CN118139361A - 风机的控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种风机的控制方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取逆变器的实时温度和目标温度；基于所述实时温度和所述目标确定确定温度差值；基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的比例项、变积分项和微分项；基于所述积分项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量；基于所述转速增量控制所述风机的转速，能够使得逆变器的柜内的温度稳定在目标温度，从而能够使柜内器件工作在一个相对稳定的温度环境，延长使用寿命。

Description

风机的控制方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及逆变器技术领域，特别地涉及一种风机的控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

目前随着集中式光伏并网逆变器功率密度越来越大，有效的散热方式变得越来越重要。目前大部分光伏集中式逆变器采用的是强制风冷散热，而风冷散热的控制方式大致分为两种，第一种：设置启风机温度上下限，当实际温度高于上限值风机以最高档运行，实际温度低于下限值风机停；第二种：设置三档调速，当温度高于第一档设定温度T0时，调节风机转速为Speed0，当温度高于第二档设定温度T1时，调节风机转速为Speed1，当温度高于第三档设定温度T2时，调节风机转速为Speed2。采用这两种控制方法，虽然能基本满足设备散热，但是柜内温度是不稳定也是不确定的，也就是说柜内器件的工作温度是不稳定的，特别是当环境温度低时，风机的启动会使得柜内温度波动非常大，而且极易造成风机在高中低三档反复切换，甚至频繁启停，这样不仅不利于柜内器件的寿命，而且也不利于节能。

发明内容

针对上述相关技术中的问题本申请提供一种风机的控制方法、装置、电子设备及存储介质。

本申请提供了一种风机的控制方法，包括：

获取逆变器的柜内的实时温度和目标温度；

基于所述实时温度和所述目标确定确定温度差值；

基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的比例项、变积分项和微分项；

基于所述比例项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量；

基于所述转速增量控制所述风机的转速，其中，所述风机用于给所述逆变器散热。

在一些实施例中，所述基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的比例项、变积分项和微分项，包括：

确定温度差值的绝对值是否在调幅范围内；

基于温度差值的绝对值是否在调幅范围确定变积分项的调节系数；

基于所述调节系数和所述温度差值计算所述变积分项。

在一些实施例中，所述基于温度差值的绝对值是否在调幅范围确定变积分项的调节系数，包括：

在所述温度差值的绝对值小于调幅范围的最小值的情况下，确定所述调节系数为1；

在所述温度差值的绝对值在调幅范围内的情况下，确定所述调节系数为其中，B为调幅范围的最小值，A+B为调幅范围的最大值；

在在所述温度差值的绝对值小于调幅范围的最大值的情况下，确定所述调节系数的值为0。

在一些实施例中，所述基于所述调节系数和所述温度差值计算所述变积分项，包括：

基于所述调节系数和所述温度差值采用计算式计算变积分项，其中，所述计算式为：

其中，u_i(k)变积分项，k_if[e(k)]e(k)为当前积分项，为上次积分项，f[e(k)]为调节系数，e(k)为温度差值。

在一些实施例中，所述基于所述比例项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量，包括：

将所述比例项、变积分项和微分项进行相加，得到所述风机的转速增量。

在一些实施例中，基于所述转速增量控制所述风机的转速，包括：

确定所述转速增量与调整预设值的大小；

在所述转速增量小于所述调整预设值的情况下，维持所述风机的转速不变；

在所述风机转速增量大于调整预设值的情况下，采用风机的当前转速加所述转速增量得到新风机转速，基于所述新风机转速控制风机运行。

在一些实施例中，基于所述新风机转速控制风机运行，包括：

在新风机转速低于最小转速时，以最小转速阈值控制风机运行；

在所述新风机转速大于最大转速时，以最大转速控制所述风机运行。

本申请实施例提供一种风机的控制装置，包括：

获取模块，用于获取逆变器的实时温度和目标温度；

第一确定模块，用于基于所述实时温度和所述目标确定确定温度差值；

第二确定模块，用于基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的积分项、变积分项和微分项；

第三确定模块，用于基于所述比例项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量；

控制模块，用于基于所述转速增量控制所述风机的转速，其中，所述风机用于给所述逆变器散热。

本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，执行上述任意一项所述风机的控制方法。

本申请实施例提供一种存储介质，该存储介质存储的计算机程序，能够被一个或多个处理器执行，能够用来实现上述任一项所述风机的控制方法。

本申请提供的一种风机的控制方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取逆变器的实时温度和目标温度；基于所述实时温度和所述目标确定确定温度差值；基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的比例项、变积分项和微分项；基于所述积分项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量；基于所述转速增量控制所述风机的转速，能够使得逆变器的柜内的温度稳定在目标温度，从而能够使柜内器件工作在一个相对稳定的温度环境，延长使用寿命。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述。

