CN117213019A - 一种恒风量控制方法、存储装置、空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种恒风量控制方法、存储装置、空调器，包括如下步骤：S1:预先测定在静压P_i下获得恒定风量C_i时，对应的电机电流y与电机转速x，拟合得到在恒定风量为C_i时，电机电流y与电机转速x的线性关系：y＝a_i*x+b_i，其中i＝1、2、3...n；S3:每隔一段时间后，增大电机转速△X，并记录当前的电机电流Y_k、电机转速X_k，直到达到最大转速X_max；S4:将记录的转速X_k，电流Y_k进行线性拟合，获得电机电流y与电机转速x的关系式y＝c*x+d；S5:计算y＝c*x+d与y＝a_i*x+b_i的i个交点，得到(Xi,Yi)；根据电机转速与其电流呈线性关系，且在不同工作条件下，线性系数不同的特点，通过计算两条拟合直线交点的方法，实现恒风量控制，无需改变空调结构或增加额外部件，节约了成本。

Description

一种恒风量控制方法、存储装置、空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，具体而言，涉及一种恒风量控制方法、存储装置、空调器。

背景技术

目前空调器的档位控制有转速控制和风量控制两种，转速控制即每个档位的转速是固定的，而风量控制则是每个档位的风量是固定的。前者控制逻辑简单，但是由于不同用户的使用环境不同，所以空调在同样转速下的风量是不同的，风量的大小又会直接影响用户使用空调的舒适性，所以风量控制技术对于提升用户的舒适性具有十分显著的效果。

目前，风量控制的主要方法是在空调内安装静压传感器，通过采集到的实时静压数据调整风机转速，最终实现出风量恒定的目的，但这种方法需要额外的安装空间，并且会增加成本。

发明内容

本发明解决的问题是现有空调器内需要安装静压传感器，通过检测到的静压数据调整风机转速，实现出风量恒定的目的，但是这样需要额外的静压传感器安装空间，且增加成本。

为解决上述问题，本发明提供一种恒风量控制方法，包括如下步骤：S1:预先测定在静压P_i下获得恒定风量C_i时，对应的电机电流y与电机转速x，其中，P_i与C_i中的i一致，拟合得到在恒定风量为C_i时，在不同静压下的n组的电机电流y与电机转速x的线性关系：y＝a_i*x+b_i，其中i＝1、2、3..n；并将拟合系数a_i、b_i存储于存储功能的设备中；S2:运行空调器，判断是否满足恒风量调节程序执行条件时，如满足，则至S3；否则，用户设置风档时，从程序中选择默认的电机转速运行；S3:设定初始电机转速X₀，每隔一段时间后，增大电机转速△X，并记录当前的电机电流Y_k、电机转速X_k，直到达到最大转速X_max，其中k＝0，1,2,3…n；当K＞1时，X_k＝X_k-1+△X；S4:将记录的转速X_k，电流Y_k进行线性拟合，获得电机电流y与电机转速x的关系式y＝c*x+d；S5:控制器计算y＝c*x+d与y＝a_i*x+b_i的i个交点，得到(X_i,Y_i)；S6:用户设置风档时，从S5步骤中计算得到的对应电机转速运行。

与现有技术相比，采用本方案所能达到的技术效果：在出厂设置之前，先预先测定在多个不同静压P_i下获得恒定风量C_i时，对应的多组电机电流与电机转速，并拟合成线性关系，并将拟合系数a_i、b_i存储于存储功能的设备中；而后在空调器进入恒风量调节程序执行条件时，通过获得转速X_k，电流Y_k进行线性拟合，获得电机电流y与电机转速x的关系式，而后控制器计算获得i个交点(X_i,Y_i)，以使用户设置风档时，得到对应电机转速运行，且在不同工作条件下，线性系数不同的特点，通过计算两条拟合直线交点的方法，实现恒风量控制，无需改变空调结构或增加额外部件(静压传感器)，节约了成本。

