CN114278601A - 一种风机控制及风机系统异常检测方法、装置及空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风机控制及风机系统异常检测方法、装置及空调，涉及空调控制技术领域，包括将散热器安装在冷凝器一侧、在散热器上选择若干位置安装温度检测器、取最大温度值和最小温度值，并求出差值、计算流经冷凝器的气流大小、根据；流经冷凝器的气流大小判断冷凝器是否发生脏堵及风机运行是否异常；通过在散热器的三个不同位置设置温度检测器来检测散热器不同位置的温度，并通过温差计算出流经冷凝器的气流大小，进而以流经冷凝器的气流大小来判断冷凝器是否发生脏堵及风机运行是否异常，可以对冷凝器脏堵以及风机堵转、故障进行高效准确的检测，能够防止流经散热器气流小或无气流散热，发生烧坏控制器的现象发生。

Description

一种风机控制及风机系统异常检测方法、装置及空调

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，尤其涉及一种风机控制及风机系统异常检测方法、装置及空调。

背景技术

在房车的变频空调中，空调的变频控制器会使用较多的大功率器件，进而其在工作时会产生大量的热量，为了散热，变频控制器会使用散热器进行散热，但房车空调需要满足高压洗车、暴雨等防水需求，电器盒需要全密闭处理，这导致电器盒散热极差，如果使用大型散热器来提高散热效果，就会房车空调内空间不够，进而需要增加成本；

目前，通过空调内部的气流对散热器进行散热是普遍的使用方法，但具体的散热器的安装部位、风机控制方式、风机故障、冷凝器脏堵等均会影响散热效果，不完善的散热会导致房车的变频空调系统的风机系统异常，影响其正常工作状态。建立一种兼顾多方面需求的控制及风机系统异常检测方式来满足变频房车控制需求是十分重要的；因此，本发明提出一种风机控制及风机系统异常检测方法、装置及空调，以解决现有技术中的不足之处。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供：一种风机控制及风机系统异常检测方法，包括：

通过温度检测器采集散热器温度；

通过采集到的散热器温度计算散热器上不同点的温度差；

根据散热器上不同点的温度差确定流经冷凝器的气流大小S；

根据气流大小S判断冷凝器和风机状态；

根据冷凝器和风机状态控制风机频率、转速或开关。

作为本发明的进一步改进：还包括获取外环境温度或获取压缩机运行状态。

作为本发明的进一步改进：所述计算散热器温度差包括从温度检测器获取实时散热器温度，取温度检测器获取散热器温度最大值和最小值，计最大值和最小值的温差。

作为本发明的进一步改进：所述计算散热器温度差包括从温度检测器获取实时散热器温度，散热器上首端、中部和尾端的温度分别为T_A、T_B、T_C，取T_A、T_B、T_C中的最大值和最小值，计算最大值和最小值的温差。

作为本发明的进一步改进：所述根据散热器温度差确定流经冷凝器的气流大小S中S的计算公式如下：

S＝k*A；

其中A为散热器温度差。

作为本发明的进一步改进：所述根据冷凝器和风机状态控制风机频率、转速或开关包括：

在连续时间t内确定流经冷凝器的气流大小S；

若在连续时间t内，T₂≤S≤T₁，则停机，判定为冷凝器脏堵；

若在连续时间t内，S＜T₂，则停机，判定为风机运行异常。

作为本发明的进一步改进：所述根据气流大小S判断冷凝器和风机状态包括：根据计算出流经冷凝器的气流大小，判断冷凝器是否发生脏堵及风机运行是否异常；判断冷凝器是否发生脏堵及风机运行是否异常时，设定冷凝器发生脏堵时流经散热器的气流预设值为T₁,设定电机发生转堵、故障时的预设值流经散热器的气流预设值为T₂，然后在一个连续周期L₁内，判断流经冷凝器的气流大小与T₁和T₂之间的对比大小关系，最后根据对比大小结果判断出冷凝器的异常类型。

作为本发明的进一步改进：在一个连续周期L₁内，当T₂≤S≤T₁，判定此时冷凝器发生脏堵；在一个连续周期L₁内，当S＜T₂，判定此时风机运行异常。

作为本发明的进一步改进：对变频控制器进行保护及报警控制时，当冷凝器发生脏堵，则控制压缩机停机一个周期L₂，L₂周期后再次启动压缩机；当风机运行异常，则控制压缩机停机一个周期L₂，L₂周期后再次启动压缩机。

