CN115854633A - 风冷冰箱及其化霜控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风冷冰箱及其化霜控制方法，在蒸发器处设置用于检测当前化霜温度的温度传感器，通过获取当前化霜温度来计算当前温升速率，通过将当前化霜温度和预设的温度阈值进行比对来得到温度比对结果，通过将当前温升速率和预设的温升速率阈值进行比对来得到温升比对结果，通过根据温度比对结果和温升比对结果来控制所述化霜加热器的化霜功率。本发明实施例的风冷冰箱能够通过监测蒸发器表面的温度以及温度变化趋势来确定蒸发器化霜状态，进而对化霜加热器进行变功率控制，缩短化霜时长，降低化霜耗电量，实现了对间室温度影响最小化。

Description

风冷冰箱及其化霜控制方法

技术领域

本发明涉及冰箱技术领域，尤其涉及一种风冷冰箱及其化霜控制方法。

背景技术

随着冰箱的制冷运行，蒸发器表面会出现结霜现象，如不进行化霜，霜会越结越厚，当结霜较为严重时，会影响冰箱储藏室的温度，进而影响储藏室内的储藏物的保鲜效果，因此需要对冰箱进行化霜。

现有技术通过为化霜加热器提供交流电，利用化霜加热器产热来实现化霜，但是输入电压的变化会导致化霜加热器的化霜功率发生变化，在输入电压较高时，化霜功率会较高，容易造成化霜加热器过热，导致储藏室温升过快，影响储藏物的保鲜效果，在输入电压较低时，又会造成化霜功率不足，造成化霜时间过长，导致冰箱制冷效果变差，耗电增大；现有技术还将化霜功率控制在恒定功率，但是恒定功率化霜依旧存在化霜时间过长或者化霜温升过高的缺陷。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种风冷冰箱及其化霜控制方法，通过监测蒸发器表面的温度以及温度变化趋势来确定蒸发器化霜状态，进而对化霜加热器进行变功率控制，缩短化霜时长，降低化霜耗电量，实现了对间室温度影响最小化。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种风冷冰箱，包括：

蒸发器；

温度传感器，设于所述蒸发器表面，用于检测当前化霜温度；

化霜加热器，设于所述蒸发器表面，用于为所述蒸发器化霜；

控制器，用于：

获取所述当前化霜温度；

根据所述当前化霜温度计算当前温升速率；

将所述当前化霜温度和预设的温度阈值进行比对，得到温度比对结果；

将所述当前温升速率和预设的温升速率阈值进行比对，得到温升比对结果；

根据所述温度比对结果和所述温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率。

作为上述方案的改进，所述温度阈值包括第一温度阈值，所述温升速率阈值包括第一温升速率阈值；

所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，包括：

当所述当前化霜温度小于所述第一温度阈值且所述当前温升速率小于所述第一温升速率阈值时，在预设的额定化霜功率范围内增大所述化霜加热器的化霜功率。

作为上述方案的改进，所述温度阈值还包括第二温度阈值，所述温升速率阈值还包括第二温升速率阈值；其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，所述第一温升速率阈值大于所述第二温升速率阈值；

所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，还包括：

当所述当前化霜温度大于等于所述第一温度阈值且小于等于所述第二温度阈值，且，所述当前温升速率大于所述第二温升速率阈值且小于等于所述第一温升速率阈值时，在所述额定化霜功率范围内减小所述化霜加热器的化霜功率。

