CN205261844U - 空调压缩机运行频率的设定系统及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调压缩机运行频率的设定系统及空调器。其中，该设定系统包括：采集终端，用于采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度和室内机蒸发器的实时温度；第一计算器，与采集终端建立通信关系，用于计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差；控制器，与第一计算器建立通信关系，用于根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值；控制器还用于根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。本实用新型解决了直接通过实际温差与设定温差之间的差值来控制压缩机运行频率大小，会导致空调输出温度波动大，用户舒适性差的技术问题。

Description

空调压缩机运行频率的设定系统及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调领域，具体而言，涉及一种空调压缩机运行频率的设定系统及空调器。

背景技术

目前空调温度控制方法为：控制器计算室内实际的温度，然后将室内实际的温度与用户设定的温度做差，然后根据室内实际温度与设定温度的差值计算压缩机的运行频率，然后压缩机按照上述运行频率进行工作。

需要说明的是，按照上述空调压缩机运行频率的设定方法进行运行，空调机组的输出温度波动大，温度过冲大，导致用户的舒适性差，而且会导致空调的能耗加大。

针对上述直接通过实际温差与设定温差之间的差值来控制臂压缩机运行频率大小，会导致空调输出温度波动大，用户舒适性差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种空调压缩机运行频率的设定系统及空调器，以至少解决直接通过实际温差与设定温差之间的差值来控制压缩机运行频率大小，会导致空调输出温度波动大，用户舒适性差的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种空调压缩机运行频率的设定系统，该系统包括：采集终端，用于采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度和室内机蒸发器的实时温度；第一计算器，与采集终端建立通信关系，用于计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差；控制器，与第一计算器建立通信关系，用于根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值；控制器还用于根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种空调器，该空调器包括上述系统。

在本实用新型提供的空调压缩机运行频率的设定系统中，采用采集终端，用于采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度、室内机蒸发器的实时温度；第一计算器，与采集终端建立通信关系，用于计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差；控制器，与第一计算器建立通信关系，用于根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值；控制器还用于根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率，解决了直接通过实际温差与设定温差之间的差值来控制压缩机运行频率大小，会导致空调输出温度波动大，用户舒适性差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种空调压缩机运行频率的设定系统的结构示意图；以及

图2是根据本实用新型实施例的可选地空调压缩机运行频率的设定系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型实施例，提供了一种空调压缩机运行频率的设定系统的实施例，如图1所示，该系统可以包括：

采集终端10，用于采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度、室内机蒸发器的实时温度。

具体地，在本方案中，可以采集空调的运行参数，可选地，空调的控制器可以通过空调的采集终端来获取室内的实时温度T_{room_real}、用户输入的设定温度T_{room_set}、室内机蒸发器的实时温度T_{evap_real}。

第一计算器12，与采集终端建立通信关系，用于计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差。

具体地，在本方案中，可以计算T_{room_set}与T_{evap_real}的室内温度误差△T_room。

控制器14，与第一计算器12建立通信关系，用于根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值。

具体地，在本方案中，可以将上述室内温度误差△T_room进行预设算法处理，生成室内机蒸发器的期望值T_{evap_exp}。

控制器14还用于根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。

具体地，空调的控制器可以根据上述室内机蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}与室内机蒸发器的实时温度T_{evap_real}生成压缩机运行频率的期望值f_{comp_set}。

本实施例通过采集空调的运行参数，其中，运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度、室内机蒸发器的实时温度；计算用户输入的设定温度与室内的实时温度的第一误差；根据第一误差生成室内机蒸发器温度的期望值；以及根据室内机蒸发器温度的期望值和室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。解决了直接通过实际温差与设定温差之间的差值来控制压缩机运行频率大小，会导致空调输出温度波动大，用户舒适性差的技术问题。

可选地，控制器14包括：第一PID调节器，用于将第一误差通过PID处理或模糊控制处理，生成单位时间进入房间的热量期望值。

具体地，控制器可以将上述第一误差△T_room输入第一调节器或第一模糊控制处理器，第一调节器对第一误差△T_room进行PID调节处理或者模糊控制器处理处理，输出生成单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}。

