CN114857663A - 一种空调系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种空调系统及其控制方法,涉及空调技术领域,用于在无法检测到室内机所处空间的温度时,实现空调的变频调节。该空调系统包括:冷媒循环回路,使冷媒在压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器和四通阀组成回路中进行循环;压力传感器,用于检测与四通阀连接的第一管路内冷媒的压力值;室内机;室外机;控制器,被配置为:在室外机处于启动状态时,获取第一管路内冷媒的第一压力值;根据空调系统的额定制冷量,确定压缩机的初始运行频率;根据第一压力值对压缩机的初始运行频率进行修正,得到压缩机的第一运行频率;控制压缩机以第一运行频率进行工作。
Description
技术领域
本申请涉及空调技术领域,尤其涉及一种空调系统及其控制方法。
背景技术
随着经济社会的发展,空调在娱乐、居家及工作等多种场所越来越被广泛使用。
目前的空调是根据检测室内机所处空间的温度来调节压缩机的运行频率,实现空调的变频调节,以此来调整室内机所处空间的温度和湿度。然而当空调无法检测到室内机所处空间的温度时,压缩机可能会以固定的运行频率进行工作,致使用户感受到制冷或制热效果差的问题。如何在无法检测到室内机所处空间的温度时,实现空调的变频调节是亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种空调系统及其控制方法,用于在无法检测到室内机所处空间的温度时,实现空调的变频调节。
为了达到上述目的,本申请采用如下技术方案。
第一方面,本申请实施例提供一种空调系统,该空调系统包括:冷媒循环回路,使冷媒在压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器和四通阀组成回路中进行循环;压缩机,用于进行将低温低压冷媒气体压缩成高温高压冷媒气体并排至冷凝器的工作;室外换热器和室内换热器,其中,一个为凝缩器进行工作,另一个为蒸发器进行工作;压力传感器,用于检测与四通阀连接的第一管路内冷媒的压力值;室内机;室外机;控制器,被配置为:在室外机处于启动状态时,获取第一管路内冷媒的第一压力值;根据空调系统的额定制冷量,确定压缩机的初始运行频率;根据第一压力值对压缩机的初始运行频率进行修正,得到压缩机的第一运行频率;控制压缩机以第一运行频率进行工作。
本申请实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:针对于如何在无法检测到室内机所处空间的温度时,实现空调的变频调节的问题。本申请实施例提供的一种空调系统,通过在与四通阀连接的第一管路上设置压力传感器,实时检测第一管路内冷媒的压力值。在室外机处于启动状态时,也就是空调系统处于启动状态时,根据检测到的第一管路内冷媒的压力值来对压缩机的初始运行频率进行修正,以此来得到压缩机的运行频率,进而控制压缩机以确定出的运行频率进行工作。可以理解的,第一管路内冷媒的压力值能够反映出室内机所处空间的温度值,例如在制冷模式下第一管路内冷媒的压力值越高,反映室内机所处空间的温度值越低,故可以在无法检测到室内机所处空间的温度时,根据第一管路内冷媒的压力值来对压缩机的初始运行频率进行修正,如此,在无法获取到室内机所处空间的温度值时,控制器可以根据与四通阀连接的第一管路内冷媒的压力值调节压缩机的运行频率,使压缩机不会以固定的初始运行频率进行工作,实现了空调的变频调节的同时使用户感受到良好的制冷或制热效果,保证了用户体验,提升了空调系统的智能化程度。
在一些实施例中,控制器,被配置为根据第一压力值对压缩机的初始运行频率进行修正,得到压缩机的第一运行频率,具体执行以下步骤:根据第一压力值和预设对应关系,确定第一压力值对应的目标修正频率,预设对应关系包括多个压力值以及对应的修正频率;根据目标修正频率对压缩机的初始运行频率进行修正,得到压缩机的第一运行频率。
在一些实施例中,控制器,还被配置为:在获取第一管路内冷媒的第一压力值之后,根据预设目标压力值和第一压力值,确定压缩机的升频速度;控制压缩机以升频速度进行升频。
在一些实施例中,控制器,还被配置为:在检测到第一管路内冷媒的压力值大于或等于第一压力阈值时,控制室内机的室内风扇以第一档位进行工作;在检测到第一管路内冷媒的压力值小于或等于第二压力阈值时,控制室内机的室内风扇以第二档位进行工作,其中,第一压力阈值大于第二压力阈值,第一档位小于第二档位。
在一些实施例中,空调系统还包括:温度传感器,设置于压缩机的排气口处,用于检测压缩机的排气口温度值;控制器,还被配置为:在检测到压缩机的排气口温度值大于或等于第一温度阈值,且压缩机的排气口温度值在单位时间内的温度变化速度大于或等于速度变化阈值时,控制电子膨胀阀将开度调整至最大开度。
在一些实施例中,控制器,还被配置为:在控制压缩机以第一运行频率工作预设时长之后,获取第一管路内冷媒的第二压力值;对第二压力值和预设目标压力值之间的压力差值进行比例积分微积分(proportional integral derivative,PID)运算,确定压缩机的第二运行频率;控制压缩机以第二运行频率进行工作。
第二方面,本申请实施例提供一种空调系统的控制方法,该方法应用于空调系统,该方法包括:在室内机处于启动状态时,获取第一管路内冷媒的第一压力值;根据空调系统的额定制冷量,确定压缩机的初始运行频率;根据第一压力值对压缩机的初始运行频率进行修正,得到压缩机的第一运行频率;控制压缩机以第一运行频率进行工作。
