机运行转速更合适于用户使用时的环境工况和负载工况。

Description

一种环温推算和压缩机转速控制方法
技术领域
本发明属于冰箱技术领域，具体涉及一种环温推算和压缩机转速控制方法。
背景技术
在定频冰箱上，由于压缩机转速不可调，因此在定频冰箱上一般只设计有间室温度传感器，用以控制冰箱开停机。而在变频冰箱上，由于压缩机转速可调，为了精确控制压缩机转速，在间室温度传感器的基础上增加了环境温度传感器。
在变频冰箱上，压缩机转速由环境温度传感数值、间室温度传感器数值以及用户设定温度值与间室温度传感器数值的差值共同确定，即以上温度参数确定后，压缩机以设定转速运行，之后再以多个运行周期的运行时间和开机率进行转速的再调整。
但是，在以上的变频冰箱控制规则中存在有缺陷，缺少了对间室内负载的智能判断。例如，当用户在冰箱内放入的大量食品，以上控制规则难以实现快速智能识别和压缩机转速的快速调整，只能依据之后的多个运行周期的运行时间和开机率进行转速的再调整，具有一定的滞后性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种环温推算和压缩机转速控制方法，当冰箱在稳定运行状态下时，利用控制程序计算得出的的开机率和间室降温速度，对冰箱所处环境温度和间室内负载的智能推算，并利用计算结果调整压缩机转速，压缩机在该节能转速下运行。其中开机率指的是在一个包含开停机的制冷周期内，开机时间占制冷周期时间的百分比，间室降温速度指的是在基于间室温度传感器采集的开停机温度差值与间室制冷时间的比值。
具体的技术方案如下：
一种环温推算和压缩机转速控制方法，包括以下步骤：
S01：压缩机以固定转速P1运行，依据压缩机连续运行时间调整至合适的压缩机转速，直到冰箱达到稳定运行状态；
S02：根据最新制冷周期的开机率ni，推算出最低环境温度值Tmin，根据最新制冷周期的降温速度，推算冰箱间室负载率m，对Tmin进行加法修正，计算出当前环境温度Ts＝Tmin+△T；其中，环境温度修正值△T与最新制冷周期的开机率ni和冰箱间室负载率m存在有函数关系△T＝f1(ni，m)；
S03：压缩机转速Ps与当前环境温度Ts和冰箱间室负载率m存在有函数关系Ps＝f2(Ts，m)，利用该函数关系式计算得出的压缩机转速Ps即为在当前环境温度和冰箱间室负载下的最佳压缩机转速，冰箱压缩机以该转速运行。
其中，△T＝f1(ni，m)和Ps＝f2(Ts，m)是在控制程序中存有的基于试验数据得出的函数关系。
进一步的技术方案为，所述步骤S01中压缩机连续运行时间调整至合适的压缩机转速的控制规则为：若压缩机以转速P1连续运行超过t1个小时还未停机，则压缩机提升转速至P2；若压缩机以P2转速连续运行t2个小时还未停机，则压缩机提升转速至P3或最高转速P4(P4＞P3＞P2＞P1)，t1、t2取值10～60min，P1-P4依据压缩机规格参数进行分档设定。
进一步的技术方案为，所述冰箱的稳定运行状态，是指除去上电运行程序和首个制冷周期以外，冰箱连续运行i(i≥2)个制冷周期的开机率变化率η均小于系数β的状态，β建议取值范围为β＜0.2，所述开机率变化率η，是指第i个制冷周期与前一个制冷周期的开机率的变化比值的绝对值，即ηi＝|(ni-ni-1)/ni-1|。
进一步的技术方案为，所述开机率为在一个包含开停机的制冷周期内，开机时间占制冷周期时间的百分比。
进一步的技术方案为，Tmin是基于冰箱满载测试时对应开机率计算出的最低环境温度值，m是根据间室降温速度推算的冰箱间室负载率，根据负载量占间室容积的比例，推荐分为空载(0～30％)、半载(30％～70％)、满载(70％～100％)三种状态。
进一步的技术方案为，当利用Ts＝Tmin+△T推算的新的环境温度值与原来计算得出的环境温度值偏差大于Td，重新利用S02和S03步骤进行压缩机转速确定，Td取值2～10℃。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明利用冰箱开机率和间室降温速度，实现了对环境温度的智能推算、间室负载的智能推算和压缩机转速的智能控制，使得压缩机运行转速更合适于用户使用时的环境工况和负载工况。利用本发明的技术方案可以取消环境温度传感器及相关线束，减少冰箱制造成本。
附图说明
图1为本发明的环温推算和压缩机转速控制方法的流程图。
具体实施方式
实施例1
一种环温推算和压缩机转速控制方法，具体包括以下步骤：
S01：压缩机以固定转速P1＝1500rpm运行，运行超过了t1＝30min还未停机，则升转速至P2＝2400rpm运行，又运行10min后停机。之后冰箱继续以P2＝2400rpm运行，直到冰箱到达稳定运行状态，即连续运行了i＝3个制冷周期的开机率变化率η均小于系数β＝0.05，例如，本实施例中3个制冷周期的开机率为43％、42％、44％，对应η为0.0233和0.0476。
S02：根据最新制冷周期的开机率ni＝44％，推算出最低环境温度值Tmin＝25℃，根据最新制冷周期的降温速度，推算冰箱间室负载率m＝50％，半载状态，对Tmin进行加法修正，计算出当前环境温度Ts＝Tmin+△T＝25+7＝32℃。其中，环境温度修正值△T与最新制冷周期的开机率ni和冰箱间室负载率m存在有函数关系△T＝f1(ni，m)＝f1(44％，50％)＝7℃。该函数关系是已经基于试验数据得出，并存储在控制程序内。
S03：压缩机转速Ps与当前环境温度Ts和冰箱间室负载率m存在有函数关系Ps＝f2(Ts，m)＝f2(32℃，50％)，利用该函数关系式计算得出的压缩机转速Ps＝3000rpm即为在当前环境温度和冰箱间室负载下的最佳压缩机转速，冰箱压缩机以Ps＝3000rpm运行。
当再次利用Ts＝Tmin+f1(ni，m)推算的新的环境温度值与原来计算得出的环境温度值偏差大于5℃时，重新利用S02和S03步骤进行压缩机转速确定。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (10)