在本实施例中，在所述S1步骤中，所述空调器在出厂设置之前预先测定在多个不同静压下获得恒定风量C_i时，并将拟合系数a_i、b_i存储于存储功能的设备中。

采用该技术方案后的技术效果为，在出厂设置之前，先预先测定在多个不同静压下获得恒定风量C_i时，对应的多组电机电流与电机转速，并拟合成线性关系，并将拟合系数a_i、b_i存储于存储功能的设备中，以便于后续的线性拟合。

在本实施例中，所述不同静压值包括P₁、P₂、P₃..P_n,相邻两个静压值之间为ΔP，ΔP＝P_n-P_n-1，所述ΔP为定值。

采用该技术方案后的技术效果为，为了保证出厂设置前的不同静压值且静压值与静压值之间相互等差设置，将ΔP＝P_n-P_n-1，即保证前后两侧静压值的差保持在相同差值，以使获得的线性关系更有阶段性。

在本实施例中，设定所述恒风量调节程序执行条件包括定时进入、远程控制进入、空调器每次开启后第一次运行时进入中的一种或多种。

采用该技术方案后的技术效果为，设定所述恒风量调节程序执行条件有很多种，作为具体的是可采用定时进入、远程控制进入以及空调器每次开启后第一次运行时进入中的一种，多样化的选择可满足用户的不同需求，或根据空调器所在的环境不同设置相应的进入方式。

在本实施例中，所述每隔一段时间，增大电机转速△X包括按照X_k-1的转速运行t秒后，按照X_k的转速运行t秒，且X_k＝X_k-1+△X。

采用该技术方案后的技术效果为，在t秒的时间内，可以检测该时段的电机电流和电机转速，以使检测的数据更为精确。

在本实施例中，根据所述空调器所处的环境不同，相应的参数X_max、X₀、△X、t均可相应变化设置。

采用该技术方案后的技术效果为，由于空调器所处的环境有所不同，可能处于普通房间内、工厂厂房内、出租房内等等，相应的参数可根据现场环境进行变化设置。

在本实施例中，在S2步骤中所述程序中默认的电机转速为600、750、800、900、1000、1050、1200rpm中的一种。

采用该技术方案后的技术效果为，默认的电机转速可从上述转速中进行选择，当未满足恒风量调节程序执行条件时，系统选择与用户风量档位相应的转速。

在本实施例中，所述空调器具有恒定风量模式，并在所述恒定风量模式下具有多个所述风档，每个风档对应一个恒定风量。

采用该技术方案后的技术效果为，能够使得空调器达到恒定风量的目的，且恒定风量模式下有多个风档，通过切换风档来切换不同的恒定风量。

在本实施例中，一种存储装置，执行所述恒风量控制方法，包括：存储模块，用于存储在S1步骤中的拟合系数a_i、b_i，用于存储在S4步骤中的转速X_k，电流Y_k以及存储在S5步骤中的i个交点；计算模块，用于拟合在S1步骤中的y＝a_i*x+b_i，拟合在S4步骤中的y＝c*x+d以及计算在S5步骤中的y＝c*x+d与y＝a_i*x+b_i的i个交点。

采用该技术方案后的技术效果为，通过存储模块用于存储数据，计算模块用于拟合关系式以及拟合两组关系式的交点从而记录在存储数据中，以此来达到当用户设置风档时，从而存储模块中的交点数据很容易能知晓需要输出多少转速。

在本实施例中，一种空调器，包括采用的所述恒风量控制方法。

采用该技术方案后的技术效果为，能够实现上述的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明中恒静压(静压量为P₁时)变风量的条件下的电机转速和电机电流的线性关系图；