第三方面,本申请实施例提供一种控制器,包括:一个或多个处理器;一个或多个存储器;其中,一个或多个存储器用于存储计算机程序代码,计算机程序代码包括计算机指令,当一个或多个处理器执行计算机指令时,控制器执行第二方面所提供的任一种空调系统的控制方法。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质包括计算机指令,当计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行第二方面所提供的任一种空调系统的控制方法。
第五方面,本发明实施例提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品可直接加载到存储器中,并含有软件代码,该计算机程序产品经由计算机载入并执行后能够实现如第二方面所提供的任一种空调系统的控制方法。
需要说明的是,上述计算机指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中,计算机可读存储介质可以与控制器的处理器封装在一起的,也可以与控制器的处理器单独封装,本申请对此不作限定。
本申请中第二方面至第五方面的描述的有益效果,可以参考第一方面的有益效果分析,此处不再赘述。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本申请实施例提供的一种空调系统的组成示意图;
图2为本申请实施例提供的一种空调系统的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的另一种空调系统的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种空调系统的制冷循环原理示意图;
图5为本申请实施例提供的一种室外机的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种空调系统的硬件配置框图;
图7为本申请实施例提供的一种空调系统的控制方法的流程图;
图8为本申请实施例提供的另一种空调系统的控制方法的流程图;
图9为本申请实施例提供的一种目标修正频率与压力值的关系示意图;
图10为本申请实施例提供的另一种目标修正频率与压力值的关系示意图;
图11为本申请实施例提供的另一种空调系统的控制方法的流程图;
图12为本申请实施例提供一种目标压力值与室外环境的温度值的关系示意图;
图13为本申请实施例提供的另一种空调系统的控制方法的流程图;
图14为本申请实施例提供的另一种空调系统的控制方法的流程图;
图15为本申请实施例提供的另一种空调系统的控制方法的流程图;
图16为本申请实施例提供的一种控制器的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。另外,在对管线进行描述时,本申请中所用“相连”、“连接”则具有进行导通的意义。具体意义需结合上下文进行理解。
相关技术中,空调是以检测室内机所处空间的温度值以此来调节压缩机的运行频率、电子膨胀阀的开度、室内机风扇的档位来控制冷媒流量、室内机出风温度,实现空调的变频调节,从而改变室内机所处空间的温度和湿度。然而当无法获取到室内机所处空间的温度值时(例如空调发生故障),压缩机可能会以固定的频率进行工作,致使用户感受到制冷或制热效果差的问题。
基于此,本申请实施例提供一种空调系统的控制方法,通过在与四通阀连接的管路上设置压力传感器,以此来检测管路内冷媒的压力值,根据管路内冷媒的压力值对压缩机的初始运行频率进行频率修正得到压缩机的运行频率,进而控制压缩机以运行频率进行工作。如此,在无法检测到室内机所处空间的温度值的情况下,压缩机不会保持以初始运行频率进行工作,实现了空调系统的变频调节的同时,使用户感受到良好的制冷或制热效果,保证了用户体验。
为了便于理解,首先对本发明实施例涉及到的一些术语或技术的基本概念进行简单的介绍和说明。
制冷模式:空调系统的压缩机将经蒸发器蒸发后的低温低压气态冷媒吸入压缩机腔,压缩成高温高压气态冷媒,进入冷凝器。高温高压气体冷媒在冷凝器中冷凝成高温高压的液态冷媒,之后经过节流元件如毛细管节流后,变成低温低压的液态冷媒,进入蒸发器蒸发后,最后再回到压缩机内,从而完成整个制冷循环。其中,制冷模式下的室外换热器作为冷凝器使用,室内换热器作为蒸发器使用。
冷媒:一种容易吸热变成气体,又容易放热变成液体的物质。在空调系统中,通过冷媒的蒸发与凝结,传递热能,产生冷冻效果。
过热度:指在冷媒在蒸发器出口的实际温度与此处冷媒压力下对应的饱和温度的差值,也即蒸发器出口温度与蒸发温度的差值。
过冷度:指在冷凝器出口某一点的冷媒压力对应的饱和温度与冷媒实际温度之间的差值。
膨胀阀:由阀体和线圈两部分组成,用于节流降压和调节流量。空调系统中的膨胀阀可以使中温高压的液体冷媒通过其节流成为低温低压的湿蒸汽,然后冷媒在蒸发器中吸收热量达到制冷效果,并且通过蒸发器出口的过热度变化来控制阀门流量。
本申请中空调系统通过使用压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器和四通阀作为冷媒循环回路来执行空调系统的制冷循环。制冷循环包括一系列过程,涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发,并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。
