CN116558188A - 一种冰箱和压缩机的运行控制方法 - Google Patents

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CN116558188A CN202310546581.8A CN202310546581A CN116558188A CN 116558188 A CN116558188 A CN 116558188A CN 202310546581 A CN202310546581 A CN 202310546581A CN 116558188 A CN116558188 A CN 116558188A
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刘兆祥
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Abstract

本发明公开了一种冰箱和压缩机的运行控制方法，所述冰箱包括箱体、门体、储物室、压缩机、间室温度传感器和环境温度传感器，在冰箱制冷运行过程中，当检测到当前时刻处于非用户使用时间段时，获取当前环境温度、所述储物室的当前设定温度和间室温度；根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率；其中，所述最优工作频率为满足冰箱制冷需求的条件下，所述压缩机按照最优工作频率运行期间所消耗的电能低于其他工作频率；控制所述压缩机按照所述最优工作频率运行。采用本发明，其能够根据用户对冰箱的实际使用状态，在非用户使用时间段调整压缩机达到最优工作频率，以降低耗电量。

Description

一种冰箱和压缩机的运行控制方法
技术领域
本发明涉及冰箱控制技术领域，尤其涉及一种冰箱和压缩机的运行控制方法。
背景技术
随着消费者的生活水平的日益提高，冰箱已成为家庭生活的必需品，为食材提供了良好的低温保存环境，通常情况下，冰箱24小时通电运行，用户通常在准备一日三餐过程中会打开冰箱门来去放食物，这一过程会由于冰箱内部温度的升高和冷量的泄露造成冰箱能耗的增加，在其他时间段，尤其是夜间的长达8个小时的时间段内用户极少使用冰箱，这期间冰箱处于稳定运行状态。
现有技术中，通常仅采用一套控制逻辑来进行冰箱一天中压缩机的运行状态控制，然而，发明人发现现有技术至少存在如下问题：当冰箱处于平衡状态时，冰箱需要的制冷量也不会有大的变动，如果始终采用相同的压缩机控制策略，会导致压缩机转速过高，输出的制冷量/功率过大，超出需求的制冷量，导致耗电量较大。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种冰箱和压缩机的运行控制方法，其能够根据用户对冰箱的实际使用状态，在非用户使用时间段调整压缩机达到最优工作频率，以降低耗电量。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种冰箱，包括：
箱体，所述箱体的开口处设有门体；
至少一储物室，设于所述箱体内，用于存放物品；
压缩机，设于所述箱体内，用于进行制冷剂的压缩和循环；
间室温度传感器，设于所述储物室内部，用于采集所述储物室的间室温度；
环境温度传感器，设于所述箱体外部，用于采集环境温度；
控制器，用于：
在冰箱制冷运行过程中，当检测到当前时刻处于非用户使用时间段时，获取当前环境温度、所述储物室的当前设定温度和间室温度；
根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率；其中，所述最优工作频率为满足冰箱制冷需求的条件下，所述压缩机按照最优工作频率运行期间所消耗的电能低于其他工作频率；
控制所述压缩机按照所述最优工作频率运行。
作为上述方案的改进，所述根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率，具体包括：
判断预先构建的工作频率表格中是否存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度；其中，所述工作频率表格记录了所述储物室的不同环境温度及不同设定温度下与所述压缩机的最优工作频率之间的对应关系；
当所述工作频率表格中未存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，根据所述当前设定温度、所述间室温度和预设的工作频率自寻优策略，确定所述压缩机的最优工作频率。
作为上述方案的改进，所述冰箱还包括电能测量模块，用于检测冰箱工作时的能耗；
所述预设的工作频率自寻优策略，具体为：
为每一预设的调整策略随机分配一个处于预设数值区间内的奖励值，其中，所述调整策略包括第一调整策略、第二调整策略和第三调整策略，所述第一调整策略为按照预设调整步长提高压缩机的工作频率，所述第二调整策略为维持压缩机的工作频率不变，所述第三调整策略为按照预设调整步长降低压缩机的工作频率；
按先后顺序执行两次自寻优操作，所述自寻优操作具体为：获取最小奖励值对应的调整策略作为目标调整策略，根据所述目标调整策略调整所述压缩机当前的工作频率，得到所述压缩机的目标工作频率，并控制所述压缩机按照所述目标工作频率持续工作预设时长；计算所述压缩机在所述预设时长内的能耗变化值和间室温度变化值；根据所述能耗变化值和所述间室温度变化值，计算所述目标调整策略对应的奖励值，并对所述目标调整策略对应分配的奖励值进行更新；