图2为本发明中恒静压(静压量为P₁、P₂、P₃)变风量的条件下的电机转速和电机电流的线性关系图；

图3为本发明中两线交点确定恒风量转速与电流的点的示意图；

图4为本发明中不同风量和不同静压下的转速示意图；

图5为本发明中恒风量变静压条件下的转速与电流的示意图；

图6为本发明中不同恒风量下线性拟合的系数。

具体实施方式

在流体力学中，用静压表示管道对流体流动的阻碍程度，静压是管道本身具有的性质，与管道内流体流速无关，与管道的长度、表面粗糙度、弯度、截面积变化程度等有关。

在空调器中，出风量与出风口截面积及出风口风速有关，出风口截面积通常是不会变化的，而出风口风速则受风机转速及静压影响。当静压恒定时，风机转速越大，则出风口风速越大，出风量也就越大；当风机转速恒定时，静压越大，则出风口风速越小，出风量也就越小。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下构思：风机转速与其Q轴电流呈线性关系，且在不同工作条件下其线性表达式不同，主要受静压和风量的影响。当静压和风量都确定时，需要的风机转速及对应的电流就是确定的。当静压确定，风量可变时，可通过改变风量条件(静压恒定，改变风量需要改变转速)，得到一系列转速与电流数据，然后拟合出转速与电流的表达式，确定的静压值不同时，最后拟合的表达式也不同。当风量确定，静压可变时，可通过改变静压条件(为保证风量恒定，改变静压后，需改变风机转速才能使输出风量不变)，得到一系列转速与电流数据，然后拟合出转速与电流的表达式，确定的风量值不同时，最后拟合的表达式也不同。

按照上述原理，可预先测试出风量为C时的恒风量变静压转速与电流关系(C是已知的，根据具体需求确定)，然后再在空调实际工作时，通过运行时的多组转速与电流数值，计算出当前静压下的恒静压变风量转速与电流关系，最后计算两直线交点，得到当前静压条件下输出风量为C时需要的转速。从而可实现在不采用静压传感器的前提条件下，也能够实现出风量恒定的效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明提供一种恒风量控制方法，包括如下步骤：S1:预先测定在静压P_i下获得恒定风量C_i时，对应的电机电流y与电机转速x，其中，P_i与C_i中的i一致拟合得到在恒定风量为C_i时，在不同静压下的n组的电机电流y与电机转速x的线性关系：y＝a_i*x+b_i，其中i＝1、2、3..n；并将拟合系数a_i、b_i存储于存储功能的设备中；S2:运行空调器，判断是否满足恒风量调节程序执行条件时，如满足，则至S3；否则，用户设置风档时，从程序中选择默认的电机转速运行；S3:设定初始电机转速X₀，每隔一段时间后，增大电机转速△X，并记录当前的电机电流Y_k、电机转速X_k，直到达到最大转速X_max，其中k＝0，1,2,3…n；当K＞1时，X_k＝X_k-1+△X；S4:将记录的转速X_k，电流Y_k进行线性拟合，获得电机电流y与电机转速x的关系式y＝c*x+d；S5:控制器计算y＝c*x+d与y＝a_i*x+b_i的i个交点，得到(X_i,Y_i)；S6:用户设置风档时，从S5步骤中计算得到的对应电机转速运行。

在出厂设置之前，预先在实验室中测定在多个不同静压下获得恒定风量C_i时，对应的多组电机电流与电机转速，由于在不同静压下获得恒定风量C_i时，需要相应的电机转速发生变化，电机电流也发生变化，从而获得电机电流y与电机转速x的线性关系：y＝a_i*x+b_i，并且将拟合系数a_i、b_i存储于存储功能的设备中，以备与后续检测的数据进行拟合和计算。上述存储功能的设备可以为EEPROM数据芯片。如图1所示，恒静压(静压量为P₁时)变风量的条件下的电机转速和电机电流的线性关系图；如图2所述，恒静压(静压量为P₁、P₂、P₃)变风量的条件下的电机转速和电机电流的线性关系图。如图6所述，获得不同恒风量下线性拟合的系数a_i、b_i。以及可参考图5，表格中恒风量静压条件下的转速与电流的关系图。

使用者将空调器购买后，安装在所需位置。然后在用户使用空调器时，判断是否需要满足恒风量调节程序执行条件，当不满足时，用户设置风档时直接从程序中默认选择电机的转速运行，如当用户设置风档的风量为1档时，直接执行电机转速为600rpm。可参考静压和风量之间采用默认程序的关系如图4。