压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相,并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
电子膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在电子膨胀阀中膨胀的制冷剂,并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中,空调系统可以调节室内空间的温度。
空调系统的室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外换热器的部分,空调系统的室内单元包括室内换热器,并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。
室内换热器和室外换热器用作冷凝器或蒸发器。当室内换热器用作冷凝器时,空调系统用作制热模式的加热器,当室内换热器用作蒸发器时,空调系统用作制冷模式的冷却器。
图1为本申请根据示例性实施例提供的一种空调系统的组成示意图,如图1所示,该空调系统10包括室外机11、节流装置12(图1中未示出)、室内机13、和控制器14(图1中未示出)。
室内机13,以室内机13为室内挂机(图1中示出)为例,室内挂机通常安装在室内壁面等上。再如,室内柜机(图1中未示出)也是室内机的一种室内机形态。
室外机11,通常设置在户外,用于室内环境换热。另外,在图1示出中,由于室外机11隔着壁面位于与室内机13相反一侧的户外,用虚线来表示室外机11。
其中,节流装置12包括电子膨胀阀121。室外机11与室内机13之间存在管道连接,且室内机13与室外机11之间的管道上设置有电子膨胀阀121。所述管道,也被称为气液管,包括:用于输气态制冷剂的气管以及用于传输两相态制冷剂的液管。
节流装置12用于调节空调气液管内流体流速,以及调节制冷剂流量。电子膨胀阀121用于调节管道内制冷剂的供应量。图2为本申请根据示例性实施例提供的一种空调系统的结构示意图,如图2所示,电子膨胀阀121可以独立于室外机11以外,也可以隶属于室外机11的一部分(如图3所示),图3为本申请根据示例性实施例提供的另一种空调系统的结构示意图。
此外,室外机11、节流装置12和室内机13都与控制器14存在通信连接(图1中未示出),且根据控制器14的指令执行相关操作。
以电子膨胀阀121隶属于室外机11的一部分为例,图4示出了一种空调系统的制冷循环原理示意图。
如图4所示,空调系统10包括室外机11、节流装置12、室内机13和控制器14(图4中未示出)。
其中,室外机11包括:压缩机111、室外换热器112、储液器113以及四通阀114。在一些实施例中,室外机11还包括以下一项或多项:室外风扇、以及室外风扇马达。
节流装置12用于调节空调系统10中气管和液管内流体流速。
在一些实施例中,压缩机111配置于节流装置12与储液器113之间,用于将由储液器113输送的制冷剂压缩,并将压缩后的制冷剂经由四通阀114输送至节流装置12。压缩机111可以是进行基于逆变器的转速控制的容量可变的逆变器压缩机。
在一些实施例中,室外换热器112的一端通过四通阀114与储液器113相连,另一端与节流装置12相连。室外换热器112具有用于使制冷剂经由储液器113在室外换热器112与压缩机111的吸入口之间流通的第一出入口,并且具有用于使制冷剂在室外换热器112与节流装置12之间流通的第二出入口。室外换热器112使连接于第一出入口和第二出入口之间的传热管中流动的热冷机与室外空气之间进行热交换,在冷循环中,室外换热器112作为冷凝器工作。
在一些实施例中,储液器113的一端连接压缩机111,另一端通过四通阀114与室外换热器112相连。在储液器113中,从室外换热器112经由四通阀114流向压缩机111的制冷剂被分离为气体制冷剂和液体制冷剂。并且,从储液器113向压缩机111的吸入口主要供给气体制冷剂。
在一些实施例中,四通阀114的四个端口分别连接压缩机111,室外换热器112、储液器113以及至少一个电子膨胀阀121。四通阀114用于通过改变制冷剂在系统管路内的流向来实现制冷、制热之间的相互转换。
在一些实施例中,室外风扇通过产生通过室外换热器112的室外空气的气流,以促使在第一出入口和第二出入口之间的传热管中流动的制冷剂与室外空气的热交换。
在一些实施例中,室外风扇马达用于驱动或变更室外风扇的转速。
在一些实施例中,电子膨胀阀121具有使流经电子膨胀阀121的制冷剂膨胀而减压的功能,可以用于调节管道内制冷剂的供应量。若电子膨胀阀121减小开度,则通过电子膨胀阀121的制冷剂的流路阻力增加。若电子膨胀阀121增大开度,则通过电子膨胀阀121的制冷剂的流路阻力减小。这样,即使回路中其他器件的状态不变化,当电子膨胀阀121的开度变化时,流向室内机13的制冷剂流量也会变化。
在一些实施例中,室内机13包括:室内换热器131、显示器132以及室内风扇133。在一些实施例中,室内机13还包括室内风扇马达。
在一些实施例中,室内换热器131具有用于使液体制冷剂在与电子膨胀阀121之间流通的第三出入口,并且,具有用于使气体制冷剂在与压缩机111的排出口之间流通的第四出入口。室内换热器131使连接于第三出入口与第四出入口之间的热传管中流动的制冷剂与室内空气之间进行热交换。
