CN116412635A - 冰箱的控制方法与冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冰箱的控制方法与冰箱。其中冰箱的控制方法包括：获取储物空间的实际温度；判断实际温度是否大于等于预设开机温度；若是，根据实际温度确定继电器的开合状态；以及控制继电器按照确定出的开合状态工作。本发明的方案，能够通过切换继电器开合状态来改变压缩机供电电压，使得压缩机相关部件的功耗可以发生改变，进而改变冰箱整机能耗，自动改变能耗的方式智能化程度高；在冰箱处于高负荷时，向压缩机供电高电压，压缩机高速运转，可以快速地提供较多冷量，降低储物空间的实际温度；在冰箱处于低负荷时，可以向压缩机供电低电压，压缩机低速运转，在提供冷量满足储物需求的同时有效降低能耗，提升用户的使用体验。

Description

冰箱的控制方法与冰箱

技术领域

本发明涉及家电技术领域，特别是涉及一种冰箱的控制方法与冰箱。

背景技术

随着社会日益发展和人们生活水平不断提高，人们的生活节奏也越来越快，因而越来越愿意买很多食物放置在冰箱中，冰箱已经成为了人们日常生活中不可缺少的家用电器之一。

并且，人们在家电选择上越来越注重冰箱的性价比，具有大容积、低噪音、低能耗等优势的冰箱得到消费者的青睐。目前市面上的冰箱，耗电量一般在1千瓦时/24h左右，或者更高。站在全球冰箱研发的角度，不同的国家使用的电压不同，有的国家对能耗的要求特别高，从而设计更低耗的冰箱成为目前冰箱研发人员都在奋力研究追求的目标。

但是目前的一些冰箱存在以下问题：不管负荷情况如何，压缩机的母线供电电压相同。也就是说，不管冰箱是高负荷工作状态还是低负荷工作状态，压缩机转速是高还是低，变频板上的电容总是倍压放电。这样会导致压缩机转速较低，冰箱负荷量小时，压缩机相关部件的功耗仍然比较大，造成大量的不必要能源浪费，影响用户的使用体验。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种通过切换继电器开合状态来改变压缩机供电电压的冰箱。

本发明一个进一步的目的是在冰箱的负荷较小时有效降低能耗，提升用户的使用体验。

特别地，本发明提供了一种冰箱的控制方法，其中冰箱的压缩机的变频板上设置有继电器，配置成通过切换开合状态改变压缩机的供电电压，且控制方法包括：获取储物空间的实际温度；判断实际温度是否大于等于预设开机温度；若是，根据实际温度确定继电器的开合状态；以及控制继电器按照确定出的开合状态工作。

可选地，根据实际温度确定继电器的开合状态的步骤包括：判断实际温度是否大于等于预设温度阈值，其中预设温度阈值大于预设开机温度；以及若是，确定继电器吸合，若否，确定继电器断开。

可选地，控制继电器吸合时，以第一电压向压缩机供电；控制继电器断开时，以第二电压向压缩机供电，其中第二电压小于第一电压。

可选地，在根据实际温度确定继电器的开合状态的步骤同时还包括：根据实际温度确定压缩机的目标转速。

可选地，根据实际温度确定压缩机的目标转速的步骤包括：判断实际温度是否大于等于预设温度阈值；以及若是，确定压缩机的目标转速为第一转速。

可选地，在实际温度小于预设温度阈值的情况下，确定压缩机的目标转速为第二转速，其中第二转速小于第一转速。

可选地，变频板上还设置有第一电容和第二电容，且在继电器吸合的情况下，第一电容和第二电容分别充电，以实现向压缩机以第一电压供电；在继电器断开的情况下，第一电容和第二电容串联充电，以实现向压缩机以第二电压供电。

可选地，第一电容和第二电容的电容值相同，第一电压是第二电压的两倍。

可选地，在实际温度小于预设开机温度的情况下，控制压缩机保持停机状态。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种冰箱，包括控制装置，控制装置包括处理器和存储器，其中存储器存储有控制程序，并且控制程序被处理器执行时用于实现上述冰箱的控制方法。