作为本发明的进一步改进：所述根据冷凝器和风机状态控制风机频率、转速或开关包括：

控制风机停止时，风机按风档运行t1时间后再停止；

t₁时间的计算公式如下：

t₁＝t₂+(T_大-T_外环)*K₁；

其中T外环为室外环境温度，T大为散热器温度中温度的最大值。

本发明还提供一种风机控制及风机系统异常检测装置，包括温度检测器和控制器；

所述温度检测器用于在散热器的温度检测；

所述控制器用于控制风机的频率、转速和开关。

作为本发明的进一步改进：所述控制器包括计算模块、判断模块和控制模块，所述计算模块用于计算散热器温度差，所述判断模块用于根据散热器温度差判断冷凝器和风机状态；所述控制模块用于根据冷凝器和风机状态控制风机。

作为本发明的进一步改进：所述温度检测器设在散热器的首端、中部和尾端上。

作为本发明的进一步改进：还包括存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现以上所述方法的步骤。

作为本发明的进一步改进：将变频控制器的散热器安装在冷凝器一侧。

本发明还提供一种空调，包括存储介质和处理器及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序是实现以上所述方法的步骤，还包括以上所述风机控制及风机系统异常检测装置。

本发明的有益效果为：本发明方法通过在散热器的三个不同位置设置温度检测器来检测散热器不同位置的温度，并通过温差计算出流经冷凝器的气流大小，进而以流经冷凝器的气流大小来判断冷凝器是否发生脏堵及风机运行是否异常，可以对冷凝器脏堵以及风机堵转、故障进行高效准确的检测，能够防止流经散热器气流小或无气流散热，发生烧坏控制器的现象发生；

通过实时检测房车的变频空调系统所处的室外环境温度值，并采集散热器的最大温度值，利用公式计算出周期t₁，并控制风机在压缩机停机以房车的变频空调系统设定的风挡大小继续运行周期t₁后再停机，通过该操作可以解决当风机停止时，受冷凝器热辐射的影响，散热器散热会非常慢这一问题，通过控制风机在压缩机停机以房车的变频空调系统设定的风挡大小继续运行周期t₁后再停机，可以有效利用风机控制散热器散热，防止停机后冷凝器带来的热辐射，减慢散热器散热，避免下一次启动负载时，影响控制器运行性能。

附图说明

图1为本发明方法中散热器安装位置示意图；

图2为本发明方法中温度检测器安装位置示意图；

图3为本发明方法流程流程示意图。

其中：1、冷凝器；2、散热器；3、温度检测器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：

本发明提供一种风机控制及风机系统异常检测方法，包括：

通过温度检测器采集散热器温度；

通过采集到的散热器温度计算散热器上不同点的温度差；

根据散热器上不同点的温度差确定流经冷凝器的气流大小S；

根据气流大小S判断冷凝器和风机状态；

根据冷凝器和风机状态控制风机频率、转速或开关。

在一种具体实施方式中，还包括获取外环境温度或获取压缩机运行状态；所述获取外环境温度或获取压缩机运行状态在通过温度检测器采集散热器温度之后。

在一种具体实施方式中，所述计算散热器温度差包括从温度检测器获取实时散热器温度，取温度检测器获取散热器温度最大值和最小值，计最大值和最小值的温差。

在一种具体实施方式中，所述根据散热器温度差确定流经冷凝器的气流大小S中S的计算公式如下：

S＝k*A；

其中A为散热器温度差。

在一种具体实施方式中，所述根据冷凝器和风机状态控制风机频率、转速或开关包括：

在连续时间t内确定流经冷凝器的气流大小S；

若在连续时间t内，T₂≤S≤T₁，则停机，判定为冷凝器脏堵；

若在连续时间t内，S＜T₂，则停机，判定为风机运行异常。

在一种具体实施方式中，所述根据冷凝器和风机状态控制风机频率、转速或开关包括：

控制风机停止时，风机按风档运行t₁时间后再停止；

t₁时间的计算公式如下：

t₁＝t₂+(T_大-T_外环)*K₁；

其中T_外环为室外环境温度，T_大为散热器温度中温度的最大值。

在一种具体实施方式中，提出一种风机控制及风机系统异常检测方法，应用于变频空调，包括以下步骤：

将变频控制器的散热器安装在冷凝器一侧；

在散热器上选择三个位置安装温度检测器对散热器进行温度检测；

取温度检测器检测到的最大温度值和最小温度值，并求出差值；

根据计算出的差值计算流经冷凝器的气流大小；

根据计算出流经冷凝器的气流大小，判断冷凝器是否发生脏堵及风机运行是否异常；

当冷凝器发生脏堵及风机运行异常，则对变频控制器进行保护及报警控制。

在另一种具体实施方式中，根据图1、2所示，本实施例提出一种风机控制及风机系统异常检测方法，将变频控制器的散热器安装在冷凝器一侧，具体的，将变频控制器的散热器2安装在冷凝器1一侧的中间位置处，并保持散热器2与冷凝器1平行设置；

