CN116428715A - 空调器的控制方法和空调器 - Google Patents

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张虹
任滔
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Qingdao Haier Smart Technology R&D Co Ltd
Qingdao Haier Air Conditioning Electric Co Ltd
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Qingdao Haier Air Conditioner Gen Corp Ltd
Qingdao Haier Smart Technology R&D Co Ltd
Qingdao Haier Air Conditioning Electric Co Ltd
Haier Smart Home Co Ltd
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Abstract

本发明涉及种空调器的控制方法和空调器，属于空调设备技术领域。控制方法包括获取冷凝器的出口温度，以及冷凝器周围的环境温度；根据冷凝器的出口温度和环境温度，计算得到压缩机的理论饱和排气压力；根据理论饱和排气压力，控制空调器的运行状态。本发明的控制方法通过获取空调器的冷凝器出口温度和空调器室外机的环境温度，推算出空调器的排气压力。该方法可作为对压缩机压力传感器的备份，避免由于压缩机压力传感器故障而导致空调停机，达到继续运行空调，缩短平均修复时间的效果。

Description

空调器的控制方法和空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种空调器的控制方法和空调器。
背景技术
排气压力是监测、控制、诊断和优化空调器的关键参数，通常由设置在压缩机排气管附近的压力传感器直接测量获得。空调器运行时，压力传感器一旦发生故障不工作时，空调器的控制系统有可能失效，必须进行停机维修，严重影响用户使用体验。另一方面，若压力传感器由于故障而错误地将实际为过高的排气压力值输出为正常的排气压力值时，空调器的控制系统会以错误的排气压力值为依据继续运行空调，而不会开启高压保护，使得空调器压缩机或其它部件面临损坏风险。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了至少部分解决上述问题的一种空调器的控制方法，旨在解决现有技术中压力传感器一旦发生故障不工作时必须停机维修的问题，达到继续运行空调，缩短平均修复时间的效果。
本发明的一个进一步的目的是旨在解决现有技术中压力传感器由于故障不能及时开启高压保护的问题，达到获得较为准确的排气压力，及时开启高压保护，避免空调器损坏的效果。
具体地，本发明提供了如下技术方案：
一种空调器的控制方法，所述空调器包括压缩机、冷凝器和蒸发器；以及
所述控制方法包括：
获取所述冷凝器的出口温度，以及所述冷凝器周围的环境温度；
根据所述冷凝器的出口温度和所述环境温度，计算得到所述压缩机的理论饱和排气压力；
根据所述理论饱和排气压力，控制所述空调器的运行状态。
可选地，所述压缩机的出口设置压力传感器；以及
所述的根据所述理论饱和排气压力，控制所述空调器的运行状态，包括：
判断是否获取到所述压力传感器的输出信息，其中所述输出信息包括实测排气压力；
如否，则以所述理论饱和排气压力作为所述实测排气压力，控制所述空调器继续运行，并发出所述压力传感器的故障信息。
可选地，所述的根据所述冷凝器的出口温度和所述环境温度，计算得到所述空调器的理论饱和排气压力，包括：
根据所述冷凝器出口温度，得到对应所述冷凝器的理论出口饱和压力；
根据所述理论出口饱和压力，得到所述空调器的过冷系数；
根据所述冷凝器出口温度、所述环境温度和所述过冷系数，得到所述空调器的理论排气饱和温度；
根据所述理论排气饱和温度，得到所述理论饱和排气压力。
可选地，所述的根据所述理论出口饱和压力，获得所述空调器的过冷系数，包括：
对相同型号的所述空调器运行中的实测数据进行拟合，得到所述空调器的所述理论出口饱和压力与所述过冷系数的呈线性关系的两个常数参数；
其中，所述实测数据包括实测排气饱和温度、实测出口饱和压力、所述环境温度和所述冷凝器出口温度。
可选地，所述的对相同型号的所述空调器运行中的实测数据进行拟合，得到所述空调器的所述出口饱和压力与所述过冷系数的呈线性关系的两个常数参数，包括：