判断是否满足预设的自寻优结束条件；其中，所述自寻优结束条件为：上一自寻优操作计算的能耗变化值，与当前自寻优操作计算的能耗变化值的差值小于等于预设的能耗阈值；
当不满足所述自寻优结束条件时，重复执行所述自寻优操作，直到判定满足所述自寻优结束条件；
当满足所述自寻优结束条件时，将当前自寻优操作计算的目标工作频率作为所述压缩机的最优工作频率。
作为上述方案的改进，所述根据所述能耗变化值和所述间室温度变化值，计算所述目标调整策略对应的奖励值，具体为：
根据所述能耗变化值和所述间室温度变化值，通过以下计算公式，计算所述目标调整策略对应的奖励值：
其中，Ri(Ai)为所述目标调整策略对应的奖励值，Ai为所述目标调整策略，ΔQi为能耗变化值，Δt为间室温度变化值，ΔQi＝Qi-Qi-1，ΔT＝Ti-Ti-1，Qi-1和Qi分别为所述预设时长前、后时刻所述压缩机的能耗值，Ti-1和Ti分别为所述预设时长前、后时刻所述储物室的间室温度。
作为上述方案的改进，在所述当所述工作频率表格中未存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，根据所述当前设定温度、所述间室温度和预设的工作频率自寻优策略，确定所述压缩机的最优工作频率之后，所述控制器还用于：
建立所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述最优工作频率之间的对应关系，对所述工作频率表格进行更新。
作为上述方案的改进，所述根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率，还包括：
当所述工作频率表格中存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，获取所述工作频率表格中记载的所述当前环境温度和所述当前设定温度对应的最优工作频率，作为所述压缩机的最优工作频率。
作为上述方案的改进，所述控制器还用于：
获取所述冰箱的历史开关门数据，并根据所述历史开关门数据确定用户使用时间段和非用户使用时间段。
本发明实施例提供了一种压缩机的运行控制方法，应用于冰箱，所述冰箱包括：
箱体，所述箱体的开口处设有门体；
至少一储物室，设于所述箱体内，用于存放物品；
压缩机，设于所述箱体内，用于进行制冷剂的压缩和循环；
间室温度传感器，设于所述储物室内部，用于采集所述储物室的间室温度；
环境温度传感器，设于所述箱体外部，用于采集环境温度；
所述方法包括：
在冰箱制冷运行过程中，当检测到当前时刻处于非用户使用时间段时，获取当前环境温度、所述储物室的当前设定温度和间室温度；
根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率；其中，所述最优工作频率为满足冰箱制冷需求的条件下，所述压缩机按照最优工作频率运行期间所消耗的电能低于其他工作频率；
控制所述压缩机按照所述最优工作频率运行。
作为上述方案的改进，所述根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率，具体包括：
判断预先构建的工作频率表格中是否存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度；其中，所述工作频率表格记录了所述储物室的不同环境温度区间及不同设定温度下与所述压缩机的最优工作频率之间的对应关系；
当所述工作频率表格中未存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，根据所述当前设定温度、所述间室温度和预设的工作频率自寻优策略，确定所述压缩机的最优工作频率。
作为上述方案的改进，所述根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率，还包括：
当所述工作频率表格中存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，获取所述工作频率表格中记载的所述当前环境温度和所述当前设定温度对应的最优工作频率，作为所述压缩机的最优工作频率。
与现有技术相比，本发明公开的冰箱和压缩机的运行控制方法，所述冰箱包括：箱体，所述箱体的开口处设有门体；至少一储物室，设于所述箱体内，用于存放物品；压缩机，设于所述箱体内，用于进行制冷剂的压缩和循环；间室温度传感器，设于所述储物室内部，用于采集所述储物室的间室温度；环境温度传感器，设于所述箱体外部，用于采集环境温度。在冰箱制冷运行过程中，当检测到当前时刻处于非用户使用时间段时，获取当前环境温度、所述储物室的当前设定温度和间室温度；根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率；其中，所述最优工作频率为满足冰箱制冷需求的条件下，所述压缩机按照最优工作频率运行期间所消耗的电能低于其他工作频率；控制所述压缩机按照所述最优工作频率运行。采用本发明的技术手段，根据用户的使用习惯确定用户使用时间段和非用户使用时间段，在冰箱处于非用户使用时间段期间，获取冰箱所处的环境温度、冰箱内部储物室的间室温度和设定温度，通过控制参数调整使得冰箱压缩机从能耗较高的工作频率切换到能耗较低的最优工作频率，在保持制冷性能不降低的情况下，降低冰箱消耗的电能，节约冰箱的运行成本，从而为用户营造一个良好的冰箱使用环境。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种冰箱在第一种优选实施方式下的结构示意图；