图1为本申请实施例提供的一种风机的控制方法的实现流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种风机的控制方法的实现流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种风机的控制装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的电子设备的组成结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

如果申请文件中出现“第一\第二\第三”的类似描述则增加以下的说明，在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

实施例一：

基于相关技术中存在的问题，本申请实施例提供一种风机的控制方法，所述方法应用于电子设备，所述电子设备可以移动终端、计算机等，所述电子设备可以是风机的控制器。本申请实施例提供的风机的控制方法所实现的功能可以通过电子设备的处理器调用程序代码来实现，其中，程序代码可以保存在计算机存储介质中。

本申请实施例提供一种风机的控制方法，图1为本申请实施例提供的一种风机的控制方法的实现流程示意图，如图1所示，包括：

步骤S1，获取逆变器的柜内的实时温度和目标温度。

本申请实施例中，在逆变器的柜内设置有温度传感器来检测逆变器的柜内的实时温度。电子设备可以和温度传感器通信连接，从而获取柜内的实时温度。在一些实施例中，电子设备可以和输入设备连接，通过输入设备来获取目标温度。所述目标温度可以认为是设定的柜内的最佳温度，在一些实施例中，目标温度可以存储在风机中，电子设备与风机通信连接，从而从风机获取目标温度。

本申请实施例中，所述逆变器为：集中式光伏并网逆变器。

步骤S2，基于所述实时温度和所述目标确定确定温度差值。

本申请实施例中，可以将目标温度减去实时温度确定温度差值，温度差值可以用e(k)表示。

步骤S3，基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的比例项、变积分项和微分项。

本申请实施例中，比例项可以用k_pe(k)表示。

本申请实施例中，基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的变积分项可以通过以下步骤实现：

步骤S101，确定温度差值的绝对值是否在调幅范围内。

本申请实施例中，调幅范围可以是调节器的输出限幅，示例性地，调幅范围可以为B至A+B。

步骤S102，基于温度差值的绝对值是否在调幅范围确定变积分项的调节系数。

本申请实施例中，在所述温度差值的绝对值小于调幅范围的最小值的情况下，确定所述调节系数为1；在所述温度差值的绝对值在调幅范围内的情况下，确定所述调节系数为其中，B为调幅范围的最小值，A+B为调幅范围的最大值；在在所述温度差值的绝对值小于调幅范围的最大值的情况下，确定所述调节系数的值为0。

上述的描述可以用以下公式表示：

步骤S103，基于所述调节系数和所述温度差值计算所述变积分项。

本申请实施例中，基于所述调节系数和所述温度差值采用计算式计算变积分项，其中，所述计算式为：

其中，u_i(k)变积分项，k_if[e(k)]e(k)为当前积分项，为上次积分项，f[e(k)]为调节系数，e(k)为温度差值。

本申请实施例中，通过采用变速积分算法，当误差值比较大时，则减小甚至取消积分作用，以免由于积分作用使得系统稳定性降低，超调量增大；当被控量接近目标值时(即误差较小时)，引入积分控制，以消除净差，，提高控制精度。

本申请实施例中，微分项可以表示为：k_d[e(k)-e(K-1)]；

步骤S4，基于所述比例项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量。

本申请实施例中，可以将所述比例项、变积分项和微分项进行相加，得到所述风机的转速增量。

承接上面的示例，转速增量的计算公式如下：

其中，u(k)为转速增量。

本申请实施例中，所述被控风机为调速风机。

步骤S5，基于所述转速增量控制所述风机的转速，其中，所述风机用于给所述逆变器散热。

本申请实施例中，步骤S5可以通过以下步骤实现：

步骤S51，确定所述转速增量与调整预设值的大小。

本申请实施例中，调整预设值可以认为是调整的最小量。调整预设值是预先设定的。

步骤S52，在所述转速增量小于所述调整预设值的情况下，，维持所述风机的转速不变。

步骤S53，在所述风机转速增量大于调整预设值的情况下，，采用风机的当前转速加所述转速增量得到新风机转速，基于所述新风机转速控制风机运行。

本申请实施例中，新风机转速可能小于风机的最小转速或大于最大转速，因此，在新风机转速低于最小转速时，以最小转速阈值控制风机运行；在所述新风机转速大于最大转速时，以最大转速控制所述风机运行。