在一些实施例中,室内风扇133产生通过室内换热器131的室内空气的气流,以促进在第三出入口和第四出入口之间的传热管中流动的制冷剂与室内空气的热交换。
在一些实施例中,室内风扇马达用于驱动或变更室内风扇133的转速。
在一些实施例中,显示器132用于显示室内温度或当前运行模式。
在本申请所示的实施例中,控制器14是指可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,指示空调系统执行控制指令的装置。示例性的,控制器可以为中央处理器(central processing unit,CPU)、通用处理器网络处理器(network processor,NP)、数字信号处理器(digital signal processing,DSP)、微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)或它们的任意组合。控制器还可以是其它具有处理功能的装置,例如电路、器件或软件模块,本申请实施例对此不做任何限制。
此外,控制器14可以用于控制空调系统10内部中各部件工作,以使得空调系统10各个部件运行实现空调系统的各预定功能。
在一些实施例中,控制器14可以集成于室外机11中,也就是室外机11可以控制空调系统10中各部件工作。
在一些实施例中,空调系统10还附属有遥控器,该遥控器具有例如使用红外线或其他通信方式与控制器14进行通信的功能。遥控器用于用户可以对空调系统的各种控制,实现用户与空调系统10之间的交互。
图5为本申请根据示例性实施例提供的一种室外机11的结构示意图。如图5所示,室外机11包括压缩机111、室外换热器112、储液器113、四通阀114、液管截止阀115、气管截止阀116、高压开关117、压力传感器118、温度传感器119和电子膨胀阀121。
关于压缩机111、室外换热器112、储液器113、四通阀114和电子膨胀阀121的描述,可以参照上述对于图4中室外机11的描述,在此不再一一赘述。
在一些实施例中,液管截止阀115设置于室外机11的液管上,用于控制液管的连通与截断。
在一些实施例中,气管截止阀116设置于室外机11的气管上,用于控制气管的连通与截断。
在一些实施例中,高压开关也可以称作压力开关,高压开关117设置于压缩机111的排气管道上。高压开关117的工作原理为:空调系统正常工作情况下,高压开关117内的两个弹性膜片导通。当空调系统内压力高于或低于额定的安全压力时,高压开关117感压板内碟片瞬时发生移动,通过连接导杆,推动开关接头断开,从而起到切断电路的作用
在一些实施例中,压力传感器118与控制器14连接,压力传感器118可以设置于与四通阀114连接的管路上,用于检测与四通阀114连接的管路内的冷媒的压力值,并将检测到的与四通阀114连接的管路内冷媒的压力值发送至控制器114。示例性的,压力传感器118可以设置于与四通阀114连接的E管上。其中,图5中所示的D、E、S、C均为冷媒流通管路。在制冷模式下,冷媒的流经顺序为压缩机111的排气口、D、C、E、S、压缩机111的吸气口。在制热模式下,冷媒的流经顺序为压缩机111排气口、D、E、C、S、压缩机111的吸气口。
在一些实施例中,温度传感器119与控制器14连接,温度传感器119可以设置于压缩机111的排气口处,用于检测压缩机111的排出口温度值,并将检测到的压缩机111的排出口温度值发送至控制器14。
图6所示为本申请根据示例性实施例提供的一种空调系统的硬件配置框图。如图6所示,该空调系统10还可以包括以下一项:通信器130和存储器140。
在一些实施例中,通信器130用于与其他网络实体建立通信连接,例如与终端设备建立通信连接。通信器130可以包括射频(radio frequency,RF)模块、蜂窝模块、无线保真(wireless fidelity,WIFI)模块、以及GPS模块等。以RF模块为例,RF模块可以用于信号的接收和发送,特别地,将接收到的信息发送给控制器14处理;另外,将控制器14生成的信号发送出去。通常情况下,RF电路可以包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)、双工器等。
存储器140可用于存储软件程序及数据。控制器14通过运行存储在存储器140的软件程序或数据,从而执行空调系统10的各种功能以及数据处理。存储器140可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。存储器140存储有使得空调系统10能运行的操作系统。本申请中存储器140可以存储操作系统及各种应用程序,还可以存储执行本申请实施例提供的空调系统的控制方法的代码。
本领域技术人员可以理解,图6中示出的硬件结构并不构成对空调系统的限定,空调系统可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
下面结合说明书附图,对本申请提供的实施例进行具体介绍。
如图7所示,本申请实施例提供了一种空调系统的控制方法,应用于上述图6所示的空调系统10中的控制器14,该方法包括如下步骤:
S101、在室外机处于启动状态时,获取第一管路内冷媒的第一压力值。
在一些实施例中,当用户需要使用空调系统进行制冷或制热时,用户可以通过终端设备向空调系统下发开机指令,也可以通过空调系统的遥控器向空调系统下发开机指令。响应于开机指令,控制器控制空调系统的各部件开机进行工作。例如,控制室外机开机进行工作。进而,室外机进入启动状态。