图2是本发明实施例中控制器所执行工作在第一种优选实施方案下的流程示意图；
图3是本发明实施例中控制器所执行工作在第二种优选实施方案下的流程示意图；
图4是本发明实施例中控制器所执行工作在第三种优选实施方案下的流程示意图；
图5是本发明实施例中冰箱在第二种优选实施方式下的结构示意图；
图6是本发明实施例中工作频率自寻优策略的流程示意图；
图7是本发明实施例中控制器所执行工作在第四种优选实施方案下的流程示意图；
图8是本发明实施例中控制器所执行工作在第五种优选实施方案下的流程示意图；
图9是本发明实施例中冰箱在第三种优选实施方式下的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的一种压缩机的运行控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明实施例提供的一种冰箱的结构示意图，本发明实施例提供了一种冰箱10，包括箱体11，所述箱体11的开口处设有门体12；至少一储物室13，设于所述箱体11内，用于存放物品，例如，所述储物室为冷藏室、冷冻室或变温室，用于存放具有保鲜或冷冻需求的物品。所述冰箱还包括制冷系统，用于执行冰箱的制冷操作。
需要说明的是，所述冰箱通过所述制冷系统进行制冷操作，提供冷量传输到所述储物室中，以使所述储物室维持在一个恒定的低温状态。具体地，本发明实施例所述的冰箱的制冷系统由压缩机14、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器构成，所述制冷系统的工作构成包括压缩过程、冷凝过程、节流过程和蒸发过程。
其中，压缩过程为：插上电冰箱电源线，在箱体有制冷需求的情况下，压缩机开始工作，低温、低压的制冷剂被压缩机吸入，在压缩机汽缸内被压缩成高温、高压的过热气体后排出到冷凝器中；冷凝过程为：高温、高压的制冷剂气体通过冷凝器散热，温度不断下降，逐渐被冷却为常温、高压的饱和蒸气，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滤除水分和杂质后流入毛细管，通过它进行节流降压，制冷剂变为常温、低压的湿蒸气；蒸发过程为：随后在蒸发器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。从蒸发器出来的制冷剂再次回到压缩机中，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。
所述冰箱还包括间室温度传感器15和环境温度传感器16，间室温度传感器15设于所述储物室13的内部，用于采集所述储物室的间室温度T；环境温度传感器16设于所述箱体外部，用于采集当前的环境温度Te。
所述冰箱还包括控制器17，所述控制器17分别与所述压缩机14、间室温度传感器15和环境温度传感器16连接，用于获取所述间室温度传感器15采集的间室温度T、环境温度传感器16采集的环境温度Te等参数信息，以及生成对所述压缩机14的运行控制指令。
具体地，参见图2，是本发明实施例中控制器所执行工作在第一种优选实施方案下的流程示意图，所述控制器17具体用于执行步骤S11至S13：
S11、在冰箱制冷运行过程中，当检测到当前时刻处于非用户使用时间段时，获取当前环境温度、所述储物室的当前设定温度和间室温度；
S12、根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率；其中，所述最优工作频率为满足冰箱制冷需求的条件下，所述压缩机按照最优工作频率运行期间所消耗的电能低于其他工作频率；
S13、控制所述压缩机按照所述最优工作频率运行。
在本发明实施例中，所述冰箱设置有用户使用数据分析模块，该模块可以部署于本机控制系统中，也可以部署带云端服务器中，记录用户开关冰箱门体或者操作显示屏界面的时间，通过汇总分析一段时间例如1周的记录可以分析出用户习惯使用冰箱的时间段，该时间段以外的时间区间即设置为用户不使用冰箱的时间。上述分析以“天”为周期，持续更新记录，统计结果也不断进行迭代。
在应用过程中，控制器17预先判断当前时刻是否处于非用户使用时间段，以及当前冰箱是否存在制冷需求，若当前处于非用户使用时间段，且冰箱需求制冷时，控制器17实时或每隔一定时长获取间室温度传感器15采集的储物室13的间室温度T，以及环境温度传感器16采集的当前环境温度Te，并获取用户针对储物室13设置的设定温度Tset，根据当前环境温度Te、当前设定温度Tset和冰箱内部储物室13的间室温度T确定变频压缩机14的最优工作频率F。所述最优工作频率被配置为：在当前环境温度Te、当前设定温度Tset和当前间室温度T的条件下，压缩机14按照最优工作频率运行期间所消耗的电能低于其他频率。进而，控制所述压缩机14在所述非用户使用时间段内按照所述最优工作频率F运行。