本申请实施例提供的一种风机的控制方法，通过获取逆变器的实时温度和目标温度；基于所述实时温度和所述目标确定确定温度差值；基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的比例项、变积分项和微分项；基于所述积分项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量；基于所述转速增量控制所述风机的转速，能够使得逆变器的柜内的温度稳定在目标温度，从而能够使柜内器件工作在一个相对稳定的温度环境，延长使用寿命。

实施例二：

基于前述的各个实施例，本申请实施例再提供一种风机的控制方法，图2为本申请实施例提供的另一种风机的控制方法的实现流程示意图，，如图2所示，所述方法包括：

获取逆变器的当前时刻温度。

计算当前时刻的温度与目标温度的差值值e(k)，将差值e(k)作为PID调节的输入。

计算比例项k_pe(k)。

计算变速积分项u_i(k)，变速积分是使积分项的累加速度和偏差大小相关,且如果误差较大引起调节器输出限幅时，取消积分作用:

计算微分项k_d[e(k)-e(k-1)]；

最终得到的变速积分的结果为：

当计算得到的风机转速增量小于预设值时，风机转速不变，，当风机转速增加大于预设值时，采用新计算的风机转速，避免反复调速影响风机寿命；

当风机的转速低于设定的最小转速时风机以最小转速运行，，当计算的风机转速大于设定的最大转速时风机以最大转速运行；

本发明的基础是被控风机为调速风机，支持RS485通讯调速。

本发明实施的变速积分PID控制风机调速的方法，采用温度闭环控制，不论外部环境和逆变器的运行工况怎么变化，都能将温度有效控制在预设范围内，根据温度的高低，采用不同的参数调节风机的转速，减小功耗，延长器件的寿命。在传统PID控制的基础上，采用变速积分算法，当误差值比较大时，则减小甚至取消积分作用，以免由于积分作用使得系统稳定性降低，超调量增大；当被控量接近目标值时(即误差较小时)，引入积分控制，以消除净差，，提高控制精度。

实施例三：

基于前述的实施例，本申请实施例提供一种风机的控制装置，该装置包括的各模块、以及各模块包括的各单元，可以通过计算机设备中的处理器来实现；当然也可通过具体的逻辑电路实现；在实施的过程中，处理器可以为中央处理器(CPU，Central ProcessingUnit)、微处理器(MPU，Microprocessor Unit)、数字风机的控制器(DSP，Digital SignalProcessing)或现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)等。

本申请实施例提供一种风机的控制装置，图3为本申请实施例提供的一种风机的控制装置的结构示意图，如图3所示，风机的控制装置300包括：

获取模块301，用于获取逆变器的柜内的实时温度和目标温度；

第一确定模块302，用于基于所述实时温度和所述目标确定确定温度差值；

第二确定模块303，用于基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的积分项、变积分项和微分项；

第三确定模块304，用于基于所述比例项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量；

控制模块305，用于基于所述转速增量控制所述风机的转速，其中，所述风机用于给所述逆变器散热。

在一些实施例中，所述基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的比例项、变积分项和微分项，包括：