本发明的冰箱的控制方法与冰箱，通过获取储物空间的实际温度，判断实际温度是否大于等于预设开机温度，并在结果为是时，根据实际温度确定继电器的开合状态，控制继电器按照确定出的开合状态工作，能够通过切换继电器开合状态来改变压缩机供电电压，使得压缩机相关部件的功耗可以发生改变，进而改变冰箱整机能耗，自动改变能耗的方式智能化程度高。

进一步地，本发明的冰箱的控制方法与冰箱，在实际温度大于等于预设温度阈值时，确定继电器吸合，压缩机的目标转速为第一转速；在实际温度小于第一预设温度时，确定继电器断开，压缩机的目标转速为第二转速，其中第一转速大于第二转速，并且控制继电器吸合时，以第一电压向压缩机供电；控制继电器断开时，以第二电压向压缩机供电，其中第二电压小于第一电压，能够根据冰箱的实际负荷调节继电器的开合状态，使得冰箱处于高负荷时，向压缩机供电高电压，压缩机高速运转，可以快速地提供较多冷量，降低储物空间的实际温度，满足储物需求；在冰箱处于低负荷时，则可以向压缩机供电低电压，压缩机低速运转，在提供冷量满足储物需求的同时有效降低能耗，提升用户的使用体验。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的冰箱的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的冰箱中继电器吸合的电路示意图；

图3是根据本发明一个实施例的冰箱中继电器断开的电路示意图；

图4是根据本发明一个实施例的冰箱的部件工作时序图；

图5是根据本发明一个实施例的冰箱的控制装置的结构框图；

图6是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法的示意图；以及

图7是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法的详细流程图。

具体实施方式

本实施例首先提供了一种冰箱，可以通过切换继电器开合状态来改变压缩机供电电压，使得压缩机相关部件的功耗可以发生改变，进而改变冰箱整机能耗，自动改变能耗的方式智能化程度高。图1是根据本发明一个实施例的冰箱100的结构示意图，图2是根据本发明一个实施例的冰箱100中继电器K吸合的电路示意图，图3是根据本发明一个实施例的冰箱100中继电器K断开的电路示意图，图4是根据本发明一个实施例的冰箱100的部件工作时序图。

本实施例的冰箱100的压缩机的变频板上设置有继电器K，配置成通过切换开合状态改变压缩机的供电电压。实际上，冰箱100可以包括制冷系统，配置成向冰箱100的储物空间提供冷量。并且，制冷系统可以为由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和风机等构成的压缩制冷循环系统。本实施例的冰箱100能够通过调节压缩机转速来控制冰箱100的温度。也就是说，本实施例的冰箱100可以为一种变频冰箱。

压缩机在储物空间的实际温度达到了用户设定的温度时会停止工作，电机不再驱动曲轴、连杆、活塞运动。当冰箱100的内部传感器检测到储物空间的实际温度超过开机温度时，压缩机开始工作，新一轮的制冷开始。具有变频板的压缩机也可以称之为变频压缩机，其相较定频压缩机省电是因为定频压缩机只能按照固定转速为冰箱100制冷，而变频压缩机则可以按照大小不同的转速为冰箱100制冷。当储物空间的实际温度不需要下降太多时，压缩机就可以以较低的转速，在较短的时间内，获得所需要的冷量，而不需要以较高的转速转动，因此比较省电。

但是目前具有变频功能的一些冰箱往往存在以下问题，不管负荷情况如何，压缩机的母线供电电压相同。也就是说，不管冰箱是高负荷工作状态还是低负荷工作状态，压缩机转速是高还是低，变频板上的电容总是倍压放电。这样会导致压缩机转速较低，冰箱负荷量小时，压缩机相关部件的功耗仍然比较大，造成大量的不必要能源浪费，影响用户的使用体验。压缩机相关部件的功耗可以为压缩机的电机和电路中器件的总功耗。