可以理解地，当检测到当前时刻处于用户使用时间段时，则按照预先设置的普通模式来控制变频压缩机的工作频率，根据制冷需求控制压缩机14运行。所述普通模式可以参考现有技术中对冰箱压缩机的控制模式，在此不再赘述。
采用本发明实施例的技术手段，根据用户的使用习惯确定用户使用时间段和非用户使用时间段，在冰箱处于非用户使用时间段期间，获取冰箱所处的环境温度、冰箱内部储物室的间室温度和设定温度，通过控制参数调整使得冰箱压缩机从能耗较高的工作频率切换到能耗较低的最优工作频率，在保持制冷性能不降低的情况下，降低冰箱消耗的电能，节约冰箱的运行成本，从而为用户营造一个良好的冰箱使用环境。
作为优选的实施方式，本发明实施例在上述实施例的基础上进一步实施，参见图3，是本发明实施例中控制器所执行工作在第二种优选实施方案下的流程示意图，步骤S12，也即所述根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率，具体通过步骤S121和S122执行：
S121、判断预先构建的工作频率表格中是否存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度；其中，所述工作频率表格记录了所述储物室的不同环境温度及不同设定温度下与所述压缩机的最优工作频率之间的对应关系；
S122、当所述工作频率表格中未存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，根据所述当前设定温度、所述间室温度和预设的工作频率自寻优策略，确定所述压缩机的最优工作频率。
在本发明实施例中，预先构建并维护一个工作频率表格，所述工作频率表格记录了所述储物室的不同环境温度及不同设定温度下与所述压缩机的最优工作频率之间的对应关系，也即记录了环境温度Te-设定温度Tset-最优工作频率F三者的对应关系。该工作频率表格在初始状态下该三者的对应关系是空白的，通过冰箱运行过程中，控制器17对压缩机的调整控制来寻找到该对应关系，从而实现对工作频率表格的更新和维护。
所述工作频率表格的初始状态如表1所示：
表1
若当前处于非用户使用时间段，且冰箱需求制冷时，控制器17根据采集的当前环境温度Te、当前设定温度Tset，查找所述工作频率表格中是否已经存储有当前环境温度Te、当前设定温度Tset对应的最优工作频率F的对应关系，若不存在，则控制器17执行预设的工作频率自寻优策略，来寻找当前环境温度Te、当前设定温度Tset对应的最优工作频率F，进而实现对压缩机的当前工作频率的控制。
在本发明实施例中，用于计算不同工况下冰箱的变频压缩机最优工作频率F的计算模型，是根据每一位用户在使用冰箱的过程中，当冰箱处于非用户使用期间且需要制冷时，冰箱控制器按照工作频率自寻优算法确定的。
优选地，参见图4，是本发明实施例中控制器所执行工作在第三种优选实施方案下的流程示意图在步骤S122，也即所述当所述工作频率表格中未存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，根据所述当前设定温度、所述间室温度和预设的工作频率自寻优策略，确定所述压缩机的最优工作频率之后，所述控制器还用于执行步骤S123：
S123、建立所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述最优工作频率之间的对应关系，对所述工作频率表格进行更新。
在本发明实施例中，控制器17执行预设的工作频率自寻优策略，寻找得到当前环境温度Te、当前设定温度Tset对应的最优工作频率F之后，将当前环境温度Te、当前设定温度Tset和最优工作频率F三者建立对应关系，存储在所述工作频率表格中。
优选地，参见图5，是本发明实施例中冰箱在第二种优选实施方式下的结构示意图，所述冰箱还包括电能测量模块18，电能测量模块18用于检测冰箱工作时的消耗的电能，也即能耗。所述控制器17还与所述电能测量模块18连接，从而能够获取到冰箱在工作时的能耗。
则参见图6，是本发明实施例中工作频率自寻优策略的流程示意图，所述预设的工作频率自寻优策略，具体包括步骤S21至S25：
S21、为每一预设的调整策略随机分配一个处于预设数值区间内的奖励值，其中，所述调整策略包括第一调整策略、第二调整策略和第三调整策略，所述第一调整策略为按照预设调整步长提高压缩机的工作频率，所述第二调整策略为维持压缩机的工作频率不变，所述第三调整策略为按照预设调整步长降低压缩机的工作频率；
S22、按先后顺序执行两次自寻优操作，所述自寻优操作具体为：获取最小奖励值对应的调整策略作为目标调整策略，根据所述目标调整策略调整所述压缩机当前的工作频率，得到所述压缩机的目标工作频率，并控制所述压缩机按照所述目标工作频率持续工作预设时长；计算所述压缩机在所述预设时长内的能耗变化值和间室温度变化值；根据所述能耗变化值和所述间室温度变化值，计算所述目标调整策略对应的奖励值，并对所述目标调整策略对应分配的奖励值进行更新；
S23、判断是否满足预设的自寻优结束条件；其中，所述自寻优结束条件为：上一自寻优操作计算的能耗变化值，与当前自寻优操作计算的能耗变化值的差值小于等于预设的能耗阈值；
S24、当不满足所述自寻优结束条件时，重复执行所述自寻优操作，直到判定满足所述自寻优结束条件；