作为上述方案的改进，所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，还包括：

当所述当前化霜温度大于所述第二温度阈值时，控制所述化霜加热器停止工作；

当所述当前化霜温度大于所述第一温度阈值且小于等于所述第二温度阈值，且所述当前温升速率大于所述第一温升速率阈值时，控制所述化霜加热器停止工作。

作为上述方案的改进，所述控制器还用于：

获取所述化霜加热器的当前工作电压、当前工作电流以及当前占空比；

根据所述当前工作电压、所述当前工作电流和所述当前占空比计算化霜功率。

作为上述方案的改进，所述在预设的额定化霜功率范围内增大所述化霜加热器的化霜功率，包括：

计算将所述当前占空比增大预设步长后的化霜功率以作为第一待选化霜功率；

当所述第一待选化霜功率小于所述额定化霜功率范围中的最大额定功率时，将所述当前占空比增大所述预设步长，以增大所述化霜加热器的化霜功率；

当所述第一待选化霜功率大于等于所述最大额定功率时，将所述当前占空比更新为预设的最大占空比。

作为上述方案的改进，所述在所述额定化霜功率范围内减小所述化霜加热器的化霜功率，包括：

计算将所述当前占空比减小预设步长后的化霜功率以作为第二待选化霜功率；

当所述第二待选化霜功率大于所述额定化霜功率范围中的最小额定功率时，将所述当前占空比减小所述预设步长，以减小所述化霜加热器的化霜功率；

当所述第二待选化霜功率小于等于所述最大额定功率时，将所述当前占空比更新为预设的最小占空比。

作为上述方案的改进，所述控制器还用于：

响应于化霜启动指令，以预设的最小占空比启动所述化霜加热器。

作为上述方案的改进，所述化霜加热器为直流供电。

为实现上述目的，本发明实施例还提供一种风冷冰箱化霜控制方法，包括：

获取温度传感器检测得到的当前化霜温度；其中，所述温度传感器设于所述蒸发器表面；

根据所述当前化霜温度计算当前温升速率；

将所述当前化霜温度和预设的温度阈值进行比对，得到温度比对结果；

将所述当前温升速率和预设的温升速率阈值进行比对，得到温升比对结果；

根据所述温度比对结果和所述温升比对结果控制冰箱的化霜加热器的化霜功率。

相比于现有技术，本发明实施例公开的风冷冰箱及其化霜控制方法，在蒸发器处设置用于检测当前化霜温度的温度传感器，通过获取当前化霜温度来计算当前温升速率，通过将当前化霜温度和预设的温度阈值进行比对来得到温度比对结果，通过将当前温升速率和预设的温升速率阈值进行比对来得到温升比对结果，通过根据温度比对结果和温升比对结果来控制所述化霜加热器的化霜功率。本发明实施例的风冷冰箱能够通过监测蒸发器表面的温度以及温度变化趋势来确定蒸发器化霜状态，进而对化霜加热器进行变功率控制，缩短化霜时长，降低化霜耗电量，实现了对间室温度影响最小化。

附图说明

图1是本发明实施例提供的冰箱的立体图；

图2是本发明实施例提供的制冷系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的理想化霜曲线；

图4是本发明实施例提供的控制器的第一工作流程图；

图5是本发明实施例提供的控制器的第二工作流程图；

图6是本发明实施例提供的控制器的第三工作流程图；

图7是本发明实施例提供的直流供电的化霜控制电路图；

图8是本发明实施例提供的控制器的第四工作流程图；

图9是本发明实施例提供的控制器的第五工作流程图；

图10是本发明实施例提供的现有的由交流电供电的化霜系统的实际化霜曲线；

图11是本发明实施例提供的现有的交流化霜系统在165V低电压时的实际化霜曲线；

图12是本发明实施例提供的现有的交流化霜系统在264V高电压时的实际化霜曲线；

图13是本发明实施例提供的直流化霜系统的实际化霜曲线；

图14是本发明实施例提供的一种风冷冰箱化霜控制方法的流程图。

其中，100、箱体，200、门体；1、压缩机，2、冷凝器，3、防凝管，4、干燥过滤器，5、减压器，6、蒸发器，7、气液分离器。

具体实施方式

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

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合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合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″安装″、″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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种风冷冰箱的立体图，本实施例的冰箱是具有近似长方体形状，冰箱包括限定存储空间的箱体100和设于箱体100开口处的多个门体200，门体200包括位于箱体100外侧的门体外壳、位于箱体100内侧的门体内胆、上端盖、下端盖以及位于门体外壳、门体内胆、上端盖、下端盖之间的绝热层；通常的，绝热层由发泡料填充而成。箱体100设有腔室，其中腔室包括用于放置冰箱中部件的部件存放腔，例如压缩机等，还包括用于存放食品等的储藏空间。其中，本发明实施例中的冰箱包括制冷系统，所述制冷系统设置于部件存放腔，用于为冰箱的制冷循环提供动力，包括压缩机、蒸发器、减压器和冷凝器；储藏空间可以被分隔成多个储藏室，储藏室根据用途不同，可以配置为冷藏室、冷冻室、变温室(又称为保鲜室)。每一储藏室对应有一个或者多个门体，例如在图1中，上部的储藏室设有双开门体。其中，门体可以枢转地设置于箱体的开口处，还可以是抽屉式开启，以实现抽屉式的存储。

参见图2，图2是本发明实施例提供的冰箱中制冷系统的结构示意图，所述制冷系统包括压缩机1、冷凝器2、防凝管3、干燥过滤器4、减压器5、蒸发器6和气液分离器7。所述制冷系统的工作过程包括压缩过程、冷凝过程、节流过程和蒸发过程。