在室外机处于启动状态下时,控制器可以通过压力传感器获取第一管路内冷媒的压力值。由上述图5中关于压力传感器的描述可知,第一管路为与四通阀连接的管路,示例性的,第一管路可以是图5中所示的E管,也即获取E管中冷媒的第一压力值。
S102、根据空调系统的额定制冷量,确定压缩机的初始运行频率。
在一些实施例中,空调系统的存储器预先存储有此空调系统的型号。空调系统的型号指示了此空调系统的尺寸大小、额定制冷量等信息。其中,空调系统的额定制冷量是衡量空调系统“大小”的一个指标。不同空调系统之间除了外观可能有大小不同以外,实际上重要的“大小”指标,就是指空调系统的额定制冷量。额定制冷量是空调系统进行制冷运行时,单位时间内从密闭空间、房间或区域内去除的热量总和。通常情况下,空调系统的额定制冷量的需求与房间的大小正相关,一般较大的房间需要制冷量大的空调系统。制冷量的单位为瓦(W),示例性的,空调系统的额定制冷量为2500W。
示例性的,压缩机的初始运行频率满足下述公式(1):
F=M*a+b 公式(1)
其中,F为压缩机的初始运行频率,M为空调系统的额定制冷量,a和b为常数,且a和b与空调系统的型号相关。在得到空调系统的额定制冷量之后,可以根据上述公式(1)得到压缩机的初始运行频率。
S103、根据第一压力值对压缩机的初始运行频率进行修正,得到压缩机的第一运行频率。
在一些实施例中,第一管路内冷媒的压力值与室内换热器的温度值呈正相关,室外机长时间处于待机情况下在启动状态时第一管路内冷媒的压力值可以反映出室内机所处空间内的温度值,且第一管路内冷媒的压力值与室内机所处空间内的温度值呈正相关,故可以根据室外机处于启动状态时第一管路内冷媒的第一压力值对压缩机的初始运行频率进行修正。
可以理解的,若不对压缩机的初始运行频率进行修正,压缩机可能始终以初始运行频率进行工作。若压缩机始终以初始运行频率进行工作,可能使室内机所处空间的温度无法满足用户对于温度的要求,致使用户感受到制冷或制热效果差的问题,故需要对压缩机的初始运行频率进行修正,以实现空调系统的变频调节。
可选的,如图8所示,步骤S103可以具体实现为以下步骤:
S1031、根据第一压力值和预设对应关系,确定第一压力值对应的目标修正频率。
其中,预设对应关系包括多个管路内冷媒的压力值以及多个修正频率。该预设对应关系可以是空调系统在出厂时管理人员预先设定的,也可以是控制器从其他空调系统处获取的,对此不予限定。
示例性的,压力值与修正频率之间的预设对应关系可以如下述表1所示。
表1
压力值 | 修正频率 |
压力值1 | 修正频率1 |
压力值2 | 修正频率2 |
压力值3 | 修正频率3 |
示例性的,假设第一压力值为压力值1,则将压力值1为索引遍历上述表1,进而确定出压力值1对应的修正频率为修正频率1,即确定第一压力值对应的目标修正频率为修正频率1。
在一些实施例中,目标修正频率Fp与第一管道内冷媒的压力值(用P表示)具有关联关系。在空调系统处于制冷模式时,如图9所示,Fp与P呈正相关。在空调系统处于制热模式时,如图10所示,Fp与P呈负相关。
S1032、根据目标修正频率对压缩机的初始运行频率进行修正,得到压缩机的第一运行频率。
可选的,根据目标修正频率对压缩机的初始运行频率进行修正,得到压缩机的第一运行频率可以具体实现为:将目标修正频率与初始运行频率之和作为压缩机的第一运行频率。
也即压缩机的第一运行频率可以由下述公式(2)得到:
Fs=F+Fp 公式(2)
其中,Fs为第一运行频率,F为压缩机的初始运行频率,Fp为目标修正频率。
S104、控制压缩机以第一运行频率进行工作。
可选的,控制器可以向压缩机发送第一控制指令,第一控制指令包括第一运行频率,第一控制指令用于指示压缩机以第一运行频率进行工作。
基于图7所示的实施例,针对于如何在无法获取到室内机所处空间的温度时实现空调的变频调节,本申请实施例提供的一种空调系统的控制方法,通过在空调系统处于启动状态时获取与四通阀连接的第一管路内冷媒的压力值,进而根据第一管路内冷媒的压力值对压缩机的初始运行频率进行修正,来得到压缩机的运行频率。可以理解的,第一管路内冷媒的压力值能够反映出室内机所处空间的温度值,故可以在无法检测到室内机所处空间的温度时,根据第一管路内冷媒的压力值来对压缩机的初始运行频率进行修正,如此,在无法获取到室内机所处空间的温度值时,控制器可以根据与四通阀连接的第一管路内冷媒的压力值调节压缩机的运行频率,使压缩机不会以固定的初始运行频率进行工作,实现了在无法获取到室内机所处空间的温度时实现空调的变频调节的同时,使用户感受到良好的制冷或制热效果,保证了用户体验,提升了空调系统的智能化程度。
在一些实施例中,在控制压缩机以第一运行频率进行工作之后,也即步骤S104之后,如图11所示,该控制方法还包括如下步骤:
S201、在控制压缩机以第一运行频率工作预设时长之后,获取第一管路内冷媒的第二压力值。
其中,预设时长可以是空调系统在出厂时预先设定的,例如,预设时长可以是5分钟。
可以理解的,控制压缩机以第一运行频率工作预设时长后,空调系统由启动状态进入正常运行状态。为了避免电力资源的浪费,需要及时的调整压缩机的运行频率。故在控制压缩机以第一运行频率工作预设时长之后,可以通过压力传感器再次获取第一管路内冷媒的第二压力值。
S202、对第二压力值和预设目标压力值之间的压力差值进行比例积分微积分运算,确定压缩机的第二运行频率。
其中,预设目标压力值为空调系统出厂时管理人员根据人体最佳舒适温度和节能标准经过推导后预先设定的。示例性的,在夏季制冷模式下室内机出风温度为26摄氏度为人体最佳舒适温度,在冬季制热模式下室内机出风温度为22摄氏度为人体最佳舒适温度。也就是预设目标压力值在不同模式下取不同的值。