确定温度差值的绝对值是否在调幅范围内；

基于温度差值的绝对值是否在调幅范围确定变积分项的调节系数；

基于所述调节系数和所述温度差值计算所述变积分项。

在一些实施例中，所述基于温度差值的绝对值是否在调幅范围确定变积分项的调节系数，包括：

在所述温度差值的绝对值小于调幅范围的最小值的情况下，确定所述调节系数为1；

在所述温度差值的绝对值在调幅范围内的情况下，确定所述调节系数为其中，B为调幅范围的最小值，A+B为调幅范围的最大值；

在在所述温度差值的绝对值小于调幅范围的最大值的情况下，确定所述调节系数的值为0。

在一些实施例中，所述基于所述调节系数和所述温度差值计算所述变积分项，包括：

基于所述调节系数和所述温度差值采用计算式计算变积分项，其中，所述计算式为：

其中，u_i(k)变积分项，k_if[e(k)]e(k)为当前积分项，为上次积分项，f[e(k)]为调节系数，e(k)为温度差值。

在一些实施例中，所述基于所述比例项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量，包括：

将所述比例项、变积分项和微分项进行相加，得到所述风机的转速增量。

在一些实施例中，基于所述转速增量控制所述风机的转速，包括：

确定所述转速增量与调整预设值的大小；

在所述转速增量小于所述调整预设值的情况下，维持所述风机的转速不变；

在所述风机转速增量大于调整预设值的情况下，采用风机的当前转速加所述转速增量得到新风机转速，基于所述新风机转速控制风机运行。

在一些实施例中，基于所述新风机转速控制风机运行，包括：

在新风机转速低于最小转速时，以最小转速阈值控制风机运行；

在所述新风机转速大于最大转速时，以最大转速控制所述风机运行。

需要说明的是，本申请实施例中，如果以软件功能模块的形式实现上述的风机的控制方法，并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

相应地，本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中提供的风机的控制方法中的步骤。

实施例四：

本申请实施例提供一种电子设备；图4为本申请实施例提供的电子设备的组成结构示意图，如图4所示，所述电子设备400包括：一个处理器401、至少一个通信总线402、用户接口403、至少一个外部通信接口404、存储器405。其中，通信总线402配置为实现这些组件之间的连接通信。其中，用户接口403可以包括显示屏，外部通信接口404可以包括标准的有线接口和无线接口。所述处理器401配置为执行存储器中存储的风机的控制方法的程序，以实现以上述实施例提供的风机的控制方法中的步骤。

这里需要指出的是：以上存储介质和电子设备实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质和设备实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、对象或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、对象或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、对象或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台控制器执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种风机的控制方法，其特征在于，包括：

获取逆变器的柜内的实时温度和目标温度；

基于所述实时温度和所述目标确定确定温度差值；

基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的比例项、变积分项和微分项；

基于所述比例项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量；

基于所述转速增量控制所述风机的转速，其中，所述风机用于给所述逆变器散热。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的比例项、变积分项和微分项，包括：

确定温度差值的绝对值是否在调幅范围内；

基于温度差值的绝对值是否在调幅范围确定变积分项的调节系数；

基于所述调节系数和所述温度差值计算所述变积分项。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于温度差值的绝对值是否在调幅范围确定变积分项的调节系数，包括：

在所述温度差值的绝对值小于调幅范围的最小值的情况下，确定所述调节系数为1；

在所述温度差值的绝对值在调幅范围内的情况下，确定所述调节系数为其中，B为调幅范围的最小值，A+B为调幅范围的最大值；

在在所述温度差值的绝对值小于调幅范围的最大值的情况下，确定所述调节系数的值为0。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述调节系数和所述温度差值计算所述变积分项，包括：

基于所述调节系数和所述温度差值采用计算式计算变积分项，其中，所述计算式为：

其中，u_i(k)变积分项，k_if[e(k)]e(k)为当前积分项，为上次积分项，f[e(k)]为调节系数，e(k)为温度差值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述比例项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量，包括：

将所述比例项、变积分项和微分项进行相加，得到所述风机的转速增量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述转速增量控制所述风机的转速，包括：

确定所述转速增量与调整预设值的大小；

在所述转速增量小于所述调整预设值的情况下，维持所述风机的转速不变；

在所述风机转速增量大于调整预设值的情况下，采用风机的当前转速加所述转速增量得到新风机转速，基于所述新风机转速控制风机运行。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述新风机转速控制风机运行，包括：

在新风机转速低于最小转速时，以最小转速阈值控制风机运行；

在所述新风机转速大于最大转速时，以最大转速控制所述风机运行。

8.一种风机的控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取逆变器的柜内的实时温度和目标温度；

第一确定模块，用于基于所述实时温度和所述目标确定确定温度差值；

第二确定模块，用于基于所述温度差值确定所述风机的转速增量的积分项、变积分项和微分项；

第三确定模块，用于基于所述比例项、所述变积分项和所述微分项确定风机的转速增量；

控制模块，用于基于所述转速增量控制所述风机的转速，其中，所述风机用于给所述逆变器散热。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，执行如权利要求1至7任意一项所述风机的控制方法。

10.一种存储介质，其特征在于，该存储介质存储的计算机程序，能够被一个或多个处理器执行，能够用来实现如权利要求1至7任意一项所述风机的控制方法。