其中，结合图2，压缩过程为：插上电冰箱电源线，在温控器的触点接通的情况下，压缩机1开始工作，低温、低压的制冷剂被压缩机1吸入，在压缩机1汽缸内被压缩成高温、高压的过热气体后排出到冷凝器2中；冷凝过程为：高温、高压的制冷剂气体通过冷凝器2散热，温度不断下降，逐渐被冷却为常温、高压的饱和蒸汽，并进一步冷却为饱和液体，温度不再下降，此时的温度叫冷凝温度，制冷剂在整个冷凝过程中的压力几乎不变；节流过程为：经冷凝后的制冷剂饱和液体经干燥过滤器4滤除水分和杂质后流入减压器5(例如毛细管)，通过它进行节流降压，制冷剂变为常温、低压的湿蒸汽；蒸发过程为：常温、低压的湿蒸汽在蒸发器6内开始吸收热量进行汽化，不仅降低了蒸发器及其周围的温度，而且使制冷剂变成低温、低压的气体，从蒸发器6出来的制冷剂经过气液分离器7后再次回到压缩机1中，重复以上过程，将电冰箱内的热量转移到箱外的空气中，实现了制冷的目的。

具体地，无霜冰箱(风冷冰箱)在实际使用过程中会结霜，结霜过多会影响冰箱的制冷效果，进而影响食材的保鲜效果，因此，当冰箱结霜较多时，需要对冰箱进行化霜，对此，冰箱在翅片式蒸发器下端安装有电加热管(化霜加热器)；电加热管和化霜定时器及双金属温控器及温度保险(温度超过设定值，温度保险熔断、切断电加热管电源)组成自动化霜系统，当压缩机工作一段时间后(8-10小时左右)翅片蒸发器表面也会结霜，如不进行化霜，霜会越结越厚，到时会将翅片蒸发器结满而将风道堵死，致使冷风不能循环、制冷效果下降。化霜定时器工作8-10小时候，自动切断压缩机电源，接通电加热管，加热管加热使翅片蒸发器所接的霜融化，当温度上升到一定温度后双金属温控器断开、切断了电加热管电源，化霜结束后，化霜定时器切断电加热管电源，接通压缩机电源恢复制冷，如此周而复始的循环。

在本发明实施例中，在蒸发器表面设置化霜加热器，用于检测当前化霜温度；控制器用于：获取所述当前化霜温度；根据所述当前化霜温度计算当前温升速率；将所述当前化霜温度和预设的温度阈值进行比对，得到温度比对结果；将所述当前温升速率和预设的温升速率阈值进行比对，得到温升比对结果；根据所述温度比对结果和所述温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率。

具体地，根据温度传感器检测到的当前化霜温度计算当前温升速率，将当前化霜温度和预设的温度阈值进行比对，将当前温升速率和预设的温升速率阈值进行比对，根据两个比对结果来确定蒸发器的化霜状态，进而调整化霜加热器的化霜功率，实现化霜的完全性、节能性，并实现对间室温度影响最小化。可以理解的，参见图3所示的理想化霜曲线，在冰霜温度较低时(0摄氏度以下)，随着加热能量的递加，冰霜的温度上升较快；在冰霜由固态冰霜转化为液态水的过程中，温度基本不上升；在冰霜均变成水后，温度上升的又比较快，因此参照图1对当前化霜温度和当前温升速率进行分析，来确定蒸发器的化霜状态，进而调整化霜加热器的化霜功率，尽量使冰箱能按理想的过程完成化霜。

进一步地，为了降低实验误差，通过以下方式计算当前温升速率，将第三秒测试的平均温度(去掉异常值)与第一秒测试的平均温度(去掉异常值)之差除以3乘以60获得一次数值，连测3次进行平均。

在一种实施方式中，所述温度阈值包括第一温度阈值，所述温升速率阈值包括第一温升速率阈值；所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，包括：当所述当前化霜温度小于第一温度阈值且所述当前温升速率小于第一温升速率阈值时，在预设的额定化霜功率范围内增大所述化霜加热器的化霜功率。