在一些实施例中,预设目标压力值与室外机所处空间也即室外环境的温度值具有对应关系。示例性的,预设目标压力值与室外环境的温度值之间的对应关系可以如图12所示。其中,toutdoor为室外环境的温度值,单位为摄氏度,Ps为预设目标压力值,单位为兆帕。t1对应Ps(1),t2对应Ps(2),预设目标压力值与室外环境的温度值呈正相关,也就是室外环境的温度值越高,预设目标温度值越大。
在一些实施例中,PID运算指的是,分别进行比例(proportion)、积分(integral)和微分(differential)的闭环运算。PID运算的基础是比例运算;积分运算可消除稳态误差,但可能增加超调;微分运算可加快大惯性系统响应速度以及减弱超调趋势。
如此,对第二压力值与预设目标压力值之间的压力差值进行PID运算,能够确定较为精准的压缩机的第二运行频率。
在一些实施例中,在控制器控制压缩机以第一运行频率进行工作之后,控制器可以通过压力传感器周期性的获取第一管路内冷媒的压力值,进而周期性的更新压缩机的运行频率,实现了空调系统的变频调节的同时提升电力资源的利用率。
S203、控制压缩机以第二运行频率进行工作。
可选的,控制器可以向压缩机发送第二控制指令,第二控制指令包括第二运行频率,第二控制指令用于指示压缩机以第二运行频率进行工作。
基于图11所示的实施例,在压缩机以第一运行频率工作预设时长之后,空调系统由启动状态进行正常运行状态,基于此,通过周期性获取第一管路内冷媒的第二压力值,对第二压力值和预设目标压力值之间的压力差值进行PID运算,精准计算出压缩机的第二运行频率,进而周期性的更新压缩机的运行频率。实现了空调系统变频调节的同时,精准的计算出空调系统在运行过程中压缩机的运行频率,能够减少电力资源的浪费,提升电力资源的利用率。
上述实施例着重介绍了本申请实施例提供的一种空调系统的控制方法中关于如何确定压缩机的运行频率所涉及的步骤,在一些实施例中,目前的空调系统在启动阶段普遍存在制冷或制热效果慢的问题,基于此,本申请实施例提供的一种空调系统的控制方法还包括关于如何确定压缩机的升频速度,也即在步骤S101之后,如图13所示,该控制方法还包括如下步骤:
S301、根据预设目标压力值和第一压力值,确定压缩机的升频速度。
可选的,可以根据预设目标压力值和第一压力值之间的压力差值,确定在启动状态下压缩机的升频速度。
关于预设目标压力值的描述,可以参照上述S202中对于预设目标压力值的描述,在此不再一一赘述。
示例性的,在启动状态下压缩机的升频速度可以由下述公式(3)得到:
S=k1*Δp+b1 公式(3)
其中,S为升频速度,Δp为预设目标压力值和第一压力值之间的压力差值,k1和b1均为常数,k1大于0且k1和b1均与空调系统的型号相关。
S302、控制压缩机以升频速度进行升频。
可选的,控制器可以向压缩机发送第三控制指令,第三控制指令包括压缩机的升频速度,第三控制指令用于指示压缩机以升频速度进行升频。
基于图13所示的实施例,在空调系统处于启动状态时,根据第一管路内冷媒的压力值和预设目标压力值之间的压力差值确定出压缩机的升频速度,进而控制压缩机以计算的出升频速度进行升频,能够使压缩机快速升频。可以理解的,压缩机的升频速度与空调系统的制冷或制热速度呈正相关,也就是升频速度越快,制热或制冷速度越快。如此,通过调节压缩机的升频速度,使压缩机在空调系统处于启动状态时能够快速升频,避免出现空调系统在启动阶段制冷或制热效果慢的情况的发生。
上述实施例着重介绍了空调系统处于启动状态时控制器确定压缩机的运行频率和升频速度所涉及的步骤,在一些实施例中,在空调系统处于运行状态时,如图14所示,该控制方法还包括如下步骤:
S401、在检测到第一管路的压力值大于或等于第一压力阈值时,控制室内机的室内风扇以第一档位进行工作。
S402、在检测到第一管路的压力值小于或等于第二压力阈值时,控制室内机的室内风扇以第二档位进行工作。
其中,第一压力阈值和第二压力阈值均可以是空调系统出厂时预先设定的,第一压力阈值大于第二压力阈值,第一档位小于第二档位,第一档位可以理解为低档位,第二档位可以理解为高档位。
可以理解的,室内机的室内风扇的出风温度可以通过第一管路内冷媒的压力值来体现。以空调系统处于制冷模式为例,在检测到第一管路内冷媒的压力值大于或等于第一压力阈值时,控制器可以控制室内机的室内风扇以第一档位进行工作,也即控制室内风扇以低档位进行工作,能够防止出现室内机风量大但出风温度高的现象。容易想到的,室内机风量大但出风温度高易让用户感觉制冷效果差,影响用户体验。
同样的,在检测到第一管路内冷媒的压力值小于或等于第二压力阈值时,代表室内机的出风温度较低,可以控制室内风扇以第二档位进行工作,也即控制室内风扇以高档位进行工作,能够最大程度的提升空调系统的制冷效果,提升用户的使用体验。
在一些实施例中,在控制室内机的室内风扇以第一档位工作一段时间后,控制器控制室内机的室内风扇切换至第二档位进行工作。如此,能够避免室内机的室内风扇长时间以低档位进行工作所造成的制冷效果差的问题的发生。
其中,一段时间可以是空调系统出厂时预先设定的,也可以是用户通过空调系统的遥控器自行设定的,对此不作限定。
在一些实施例中,在空调系统处于运行状态时,如图15所示,该控制方法还包括如下步骤:
S501、在检测到压缩机的排气口温度值大于或等于第一温度阈值,且压缩机的排气口温度值在单位时间内的温度变化速度大于或等于速度变化阈值时,控制电子膨胀阀将开度调整至最大开度。