1.一种环温推算和压缩机转速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：压缩机以固定转速P1运行，依据压缩机连续运行时间调整至合适的压缩机转速，直到冰箱达到稳定运行状态；
S02：根据最新制冷周期的开机率ni，推算出最低环境温度值Tmin，根据最新制冷周期的降温速度，推算冰箱间室负载率m，对Tmin进行加法修正，计算出当前环境温度Ts＝Tmin+△T；其中，环境温度修正值△T与最新制冷周期的开机率ni和冰箱间室负载率m存在有函数关系△T＝f1(ni，m)；
S03：压缩机转速Ps与当前环境温度Ts和冰箱间室负载率m存在有函数关系Ps＝f2(Ts，m)，利用该函数关系式计算得出的压缩机转速Ps即为在当前环境温度和冰箱间室负载下的最佳压缩机转速，冰箱压缩机以该转速运行。
2.根据权利要求1所述的环温推算和压缩机转速控制方法，其特征在于，所述步骤S01中压缩机连续运行时间调整至合适的压缩机转速的控制规则为：若压缩机以转速P1连续运行超过t1个小时还未停机，则压缩机提升转速至P2；若压缩机以P2转速连续运行t2个小时还未停机，则压缩机提升转速至P3或最高转速P4，其中，P4＞P3＞P2＞P1，t1、t2取值10～60min。
3.根据权利要求2所述的环温推算和压缩机转速控制方法，其特征在于，P1、P2、P3、P4依据压缩机规格参数进行分档设定。
4.根据权利要求1所述的环温推算和压缩机转速控制方法，其特征在于，所述冰箱的稳定运行状态，是指除去上电运行程序和首个制冷周期以外，冰箱连续运行i个制冷周期的开机率变化率η均小于系数β的状态，其中i≥2，β＜0.2。
5.根据权利要求4所述的环温推算和压缩机转速控制方法，其特征在于，所述开机率变化率η，是指第i个制冷周期与前一个制冷周期的开机率的变化比值的绝对值，即ηi＝|(ni-ni-1)/ni-1|。
6.根据权利要求1所述的环温推算和压缩机转速控制方法，其特征在于，所述开机率为在一个包含开停机的制冷周期内，开机时间占制冷周期时间的百分比。
7.根据权利要求1所述的环温推算和压缩机转速控制方法，其特征在于，Tmin是基于冰箱满载测试时对应开机率计算出的最低环境温度值。
8.根据权利要求1所述的环温推算和压缩机转速控制方法，其特征在于，m是根据间室降温速度推算的冰箱间室负载率，根据负载量占间室容积的比例。
9.根据权利要求8所述的环温推算和压缩机转速控制方法，其特征在于，所述冰箱间室负载率分为空载、半载、满载三种状态。
10.根据权利要求1所述的环温推算和压缩机转速控制方法，其特征在于，当利用Ts＝Tmin+△T推算的新的环境温度值与原来计算得出的环境温度值偏差大于Td，重新利用S02和S03步骤进行压缩机转速确定，Td取值2～10℃。
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