示例性的，参见图4，图4是本发明实施例提供的控制器的第一工作流程图。所述控制器用于执行步骤S11～S14：

S11、启动所述温度传感器，实时获取所述温度传感器检测到的当前化霜温度，然后进入步骤S12。

S12、根据所述当前化霜温度计算当前温升速率，然后进入步骤S13。

S13、判断所述当前化霜温度是否小于第一温度阈值且所述当前温升速率是否小于第一温升速率阈值，若是，进入步骤S14，若否，进入其他控制逻辑。

S14、在预设的额定化霜功率范围内增大所述化霜加热器的化霜功率。

示例性的，假设第一温度阈值为零摄氏度，第一温升速率阈值为2℃/min，在当前化霜温度小于零摄氏度时，蒸发器此时的化霜状态为冰状态，此时化霜加热器主要通过热传导的方式融化蒸发器上的霜层，化霜加热器产生的热大部分提升霜的温度或化霜，通过辐射对蒸发器室及温度传感器的影响较小，所以化霜功率在允许的范围内最大，这样加快霜温度升高和化霜速度，结合图3，随着加热能量的递加，冰霜的温度上升较快，由于当前温升速率小于2℃/min，说明此时的加热能量还不够，通过适当增大化霜加热器的化霜功率，增加加热热量使得温升速率上升，加快霜层融化，缩短此阶段的化霜时长，降低整个化霜过程的耗电量，为确保器件的正常运行，增大后的化霜功率需落在额定化霜功率范围内。

值得说明的是，可根据实验来确定第一温度阈值和第一温升速率阈值的具体取值，一般情况下，第一温度阈值设置为零摄氏度。

在一种实施方式中，所述温度阈值还包括第二温度阈值，所述温升速率阈值还包括第二温升速率阈值；其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，所述第一温升速率阈值大于所述第二温升速率阈值；所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，还包括：当所述当前化霜温度大于等于第一温度阈值且小于等于第二温度阈值，且，所述当前温升速率大于第二温升速率阈值且小于等于第一温升速率阈值时，在所述额定化霜功率范围内减小所述化霜加热器的化霜功率。

值得说明的是，第二温度阈值和第二温升速率阈值并不局限于上述具体数值，可根据实验来确定第二温度阈值和第二温升速率阈值的具体取值，在此不作限定。

示例性的，参见图5，图5是本发明实施例提供的控制器的第二工作流程图。所述控制器用于执行步骤S15～S18：

S15、启动所述温度传感器，实时获取所述温度传感器检测到的当前化霜温度，然后进入步骤S16。

S16、根据所述当前化霜温度计算当前温升速率，然后进入步骤S17。

S17、判断所述当前化霜温度是否大于等于第一温度阈值且小于等于第二温度阈值，且，所述当前温升速率是否大于第二温升速率阈值且小于等于第一温升速率阈值，若是，进入步骤S18，若否，进入其他控制逻辑。

S18、在预设的额定化霜功率范围内减小所述化霜加热器的化霜功率。

示例性的，假设第一温度阈值为零摄氏度，第二温度阈值为3摄氏度，第一温升速率阈值为2℃/min，第二温升速率阈值为0.5℃/min，在当前化霜温度大于零摄氏度且小于3摄氏度时，说明此时可能处于冰水混合的状态，又因为此时的当前温升速率大于0.5℃/min且当前温升速率小于等于2℃/min，结合图3，确定此时的蒸发器所处的化霜状态为冰融化阶段，处于冰水混合状态，此时化霜加热器通过热传导和热辐射的方式进行化霜，由于热辐射化霜的方式对间室的温度影响较大，而在冰霜由固态冰霜转化为液态水的过程中，温度基本不上升，因此，在此阶段的当前温升速率大于0.5℃/min时，说明热辐射的力度较大，当霜还没有化完但温度传感器检测得到的温度上升较快时，说明化霜加热器产生的热量除了化霜外，还通过辐射对蒸发器室温度产生较大的影响从而影响到温度传感器，需要降低化霜功率，使温度传感器基本只收蒸发器(霜)温度的影响，兼顾化霜速度和降低对间室温度的影响。

在一种实施方式中，所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，还包括：当所述当前化霜温度大于所述第二温度阈值时，控制所述化霜加热器停止工作；当所述当前化霜温度大于所述第一温度阈值且小于等于所述第二温度阈值，且所述当前温升速率大于第一温升速率阈值时，控制所述化霜加热器停止工作。

示例性的，参见图6，图6是本发明实施例提供的控制器的第三工作流程图。所述控制器用于执行步骤S19～S22：

S19、启动所述温度传感器，实时获取所述温度传感器检测到的当前化霜温度，然后进入步骤S20。

S20、根据所述当前化霜温度计算当前温升速率，然后进入步骤S21。

S21、判断所述当前化霜温度是否大于所述第二温度阈值，或者，所述当前化霜温度是否大于所述第一温度阈值且所述当前化霜温度是否小于等于所述第二温度阈值且所述当前温升速率是否大于所述第一温升速率阈值，若是，进入步骤S22，若否，进入其他控制逻辑。