获得多组所述实测排气饱和温度和所述冷凝器出口温度的第一差值；
获得多组所述实测排气饱和温度和所述环境温度的第二差值；
使多组所述第一差值和对应第二差值的商等于所述过冷系数；
对所述过冷系数和所述出口饱和压力进行线性拟合，获得所述过冷系数的呈线性关系的两个所述常数参数。
可选地，所述的根据所述理论排气饱和温度，获得所述理论饱和排气压力，包括：
获取所述空调器的制冷剂参数；
根据所述制冷剂参数获得所述理论排气饱和温度和所述理论饱和排气压力对应函数的若干常数参数；进而得到当前所述理论排气饱和温度对应的所述理论饱和排气压力。
可选地，所述的根据所述理论饱和排气压力，控制所述空调器的运行状态，包括：
响应于所述理论饱和排气压力大于或等于第一预设排气压力，控制所述空调器停机，并发出空调器故障信息；
响应于所述理论饱和排气压力小于第一预设排气压力，控制所述空调器继续运行。
可选地，如获取到所述压力传感器的输出信息，则根据所述实测排气压力和所述理论饱和排气压力控制所述空调器的运行状态，其中：
响应于所述实测排气压力小于第一预设排气压力，且所述理论饱和排气压力小于第一预设排气压力，控制所述空调器继续运行；
响应于所述实测排气压力大于或等于所述第一预设排气压力，且所述理论饱和排气压力小于第一预设排气压力，控制所述空调器继续运行，并发出压力传感器故障信息；
响应于所述实测排气压力大于或等于所述第一预设排气压力，且所述理论饱和排气压力大于或等于第一预设排气压力，控制所述空调器停机，并发出空调器故障信息。
可选地，如获取到所述压力传感器的输出信息，则根据所述实测排气压力和所述理论饱和排气压力控制所述空调器的运行状态，其中：
响应于所述实测排气压力与所述理论饱和排气压力的差值大于第二预设压力，控制所述空调器发出压力传感器故障信息。
另一方面，本发明还提供一种空调器，所述空调器包括冷凝器出口温度传感器和设置于冷凝器周围的环境温度传感器，还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的机器可执行程序，并且所述处理器执行所述机器可执行程序时实现上述的空调器的控制方法。
本申请提供的一种空调器的控制方法，通过获取空调器的冷凝器出口温度和空调器室外机的环境温度，推算出空调器的排气压力。该方法可作为对压缩机压力传感器的备份，避免由于压缩机压力传感器故障而导致空调停机，达到继续运行空调，缩短平均修复时间的效果。
特别地，本申请提供的控制方法也可代替压缩机压力传感器，不设置压力传感器，相对于压力传感器，温度传感器的成本较低。或者，由于冷凝器出口温度和冷凝器周围的环境温度通常也是空调器必要的运行参数，通常都设置有相应的温度传感器，因此，本申请提供的控制方法并不需要额外设置温度传感器，可降低空调器的成本。
进一步地，本申请提供的控制方法，通过综合对比压缩机压力传感器的实测排气压力和理论饱和排气压力，判断压缩机压力传感器是否出现故障，若出现故障，可发出故障信号，通知维修人员及时处理。也就是说，能够较早地发现空调器故障，并在不停机的情况下，通知维修人员修理，达到了进一步避免空调器损坏的效果，和缩短平均修复时间的效果。
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空调器的示意性系统图；
图2是根据本发明一个实施例的控制方法的示意性流程图；
图3是根据本发明一个实施例的控制方法的根据理论饱和排气压力，控制空调器的运行状态的示意性流程图；
图4是根据本发明一个实施例的控制方法的根据冷凝器的出口温度和环境温度，计算得到空调器的理论饱和排气压力的示意性流程图；
图5是根据本发明一个实施例的控制方法的根据空调器运行中的实测数据进行拟合，得到空调器的理论出口饱和压力与过冷系数线性关系的示意性流程图；
图6是根据本发明一个实施例的控制方法的根据理论排气饱和温度，获得理论饱和排气压力的示意性流程图；
图7是根据本发明一个实施例的根据理论饱和排气压力，控制空调器的运行状态的控制方法的示意性流程图；
图8是根据本发明一个实施例的控制方法的根据实测排气压力和理论饱和排气压力控制空调器的运行状态的示意性流程图；
图9是根据本发明另一个实施例的控制方法的根据实测排气压力和理论饱和排气压力控制空调器的运行状态示意性流程图。
具体实施方式
下面参照图1至图9来描述本发明实施例的空调器的控制方法和空调器。在本实施例的描述中，需要理解的是，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至少一个该特征，也即包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。