需要说明的是，上述调节器可以为PID调节器，或模糊控制器，或其它类型的控制器，如果为PID调节器，其实施的数学表达式为：

$u_{out}\left(t\right)={\mathrm{Kpu}}_{in}\left(t\right)+Ki\∫u_{in}\left(t\right)dt+Kd\frac{{\mathrm{du}}_{in}\left(t\right)}{dt}---\left(1\right),$ 其中，在公式(1)中，u_in(t)为调节器的输入信号。u_out(t)为调节器的输出信号，其中，Kp、Ki、Kd为参数，根据具体的应用情况而定。如果调节器为PID调节器，Q_{IntoRoom_exp}的计算表达式可以为： $Q_{IntoRoom\_\exp }={\mathrm{Kp\ΔT}}_{room}\left(t\right)+Ki\∫{\mathrm{\ΔT}}_{room}\left(t\right)dt+Kd\frac{{\mathrm{d\ΔT}}_{room}\left(t\right)}{dt}---\left(2\right),$ 在公式(2)中，Q_{IntoRoom_exp}为单位时间进入房间的热量期望值，Kp、Ki、Kd为参数，根据具体的应用情况而定，△T_room为上述第一误差。

可选地，采集终端还用于采集空调单位时间内的风量W_fan、空调换热器温降系数K2、空气密度ρ以及空气比热容C，其中，控制器还包括：处理器，与PID调节器或模糊控制处理器建立通信关系，用于根据单位时间进入房间的热量期望值、空调单位时间内的风量、空调换热器温降系数、空气密度以及空气比热容生成室内机蒸发器温度的期望值。

具体地，本方案可以通过如下公式计算室内机蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}：

其中，在公式3中，T_{evap_exp}为室内机蒸发器温度的期望值，Q_{IntoRoom_exp}为单位时间进入房间的热量期望值，K1为风机转速与风量的换算系数，K1·W_fan为单位时间内的风量，ρ为空气密度，C为空气比热容，K2为换热器温降系数，其中，当室温为T_{room_real}，蒸发器温度为T_{evap_real}时，换热后的空气温降ΔT＝K2(T_evap-T_{room_real})。

可选地，控制器还包括：第二计算器，用于计算室内机蒸发器温度的期望值与室内机蒸发器的实时温度值的第二误差。

具体地，在本方案中，可以计算蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}与室内机蒸发器的实时温度值T_{evap_real}的第二误差。

可选地，控制器还包括：第三计算器与第二计算器连接，用于将第二误差与模式系数相乘，生成修正后的第二误差，其中，模式系数至少包括：制冷模式系数以及制热模式系数。

具体地，本方案可以根据制热模式将上述第二误差乘以制热模式系数，生成修正后的第二误差△T_evap。

可选地，控制器还包括：第二PID调节器或第二模糊控制器，用于将修正后的第二误差进行过PID处理或模糊控制处理，生成压缩机的运行频率。

具体地，本方案可以将上述修正后的第二误差△T_evap输入第二调节器，由第二调节器对上述修正后的第二误差△T_evap进行处理，生成压缩机的运行频率的设定值f_{comp_set}。

需要说明的是，本方案可以通过如下公式计算上述f_{comp_set}：

$f_{comp\_set}={\mathrm{Kp\ΔT}}_{evap}\left(t\right)+Ki\∫{\mathrm{\ΔT}}_{evap}\left(t\right)dt+Kd\frac{{\mathrm{d\ΔT}}_{evap}\left(t\right)}{dt}---\left(4\right),$ 其中，在公式(4)中，f_{comp_set}为设定的压缩机运行频率，△T_evap为上述修正后的第二误差，Kp、Ki、Kd为参数，根据具体的应用情况而定。

还需要说明的是，上述第二调节器可以为是PID调节器，或模糊控制器，或其它类型的控制算法调节器。

可选地，第三计算器包括：第一计算单元，用于在空调处于制冷运行模式下，将第二误差与制冷模式系数相乘，生成修正后的第二误差。

可选地，第三计算器还包括：第二计算单元，用于在空调处于制热运行模式下，将第二误差与制热模式系数相乘，生成修正后的第二误差。

可选地，制冷模式系数为-1，制热模式系数为1。

下面结合空调处于制冷模式，介绍本申请的一种优选实施例：

首先，本实施例可以采集室内温度T_{room_real}与用户设定的温度T_{room_set}，然后计算户设定的温度T_{room_set}与室内温度T_{room_real}的误差△T_room，在制冷模式下，△T_room小于0。本实施例可以将上述误差△T_room输入第一调节器，第一调节器可以将上述误差△T_room按照上述公式(2)进行处理，生成单位时间进入单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}。本实施例可以将上述单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}代入上述公式(3)，以计算生成室内机蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}。

然后，本实施例可以计算蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}与室内机蒸发器的实时温度值T_{evap_real}第二误差，然后将上述误差乘以制冷模式系数-1，生成修正后的第二误差△T_evap。