而当满足恒风量调节程序执行条件时，空调器进入一个检测时间段，通过逐步增大电机转速，并且记录每个转速下的电机电流Y_k、电机转速X_k，直到达到最大转速X_max，从而将记录的电机电流Y_k、电机转速X_k进行线性拟合，获得当前空调器环境下的电机电流y与电机转速x的关系式y＝c*x+d，然后通过与EEPROM数据芯片中预先存储的y＝a_i*x+b_i，进行取交点操作，从而得到n个交点，得到(X_i,Y_i)，这样当用户设置风档时，可以通过交点(X_i,Y_i)，直接得到相应的电机转速，电机只需输出计算下的电机转速即可，以实现空调器在此环境下恒风量的输出。

如图3所述，通过两线交点确定恒风量转速与电流的点。

采用上述做的目的，可无需安装额外的元器件，相比于现有技术中需要安装静压传感器，本申请无需知晓此环境下的静压量具体为多少，即能实现此环境下的恒风量，电机转速需要多少。

由于空调器安装完毕后，基本上不会进行频繁的拆卸，故环境的变化较少，无需每次进行满足恒风量调节程序执行条件的判断；但是如果将空调器安装在环境变化较为频繁的环境中时，如灰尘、烟尘漂浮物较多的工厂环境时，则需要每次进行满足恒风量调节程序执行条件的判断。

其中，满足恒风量调节程序执行条件是在恒静压变风量条件下进行，系统自行判断是否能够满足恒静压变风量的条件。

在S1步骤中，空调器在出厂设置之前预先测定在静压P_i下获得恒定风量C_i时，对应的电机电流y与电机转速x，其中，P_i与C_i中的i一致，并将拟合系数a_i、b_i存储于存储功能的设备中。

由上述描述可知，空调器在卖给用户之前就预先在实验室内进行测试，且为了保证空调器能够在不同的环境中适应，预先测试的静压范围值应该是满足所有用户环境的，如在工厂内的环境与普通家中的室内环境不同，这是针对不同环境的空调器的长度、表面粗糙度、弯度等也相应不同，故针对工厂内的环境的空调器其静压范围为一个范围值，而针对普通家中的室内环境的空调器其静压范围又是另一个范围值。

不同静压值包括P₁、P₂、P₃..P_n,相邻两个静压值之间为ΔP，ΔP＝P_n-P_n-1，ΔP为定值。

作为优选的是，静压值可采用相邻前后两次之间测试的静压值之差为定值，以便于后续的线性拟合，当然也可以将相邻前后两次之间测试的静压值之差为不定值，以便于数据测试的全面性。

设定恒风量调节程序执行条件包括定时进入、远程控制进入、空调器每次开启后第一次运行时进入中的一种或多种。

设定所述恒风量调节程序执行条件有很多种，作为具体的是可采用定时进入、远程控制进入以及空调器每次开启后第一次运行时进入中的一种，多样化的选择可满足用户的不同需求，或根据空调器所在的环境不同设置相应的进入方式。