除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”“耦合”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员，应该可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。也即在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、或“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
图1是根据本发明一个实施例的空调器的示意性系统图，图2是根据本发明一个实施例的控制方法的示意性流程图，并结合图2-9，本发明提供了一种空调器的控制方法，空调器包括压缩机、冷凝器和蒸发器；控制方法包括：
S1获取冷凝器的出口温度(Tdef)，
S2获取冷凝器周围的环境温度(Tao)；
S3根据冷凝器的出口温度和环境温度，计算得到压缩机的理论饱和排气压力(Pd)；
S4根据理论饱和排气压力，控制空调器的运行状态。
现有技术依赖在空调器压缩机的出口设置压力传感器以检测排气压力，当压力传感器故障不工作时，空调器会因缺少排气压力参数而不能正常工作。本实施例中，通过获取空调器的冷凝器出口温度和空调器室外机的环境温度，推算出空调器的排气压力。该方法可作为对压力传感器的备份，避免由于压力传感器故障而导致空调停机。该方法也可代替压力传感器，不设置压力传感器，相对于压力传感器，温度传感器的成本较低，或者，冷凝器出口温度和室外机的环境温度通常也是空调器必要的运行参数，并不需要额外设置温度传感器，可降低空调器的成本。
在本发明的控制方法的一些实施例中，压缩机的出口设置压力传感器；如图3所示，步骤S4的控制方法包括：
S411判断是否获取到压力传感器的输出信息，其中输出信息包括实测排气压力；
S412如否，则以理论饱和排气压力作为实测排气压力，控制空调器继续运行，并发出压力传感器的故障信息。
本实施例中，压缩机的出口设置有压力传感器。若压力传感器未产生输出信息或未给出实测排气压力信息，说明压力传感器产生故障，不能正常工作。此时，空调器以理论饱和排气压力作为实测排气压力，使得空调可不停机继续运行，并发出压力传感器的故障信息，通知维修人员。
在本发明的控制方法的一些实施例中，步骤S3的控制方法包括：
S31根据冷凝器出口温度，得到对应冷凝器的理论出口饱和压力(Pdef)；
S32根据理论出口饱和压力，得到空调器的过冷系数(f)；
S33根据冷凝器出口温度、环境温度和过冷系数，得到空调器的理论排气饱和温度(Pdt)；
S34根据理论排气饱和温度，得到理论饱和排气压力。
本实施例中，首先由冷凝器出口温度和理论出口饱和压力的函数推算出当前冷凝器出口温度对应的理论出口饱和压力，具体可由下式给出：
Pdef＝A·Tdef3+B·Tdef2+C·Tdef+D，
上式中，A、B、C、D是与制冷剂种类相关的常数，可直接预先得到或经预先测量数据计算得到。本实施例中，A、B、C、D将作为预设参数输入空调器的控制系统，在空调器实际使用时可直接调用。
然后，可根据理论出口饱和压力，得到空调器的过冷系数(f)。进而，由于理论排气饱和温度与冷凝器出口温度、环境温度和过冷系数可具有下式所示的关系：
Pdt＝(Tdef-f·Tao)/(1-f)，
根据上式，即可计算得出压缩机理论排气饱和温度。进而，根据理论排气饱和温度与理论饱和排气压力之间的线性关系得到理论饱和排气压力。在制冷剂正常的情况下，理论饱和排气压力即为压缩机排气压力。
在本发明的控制方法的一些实施例中，步骤32的控制包括：
S321对相同型号的空调器运行中的实测数据进行拟合，得到空调器的理论出口饱和压力与过冷系数的呈线性关系的两个常数参数；
其中，实测数据包括实测排气饱和温度、实测出口饱和压力、环境温度和冷凝器出口温度。
在使用空调中，在空调型号相同，制冷剂参数相等的情况下，空调器的理论出口饱和压力与过冷系数的呈一阶线性关系，也就是说，具有如下函数关系：
f＝C1·Pdef+C2，
上式中，C1、C2为常数，通过对相同型号的空调器运行中的实测数据进行拟合，可获得C1、C2的值。
在本发明的控制方法的一些实施例中，如图5所示，步骤S321的控制方法包括：
S321a获得多组实测排气饱和温度和冷凝器出口温度的第一差值(Pdt-Tdef)；
S321b获得多组实测排气饱和温度和环境温度的第二差值(Pdt-Tao)；