在散热器上选择三个位置安装温度检测器对散热器进行温度检测，具体的，选择散热器2中间处、首端处和尾端处,标记为A点、B点、C点，并在A、B、C点上分别安装温度检测器3对散热器2的A、B、C点进行温度检测，标记为T_A、T_B、T_C，T_A表示靠近冷凝器1中间位置处的温度值，T_B表示散热器2中间位置处的温度值，T_C表示靠近冷凝器1边沿位置处的温度值。

因为流过散热器的气流大小不一，检测不同部位散热器的温度存在不一致，通过在散热器的三个不同位置设置温度检测器来检测散热器不同位置的温度，并通过温差计算出流经冷凝器的气流大小，进而以流经冷凝器的气流大小来判断冷凝器是否发生脏堵及风机运行是否异常，使得判断结果精确性更高。

在另一种具体实施方式中，根据图1、2、3所示，本实施例提出一种风机控制及风机系统异常检测方法，

取温度检测器检测到的最大温度值和最小温度值，并求出差值；

在压缩机启动后，实时采集温度检测器3检测的A、B、C点的温度值，标记为T_A、T_B、T_C，T_A表示靠近冷凝器1中间位置处的温度值，T_B表示散热器2中间位置处的温度值，T_C表示靠近冷凝器1边沿位置处的温度值,然后取T_A、T_B、T_C中的最大值和最小值，分别标记为T_max和T_min；

计算T_max和T_min之间的温差值，并将温差值标记为A，A＝T_max-T_min；

根据温差值D，利用公式(1)计算出流经冷凝器1的气流大小S，根据计算出流经冷凝器1的气流大小S，判断冷凝器1是否发生脏堵及风机运行是否异常，通过温差计算出流经冷凝器的气流大小，进而以流经冷凝器的气流大小来判断冷凝器是否发生脏堵及风机运行是否异常，可以对冷凝器脏堵以及风机堵转、故障进行高效准确的检测，能够防止流经散热器气流小或无气流散热，发生烧坏控制器的现象发生；

S＝k*A (1)

公式(1)中计算出的S值越大，则流经冷凝器1的气流越大，S值越小，则流经冷凝器1的气流越小,在同等风档的情况下，S值减小，那么可以判断，存在冷凝器1脏堵的情况，如果S值持续减小，那么可以判断脏堵越严重，或者冷凝器1被其他物体异常堵塞(如胶袋、纸皮、树叶等),当S值小到某个程度时，则认为风机运行异常，风机堵转或是损坏；

设定冷凝器1发生脏堵时流经散热器2的气流预设值为T₁,设定电机发生转堵、故障时的预设值流经散热器2的气流预设值为T₂，然后在一个连续周期L1内，判断流经冷凝器1的气流大小S与T₁和T₂之间的对比大小关系，最后根据对比大小结果判断出冷凝器1的异常类型；

在一个连续周期L₁内，当T₂≤S≤T₁，判定此时冷凝器1发生脏堵，然后控制压缩机停机一个周期L₂，L₂周期后再次启动压缩机，当在所述L₂周期后，流经冷凝器1的气流大小S与T₁和T₂之间的对比大小关系经过N次对比后仍满足T₂≤S≤T₁，则控制房车的变频空调系统发出脏堵报警提示，并进行压缩机停机操作；

在一个连续周期L₁内，当S＜T₂，判定此时风机运行异常，然后控制压缩机停机一个周期L₂，L₂周期后再次启动压缩机，当在所述L₂周期后，流经冷凝器1的气流大小S与T₁和T₂之间的对比大小关系经过N次对比后仍满足S＜T₂，则控制房车的变频空调系统发出电机运行异常报警提示，并进行压缩机停机操作；