其中,第一温度阈值、单位时间和速度变化阈值均可以是空调系统出厂时预先设定的。例如,第一温度阈值为80摄氏度,预设时长为30秒,速度变化阈值为5摄氏度每秒。
在一些实施例中,压缩机的排气口温度值在单位时间内的温度变化速度可以是压缩机的排气口温度值在单位时间内的温度提升速度。
可以理解的,在检测到压缩机的排气口温度值大于或等于第一温度阈值时,且压缩机的排气口温度值在单位时间内的温度提升速度大于或等于速度变化阈值时,代表当前压缩机的排气口温度值较高且温度变化速度较快,可以理解为当前压缩机负荷较高。为了防止压缩机负荷过高导致压缩机产生故障,可以控制电子膨胀阀将开度调整至最大开度。如此,不仅防止了由于压缩机负荷过高导致压缩机产生故障的情况的发生,且保证了冷媒循环回路中具有足够的冷媒流量,即在提升空调系统的制冷效果的同时保证压缩机可以可靠运行。
可以看出,上述主要从方法的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能,本申请实施例提供了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤,本申请实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对控制器进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。可选的,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
本申请实施例还提供一种控制器的硬件结构示意图,如图16所示,该控制器3000包括处理器3001,可选的,还包括与处理器3001连接的存储器3002和通信接口3003。处理器3001、存储器3002和通信接口3003通过总线3004连接。
处理器3001可以是中央处理器(central processing unit,CPU),通用处理器网络处理器(network processor,NP)、数字信号处理器(digital signal processing,DSP)、微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)或它们的任意组合。处理器3001还可以是其它任意具有处理功能的装置,例如电路、器件或软件模块。处理器3001也可以包括多个CPU,并且处理器3001可以是一个单核(single-CPU)处理器,也可以是多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
存储器3002可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,本申请实施例对此不作任何限制。存储器3002可以是独立存在,也可以和处理器3001集成在一起。其中,存储器3002中可以包含计算机程序代码。处理器3001用于执行存储器3002中存储的计算机程序代码,从而实现本申请实施例提供的一种空调系统的控制方法。
通信接口3003可以用于与其他设备或通信网络通信(如以太网,无线接入网(radio access network,RAN),无线局域网(wireless local area networks,WLAN)等)。通信接口3003可以是模块、电路、收发器或者任何能够实现通信的装置。
总线3004可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,EISA)总线等。总线3004可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图16中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括计算机执行指令,当计算机执行指令在计算机上运行时,使得计算机执行如上述实施例提供的一种空调系统的控制方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品可直接加载到存储器中,并含有软件代码,该计算机程序产品经由计算机载入并执行后能够实现上述实施例提供的一种空调系统的控制方法。
本领域技术人员应该可以意识到,在上述一个或多个示例中,本发明所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时,可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅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装置,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,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。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,作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。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。