最后，本实施例可以将上述△T_evap输入第二调节器，第二调节器可以按照上述公式(4)进行计算，生成压缩机设定频率f_{comp_set}。

需要说明的是，需要说明的是，本申请的实现方法可以由空调的温度闭环(外环)部分与空调的系统闭环控制(内环)部分实现：如图2所示，温度闭环控制(外环)部分用于控制室内温度与设定温度一致。根据室内温度设定值与实时采样值的误差，经过第一调节器计算得单位时间内进行房间的热量值，再经蒸发器温度计算环节，计算得到室内机蒸发器的目标设定值(期望值)。系统闭环控制(内环)部分用于控制室内机蒸发器温度与设定值一致。根据室内机蒸发器的目标设定值(期望值)与实际值的误差，经过调节器计算得到压缩机运行频率设定值。

需要说明的是，空调按照f_{comp_set}进行工作后，室内机蒸发器的温度值会减小，进入到房间的冷量会变大，最终房间的温度会下降。

综上，本实施例使用双闭环控制室内温度，包括系统闭环控制(内环)和温度闭环控制(外环)，系统闭环控制调节量为压缩机频率，控制目标为室内机蒸发器温度，温度闭环控制调节量为输入房间的热量，控制目标为室内空气温度。

下面结合空调处于制热模式，介绍本申请的又一种优选实施例：

首先，本实施例可以采集室内温度T_{room_real}与用户设定的温度T_{room_set}，然后计算户设定的温度T_{room_set}与室内温度T_{room_real}的误差△T_room，在制热模式下，△T_room小于0。2，本实施例可以将上述误差△T_room输入第二调节器，第二调节器可以将上述误差△T_room按照上述公式(2)进行处理，生成单位时间进入单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}。本实施例可以将上述单位时间进入房间的热量期望值Q_{IntoRoom_exp}代入上述公式(3)，以计算生成室内机蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}。

然后，本实施例可以计算蒸发器温度的期望值T_{evap_exp}与室内机蒸发器的实时温度值T_{evap_real}第二误差，然后将上述误差乘以制热模式系数1，生成修正后的第二误差△T_evap。

最后，本实施例可以将上述△T_evap输入第二调节器，第二调节器可以按照上述公式(4)进行计算，生成压缩机设定频率f_{comp_set}。

需要说明的是，空调按照f_{comp_set}进行工作后，室内机蒸发器的温度值会增大，进入到房间的热量会变大，最终房间的温度会上升。

本申请还可以提供一种空调器，该空调器可以包括上述任意一项空调压缩机运行频率的设定系统。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，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，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调压缩机运行频率的设定系统，其特征在于，包括：

采集终端，用于采集空调的运行参数，其中，所述运行参数至少包括：室内的实时温度、用户输入的设定温度和室内机蒸发器的实时温度；

第一计算器，与所述采集终端建立通信关系，用于计算所述用户输入的设定温度与所述室内的实时温度的第一误差；

控制器，与所述第一计算器建立通信关系，用于根据所述第一误差生成所述室内机蒸发器温度的期望值；

所述控制器还用于根据所述室内机蒸发器温度的期望值和所述室内机蒸发器的实时温度值设定空调压缩机的运行频率。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：

第一PID调节器或第一模糊控制处理器，用于根据所述第一误差生成单位时间进入房间的热量期望值。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述采集终端还用于采集所述空调单位时间内的风量、所述空调换热器温降系数、空气密度以及空气比热容，其中，所述控制器还包括：

处理器，与所述第一PID调节器或所述第一模糊控制处理器建立通信关系，用于根据所述单位时间进入房间的热量期望值、所述空调单位时间内的风量、所述空调换热器温降系数、空气密度以及空气比热容生成所述室内机蒸发器温度的期望值。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器还包括：

第二计算器，用于计算所述室内机蒸发器温度的期望值与所述室内机蒸发器的实时温度值的第二误差。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器还包括：

第三计算器，与所述第二计算器连接，用于将所述第二误差与模式系数相乘，生成修正后的第二误差，其中，所述模式系数至少包括：制冷模式系数以及制热模式系数。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器还包括：

第二PID调节器或第二模糊控制器，用于将所述修正后的第二误差进行过PID处理或模糊控制处理，生成所述压缩机的运行频率。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第三计算器包括：

第一计算单元，用于在空调处于制冷运行模式下，将所述第二误差与所述制冷模式系数相乘，生成所述修正后的第二误差。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第三计算器还包括：

第二计算单元，用于在空调处于制热运行模式下，将所述第二误差与所述制热模式系数相乘，生成所述修正后的第二误差。

9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述制冷模式系数为-1，所述制热模式系数为1。

10.一种空调器，其特征在于，包括：权利要求1至权利要求9中任意一项所述的空调压缩机运行频率的设定系统。