S25、当满足所述自寻优结束条件时，将当前自寻优操作计算的目标工作频率作为所述压缩机的最优工作频率。
其中，所述根据所述能耗变化值和所述间室温度变化值，计算所述目标调整策略对应的奖励值，具体为：
根据所述能耗变化值和所述间室温度变化值，通过以下计算公式，计算所述目标调整策略对应的奖励值：
其中，Ri(Ai)为所述目标调整策略对应的奖励值，Ai为所述目标调整策略，ΔQi为能耗变化值，Δt为间室温度变化值，ΔQi＝Qi-Qi-1，ΔT＝Ti-Ti-1，Qi-1和Qi分别为所述预设时长前、后时刻所述压缩机的能耗值，Ti-1和Ti分别为所述预设时长前、后时刻所述储物室的间室温度。
具体地，定义一个调整策略集合A，其中包括第一调整策略、第二调整策略和第三调整策略，分别记为增加频率H+、频率不变H0和减小频率H-，即A＝{H+，H0，H-}。所述的增加或减小的工作频率的步长为ΔH，该值为预先设置的。
需要说明的是，增加频率H+或减小频率H-的策略，其对压缩机的调整结果不能使压缩机的工作频率超出压缩机预设的工作频率范围，当超出时分别按照压缩机的工作频率上限和下限工作。
进一步地，设置用于存储记忆的策略-奖励值表，在初始状态下随机产生3个不相等且在预设数值区间的数值作为奖励值，作为举例，所述预设数值区间为(0，1)的任意小数，之后随着自动寻优逐渐更新相应的值。
作为举例，以当前环境温度为22℃，当前设定温度为5℃为例，为三种调整策略随机产生的奖励值如下表2所示，其中最优工作频率置零。
表2
获取当前的环境状态，包括当前环境温度Te、当前设定温度Tset、当前间室温度T0，压缩机工作频率H0和能耗Q0，根据当前环境温度Te和当前设定温度Tset查询上述策略-奖励值表，确定需要执行的调整策略，规则是选取当前环境温度、当前设定温度对应行中最小的奖励值所在列对应的策略。从调整策略A中选择一个调整策略，作为目标调整策略A1，计算压缩机的目标工作频率H1。若A1＝H+，则H1＝H0+ΔH；若A1＝H-，则H1＝H0-ΔH；若A1＝H0，则H1＝H0。以上述表格中所列数值为例，则A1＝H-，H1＝H0–ΔH。
压缩机按照频率H1工作预设时长N，然后获取当前的环境状态，包括当前环境温度Te、当前设定温度Tset、压缩机工作频率H1和能耗Q1。计算策略A1时冰箱在预设时长N内消耗的电能，也即能耗变化值ΔQ1，以及间室温度变化值ΔT1，用于计算策略A1对应的奖励值R1(A1|H-)，然后将R1值更新到策略-奖励值表中对应的位置，作为举例，假设此时计算得到R1＝-0.37，如表3所示：
表3
同理，再重复执行一次自寻优操作，同样获取最小奖励值对应的调整策略，作为目标调整策略A2，得到执行策略A2运行预设时长N后冰箱的能耗变化值ΔQ2和目标工作频率H2，计算调整策略A2的奖励值R2(A2)，并更新。
进一步地，判断是否满足预设的自寻优结束条件；其中，所述自寻优结束条件为：|ΔQi-ΔQi-1|≤ε。在本例中，比较ΔQ1和ΔQ2的大小，若满足自寻优接收条件，也即|ΔQ2-ΔQ1|≤ε，则最优工作频率F为目标工作频率H2，停止寻优流程并存储最优工作频率H2。并且，对所述工作频率表格进行更新，假设寻得最优工作频率H2为45，如表4所示：
表4
若不满足所述自寻优结束条件，则再重复执行一次自寻优操作，同样获取最小奖励值对应的调整策略，作为目标调整策略A3，得到执行策略A3运行预设时长N后冰箱的能耗变化值ΔQ3和目标工作频率H3，计算调整策略A3的奖励值R3(A3)，并更新。比较ΔQ2和ΔQ3的大小，判断是否满足自寻优结束条件|ΔQ3-ΔQ2|≤ε，以此类推，直到满足结束条件，停止寻优流程并存储最后的最优工作频率。
需要说明的是，所述预设时长N和所述预设的能耗阈值ε均为预先设置的值，并且其具体值都是根据实际情况进行设置的，可选地，0＜N≤10分钟，0≤ε≤0.1，优选设置N＝5分钟，ε＝0.05，当然，也可以根据实际情况进行调整，均不构成对本发明的限定。
需要说明的是，通常情况下，在经过预设时长N之后，当前环境温度Te、当前设定温度Tset不会发生变化，可以顺利完成当前环境工况下对应的最优工作频率F的计算。当经过预设时长N之后，当前环境温度Te或当前设定温度Tset发生变化时，则以当前环境温度Te或当前设定温度Tset为基础，重新执行自寻优操作，计算变化后的当前环境温度Te或当前设定温度Tset对应的最优工作频率F。
可以理解地，所述在所述工作频率表格中，环境温度Te和设定温度Tset可以为一个具体值，也可以设置为一个温度区间。例如对于环境温度，可以将环境温度范围进行划分得到Te＜15、15≤Te＜25、25≤Te＜35和Te≥35四个环境温度区间，同一环境温度区间且同一设定温度下对应的最优工作频率相同，以避免控制器多次触发自寻优流程。当然，以上数值仅作为距离，在实际应用中，可以根据实际情况对工作频率表格的具体形式进行设置，均不构成对本发明的限定。
优选地，所述冰箱包括至少三个储物室，分别为冷藏室、变温室和冷冻室，为每一个储物室都分别采用上述工作频率自寻优策略进行最优工作频率的确定，从而更新并维护对应的工作频率表格。作为举例，冷藏室、变温室、冷冻室的设定温度依次为5℃、-7℃、-18℃，经过上述工作频率自寻优策略自动学习后获得的工作频率表格如下表5所示：