S321c使多组第一差值和对应第二差值的商等于过冷系数；
S321d对过冷系数和出口饱和压力进行线性拟合，获得过冷系数的呈线性关系的两个常数参数。
本实施例中，多组第一差值和对应第二差值的商等于过冷系数，可由正式给出：
Tsc/dT＝f，
上式中，Tsc为第一差值(Pdt-Tdef)，dT为第二差值(Pdt-Tao)。通过大量的测试数据，可由第一差值和第二差值的商拟合得到过冷系数的值。
进而，由函数
f＝C1·Pdef+C2
输入多组实测出口饱和压力和过冷系数的值，可推算出C1、C2的值。本实施例中，C1、C2将作为预设参数输入空调器的控制系统，在空调器实际使用时可直接调用。
在本发明的空调器的控制方法的一些实施例中，如图6所示，步骤34的控制方法包括：
S341获取空调器的制冷剂参数；
S342根据制冷剂参数获得理论排气饱和温度和理论饱和排气压力对应函数的若干常数参数；
S343得到当前理论排气饱和温度对应的理论饱和排气压力。
本实施例中，理论饱和排气压力可由下式给出：
Pd＝A·Pdt3+B·Pdt2+C·Pdt+D，
上式中，A、B、C、D是与制冷剂参数相关的常数，可直接预先得到或经预先测量数据计算得到。本实施例中，A、B、C、D将作为预设参数输入空调器的控制系统，在空调器实际使用时可直接调用。
在本发明的空调器的控制方法的一些实施例中，如图7所示，步骤S4的控制方法包括：
S421响应于理论饱和排气压力大于或等于第一预设排气压力，控制空调器停机，并发出空调器故障信息；
S422响应于理论饱和排气压力小于第一预设排气压力，控制空调器继续运行。
本实施例中，空调器可按预定的时间间隔获取理论饱和排气压力，或实时获取理论饱和排气压力。第一预设排气压力可设置为压缩机高压保护压力，压缩机排气压力大于第一预设排气压力，可能表示压缩机运行不正常、冷凝器运行不正常等，此时，空调器需要停机维修。
在本发明的空调器的控制方法的一些实施例中，如图8所示，步骤411后的控制方法包括：
S415如获取到压力传感器的输出信息，则根据实测排气压力和理论饱和排气压力控制空调器的运行状态，其中：
S431响应于实测排气压力小于第一预设排气压力，且理论饱和排气压力小于第一预设排气压力，控制空调器继续运行；
S432响应于实测排气压力大于或等于第一预设排气压力，且理论饱和排气压力小于第一预设排气压力，控制空调器继续运行，并发出压力传感器故障信息；
S433响应于实测排气压力大于或等于第一预设排气压力，且理论饱和排气压力大于或等于第一预设排气压力，控制空调器停机，并发出空调器故障信息。
本实施例中，综合考虑了压力传感器输出的实测排气压力与理论饱和排气压力，并以此为依据对空调器工作状态进行控制。具体地，在本实施例中，考虑到压力传感器的故障率高于温度传感器的故障率，因此，设置为以理论饱和排气压力为相对更为可靠的数据，在实测排气压力与理论饱和排气压力之间结果不一致时，以理论饱和排气压力为准，并发出信息，通知维修人员，提示压力传感器可能出现故障，监测数据不准。由维护人员及时排查，避免由于压力传感器出现故障导致后续的停机。
在本发明的空调器的控制方法的另一些实施例中，如图9所示，步骤411后的控制方法包括：
S415如获取到压力传感器的输出信息，则根据实测排气压力和理论饱和排气压力控制空调器的运行状态，其中：
S441响应于实测排气压力与理论饱和排气压力的差值大于第二预设压力，控制空调器发出压力传感器故障信息。
理论饱和排气压力是基于理论计算得到，通常与实测排气压力并不完全相等，但应该处于一个预定的误差范围内，该误差范围的界限设定为第二预设压力。考虑到压力传感器的故障率高于温度传感器的故障率，因此，设置为以理论饱和排气压力为相对更为可靠的数据，实测排气压力与理论饱和排气压力的差值大于第二预设压力，有较大可能为压力传感器出现故障，需要通知维护人员及时排查，避免由于压力传感器出现故障导致后续的停机。
在本发明的空调器的一些实施例中，空调器包括冷凝器出口温度传感器和设置于冷凝器周围的环境温度传感器，还包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的机器可执行程序，并且处理器执行机器可执行程序时实现上述的空调器的控制方法。
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)

1.一种空调器的控制方法，其特征在于，
所述空调器包括压缩机、冷凝器和蒸发器；以及
所述控制方法包括：
获取所述冷凝器的出口温度，以及所述冷凝器周围的环境温度；
