CN115406089A - 压缩机的压差检测方法、空调器和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种压缩机的压差检测方法，包括以下步骤：获取压缩机的输入功率以及所述压缩机的冷媒输出体积流量；根据所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值。本发明还公开一种空调器和计算机可读存储介质。本发明通过压缩机的输入功率、冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值，其中输入功率和冷媒体积流量可以基于空调器本身配置的器件进行检测，无需另外配置检测器件，可以节省检测器件的设置，也能达到检测压缩机的压差值的目的，降低空调器的成本。

Description

压缩机的压差检测方法、空调器和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种压缩机的压差检测方法、空调器和计算机可读存储介质。

背景技术

空调器的压缩机工作时均对运行压差有范围要求，压差过小会导致压缩机供油困难，压差过大会导致因力矩过大产生磨损。因此，在空调器运行过程中，一般需要检测压缩机的压力差。

现今，常规的压缩机压差检测方式是通过增加压力传感器来分别检测压缩机进气端的压力和排气端的压力，进而计算压缩机的压差。然而，这种检测方式都存在缺陷，如增加压力传感器，导致压缩机成本增大。

需要说明的是，上述内容仅用于辅助理解本发明所解决的技术问题，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压缩机的压差检测方法、空调器和计算机可读存储介质，旨在解决常规压缩机压差检测方式导致压缩机成本增大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种压缩机的压差检测方法，所述压差检测方法包括：

获取压缩机的输入功率以及所述压缩机的冷媒输出体积流量；

根据所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值。

可选地，所述根据所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值的步骤包括：

根据所述输入功率和所述功率修正系数的乘积与所述冷媒输出体积流量的比值确定所述压缩机的压差值。

可选地，所述压缩机的输入功率的获取方式包括：

获取压缩机的输入电压值和输入电流值；

根据所述输入电压值和所述输入电流值确定所述压缩机的输入功率。

可选地，所述压缩机的冷媒输出体积流量的获取方式包括：

获取压缩机的运行频率以及压缩机的气缸容积；

根据所述运行频率和所述气缸容积确定所述冷媒输出体积流量。

可选地，所述根据所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值的步骤之后，还包括：

在所述压差值不在预设范围时，调整所述压缩机的运行频率，使得所述压差值在所述预设范围内。

可选地，所述在所述压差值不在预设范围时，调整所述压缩机的运行频率，使得所述压差值在所述预设范围内的步骤包括：

在所述压差值大于所述预设范围的上限值时，降低所述压缩机的运行频率；

在所述压差值小于所述预设范围的下限值时，升高所述压缩机的运行频率。

可选地，所述根据所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值的步骤之前，还包括：

发送所述压缩机所在空调器的标识信息至其它终端，以供其它终端基于所述标识信息返回与所述空调器对应的功率修正系数，不同标识信息对应的功率修正系数不同。

本发明还提供一种空调器，所述空调器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的压差检测程序，所述压差检测程序被所述处理器执行时实现如上所述的压缩机的压差检测方法的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读介质存储有压差检测程序，所述压差检测程序被处理器执行时实现如上所述的压缩机的压差检测方法的各个步骤。

本发明提供的压缩机的压差检测方法、空调器和计算机可读存储介质，通过压缩机的输入功率、冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值，其中输入功率和冷媒体积流量可以基于空调器本身配置的器件进行检测，无需另外配置检测器件，可以节省检测器件的设置，也能达到检测压缩机的压差值的目的，降低空调器的成本。

附图说明

图1为本发明实施例涉及的空调器的硬件构架示意图；

图2为本发明压缩机的压差检测方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明压缩机的压差检测方法所应用的空调器的系统示意图；

图4为本发明压缩机的压差检测方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明压缩机的压差检测方法第三实施例的流程示意图。

标号	名称	标号	名称
				10	压缩机	20	四通阀
30	室外换热器	40	节流阀
				50	室内换热器	12	吸气管路
11	排气管路	60	驱动电路
				70	驱动检测电路

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由于空调器不仅具有制冷制热功能，还具有其它附加功能而越来越受消费者青睐。因此，空调器已经普遍进入家庭。空调器工作过程中，主要依赖于压缩机对制冷剂进行压缩，实现制冷剂从低温到高温的变化，进而对空气温度进行调节，实现制冷制热的过程。