如图2和图3所示，本实施例的冰箱100在压缩机的变频板上设置有一个继电器K，可以根据不同储物空间的不同档位设置分别进行控制。继电器K也可以称作电驿，是一种电子控制器件，它具有输入回路和输出回路，通常应用于自动控制电路中。继电器K实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。因而可以在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。例如，图2中的+12V电压，就能够使继电器K起到弱电导通，带动强电导通的作用。

此外，除了继电器K，变频板还可以设置有继电器K的配套器件。如图2和图3示出的电容C和电阻R，其中电容C和电阻R的作用是作为释放回路，消除继电器K容易出现的拉弧现象。继电器K触点拉弧的原因，是由于其控制的电路存在感性负载，因为电感的电流不会突变，开关断开瞬间，电磁能量需要靠断点产生自感高压来击穿空气维持电流，从而产生电弧，通过电弧的热能来释放能量，自感产生的高压大小由磁场的变化率决定的。所以负载的磁场能量越大，电弧就会越大。通过并联电容C和电阻R，通过电阻R来消耗这部分能量，可以有效消除拉弧现象。

需要说明的是，继电器K作为当输入量达到规定值时，使被控制的输出电路吸合或断开的电器，可以按照输入量的类型来进行分类。例如，如果输入量为电流、电压、频率、功率等电气量，则可以是电气量继电器。如果输入量为温度、压力、速度等非电气量，则可以是非电气量继电器。继电器K具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点，广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。本实施例的继电器K可以根据储物空间的实际温度确定其开合状态，因此输入量为温度，本实施例的继电器K可以为非电气量继电器。

图2和图3分别示出了继电器K吸合和断开情况下的电路示意图，如图2和图3所示，变频板上还设置有第一电容C1和第二电容C2。并且，图2和图3中L为火线，N为零线。U1提供交流电，U2为第一电容C1和第二电容C2的放电电压。在一种优选的实施例中，第一电容C1和第二电容C2的电容值相同。如图2所示，在继电器K吸合的情况下，第一电容C1和第二电容C2分别充电U，然后倍压放电，即放电电压U2为第一电压2U。在继电器K吸合的情况下，正向波时给电容C1充电，反向波时给电容C2充电，即第一电容C1和第二电容C2实现分别充电。正向波时对第一电容C1充电为U，反向波时对第二电容C2充电为U。因此第一电容C1和第二电容C2放电时可以实现倍压放电，即U2为第一电压2U。需要说明的是，U与U1的关系是U²＝2U1²。例如，若通常使用电压为100V的地区，U1可以为100V，根据U²＝2U1²可以确定第一电容C1和第二电容C2分别充电的电压值U。

如图3所示，在继电器K断开的情况下，电路同时对第一电容C1和第二电容C2串联充电，此时电容C1、C2的放电电压U2减小为第二电压U。在继电器K断开的情况下，正向波和反向波时均会给第一电容C1和第二电容C2串联充电U。即第一电容C1和第二电容C2的充电电压总共为U，第一电容C1和第二电容C2的放电电压U2减小为第二电压U。

在继电器K吸合的情况下，由于放电电压U2为第一电压2U，此时的压缩机的电机以及电路中器件的损耗都较大，尤其是压缩机的电机功耗。电路中器件包括电源电路中的电阻、电容、二极管等。在继电器K断开的情况下，放电电压U2降低为第二电压U，即向压缩机提供的供电电压降低，第一电压2U为第二电压U的两倍。在继电器K断开的状态下，相较继电器K吸合的状态，压缩机的电机以及电路中器件的总功耗P明显降低，尤其是压缩机的电机功耗大幅地降低。图4示出了继电器K启动与未启动时的部件工作时序图，由图4也可以看出，在继电器K断开的情况下，压缩机的电机以及电路中器件的总功耗P大幅减少。