S22、控制所述化霜加热器停止工作。

示例性的，假设第一温度阈值为零摄氏度，第二温度阈值为3摄氏度，第一温升速率阈值为2℃/min，在当前化霜温度大于3摄氏度时，说明蒸发器的霜层已经完全化为水，无需进行化霜，因此控制化霜加热器停止工作，在当前化霜温度大于零摄氏度且小于3摄氏度时，说明此时可能处于冰水混合的状态，也可能霜层已完全化为水，此时需根据当前温升速率进行进一步确定，结合图3，在冰霜由固态冰霜转化为液态水的过程中，温度基本不上升；在冰霜均变成水后，温度上升的又比较快，因此在当前温升速率大于2℃/min时，确定此时的蒸发器的霜层已完全融化，无需进行化霜，控制化霜加热器停止工作，进入蒸发器脱水阶段。

在一种实施方式中，所述控制器还用于：获取所述化霜加热器的当前工作电压、当前工作电流以及当前占空比；根据所述当前工作电压、所述当前工作电流和所述当前占空比计算化霜功率。

具体地，直流供电的化霜控制电路，就是用IGBT或MOSFET器件作为开关，微控制单元(MCU)通过脉冲宽度调制技术(PWM)控制化霜加热器的输出功率，MCU靠检测母线电压和化霜加热器电流以及开关器件开通的占空比，计算输出到化霜加热器的功率，MCU通过蒸发器管上的温度传感器，侦测化霜过程的状态，再根据化霜状态，控制输出的化霜功率曲线，使冰箱能快好省地完成化霜。示例性的，参见图7，图7是本发明实施例提供的直流供电的化霜控制电路图，V61是化霜加热器的控制开关，当V61导通时，V(+375)直流电压通过保险丝FUSE1、V61、R26加到化霜加热器两端(其中电阻R26为电流采样电阻)，便有电流I通过上述零件流到地上，此时加热功率约P＝V＊I(忽略V61和R26上的压降共约2V)；当V61截止时，阻断电流流经化霜加热器，化霜功率为0；V61的导通与截止由MCU(IC601)通过驱动器N20控制；化霜加热器通过PWM控制加热器的功率，则化霜加热器的实际功率P0＝P＊η＝V＊I＊η，其中η为PWM的占空比。

在一种实施方式中，所述在预设的额定化霜功率范围内增大所述化霜加热器的化霜功率，包括：计算将所述当前占空比增大预设步长后的化霜功率以作为第一待选化霜功率；当所述第一待选化霜功率小于所述额定化霜功率范围中的最大额定功率时，将所述当前占空比增大所述预设步长，以增大所述化霜加热器的化霜功率；当所述第一待选化霜功率大于等于所述最大额定功率时，将所述当前占空比更新为预设的最大占空比。

示例性的，参见图8，图8是本发明实施例提供的控制器的第四工作流程图。所述控制器用于执行步骤S23～S26：

S23、计算将所述当前占空比增大预设步长后的化霜功率以作为第一待选化霜功率，然后进入步骤S24。

S24、判断第一待选化霜功率是否小于所述额定化霜功率范围中的最大额定功率，若是，进入步骤S25，若否，进入步骤S26。

S25、将所述当前占空比增大所述预设步长，以增大所述化霜加热器的化霜功率。

S26、将所述当前占空比更新为预设的最大占空比。

具体地，通过设置最大额定功率以及最大占空比对化霜功率进行限制，避免化霜功率过大导致冰箱出现故障，同时也限制了加热对间室的温度影响，在增大当前占空比之前，需先计算若增大当前占空比，化霜功率会增大到什么程度，若增大占空比后的化霜功率小于最大额定功率，则增大当前占空比，否则以预设的最大占空比作为当前占空比，尽可能地增加热量。示例性的，设置预设步长为5％，以5％的幅度来控制当前占空比的变化。值得说明的是，预设步长并不局限于上述具体数值，可根据实际情况进行设定，在此不作限定。

在一种实施方式中，所述在所述额定化霜功率范围内减小所述化霜加热器的化霜功率，包括：计算将所述当前占空比减小预设步长后的化霜功率以作为第二待选化霜功率；当所述第二待选化霜功率大于所述额定化霜功率范围中的最小额定功率时，将所述当前占空比减小所述预设步长，以减小所述化霜加热器的化霜功率；当所述第二待选化霜功率小于等于所述最大额定功率时，将所述当前占空比更新为预设的最小占空比。