为了使得压缩机运行稳定，一般需要设置压缩机的能力范围，也即对压缩机的运行压力差有范围要求。避免压差过小时导致压缩机供油困难，或者压差过大时导致力矩过大而产生磨损的问题出现。因此，空调器上设有对压缩机压差进行控制的逻辑，具体通过在压缩机的进气端和排气端上设有压力传感器，通过两个压力传感器的差值确定压缩机的压力差，进而根据所检测的压力差来控制压缩机的运行。

基于增设压力传感器会导致压缩机成本增大，本实施例基于此提出一种新的压差检测方法，通过系统的运行参数来计算压缩机的压力差。具体运行参数包括压缩机的输入功率、运行频率和气缸容积等。基于输入功率和压缩机的机械功能量守恒的原理，计算所述压缩机做功后所产生的压力差，省去压力传感器的设置的同时，使得检测的压力差的准确度提高。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

作为一种实现方式，所述压缩机的压差检测方法涉及的硬件环境架构可以如图1所示。

可选地，压缩机的压差检测方法涉及的硬件架构可以包括终端，如所述终端为移动终端或者为空调器的中央控制设备如大屏等具有显示界面的终端，所述终端用于控制空调器。压缩机的压差检测方法涉及的硬件架构也可以是具有处理器的空调器。

作为一种实现方式，所述终端包括：处理器101，例如CPU，存储器102，通信总线103。其中，通信总线103用于实现这些组件之间的连接通信。所述处理器102用于调用应用程序来执行调节操作。

存储器102可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。

可以理解的是，在一实施例中，实现所述空调器的调节过程的压差检测程序存储在所述空调器的存储器102中，或者存储在终端的存储器102中，所述处理器101从所述存储器102中调用压差检测程序时，执行以下操作：

获取压缩机的输入功率以及所述压缩机的冷媒输出体积流量；

根据所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值。

或者，在另一实施例中，实现所述空调器的调节过程的压差检测程序还可以存储在计算机可读的存储介质中，将所述存储介质应用到计算机上时，所述计算机的处理器101可以从所述存储介质中调用所述压差检测程序，执行上述检测过程。

基于上述空调器的硬件构架，提出本发明的以下各个实施例。

第一实施例中，请参照图2，本实施例提出的压缩机的压差检测方法包括以下步骤：

步骤S10，获取压缩机的输入功率以及所述压缩机的冷媒输出体积流量。

步骤S20，根据所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值。

本实施例执行终端可以为与空调器具有通信，并使得空调器响应控制质量的终端，如移动终端等。也可以为空调器。以下以运行于空调器为例进行说明：

对应空调系统，合理的压差控制是保证系统可靠性的必要因素。基于示例空调器采用压力传感器检测压差的方式存在成本高的问题，或者通过换热器中管感温包检测冷媒温度，通过冷媒温度换热存在进度差和检测具有延迟性问题。

基于此，本实施例通过压缩机的输入功率和压差值具有正相关关系，结合能量守恒原理，通过输入功率和压缩机的机械功守恒来计算压缩机的压差值，而由于输入功率和压缩机的机械功都可以通过空调器本身配置的器件来获得，如此，可以减少压力传感器的设置，同时提高压差检测的准确度，且可以基于压缩机的机械功实时获得压差值，具有及时性，不存在延迟的问题。

可选地，在空调器运行过程中，实时或定时获取压缩机的输入功率。可选地，所述输入功率可以基于空调器的型号以及空调器当前的设定温度确定。

或者，也可以实时检测的压缩机输入电压值和输入电流值来确定。

在空调器运行过程中，还获取所述压缩机的冷媒输出体积流量，也即获取制冷剂输出体积流量。其中，所述制冷剂输出体积流量是指单位时间内压缩机排出的制冷剂的体积。

进而根据所述输入功率、所述制冷剂输出体积流量以及功率修正系数来计算所述压差值。

可选地，所述输入功率基于输入电压值和输入电流值确定。具体获得方式包括但不限于以下方式：

如第一种方式：检测输入电压值和输入电流值，将输入电压值和输入电流值的乘积作为所述输入功率。

该方式中，获得的输入功率的准确度高。

如第二种方式：检测到输入电压值和输入电流值，基于预设的输入电压值、输入电流值与输入功率的映射关系，确定输入功率。

其中，所述映射关系包括离散型的一一映射关系。也可以包括曲线变化的映射关系。

该方式中，可以节省运算过程，可以适配计算能力更低的空调器。

可选地，所述制冷剂输出体积流量可以通过流量计直接检测。

或者，在较佳实施例中，基于运行频率、气缸容积与制冷剂输出体积流量的对应关系确定。

如检测压缩机的运行频率；然后基于压缩机的运行频率和气缸容积的乘积计算出所述制冷剂输出体积流量。

需要说明的是，压缩机运行频率是指单位时间内，气缸做压缩运动的次数，而所述制冷剂输出体积流量是指单位时间内压缩机排出的制冷剂的体积，压缩机每运动一次，将对应一个气缸容积的容量排出到换热器内。因此，制冷剂输出体积流量则等于压缩机的运行频率和气缸容积的乘积。