实际上，目前无继电器的方案，电路一直处于类似于本实施例中继电器K吸合时的状态，分别给第一电容C1和第二电容C2充电，然后同时倍压放电。无论压缩机转速高低，负荷大小，电路一直处于倍压状态，压缩机的电机以及电路中器件的总功耗P非常大。

本实施例的冰箱100，通过在压缩机变频板上搭载一个继电器K及相关电路，在满足压缩机启动要求的同时，根据冰箱100负荷大小调整继电器K开合，这样可以实现低负荷时通过减少压缩机的电机以及电路中器件的总功耗P从而减少整机耗电的目的。但是需要说明的是，并不是说冰箱100负荷小时，压缩机的转速就可以尽可能的低，还需要综合考虑冰箱100制冷效果及压缩机内部件润滑的要求，在满足压缩机上油转速的要求下，经过实际实验测试及仿真，实现适合冰箱100制冷且降低能耗的目的。

此外，在一种具体的实施例中，如图1所示，冰箱100一般性地可以包括：箱体110和门体120。其中，箱体110的内部限定有储物空间。具体地，储物空间的数量以及结构可以根据需求进行配置。图1示出了从上至下依次设置的三个储物空间的情况，其中各储物空间可以分别设置为冷藏空间、冷冻空间、变温空间或保鲜空间。各个储物空间内部可以由分隔板分割为多个储物区域，利用搁物架或者抽屉储存物品。本实施例的冰箱100由上至下的三个储物空间可以分别设置为冷藏空间和两个冷冻空间。

门体120可以设置于箱体110的前侧，以供用户打开或关闭冰箱100的储物空间。门体120与储物空间对应设置，即每一个储物空间都对应有一个或多个门体120。储物空间的开门方式可以采用枢转式开启，还可以采用抽屉式开启，以实现抽屉式的储物空间。在一种具体的实施例中，如图1所示，上方的储物空间的门体120为枢转式开启，下方的两个储物空间的门体120可以为抽屉式开启。

箱体110内部还可以限定有压缩机仓和冷却室，其中压缩机和冷凝器可以安装于压缩机仓内，蒸发器和风机可以设置于冷却室。在另外一种实施例中，蒸发器和风机还可以设置于送风风道内，此时送风风道可以看作是冷却室。制冷系统向冷藏空间和冷冻空间提供的冷量不同，使得冷藏空间和冷冻空间内的温度也不相同。其中冷藏空间内的温度一般处于2℃至10℃之间，优先为3℃至8℃。冷冻空间内的温度范围一般处于-22℃至-14℃。不同种类的食物的最佳存储温度并不相同，进而适宜存放的储物空间也并不相同。例如果蔬类食物适宜存放于冷藏空间，而肉类食物适宜存放于冷冻空间。

冰箱100还可以包括控制装置200，图5是根据本发明一个实施例的冰箱100的控制装置200的结构框图。控制装置200包括处理器210和存储器220，其中存储器220存储有控制程序221，并且控制程序221被处理器210执行时用于实现下述任一实施例的冰箱的控制方法。

本实施例还提供了一种冰箱的控制方法，图6是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法的示意图。该冰箱的控制方法可以利用上述任一实施例的冰箱100执行。如图6所示，该冰箱的控制方法依次执行以下步骤：

步骤S602，获取储物空间的实际温度；

步骤S604，判断实际温度是否大于等于预设开机温度，若是，执行步骤S606；

步骤S606，根据实际温度确定继电器K的开合状态；

步骤S608，控制继电器K按照确定出的开合状态工作。

在以上步骤中，步骤S602获取储物空间的实际温度，具体可以通过冰箱100的内部温度传感器检测得到储物空间的实际温度。步骤S604中判断实际温度是否大于等于预设开机温度，在结果为是时，可以确定储物空间的实际温度较高，不符合储物条件，需要制冷系统进行制冷，以向储物空间提供冷量，降低实际温度。因此，此时可以执行步骤S606和步骤S608：根据实际温度确定继电器K的开合状态，控制继电器K按照确定出的开合状态工作。也就是说，可以确定出向压缩机提供的供电电压具体是什么情况，进而控制压缩机启动开始制冷。