示例性的，参见图9，图9是本发明实施例提供的控制器的第五工作流程图。所述控制器用于执行步骤S27～S30：

S27、计算将所述当前占空比减小预设步长后的化霜功率以作为第二待选化霜功率，然后进入步骤S28。

S28、判断第二待选化霜功率是否小于所述额定化霜功率范围中的最小额定功率，若是，进入步骤S29，若否，进入步骤S30。

S29、将所述当前占空比减小所述预设步长，以减小所述化霜加热器的化霜功率。

S30、将所述当前占空比更新为预设的最小占空比。

具体地，通过设置最小额定功率以及最小占空比对化霜功率进行限制，避免化霜功率过小导致化霜不完全或者化霜时间过长，影响风冷冰箱的制冷效果，在减小当前占空比之前，需先计算若减小当前占空比，化霜功率会减小到什么程度，若减小大占空比后的化霜功率大于最小额定功率，则减小当前占空比，否则以预设的最小占空比作为当前占空比，尽可能地降低化霜功率，降低对间室温度的影响。示例性的，设置预设步长为5％，以5％的幅度来控制当前占空比的变化。值得说明的是，预设步长并不局限于上述具体数值，可根据实际情况进行设定，在此不作限定。

在一种优先的实施方式中，所述控制器还用于：响应于化霜启动指令，以预设的最小占空比启动所述化霜加热器。

具体地，在控制器判断满足预设的化霜条件时，触发预设的化霜启动指令，化霜加热器进行柔性启动，以预设的最小占空比启动。示例性的，假设最小占空比为50％，值得说明的是，最小占空比并不局限于上述具体数值，可根据实际情况进行设置，在此不作限定。

在一种优先的实施方式中，所述化霜加热器为直流供电。值得说明的是，本发明实施例适用于全直流风冷冰箱。

为能更直观地了解本发明实施例的风冷冰箱的优点，以下提供试验数据进行介绍，图10是本发明实施例提供的现有的由交流电供电的化霜系统的实际化霜曲线，从图中曲线可以看出，化霜过程基本符合理想化霜曲线，但曲线拐角处不比理想曲线明显，在化霜结束后，没有及时停止加热，会使温度上冲较大，虽然温度高有利于蒸发器脱水，但同时也会使间室温度上升幅度较大，不仅造成能耗增加，还可能造成储温不合格；图11是本发明实施例提供的现有的交流化霜系统在165V低电压时的实际化霜曲线，从图中可以看出，化霜时间明显加长，这就可能使间室温度回升较大，影响储温效果；图12是本发明实施例提供的现有的交流化霜系统在264V高电压时的实际化霜曲线，从图中看，化霜功率明显增大，这就可能造成加热温度超出安全温度，甚至会烧毁保险丝，造成冰箱故障，尽管化霜时间减短，但从传感器温度变化曲线可以看出，加热器空间辐射传热增加明显，也会造成间室温度上升过快而影响储温；由于图10～12对应的现有技术的化霜控制无法对功率或电流形成闭环控制，出现了化霜功率随输入电压的变化而大幅度变化的情况；图13是本发明实施例提供的直流化霜系统的实际化霜曲线，从图13中可看出，本发明实施例所述的控制器执行的方法能够对化霜加热器进行变功率控制，缩短化霜时长，降低化霜耗电量，实现了对间室温度影响最小化。

进一步地，所述控制器还具备过流保护功能、过压保护功能、化霜系统故障诊断功能和制冷系统诊断功能等。

相比于现有技术，本发明实施例公开的风冷冰箱，风冷冰箱的蒸发器处设置有用于检测当前化霜温度的温度传感器，通过获取当前化霜温度来计算当前温升速率，通过将当前化霜温度和预设的温度阈值进行比对来得到温度比对结果，通过将当前温升速率和预设的温升速率阈值进行比对来得到温升比对结果，通过根据温度比对结果和温升比对结果来控制所述化霜加热器的化霜功率。本发明实施例的风冷冰箱能够通过监测蒸发器表面的温度以及温度变化趋势来确定蒸发器化霜状态，进而对化霜加热器进行变功率控制，缩短化霜时长，降低化霜耗电量，实现了对间室温度影响最小化。