可选地，所述压差值可以通过预先设置的与所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数的映射关系确定。如将该映射关系存储在存储器中，当空调器实际运行过程中，获得输入功率、冷媒输出体积流量和功率修正系数后，通过该映射关系可以获取对应的压差值。

在一些实施例中，所述映射关系可以为离散型的一一对应关系，也可以为基于大量数据训练神经网络模型生成的压差模型对应关系，也即将输入功率、冷媒输出体积流量和功率修正系数输入所述压差模型后，输出所述压差值。

或者，所述压差值与输入功率、所述制冷剂输出体积流量以及功率修正系数具有以下关联关系：

其中，所述△P为所述压力差，所述P为输入功率，所述M为功率修正系数，所述L为制冷剂输出体积流量。

也即所述压缩机的压差值等于所述输入功率和所述功率修正系数的乘积与所述冷媒输出体积流量的比值。

可选地，所述输入功率和所述功率修正系数的乘积等于所述压缩机的实际有效功，所述压缩机实际有效功转换成了制冷剂的能量，因而制冷剂的能量等于压缩机的压力差和制冷剂输出体积流量的乘积。因此，所述压差值与输入功率、所述制冷剂输出体积流量以及功率修正系数具有上述关联关系。

进一步地，由于压缩机的母线电压、母线电流就能实际计算出压缩机的运行功率，而制冷剂输出体积流量也可以通过运行频率和气缸容积计算，基于此，本实施例还可以通过以下方式直接获得压缩机的压差值：

其中，V为压缩机的母线电压值(也即压缩机的输入电压值)，I为压缩机的母线电流值(也即压缩机的输入电流值)，H为压缩机的运行频率；A为压缩机的气缸容积。

由此可见，本实施例通过检测压缩机的运行频率、母线电压、母线电流就能实时计算出来压缩机的运行压差。而压缩机运行频率、母线电压、母线电流的检测具有毫秒级的实时性，检测响应快速压缩机运行频率、母线电压、母线电流可通过驱动采样电路进行采集，对于变频空调系统，驱动采样电路是标准配置，因此检测压缩机运行频率、母线电压、母线电流无需带来成本的增加，无需压力传感器即可实现压差检测，使得空调器的成本低，且检测的压差值可靠性高。

可选地，一方面，由于压缩机的驱动电机在工作过程中会发热，因此压缩机的输入功率转化过程中，会基于驱动电机发热而产生部分损耗。另一方面，压缩机对气体做功时，所做的功不能全部被气体吸收，也会产生部分损耗。为了提高压差检测的准确度，采用功率修正系数修正所述输入功率，使得修正后的输入功率为压缩机的实际有效功。所述功率修正系数为所述压缩机的有效功和所述输入功率的比值，也即所述功率修正系数表征所述压缩机除损耗外的能量转换率。

所述功率修正系数可以预设于空调器中，也可以通过实时通信发送给所述空调器。

可以理解的是，所述功率修正系数为空调器出厂前设定好的常数，不同的空调产品均不同。具体通过以下实验方式预先获得：

请参照图3，所述空调器包括压缩机10、四通阀20、室外换热器30、节流阀40、室内换热器50。其中，压缩机10的排气管路11与所述上四通阀20的第一阀口连通，所述压缩机10的吸气管路12与所述上四通阀20的第二阀口连通，所述室内换热器50的一端与所述上四通阀20的第三阀口连通，另一断与所述室外换热器30连通，所述室外换热器30远离所述室内换热器50的一端与所述上四通阀20的第四阀口连通。所述第一阀口与所述第三阀口之间导通时，所述第二阀口与所述第四阀口导通，所述第一阀口与所述第四阀口之间导通时，所述第二阀口与所述第三阀口导通。所述室内换热器50和所述室外换热器30之间设有所述节流阀40。可选地，所述室内换热器50和所述上四通阀20之间也设有所述节流阀40。