在一种具体的实施例中，步骤S606根据实际温度确定继电器K的开合状态可以包括：判断实际温度是否大于等于预设温度阈值，其中预设温度阈值大于预设开机温度；以及若是，确定继电器K吸合，若否，确定继电器K断开。并且，控制继电器K吸合时，以第一电压向压缩机供电；控制继电器K断开时，以第二电压向压缩机供电，其中第二电压小于第一电压。

此外，在步骤S606根据实际温度确定继电器K的开合状态的同时还可以包括：根据实际温度确定压缩机的目标转速。其中根据实际温度确定压缩机的目标转速的步骤可以包括：判断实际温度是否大于等于预设温度阈值；以及若是，确定压缩机的目标转速为第一转速。在实际温度小于预设温度阈值的情况下，确定压缩机的目标转速为第二转速，其中第二转速小于第一转速。在确定压缩机的目标转速之后，则可以控制压缩机按照确定出的目标转速工作。

本实施例的冰箱的控制方法，通过获取储物空间的实际温度，判断实际温度是否大于等于预设开机温度，并在结果为是时，根据实际温度确定继电器K的开合状态，控制继电器K按照确定出的开合状态工作，能够通过切换继电器K开合状态来改变压缩机供电电压，使得压缩机的电机以及电路中器件的总功耗P可以发生改变，进而改变冰箱100整机能耗，自动改变能耗的方式智能化程度高。

在一些可选实施例中，可以通过对上述步骤的进一步优化和配置使得冰箱100实现更高的技术效果，以下结合对本实施例的一个可选执行流程的介绍对本实施例的冰箱的控制方法进行详细说明，该实施例仅为对执行流程的举例说明，在具体实施时，可以根据具体实施需求，对部分步骤的执行顺序、运行条件进行修改。图7是根据本发明一个实施例的冰箱的控制方法的详细流程图。

该冰箱的控制方法包括以下步骤：

步骤S702，获取储物空间的实际温度；

步骤S704，判断实际温度是否大于等于预设开机温度，若是，执行步骤S708，若否，执行步骤S706；

步骤S706，控制压缩机保持停机状态；

步骤S708，判断实际温度是否大于等于预设温度阈值，若是，执行步骤S710，若否，执行步骤S714；

步骤S710，确定继电器K吸合，确定压缩机的目标转速为第一转速；

步骤S712，控制继电器K吸合，以第一电压向压缩机供电，控制压缩机按照第一转速工作；

步骤S714，确定继电器K断开，确定压缩机的目标转速为第二转速；

步骤S716，控制继电器K断开，以第二电压向压缩机供电，控制压缩机按照第二转速工作。

在以上步骤中，步骤S708中的预设温度阈值大于步骤S704中的预设开机温度，步骤S714中的第二转速小于步骤S710中的第一转速。步骤S704中判断实际温度是否大于等于预设开机温度，只要结果为是，就能判定需要压缩机开机开始制冷，降低实际温度，以使实际温度满足储物需求。在压缩机需要开机的情况下步骤S708再次判断实际温度是否大于等于预设温度阈值，是为了确定储物空间是否急需大量冷量，如果结果为是，则需要压缩机高速运转，快速提供大量冷量。如果结果为否，则确定压缩机虽然需要开机，但是只需要低速运行也能够满足提供较少冷量的需求。

步骤S716中的第二电压小于步骤S712中的第一电压。在第一电容C1和第二电容C2的电容值相同的情况下，第一电压为第二电压的两倍。具体地，在步骤S712，控制继电器K吸合的情况下，第一电容C1和第二电容C2分别充电U，倍压放电，即放电电压U2为第一电压2U，以第一电压2U向压缩机供电。在步骤S716控制继电器K断开的情况下，电路同时对第一电容C1和第二电容C2串联充电U，此时电容C1、C2的放电电压U2减小为第二电压U，以第二电压U向压缩机供电。

