一種低溫製冷控制方法、控制器及空調器與流程

2023-04-23 10:50:51

本發明涉及空調器控制技術領域，具體涉及一種低溫製冷控制方法、控制器及空調器。

背景技術：

空調器即空氣調節器(air conditioner)，也可簡稱為空調，用於對室內環境空氣的溫度、溼度、潔淨度等參數進行調節和控制。空調器通常由室內機和室外機構成。

目前空調器越來越追求其功能的多樣化、智能化和差異化。低溫環境例如北歐國家等地的數據中心和機房，雖然冬天的室外溫度低，但是室內因為大型計算機組和伺服器24小時不間斷工作而產生了大量的冷，因此還需要通過空調器開啟製冷模式把大型計算機組和伺服器產生的冷量散去，因此需要特別注重低溫製冷效果。

但是目前空調器對低溫環境這種特殊工況驗證不夠充分，因此存在室外機的風機(簡稱外風機)經常出現間斷性停機，導致空調器室外機中壓縮機產生的製冷量不足，室內溫度不能維持穩定，對大型計算機組和伺服器造成重要影響的問題。

技術實現要素：

鑑於上述問題，本發明提出了克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種低溫製冷控制方法、控制器及空調器。

為此目的，第一方面，本發明提出一種低溫製冷控制方法，包括以下步驟：

在空調器處於低溫製冷模式時，獲取室外溫度；

基於所述室外溫度和所述低溫製冷模式對應的各預設室外溫度範圍，確定壓縮機運行頻率以及外風機轉速；

基於所述壓縮機運行頻率以及外風機轉速，對所述壓縮機以及所述外風機進行控制；

其中，所述各預設室外溫度範圍對應相同或不同的壓縮機運行頻率以及外風機轉速。

可選的，所述基於所述室外溫度和所述低溫製冷模式對應的各預設室外溫度範圍，確定壓縮機運行頻率以及外風機轉速，包括：

若所述室外溫度大於等於所述空調器常規製冷模式對應的室外溫度預設值，則控制所述空調器進入常規製冷模式；

若所述室外溫度小於所述室外溫度預設值，則基於所述室外溫度所處的目標預設室外溫度範圍，確定所述壓縮機運行頻率為所述目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率，以及確定所述外風機轉速為所述目標預設室外溫度範圍對應的外風機轉速。

可選的，所述基於所述室外溫度所處的目標預設室外溫度範圍，確定所述壓縮機運行頻率為所述目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率，以及確定所述外風機轉速為所述目標預設室外溫度範圍對應的外風機轉速，包括：

若所述室外溫度處於第一預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第一運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第一轉速；

若所述室外溫度處於第二預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第二運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第二轉速；

若所述室外溫度處於第三預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第三運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第三轉速；

若所述室外溫度處於第四預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第四運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第四轉速；

若所述室外溫度處於第五預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第五運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第五轉速；

其中，所述第一預設室外溫度範圍的上限溫度為所述室外溫度預設值；所述第一預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第二預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第二預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第三預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第三預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第四預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第四預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第五預設室外溫度範圍的上限溫度。

可選的，所述目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率為基於所述壓縮機預設的最大運行頻率確定的頻率。

第二方面，本發明還提供一種控制器，包括以下單元：

獲取單元，用於在空調器處於低溫製冷模式時，獲取室外溫度；

確定單元，用於基於所述室外溫度和所述低溫製冷模式對應的各預設室外溫度範圍，確定壓縮機運行頻率以及外風機轉速；

控制單元，用於基於所述壓縮機運行頻率以及外風機轉速，對所述壓縮機以及所述外風機進行控制；

其中，所述各預設室外溫度範圍對應相同或不同的壓縮機運行頻率以及外風機轉速。

可選的，所述確定單元，用於：

若所述室外溫度大於等於所述空調器常規製冷模式對應的室外溫度預設值，則控制所述空調器進入常規製冷模式；

若所述室外溫度小於所述室外溫度預設值，則基於所述室外溫度所處的目標預設室外溫度範圍，確定所述壓縮機運行頻率為所述目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率，以及確定所述外風機轉速為所述目標預設室外溫度範圍對應的外風機轉速。

可選的，所述確定單元基於所述室外溫度所處的目標預設室外溫度範圍，確定所述壓縮機運行頻率為所述目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率，以及確定所述外風機轉速為所述目標預設室外溫度範圍對應的外風機轉速，包括：

若所述室外溫度處於第一預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第一運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第一轉速；

若所述室外溫度處於第二預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第二運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第二轉速；

若所述室外溫度處於第三預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第三運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第三轉速；

若所述室外溫度處於第四預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第四運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第四轉速；