另外,在本发明各个实施例中的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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。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,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例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个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)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、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种空调系统,其特征在于,包括:
冷媒循环回路,使冷媒在压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器和四通阀组成回路中进行循环;
压缩机,用于进行将低温低压冷媒气体压缩成高温高压冷媒气体并排至冷凝器的工作;
室外换热器和室内换热器,其中,一个为凝缩器进行工作,另一个为蒸发器进行工作;
压力传感器,用于检测与所述四通阀连接的第一管路内冷媒的压力值;
室内机;
室外机;
控制器,被配置为:
在所述室外机处于启动状态时,获取所述第一管路内冷媒的第一压力值;
根据所述空调系统的额定制冷量,确定所述压缩机的初始运行频率;
根据所述第一压力值对所述压缩机的初始运行频率进行修正,得到所述压缩机的第一运行频率;
控制所述压缩机以所述第一运行频率进行工作。
2.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述控制器,被配置为根据所述第一压力值对所述压缩机的初始运行频率进行修正,得到所述压缩机的第一运行频率,具体执行以下步骤:
根据所述第一压力值和预设对应关系,确定所述第一压力值对应的目标修正频率,所述预设对应关系包括多个压力值以及对应的修正频率;
根据所述目标修正频率对所述压缩机的初始运行频率进行修正,得到所述压缩机的第一运行频率。
3.根据权利要求2所述的空调系统,其特征在于,所述控制器,还被配置为:
在获取所述第一管路内冷媒的第一压力值之后,根据预设目标压力值和所述第一压力值,确定所述压缩机的升频速度;
控制所述压缩机以所述升频速度进行升频。
4.根据权利要求3所述的空调系统,其特征在于,所述控制器,还被配置为:
在检测到所述第一管路内冷媒的压力值大于或等于第一压力阈值时,控制所述室内机的室内风扇以第一档位进行工作;
在检测到所述第一管路内冷媒的压力值小于或等于第二压力阈值时,控制所述室内机的室内风扇以第二档位进行工作,其中,所述第一压力阈值大于所述第二压力阈值,所述第一档位小于所述第二档位。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的空调系统,其特征在于,所述空调系统还包括:
温度传感器,设置于所述压缩机的排气口处,用于检测所述压缩机的排气口温度值;
所述控制器,还被配置为:
在检测到所述压缩机的排气口温度值大于或等于第一温度阈值,且所述压缩机的排气口温度值在单位时间内的温度变化速度大于或等于速度变化阈值时,控制所述电子膨胀阀将开度调整至最大开度。
6.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述控制器,还被配置为:
在控制所述压缩机以所述第一运行频率工作预设时长之后,获取所述第一管路内冷媒的第二压力值;
对所述第二压力值和预设目标压力值之间的压力差值进行比例积分微分运算,确定所述压缩机的第二运行频率;
控制所述压缩机以所述第二运行频率进行工作。
7.一种空调系统的控制方法,其特征在于,应用于空调系统,所述方法包括:
在室内机处于启动状态时,获取第一管路内冷媒的第一压力值;
根据所述空调系统的额定制冷量,确定压缩机的初始运行频率;
根据所述第一压力值对所述压缩机的初始运行频率进行修正,得到所述压缩机的第一运行频率;
控制所述压缩机以所述第一运行频率进行工作。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一压力值对所述压缩机的初始运行频率进行修正,得到所述压缩机的第一运行频率,包括:
根据所述第一压力值和预设对应关系,确定所述第一压力值对应的目标修正频率,所述预设对应关系包括多个压力值以及对应的修正频率;
根据所述目标修正频率对所述压缩机的初始运行频率进行修正,得到所述压缩机的第一运行频率。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述获取第一管路内冷媒的第一压力值之后,所述方法还包括:
根据预设目标压力值和所述第一压力值,确定所述压缩机的升频速度;
控制所述压缩机以所述升频速度进行升频。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在检测到所述第一管路内冷媒的压力值大于或等于第一压力阈值时,控制室内机的风扇以第一档位进行工作;
在检测到所述第一管路内冷媒的压力值小于或等于第二压力阈值时,控制所述室内机的风扇以第二档位进行工作,其中,所述第一压力阈值大于所述第二压力阈值,所述第一档位小于所述第二档位。
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