表5
在上述寻优过程中期间，如果设定温度发生了变化，则了新增一行，计算当前温度设定状态下的各个策略的奖励值，如下表6所示：
表6
可以理解地，以上场景及数值进行作为举例，在实际应用中，可以根据实际情况执行工作频率自寻优策略，对工作频率表格进行更新和维护，均不构成对本发明的限定。
作为优选的实施方式，参见图7，是本发明实施例中控制器所执行工作在第四种优选实施方案下的流程示意图，步骤S12，也即所述根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率，除了上述步骤S121至S123之外，还包括步骤S124：
S124、当所述工作频率表格中存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，获取所述工作频率表格中记载的所述当前环境温度和所述当前设定温度对应的最优工作频率，作为所述压缩机的最优工作频率。
具体地，若当前处于非用户使用时间段，且冰箱需求制冷时，控制器17根据采集的当前环境温度Te、当前设定温度Tset，查找所述工作频率表格中，若已经存储有当前环境温度Te、当前设定温度Tset对应的最优工作频率F的对应关系，说明已经过自寻优流程计算并存储，则直接获取对应的最优工作频率F，实现对压缩机的工作频率控制。
采用本发明实施例的技术手段，在冰箱处于非用户使用时间段期间，获取冰箱所处的环境温度、冰箱内部储物室的间室温度和设定温度，采用预设的工作频率自寻优策略来更新和维护工作频率表格，以计算冰箱压缩机在当前环境工况下的最优工作频率，在保持制冷性能不降低的情况下，降低冰箱消耗的电能，节约冰箱的运行成本。
作为优选的实施方式，本发明实施例在上述任一实施例的基础上进一步实施，参见图8，是本发明实施例中控制器所执行工作在第五种优选实施方案下的流程示意图。在步骤S11之前，所述控制器还用于执行步骤S10：
S10、获取所述冰箱的历史开关门数据，并根据所述历史开关门数据确定用户使用时间段和非用户使用时间段。
优选地，参见图9，是本发明实施例中冰箱在第三种优选实施方式下的结构示意图，所述冰箱10还包括门开关传感器19，用于检测门体12的开关状态，具体为开门状态或关门状态。所述控制器17还与所述门开关传感器19连接，用于获取门开关传感器19采集的门体的开关状态，进行开门时间、开门次数等参数的计算。
作为可选的实施方式，所述获取所述冰箱的历史开关门数据，并根据所述历史开关门数据确定用户使用时间段和非用户使用时间段，具体为：
以n小时为一个计时周期，m天为一个运行周期，将所述计时周期划分为若干个计时阶段；其中，n＞0，m＞0；
在每个计时阶段结束后，统计该计时阶段的开门次数和开门时间，并根据所述开门次数和所述开门时间计算该计时阶段的平均时间点；
以所述平均时间点为中间点，在所述平均时间点的前后各取t分钟作为所述用户使用时间段，其余时间段为所述非用户使用时间段；其中，t≥5。
当然，以上划分用户使用时间段和非用户使用时间段的场景仅作为可选的实施方式，在实际应用中，本领域技术人员在上述实施例的教导下，可以预见采用其他方式来划分用户使用时间段和非用户使用时间段，均不影响本发明取得的有益效果。
参见图10，是本发明实施例提供的一种压缩机的运行控制方法的流程示意图，本发明实施例还提供了一种压缩机的运行控制方法，应用于冰箱，所述冰箱包括：
箱体，所述箱体的开口处设有门体；
至少一储物室，设于所述箱体内，用于存放物品；
压缩机，设于所述箱体内，用于进行制冷剂的压缩和循环；
间室温度传感器，设于所述储物室内部，用于采集所述储物室的间室温度；
环境温度传感器，设于所述箱体外部，用于采集环境温度；
所述缩机的运行控制方法包括步骤S31至S33：
S31、在冰箱制冷运行过程中，当检测到当前时刻处于非用户使用时间段时，获取当前环境温度、所述储物室的当前设定温度和间室温度；
S32、根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率；其中，所述最优工作频率为满足冰箱制冷需求的条件下，所述压缩机按照最优工作频率运行期间所消耗的电能低于其他工作频率；
S33、控制所述压缩机按照所述最优工作频率运行。
采用本发明实施例的技术手段，根据用户的使用习惯确定用户使用时间段和非用户使用时间段，在冰箱处于非用户使用时间段期间，获取冰箱所处的环境温度、冰箱内部储物室的间室温度和设定温度，通过控制参数调整使得冰箱压缩机从能耗较高的工作频率切换到能耗较低的最优工作频率，在保持制冷性能不降低的情况下，降低冰箱消耗的电能，节约冰箱的运行成本，从而为用户营造一个良好的冰箱使用环境。
作为优选的实施方式，所述步骤S32，也即根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率，具体包括：
S321、判断预先构建的工作频率表格中是否存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度；其中，所述工作频率表格记录了所述储物室的不同环境温度区间及不同设定温度下与所述压缩机的最优工作频率之间的对应关系；
S322、当所述工作频率表格中未存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，根据所述当前设定温度、所述间室温度和预设的工作频率自寻优策略，确定所述压缩机的最优工作频率；