若所述室外溫度處於第五預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第五運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第五轉速；

其中，所述第一預設室外溫度範圍的上限溫度為所述室外溫度預設值；所述第一預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第二預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第二預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第三預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第三預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第四預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第四預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第五預設室外溫度範圍的上限溫度。

可選的，所述目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率為基於所述壓縮機預設的最大運行頻率確定的頻率。

第三方面，本發明還提供一種空調器，包括：

如第二方面所述的控制器。

可選的，所述空調器還包括：

安裝在所述冷凝器上的溫度傳感器；所述溫度傳感器與所述控制器連接。

相比於現有技術，本發明提出的低溫製冷控制方法、控制器及空調器，增加了新的低溫製冷控制模式，通過獲取室外溫度，確定低溫製冷控制模式下壓縮機運行頻率以及外風機轉速，從而對壓縮機和外風機進行控制，可滿足低溫環境例如北歐國家等地的使用要求，解決了外風機間斷性停機的問題。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例提供的一種低溫製冷控制方法流程圖；

圖2為本發明第二實施例提供的一種控制器結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

需要說明的是，在本文中，諸如「第一」和「第二」等之類的關係術語僅僅用來將相同的名稱區分開來，而不是暗示這些名稱之間的關係或者順序。

目前空調器的外風機之所以會出現經常出現間斷性停機，其主要原因是：

外風機的啟停是根據室外機中冷凝器的出口溫度T1進行控制的。空調器開機後，室外機中壓縮機先啟動，當T1高於某溫度設定值S1時，外風機會啟動，使室外機中冷凝器換熱量大大增加，從而冷凝器的出口溫度T1會逐漸降低，當T1低於某溫度設定值S2(S2小於S1)後，外風機就會停止。通常情況下(即非低溫環境)，T1不會低於S2，但是當室外溫度較低時，T1則會低於S2，所以外風機會停止，外風機停止後，T1溫度升高，當T1高於S1，外風機又會重新開啟，從而導致外風機總是啟停。

如圖1所示，本實施例公開一種低溫製冷控制方法，可包括如下步驟101至103：

101、在空調器處於低溫製冷模式時，獲取室外溫度。

本實施例中，空調器處於低溫製冷模式例如：預先在所述空調器的遙控器上設置「低溫製冷模式」按鍵，用戶通過此按鍵可向所述空調器發送指令，使空調器進入低溫製冷模式。

本實施例中，獲取室外溫度可以為實時獲取室外溫度，獲取室外溫度方式例如：接收安裝在所述空調器室外機的冷凝器上的溫度傳感器實時檢測的室外溫度。

102、基於所述室外溫度和所述低溫製冷模式對應的各預設室外溫度範圍，確定壓縮機運行頻率以及外風機轉速。

本實施例中，所述低溫製冷模式對應有多個預設室外溫度範圍，預設室外溫度範圍也即室外低溫環境的溫度範圍，若所述空調器的常規製冷模式對應的室外溫度大於等於10℃，則低溫製冷模式對應的預設室外溫度範圍例如為0℃至10℃、﹣5℃至0℃、﹣10℃至﹣5℃、﹣15℃至﹣10℃以及﹣15℃以下，針對不同的預設室外溫度範圍，確定壓縮機運行頻率以及外風機轉速。

103、基於所述壓縮機運行頻率以及外風機轉速，對所述壓縮機以及所述外風機進行控制。

本實施例中，所述各預設室外溫度範圍對應相同或不同的壓縮機運行頻率以及外風機轉速。

本實施例中，所述空調器室內機的風機(簡稱內風機)的控制，可採用現有控制方式，例如，用戶使用遙控器選擇內風機的運行風檔，運行風檔包括：靜音、低風、中風和高風，其中，靜音對應的內風機轉速為650-700轉/分，低風對應的內風機轉速為850-900轉/分，中風對應的內風機轉速為1050-1100轉/分，高風對應的內風機轉速為1250-1300轉/分。

可見，本實施例提出的低溫製冷控制方法，增加了新的低溫製冷控制模式，通過獲取室外溫度，確定低溫製冷控制模式下壓縮機運行頻率以及外風機轉速，從而對壓縮機和外風機進行控制，可滿足低溫環境例如北歐國家等地的使用要求，解決了外風機間斷性停機的問題。

在一個具體的例子中，步驟102所述基於所述室外溫度和所述低溫製冷模式對應的各預設室外溫度範圍，確定壓縮機運行頻率以及外風機轉速，具體包括圖1中未示出的如下步驟1021和1022：