可选地，所述压缩机10的驱动电路60上设置由驱动检测电路70，用于检测压缩机母线电压、压缩机母线电流和运行频率。

基于空调器的上述结构，将空调安装在工况实验室，整机运行，通过驱动检测电路70监测空调的：运行频率H、压缩机母线电压V、压缩机母线电流I，并记录下来，同时通过工况实验室的压力检测设备分别在压缩机10的排气管路11上采集压缩机10的排气压力，在压缩机10的吸气管路12上采集压缩机10的吸气压力，将排气压力减去吸气压力记为压力差△P。

然后基于M＝H*A*△P/(V*I)，计算出M值。

其中，M值即为所述功率修正系数，A为气缸容积。

也即在每种型号的空调器或每个空调器出厂先，先通过上述实验测试空调器的功率修正系数M，然后再空调器实际使用过程中，结合所述功率修正系数计算压缩机的压差值。

可选地，所述功率修正系数可以基于空调器或空调器的型号不同而不同。

或者，由于空调器运行环境不同时，对应功率转化率不同，还可以基于不同运行工况下测试出不同的M值，在实际运行过程中，还可以检测室外换热，根据室外换热确定所述空调器的运行工况，基于所述运行工况与功率修正系数的映射关系，确定该运行工况下的功率修正系数，进而基于所述功率修正系数来计算所述压缩机在该工况下的压差值。

本实施例中，通过压缩机的输入功率、冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值，其中输入功率和冷媒体积流量可以基于空调器本身配置的器件进行检测，无需另外配置检测器件，可以节省检测器件的设置，也能达到检测压缩机的压差值的目的，降低空调器的成本。

基于上述实施例，本发明实施例还提供所述压缩机的压差检测方法第二实施例，可选地：请参照图4，步骤S20之后，还包括：

步骤S30，在所述压差值不在预设范围时，调整所述压缩机的运行频率，使得所述压差值在所述预设范围内。

可选地，在所述压差值大于所述预设范围的上限值时，降低所述压缩机的运行频率。

在所述压差值小于所述预设范围的下限值时，升高所述压缩机的运行频率。

为了使得压缩机运行稳定，预设压缩机稳定运行时压差所允许的浮动范围，如有所述上限值和所述下线阈值形成的所述预设范围。

采用上述实施例的测方式检测到压缩机的压差值后，判断所述压差值是否在预设范围内，若不在，则说明压缩机当前压差过大或过小，为了避免出现供油不足或扭矩过大的问题，自动对压缩机的运行频率进行调整。若在预设范围内，则无需调整。

需要说明的是，调整频率是基于调整输入电流实现的，频率改变时，输入电流也会改变，基于此，逐渐减低压缩机的压差。

其中，频率调整方式基于压差的具体大小不同而不同：

如，比对压差值与预设范围的上限值的大小，若所述压差值大于所述上限值，则说明压缩机当前的压差较大，此时降低所述压缩机的运行频率。

或者，若压差值小于下限值，则说明明压缩机当前的压差较小，此时升高压缩机的运行频率。

可选地，所述上限值的取值范围∈[3,10]MPa；所述下限值的取值范围∈(0,3]MPa。

可选地，设定运行频率的下降值，在本实施例的降频过程中，在当前频率的基础上降低所述下降值，预设时间间隔后，再检测压缩机的压差值是否小于或等于第一预设值，若仍未小于或等于所述第一预设值，则继续在当前频率的基础上再下降所述下降值，直至检测到压差值小于或等于所述第一预设值。

可选地，所述第一预设值小于或等于所述上限值，在较佳实施例中，为了使得压差降低后能够保存在稳定状态，在一定时间内仍处于所述预设范围，在每次调整时，将压差降低至小于上限值的所述第一预设值以下，然后再恢复压缩机的目标运行频率。

可选地，设定运行频率的提升值，在本实施例的升频过程中，在当前频率的基础上提升所述提升值，预设时间间隔后，再检测压缩机的压差值是否大于或等于第二预设值，若仍未大于或等于所述第二预设值，则继续在当前频率的基础上再提升所述提升值，直至检测到压差值大于或等于所述第二预设值。

可选地，所述第二预设值大于或等于所述下限值，在较佳实施例中，为了使得压差提升后能够保存在稳定状态，在一定时间内仍处于所述预设范围，在每次调整时，将压差提升至大于上限值的所述第一预设值以上，然后再恢复压缩机的目标运行频率。