参见图14，图14是本发明实施例提供的风冷冰箱化霜控制方法的流程图，本发明实施例所述的风冷冰箱化霜控制方法由所述风冷冰箱中的控制器执行实现；所述方法包括：

S1、获取温度传感器检测得到的当前化霜温度；其中，所述温度传感器设于所述蒸发器表面；

S2、根据所述当前化霜温度计算当前温升速率；

S3、将所述当前化霜温度和预设的温度阈值进行比对，得到温度比对结果；

S4、将所述当前温升速率和预设的温升速率阈值进行比对，得到温升比对结果；

S 5、根据所述温度比对结果和所述温升比对结果控制冰箱的化霜加热器的化霜功率。

示例性的，假设第一温度阈值为零摄氏度，第一温升速率阈值为2℃/min，在当前化霜温度小于零摄氏度时，蒸发器此时的化霜状态为冰状态，此时化霜加热器主要通过热传导的方式融化蒸发器上的霜层，化霜加热器产生的热大部分提升霜的温度或化霜，通过辐射对蒸发器室及温度传感器的影响较小，所以化霜功率在允许的范围内最大，这样加快霜温度升高和化霜速度，结合图3，随着加热能量的递加，冰霜的温度上升较快，由于当前温升速率小于2℃/min，说明此时的加热能量还不够，通过适当增大化霜加热器的化霜功率，增加加热热量使得温升速率上升，加快霜层融化，缩短此阶段的化霜时长，降低整个化霜过程的耗电量，为确保器件的正常运行，增大后的化霜功率需落在额定化霜功率范围内。

值得说明的是，可根据实验来确定第一温度阈值和第一温升速率阈值的具体取值，一般情况下，第一温度阈值设置为零摄氏度。

在一种实施方式中，所述温度阈值包括第一温度阈值，所述温升速率阈值包括第一温升速率阈值；

所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，包括：

当所述当前化霜温度小于所述第一温度阈值且所述当前温升速率小于所述第一温升速率阈值时，在预设的额定化霜功率范围内增大所述化霜加热器的化霜功率。

在一种实施方式中，所述温度阈值还包括第二温度阈值，所述温升速率阈值还包括第二温升速率阈值；其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，所述第一温升速率阈值大于所述第二温升速率阈值；

所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，还包括：

当所述当前化霜温度大于等于所述第一温度阈值且小于等于所述第二温度阈值，且，所述当前温升速率大于所述第二温升速率阈值且小于等于所述第一温升速率阈值时，在所述额定化霜功率范围内减小所述化霜加热器的化霜功率。

在一种实施方式中，所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，还包括：

当所述当前化霜温度大于所述第二温度阈值时，控制所述化霜加热器停止工作；

当所述当前化霜温度大于所述第一温度阈值且小于等于所述第二温度阈值，且所述当前温升速率大于所述第一温升速率阈值时，控制所述化霜加热器停止工作。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

获取所述化霜加热器的当前工作电压、当前工作电流以及当前占空比；

根据所述当前工作电压、所述当前工作电流和所述当前占空比计算化霜功率。

在一种实施方式中，所述在预设的额定化霜功率范围内增大所述化霜加热器的化霜功率，包括：

计算将所述当前占空比增大预设步长后的化霜功率以作为第一待选化霜功率；

当所述第一待选化霜功率小于所述额定化霜功率范围中的最大额定功率时，将所述当前占空比增大所述预设步长，以增大所述化霜加热器的化霜功率；

当所述第一待选化霜功率大于等于所述最大额定功率时，将所述当前占空比更新为预设的最大占空比。

在一种实施方式中，所述在所述额定化霜功率范围内减小所述化霜加热器的化霜功率，包括：

计算将所述当前占空比减小预设步长后的化霜功率以作为第二待选化霜功率；

当所述第二待选化霜功率大于所述额定化霜功率范围中的最小额定功率时，将所述当前占空比减小所述预设步长，以减小所述化霜加热器的化霜功率；

当所述第二待选化霜功率小于等于所述最大额定功率时，将所述当前占空比更新为预设的最小占空比。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

响应于化霜启动指令，以预设的最小占空比启动所述化霜加热器。

在一种实施方式中，所述化霜加热器为直流供电。

值得说明的是，本发明实施例的任一风冷冰箱及其化霜控制方法的工作过程可参考上述实施例中所述风冷冰箱的控制器的具体工作过程，在此不再赘述。

相比于现有技术，本发明实施例公开的风冷冰箱化霜控制方法，风冷冰箱的蒸发器处设置有用于检测当前化霜温度的温度传感器，通过获取当前化霜温度来计算当前温升速率，通过将当前化霜温度和预设的温度阈值进行比对来得到温度比对结果，通过将当前温升速率和预设的温升速率阈值进行比对来得到温升比对结果，通过根据温度比对结果和温升比对结果来控制所述化霜加热器的化霜功率。本发明实施例的风冷冰箱能够通过监测蒸发器表面的温度以及温度变化趋势来确定蒸发器化霜状态，进而对化霜加热器进行变功率控制，缩短化霜时长，降低化霜耗电量，实现了对间室温度影响最小化。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种风冷冰箱，其特征在于，包括：