S323、当所述工作频率表格中存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，获取所述工作频率表格中记载的所述当前环境温度和所述当前设定温度对应的最优工作频率，作为所述压缩机的最优工作频率。
所述预设的工作频率自寻优策略，具体为：
为每一预设的调整策略随机分配一个处于预设数值区间内的奖励值，其中，所述调整策略包括第一调整策略、第二调整策略和第三调整策略，所述第一调整策略为按照预设调整步长提高压缩机的工作频率，所述第二调整策略为维持压缩机的工作频率不变，所述第三调整策略为按照预设调整步长降低压缩机的工作频率；
按先后顺序执行两次自寻优操作，所述自寻优操作具体为：获取最小奖励值对应的调整策略作为目标调整策略，根据所述目标调整策略调整所述压缩机当前的工作频率，得到所述压缩机的目标工作频率，并控制所述压缩机按照所述目标工作频率持续工作预设时长；计算所述压缩机在所述预设时长内的能耗变化值和间室温度变化值；根据所述能耗变化值和所述间室温度变化值，计算所述目标调整策略对应的奖励值，并对所述目标调整策略对应分配的奖励值进行更新；
判断是否满足预设的自寻优结束条件；其中，所述自寻优结束条件为：上一自寻优操作计算的能耗变化值，与当前自寻优操作计算的能耗变化值的差值小于等于预设的能耗阈值；
当不满足所述自寻优结束条件时，重复执行所述自寻优操作，直到判定满足所述自寻优结束条件；
当满足所述自寻优结束条件时，将当前自寻优操作计算的目标工作频率作为所述压缩机的最优工作频率。
具体地，根据所述能耗变化值和所述间室温度变化值，通过以下计算公式，计算所述目标调整策略对应的奖励值：
其中，Ri(Ai)为所述目标调整策略对应的奖励值，Ai为所述目标调整策略，ΔQi为能耗变化值，Δt为间室温度变化值，ΔQi＝Qi-Qi-1，ΔT＝Ti-Ti-1，Qi-1和Qi分别为所述预设时长前、后时刻所述压缩机的能耗值，Ti-1和Ti分别为所述预设时长前、后时刻所述储物室的间室温度。
在所述当所述工作频率表格中未存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，根据所述当前设定温度、所述间室温度和预设的工作频率自寻优策略，确定所述压缩机的最优工作频率之后，所述方法还包括：
建立所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述最优工作频率之间的对应关系，对所述工作频率表格进行更新。
采用本发明实施例的技术手段，在冰箱处于非用户使用时间段期间，获取冰箱所处的环境温度、冰箱内部储物室的间室温度和设定温度，采用预设的工作频率自寻优策略来更新和维护工作频率表格，以计算冰箱压缩机在当前环境工况下的最优工作频率，在保持制冷性能不降低的情况下，降低冰箱消耗的电能，节约冰箱的运行成本。
作为优选的实施方式，所述方法还包括步骤：
获取所述冰箱的历史开关门数据，并根据所述历史开关门数据确定用户使用时间段和非用户使用时间段。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种压缩机的运行控制方法与上述实施例的一种冰箱的控制器所执行的所有流程步骤相同，两者的工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
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)

1.一种冰箱，其特征在于，包括：
箱体，所述箱体的开口处设有门体；
至少一储物室，设于所述箱体内，用于存放物品；
压缩机，设于所述箱体内，用于进行制冷剂的压缩和循环；
间室温度传感器，设于所述储物室内部，用于采集所述储物室的间室温度；
环境温度传感器，设于所述箱体外部，用于采集环境温度；
控制器，用于：
在冰箱制冷运行过程中，当检测到当前时刻处于非用户使用时间段时，获取当前环境温度、所述储物室的当前设定温度和间室温度；
根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率；其中，所述最优工作频率为满足冰箱制冷需求的条件下，所述压缩机按照最优工作频率运行期间所消耗的电能低于其他工作频率；
控制所述压缩机按照所述最优工作频率运行。
2.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率，具体包括：
判断预先构建的工作频率表格中是否存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度；其中，所述工作频率表格记录了所述储物室的不同环境温度及不同设定温度下与所述压缩机的最优工作频率之间的对应关系；
当所述工作频率表格中未存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，根据所述当前设定温度、所述间室温度和预设的工作频率自寻优策略，确定所述压缩机的最优工作频率。
3.如权利要求2所述的冰箱，其特征在于，所述冰箱还包括电能测量模块，用于检测冰箱工作时的能耗；