也就是说，根据储物空间实际温度可以确定冰箱100的负荷，如果实际温度大于等于预设温度阈值，可以确定需要快速提供大量冷量，负荷比较大，使继电器K吸合，以第一电压2U向压缩机供电；如果实际温度虽然大于等于预设开机温度但是小于预设温度阈值，可以确定只需要少量冷量，负荷比较小，使继电器K断开，以第二电压U向压缩机供电。根据冰箱100负荷大小调整继电器K的开合状态，这样可以实现低负荷时通过减少压缩机的电机以及电路中器件的总功耗P从而减少整机耗电的目的。

本实施例的冰箱的控制方法，能够根据冰箱100的实际负荷调节继电器K的开合状态，使得冰箱100处于高负荷时，向压缩机供电高电压，压缩机高速运转，可以快速地提供较多冷量，降低储物空间的实际温度，满足储物需求；在冰箱100处于低负荷时，则可以向压缩机供电低电压，压缩机低速运转，在提供冷量满足储物需求的同时有效降低能耗，提升用户的使用体验。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种冰箱的控制方法，其中所述冰箱的压缩机的变频板上设置有继电器，配置成通过切换开合状态改变所述压缩机的供电电压，且所述控制方法包括：

获取所述储物空间的实际温度；

判断所述实际温度是否大于等于预设开机温度；

若是，根据所述实际温度确定所述继电器的开合状态；以及

控制所述继电器按照确定出的开合状态工作。

2.根据权利要求1所述的冰箱的控制方法，其中根据所述实际温度确定所述继电器的开合状态的步骤包括：

判断所述实际温度是否大于等于预设温度阈值，其中所述预设温度阈值大于所述预设开机温度；以及

若是，确定所述继电器吸合，

若否，确定所述继电器断开。

3.根据权利要求2所述的冰箱的控制方法，其中，

控制所述继电器吸合时，以第一电压向所述压缩机供电；

控制所述继电器断开时，以第二电压向所述压缩机供电，其中所述第二电压小于所述第一电压。

4.根据权利要求3所述的冰箱的控制方法，其中在根据所述实际温度确定所述继电器的开合状态的步骤同时还包括：

根据所述实际温度确定所述压缩机的目标转速。

5.根据权利要求4所述的冰箱的控制方法，其中根据所述实际温度确定所述压缩机的目标转速的步骤包括：

判断所述实际温度是否大于等于所述预设温度阈值；以及

若是，确定所述压缩机的目标转速为第一转速。

6.根据权利要求5所述的冰箱的控制方法，其中，

在所述实际温度小于所述预设温度阈值的情况下，确定所述压缩机的目标转速为第二转速，其中所述第二转速小于所述第一转速。

7.根据权利要求3所述的冰箱的控制方法，其中，

所述变频板上还设置有第一电容和第二电容，且

在所述继电器吸合的情况下，所述第一电容和所述第二电容分别充电，以实现向所述压缩机以第一电压供电；

在所述继电器断开的情况下，所述第一电容和所述第二电容串联充电，以实现向所述压缩机以第二电压供电。

8.根据权利要求7所述的冰箱的控制方法，其中，

所述第一电容和所述第二电容的电容值相同，

所述第一电压是所述第二电压的两倍。

9.根据权利要求1所述的冰箱的控制方法，其中，

在所述实际温度小于所述预设开机温度的情况下，控制所述压缩机保持停机状态。

10.一种冰箱，包括控制装置，所述控制装置包括处理器和存储器，其中所述存储器存储有控制程序，并且控制程序被所述处理器执行时用于实现根据权利要求1至9中任一项所述的冰箱的控制方法。

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