因散热器2放置于冷凝器1附近，风机停止时，受冷凝器1热辐射的影响，散热器2散热会非常慢，此时需要通过相应的手段进行加快散热，在压缩机停机时，实时检测房车的变频空调系统所处的室外环境温度值，标记为T_外环，并采集此时散热器2的A、B、C点中当前散热器2的最大温度值，标记为T_大，然后根据公式(2)计算出周期t₁，最后控制风机在压缩机停机以房车的变频空调系统设定的风挡大小继续运行周期t₁后再停机：

t₁＝t₂+(T_大-T_外环)*K₁ (2)

公式(2)中，t₂为固定时间，取值30，单位：min，K₁为常规系数，取值1.5。

通过实时检测房车的变频空调系统所处的室外环境温度值，并采集散热器的最大温度值，利用公式计算出周期t₁，并控制风机在压缩机停机以房车的变频空调系统设定的风挡大小继续运行周期t₁后再停机，通过该操作可以解决当风机停止时，受冷凝器热辐射的影响，散热器散热会非常慢这一问题，通过控制风机在压缩机停机以房车的变频空调系统设定的风挡大小继续运行周期t₁后再停机，可以有效利用风机控制散热器散热，防止停机后冷凝器带来的热辐射，减慢散热器散热，避免下一次启动负载时，影响控制器运行性能。

本发明还提供一种风机控制及风机系统异常检测装置，包括温度检测器和控制器；

所述温度检测器用于在散热器的温度检测；

所述控制器用于控制风机的频率、转速和开关。

其中，所述控制器包括计算模块、判断模块和控制模块，所述计算模块用于计算散热器温度差，所述判断模块用于根据散热器温度差判断冷凝器和风机状态；所述控制模块用于根据冷凝器和风机状态控制风机。

其中，还包括存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现以上所述方法的步骤。

其中，变频控制器的散热器安装在冷凝器一侧。

本发明还提供一种空调，包括存储介质和处理器及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序是实现以上所述方法的步骤，还包括以上所述风机控制及风机系统异常检测装置。

本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种风机控制及风机系统异常检测方法，其特征在于，包括：

通过温度检测器采集散热器温度；

通过采集到的散热器温度计算散热器上不同点的温度差；

根据散热器上不同点的温度差确定流经冷凝器的气流大小S；

根据气流大小S判断冷凝器和风机状态；

根据冷凝器和风机状态控制风机频率、转速或开关。

2.根据权利要求1所述的一种风机控制及风机系统异常检测方法，其特征在于，还包括获取外环境温度或获取压缩机运行状态。

3.根据权利要求2所述的一种风机控制及风机系统异常检测方法，其特征在于，所述计算散热器温度差包括从温度检测器获取实时散热器温度，取温度检测器获取散热器温度最大值和最小值，计最大值和最小值的温差。

4.根据权利要求2所述的一种风机控制及风机系统异常检测方法，其特征在于，所述根据散热器温度差确定流经冷凝器的气流大小S中S的计算公式如下：

S＝k*A；

其中A为散热器温度差。

5.根据权利要求4所述的一种风机控制及风机系统异常检测方法，其特征在于，所述根据冷凝器和风机状态控制风机频率、转速或开关包括：

在连续时间t内确定流经冷凝器的气流大小S；

若在连续时间t内，T₂≤S≤T₁，则停机，判定为冷凝器脏堵；

若在连续时间t内，S＜T₂，则停机，判定为风机运行异常。

6.根据权利要求1所述的一种风机控制及风机系统异常检测方法，其特征在于，

所述根据冷凝器和风机状态控制风机频率、转速或开关包括：

控制风机停止时，风机按风档运行t₁时间后再停止；

t₁时间的计算公式如下：

t₁＝t₂+(T_大-T_外环)*K₁；

其中T_外环为室外环境温度，T_大为散热器温度中温度的最大值。

7.一种风机控制及风机系统异常检测装置，其特征在于：包括温度检测器和控制器；

所述温度检测器用于在散热器的温度检测；

所述控制器用于控制风机的频率、转速和开关。

8.根据权利要求7所述的一种风机控制及风机系统异常检测装置，其特征在于：所述控制器包括计算模块、判断模块和控制模块，所述计算模块用于计算散热器温度差，所述判断模块用于根据散热器温度差判断冷凝器和风机状态；所述控制模块用于根据冷凝器和风机状态控制风机。

9.根据权利要求7所述的一种风机控制及风机系统异常检测装置，其特征在于：所述温度检测器设在散热器的首端、中部和尾端上。

10.一种空调，其特征在于：包括存储介质和处理器及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序是实现权利要求1-6任一所述方法的步骤，还包括权利要求7-9任一所述风机控制及风机系统异常检测装置。

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