所述预设的工作频率自寻优策略，具体为：
为每一预设的调整策略随机分配一个处于预设数值区间内的奖励值，其中，所述调整策略包括第一调整策略、第二调整策略和第三调整策略，所述第一调整策略为按照预设调整步长提高压缩机的工作频率，所述第二调整策略为维持压缩机的工作频率不变，所述第三调整策略为按照预设调整步长降低压缩机的工作频率；
按先后顺序执行两次自寻优操作，所述自寻优操作具体为：获取最小奖励值对应的调整策略作为目标调整策略，根据所述目标调整策略调整所述压缩机当前的工作频率，得到所述压缩机的目标工作频率，并控制所述压缩机按照所述目标工作频率持续工作预设时长；计算所述压缩机在所述预设时长内的能耗变化值和间室温度变化值；根据所述能耗变化值和所述间室温度变化值，计算所述目标调整策略对应的奖励值，并对所述目标调整策略对应分配的奖励值进行更新；
判断是否满足预设的自寻优结束条件；其中，所述自寻优结束条件为：上一自寻优操作计算的能耗变化值，与当前自寻优操作计算的能耗变化值的差值小于等于预设的能耗阈值；
当不满足所述自寻优结束条件时，重复执行所述自寻优操作，直到判定满足所述自寻优结束条件；
当满足所述自寻优结束条件时，将当前自寻优操作计算的目标工作频率作为所述压缩机的最优工作频率。
4.如权利要求3所述的冰箱，其特征在于，所述根据所述能耗变化值和所述间室温度变化值，计算所述目标调整策略对应的奖励值，具体为：
根据所述能耗变化值和所述间室温度变化值，通过以下计算公式，计算所述目标调整策略对应的奖励值：
其中，Ri(Ai)为所述目标调整策略对应的奖励值，Ai为所述目标调整策略，ΔQi为能耗变化值，Δt为间室温度变化值，ΔQi＝Qi-Qi-1，ΔT＝Ti-Ti-1，Qi-1和Qi分别为所述预设时长前、后时刻所述压缩机的能耗值，Ti-1和Ti分别为所述预设时长前、后时刻所述储物室的间室温度。
5.如权利要求2或3所述的冰箱，其特征在于，在所述当所述工作频率表格中未存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，根据所述当前设定温度、所述间室温度和预设的工作频率自寻优策略，确定所述压缩机的最优工作频率之后，所述控制器还用于：
建立所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述最优工作频率之间的对应关系，对所述工作频率表格进行更新。
6.如权利要求2所述的冰箱，其特征在于，所述根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率，还包括：
当所述工作频率表格中存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，获取所述工作频率表格中记载的所述当前环境温度和所述当前设定温度对应的最优工作频率，作为所述压缩机的最优工作频率。
7.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述控制器还用于：
获取所述冰箱的历史开关门数据，并根据所述历史开关门数据确定用户使用时间段和非用户使用时间段。
8.一种压缩机的运行控制方法，其特征在于，应用于冰箱，所述冰箱包括：
箱体，所述箱体的开口处设有门体；
至少一储物室，设于所述箱体内，用于存放物品；
压缩机，设于所述箱体内，用于进行制冷剂的压缩和循环；
间室温度传感器，设于所述储物室内部，用于采集所述储物室的间室温度；
环境温度传感器，设于所述箱体外部，用于采集环境温度；
所述方法包括：
在冰箱制冷运行过程中，当检测到当前时刻处于非用户使用时间段时，获取当前环境温度、所述储物室的当前设定温度和间室温度；
根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率；其中，所述最优工作频率为满足冰箱制冷需求的条件下，所述压缩机按照最优工作频率运行期间所消耗的电能低于其他工作频率；
控制所述压缩机按照所述最优工作频率运行。
9.如权利要求8所述的压缩机的运行控制方法，其特征在于，所述根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率，具体包括：
判断预先构建的工作频率表格中是否存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度；其中，所述工作频率表格记录了所述储物室的不同环境温度区间及不同设定温度下与所述压缩机的最优工作频率之间的对应关系；
当所述工作频率表格中未存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，根据所述当前设定温度、所述间室温度和预设的工作频率自寻优策略，确定所述压缩机的最优工作频率。
10.如权利要求9所述的压缩机的运行控制方法，其特征在于，所述根据所述当前环境温度、所述当前设定温度和所述间室温度，计算压缩机的最优工作频率，还包括：
当所述工作频率表格中存储有所述当前环境温度和所述当前设定温度时，获取所述工作频率表格中记载的所述当前环境温度和所述当前设定温度对应的最优工作频率，作为所述压缩机的最优工作频率。
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