每隔一段时间，增大电机转速△X包括按照X_k-1的转速运行t秒后，按照X_k的转速运行t秒，且X_k＝X_k-1+△X。

在t秒的时间内，可以检测该时段的电机电流和电机转速，以使检测的数据更为精确。

根据空调器所处的环境不同，相应的参数X_max、X₀、△X、t均可相应变化设置。

由于空调器所处的环境有所不同，可能处于普通房间内、工厂厂房内、出租房内等等，相应的参数可根据现场环境进行变化设置。

在S2步骤中程序中默认的电机转速为600、750、800、900、1000、1050、1200rpm中的一种。

默认的电机转速可从上述转速中进行选择，当未满足恒风量调节程序执行条件时，系统选择与用户风量档位相应的转速。

空调器具有恒定风量模式，并在恒定风量模式下具有多个风档，每个风档对应一个恒定风量。

能够使得空调器达到恒定风量的目的，且恒定风量模式下有多个风档，通过切换风档来切换不同的恒定风量。

一种存储装置，执行恒风量控制方法，包括：存储模块，用于存储在S1步骤中的拟合系数a_i、b_i，用于存储在S4步骤中的转速X_k，电流Y_k以及存储在S5步骤中的i个交点；计算模块，用于拟合在S1步骤中的y＝a_i*x+b_i，拟合在S4步骤中的y＝c*x+d以及计算在S5步骤中的y＝c*x+d与y＝a_i*x+b_i的i个交点。

一种空调器，包括采用的恒风量控制方法。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种恒风量控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1:预先测定在静压P_i下获得恒定风量C_i时，对应的电机电流y与电机转速x，其中，P_i与C_i中的i一致，拟合得到在恒定风量为C_i时，在不同静压下的n组的电机电流y与电机转速x的线性关系：y＝a_i*x+b_i，其中i＝1、2、3..n；并将拟合系数a_i、b_i存储于存储功能的设备中；

S2:运行空调器，判断是否满足恒风量调节程序执行条件时，如满足，则至S3；否则，用户设置风档时，从程序中选择默认的电机转速运行；

S3:设定初始电机转速X₀，每隔一段时间后，增大电机转速△X，并记录当前的电机电流Y_k、电机转速X_k，直到达到最大转速X_max，其中k＝0，1,2,3…n；当K＞1时，X_k＝X_k-1+△X；

S4:将记录的转速X_k，电流Y_k进行线性拟合，获得电机电流y与电机转速x的关系式y＝c*x+d；

S5:控制器计算y＝c*x+d与y＝a_i*x+b_i的i个交点，得到(X_i,Y_i)；

S6:用户设置风档时，从S5步骤中计算得到的对应电机转速运行。

2.根据权利要求1所述的一种恒风量控制方法，其特征在于，在所述S1步骤中，所述空调器在出厂设置之前预先测定在静压P_i下获得恒定风量C_i时，对应的电机电流y与电机转速x，其中，P_i与C_i中的i一致，并将拟合系数a_i、b_i存储于存储功能的设备中。

3.根据权利要求1所述的一种恒风量控制方法，其特征在于，所述不同静压值包括P₁、P₂、P₃..P_n,相邻两个静压值之间为ΔP，ΔP＝P_n-P_n-1，所述ΔP为定值。

4.根据权利要求1所述的一种恒风量控制方法，其特征在于，设定所述恒风量调节程序执行条件包括定时进入、远程控制进入、空调器每次开启后第一次运行时进入中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种恒风量控制方法，其特征在于，所述每隔一段时间，增大电机转速△X包括按照X_k-1的转速运行t秒后，按照X_k的转速运行t秒，且X_k＝X_k-1+△X。

6.根据权利要求5所述的一种恒风量控制方法，其特征在于，根据所述空调器所处的环境不同，相应的参数X_max、X₀、△X、t均可相应变化设置。

7.根据权利要求1所述的一种恒风量控制方法，其特征在于，在S2步骤中所述程序中默认的电机转速为600、750、800、900、1000、1050、1200rpm中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种恒风量控制方法，其特征在于，所述空调器具有恒定风量模式，并在所述恒定风量模式下具有多个所述风档，每个风档对应一个恒定风量。

9.一种存储装置，其特征在于，执行如权利要求1-8任一项的所述恒风量控制方法，包括：

存储模块，用于存储在S1步骤中的拟合系数a_i、b_i，用于存储在S4步骤中的转速X_k，电流Y_k以及存储在S5步骤中的i个交点；

计算模块，用于拟合在S1步骤中的y＝a_i*x+b_i，拟合在S4步骤中的y＝c*x+d以及计算在S5步骤中的y＝c*x+d与y＝a_i*x+b_i的i个交点。

10.一种空调器，其特征在于，包括采用如权利要求1-8任一项的所述恒风量控制方法。