根据所述冷凝器的出口温度和所述环境温度，计算得到所述压缩机的理论饱和排气压力；
根据所述理论饱和排气压力，控制所述空调器的运行状态。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述压缩机的出口设置压力传感器；以及
所述的根据所述理论饱和排气压力，控制所述空调器的运行状态，包括：
判断是否获取到所述压力传感器的输出信息，其中所述输出信息包括实测排气压力；
如否，则以所述理论饱和排气压力作为所述实测排气压力，控制所述空调器继续运行，并发出所述压力传感器的故障信息。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述的根据所述冷凝器的出口温度和所述环境温度，计算得到所述空调器的理论饱和排气压力，包括：
根据所述冷凝器出口温度，得到对应所述冷凝器的理论出口饱和压力；
根据所述理论出口饱和压力，得到所述空调器的过冷系数；
根据所述冷凝器出口温度、所述环境温度和所述过冷系数，得到所述空调器的理论排气饱和温度；
根据所述理论排气饱和温度，得到所述理论饱和排气压力。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述的根据所述理论出口饱和压力，获得所述空调器的过冷系数，包括：
对相同型号的所述空调器运行中的实测数据进行拟合，得到所述空调器的所述理论出口饱和压力与所述过冷系数的呈线性关系的两个常数参数；
其中，所述实测数据包括实测排气饱和温度、实测出口饱和压力、所述环境温度和所述冷凝器出口温度。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述的对相同型号的所述空调器运行中的实测数据进行拟合，得到所述空调器的所述出口饱和压力与所述过冷系数的呈线性关系的两个常数参数，包括：
获得多组所述实测排气饱和温度和所述冷凝器出口温度的第一差值；
获得多组所述实测排气饱和温度和所述环境温度的第二差值；
使多组所述第一差值和对应第二差值的商等于所述过冷系数；
对所述过冷系数和所述出口饱和压力进行线性拟合，获得所述过冷系数的呈线性关系的两个所述常数参数。
6.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述的根据所述理论排气饱和温度，获得所述理论饱和排气压力，包括：
获取所述空调器的制冷剂参数；
根据所述制冷剂参数获得所述理论排气饱和温度和所述理论饱和排气压力对应函数的若干常数参数；进而得到当前所述理论排气饱和温度对应的所述理论饱和排气压力。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述的根据所述理论饱和排气压力，控制所述空调器的运行状态，包括：
响应于所述理论饱和排气压力大于或等于第一预设排气压力，控制所述空调器停机，并发出空调器故障信息；
响应于所述理论饱和排气压力小于第一预设排气压力，控制所述空调器继续运行。
8.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
如获取到所述压力传感器的输出信息，则根据所述实测排气压力和所述理论饱和排气压力控制所述空调器的运行状态，其中：
响应于所述实测排气压力小于第一预设排气压力，且所述理论饱和排气压力小于第一预设排气压力，控制所述空调器继续运行；
响应于所述实测排气压力大于或等于所述第一预设排气压力，且所述理论饱和排气压力小于第一预设排气压力，控制所述空调器继续运行，并发出压力传感器故障信息；
响应于所述实测排气压力大于或等于所述第一预设排气压力，且所述理论饱和排气压力大于或等于第一预设排气压力，控制所述空调器停机，并发出空调器故障信息。
9.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
如获取到所述压力传感器的输出信息，则根据所述实测排气压力和所述理论饱和排气压力控制所述空调器的运行状态，其中：
响应于所述实测排气压力与所述理论饱和排气压力的差值大于第二预设压力，控制所述空调器发出压力传感器故障信息。
10.一种空调器，其特征在于，包括冷凝器出口温度传感器和设置于冷凝器周围的环境温度传感器，还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的机器可执行程序，并且所述处理器执行所述机器可执行程序时实现根据权利要求1至9任一项所述的空调器的控制方法。
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