蒸发器；

温度传感器，设于所述蒸发器表面，用于检测当前化霜温度；

化霜加热器，设于所述蒸发器表面，用于为所述蒸发器化霜；

控制器，用于：

获取所述当前化霜温度；

根据所述当前化霜温度计算当前温升速率；

将所述当前化霜温度和预设的温度阈值进行比对，得到温度比对结果；

将所述当前温升速率和预设的温升速率阈值进行比对，得到温升比对结果；

根据所述温度比对结果和所述温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率。

2.如权利要求1所述的风冷冰箱，其特征在于，所述温度阈值包括第一温度阈值，所述温升速率阈值包括第一温升速率阈值；

所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，包括：

当所述当前化霜温度小于所述第一温度阈值且所述当前温升速率小于所述第一温升速率阈值时，在预设的额定化霜功率范围内增大所述化霜加热器的化霜功率。

3.如权利要求2所述的风冷冰箱，其特征在于，所述温度阈值还包括第二温度阈值，所述温升速率阈值还包括第二温升速率阈值；其中，所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，所述第一温升速率阈值大于所述第二温升速率阈值；

所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，还包括：

当所述当前化霜温度大于等于所述第一温度阈值且小于等于所述第二温度阈值，且，所述当前温升速率大于所述第二温升速率阈值且小于等于所述第一温升速率阈值时，在所述额定化霜功率范围内减小所述化霜加热器的化霜功率。

4.如权利要求3所述的风冷冰箱，其特征在于，所述根据所述温度比对结果和温升比对结果控制所述化霜加热器的化霜功率，还包括：

当所述当前化霜温度大于所述第二温度阈值时，控制所述化霜加热器停止工作；

当所述当前化霜温度大于所述第一温度阈值且小于等于所述第二温度阈值，且所述当前温升速率大于所述第一温升速率阈值时，控制所述化霜加热器停止工作。

5.如权利要求3所述的风冷冰箱，其特征在于，所述控制器还用于：

获取所述化霜加热器的当前工作电压、当前工作电流以及当前占空比；

根据所述当前工作电压、所述当前工作电流和所述当前占空比计算化霜功率。

6.如权利要求5所述的风冷冰箱，其特征在于，所述在预设的额定化霜功率范围内增大所述化霜加热器的化霜功率，包括：

计算将所述当前占空比增大预设步长后的化霜功率以作为第一待选化霜功率；

当所述第一待选化霜功率小于所述额定化霜功率范围中的最大额定功率时，将所述当前占空比增大所述预设步长，以增大所述化霜加热器的化霜功率；

当所述第一待选化霜功率大于等于所述最大额定功率时，将所述当前占空比更新为预设的最大占空比。

7.如权利要求5所述的风冷冰箱，其特征在于，所述在所述额定化霜功率范围内减小所述化霜加热器的化霜功率，包括：

计算将所述当前占空比减小预设步长后的化霜功率以作为第二待选化霜功率；

当所述第二待选化霜功率大于所述额定化霜功率范围中的最小额定功率时，将所述当前占空比减小所述预设步长，以减小所述化霜加热器的化霜功率；

当所述第二待选化霜功率小于等于所述最大额定功率时，将所述当前占空比更新为预设的最小占空比。

8.如权利要求7中任一所述的风冷冰箱，其特征在于，所述控制器还用于：

响应于化霜启动指令，以预设的最小占空比启动所述化霜加热器。

9.如权利要求1至8中任一所述的风冷冰箱，其特征在于，所述化霜加热器为直流供电。

10.一种风冷冰箱化霜控制方法，其特征在于，包括：

获取温度传感器检测得到的当前化霜温度；其中，所述温度传感器设于所述蒸发器表面；

根据所述当前化霜温度计算当前温升速率；

将所述当前化霜温度和预设的温度阈值进行比对，得到温度比对结果；

将所述当前温升速率和预设的温升速率阈值进行比对，得到温升比对结果；

根据所述温度比对结果和所述温升比对结果控制冰箱的化霜加热器的化霜功率。

Images