所述预设时间间隔基于空调器的类型不同取值不同，所述预设时间间隔取值范围∈[1,1000]s。

可选地，若对压缩机调频后，且压缩机的运行频率调整到与目标频率的差值大于第三预设值后，压缩机的压差仍未处于所述预设范围内，则启动关机保护，停止运行压缩机。

本实施例通过调整压缩机的运行频率，实现对压缩机的过高压或过低压保护。

基于上述所有实施例，本发明实施例还提供所述压缩机的压差检测方法第三实施例，可选地，请参照图5，步骤S20之前，还包括：

步骤S40，发送所述压缩机所在空调器的标识信息至其它终端，以供其它终端基于所述标识信息返回与所述空调器对应的功率修正系数，不同标识信息对应的功率修正系数不同。

接收到其它终端返回的功率修正系数后，供压差计算。

所述其它终端可以是服务器，也可以是与所述空调器处于同一区域的其它空调器，或者还可以是用于控制空调器的移动终端。

可以理解的是，所述功率修正系数M可以固存在每个空调器的存储器中，待使用时，直接从空调器的存储器中调取。

或者，在一些实施例中，可以将空调器的功率修正系数M统一存储在后台服务器中，在压差检测过程中，通过后台服务器获取空调器的功率修正系数M，进而计算压差。本实施例可以节省内置功率修正系数M的过程。

另外，基于空调器在不同工况下，功率转化率可能不同，或者运行一定时长后，空调器的运行能力所有改变，功率转化率有所下降。将功率修正系数存储在后台服务器中，便于根据空调器的运行时长或运行环境定时更换所述功率修正系数，如此，可以提高压差的准确度。

或者，在一些实施例中，还可以基于同一区域内同一型号中多个空调器来获取所述功率修正系数。如空调器新安装时，通过搜索预设范围内的型号相同的空调器，并建立通信，请求各个所述空调器发送所述功率修正系数。进而根据多个所述空调器返回的功率修正系数来确定本端的功率修正系数。

其中，将使用频率最高的功率修正系数作为本端的功率修正系数，然后计算压差。

可选地，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括压差检测程序代码，所述压差检测程序代码被计算机或其它设备的处理器执行时，实现上述实施例。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种压缩机的压差检测方法，其特征在于，所述压缩机的压差检测方法包括以下步骤：

获取压缩机的输入功率以及所述压缩机的冷媒输出体积流量；

根据所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值。

2.如权利要求1所述的压缩机的压差检测方法，其特征在于，所述根据所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值的步骤包括：

根据所述输入功率和所述功率修正系数的乘积与所述冷媒输出体积流量的比值确定所述压缩机的压差值。

3.如权利要1所述的压缩机的压差检测方法，其特征在于，所述压缩机的输入功率的获取方式包括：

获取压缩机的输入电压值和输入电流值；

根据所述输入电压值和所述输入电流值确定所述压缩机的输入功率。

4.如权利要求1所述的压缩机的压差检测方法，其特征在于，所述压缩机的冷媒输出体积流量的获取方式包括：

获取压缩机的运行频率以及压缩机的气缸容积；

根据所述运行频率和所述气缸容积确定所述冷媒输出体积流量。

5.如权利要求1至4任意一项所述的压缩机的压差检测方法，其特征在于，所述根据所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值的步骤之后，还包括：

在所述压差值不在预设范围时，调整所述压缩机的运行频率，使得所述压差值在所述预设范围内。

6.如权利要求5所述的压缩机的压差检测方法，其特征在于，所述在所述压差值不在预设范围时，调整所述压缩机的运行频率，使得所述压差值在所述预设范围内的步骤包括：

在所述压差值大于所述预设范围的上限值时，降低所述压缩机的运行频率；

在所述压差值小于所述预设范围的下限值时，升高所述压缩机的运行频率。

7.如权利要求1所述的压缩机的压差检测方法，其特征在于，所述根据所述输入功率、所述冷媒输出体积流量以及功率修正系数确定所述压缩机的压差值的步骤之前，还包括：

发送所述压缩机所在空调器的标识信息至其它终端，以供其它终端基于所述标识信息返回与所述空调器对应的功率修正系数，不同标识信息对应的功率修正系数不同。

8.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的压差检测程序，所述压差检测程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的压缩机的压差检测方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有压差检测程序，所述压差检测程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的压缩机的压差检测方法的各个步骤。

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