1021、若所述室外溫度大於等於所述空調器常規製冷模式對應的室外溫度預設值，則控制所述空調器進入常規製冷模式。

本實施例中，若所述空調器的常規製冷模式對應的室外溫度預設值為10℃，則低溫製冷模式對應的預設室外溫度範圍例如為0℃至10℃、﹣5℃至0℃、﹣10℃至﹣5℃、﹣15℃至﹣10℃以及﹣15℃以下。

本實施例中，若所述室外溫度大於10℃，認為室外不是低溫環境，則控制所述空調器進入常規製冷模式，並按照現有技術中常規製冷模式的製冷控制方式來控制壓縮機和外風機的運行，本實施例不再贅述。

1022、若所述室外溫度小於所述室外溫度預設值，則基於所述室外溫度所處的目標預設室外溫度範圍，確定所述壓縮機運行頻率為所述目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率，以及確定所述外風機轉速為所述目標預設室外溫度範圍對應的外風機轉速。

本實施例中，目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率為基於所述壓縮機預設的最大運行頻率確定的頻率。

本實施例中，各預設室外溫度範圍分別對應一個壓縮機運行頻率以及一個外風機轉速，例如：

0℃至10℃對應的壓縮機運行頻率例如為單位為Hz；

﹣5℃至0℃對應的壓縮機運行頻率例如為

﹣10℃至﹣5℃對應的壓縮機運行頻率例如為

﹣15℃至﹣10℃對應的壓縮機運行頻率例如為

﹣15℃以下對應的壓縮機運行頻率例如為

其中，Fmax為壓縮機預設的最大運行頻率。

0℃至10℃對應的外風機轉速例如為240～260轉/分鐘中的任一轉速；

﹣5℃至0℃對應的外風機轉速例如為290～310轉/分鐘中的任一轉速；

﹣10℃至﹣5℃對應的外風機轉速例如為190～210轉/分鐘中的任一轉速；

﹣15℃至﹣10℃對應的外風機轉速例如為140～160轉/分鐘中的任一轉速；

﹣15℃以下對應的壓縮機運行頻率例如為140～160轉/分鐘中的任一轉速。

需要說明的是，實施例中公開的取值僅為舉例說明，本領域技術人員應當理解，可根據實際情況或需求，對取值進行調整，本實施例不限定各預設室外溫度範圍分別對應的壓縮機運行頻率以及外風機轉速的具體取值。

在一個具體的例子中，上一個實施例的步驟1022中所述基於所述室外溫度所處的目標預設室外溫度範圍，確定所述壓縮機運行頻率為所述目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率，以及確定所述外風機轉速為所述目標預設室外溫度範圍對應的外風機轉速，具體包括以下五個方面A～E：

A若所述室外溫度處於第一預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第一運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第一轉速；

B、若所述室外溫度處於第二預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第二運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第二轉速；

C、若所述室外溫度處於第三預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第三運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第三轉速；

D、若所述室外溫度處於第四預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第四運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第四轉速；

E、若所述室外溫度處於第五預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第五運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第五轉速；

其中，所述第一預設室外溫度範圍的上限溫度為所述室外溫度預設值；所述第一預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第二預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第二預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第三預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第三預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第四預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第四預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第五預設室外溫度範圍的上限溫度。

本實施例中，所述低溫製冷模式對應五個預設室外溫度範圍，本領域技術人員應當理解，可根據實際需要設置更多個或更少個預設室外溫度範圍，但低溫製冷控制方法的思想應符合該實施例提供的控制方式。

本實施例中，低溫製冷模式對應的預設室外溫度範圍例如為0℃至10℃、﹣5℃至0℃、﹣10℃至﹣5℃、﹣15℃至﹣10℃以及﹣15℃以下。各預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率以及外風機轉速可參考上一個實施例，本實施例不再贅述。

本領域技術人員應當理解，各預設室外溫度範圍的上限溫度和下限溫度可為包含或非包含，也即﹣5℃至0℃可理解為：﹣5℃≤T≤0℃、﹣5℃＜T≤0℃、﹣5℃≤T＜0℃或﹣5℃＜T＜0℃，本領域技術人員可根據實際情況作出選擇，但應符合本實施例的控制思路。

在一個具體的例子中，圖1所述方法還包括圖1未示出的以下步驟104：

104、在所述空調器處於低溫製冷模式時停機並重新啟動後，控制所述空調器恢復到所述低溫製冷模式，所述停機為預設保護類型的故障導致的停機。

本實施例中，預設保護類型的故障例如電流保護、電壓保護、溫度保護等。

基於以上實施例提出的低溫製冷控制方法，本領域技術人員可在不脫離上述低溫製冷控制方法的構思下，將獲取室外溫度替換為獲取冷凝器出口溫度、室內溫度或室內機中蒸發器中部溫度(也即蒸發器銅管的溫度)，當然，應當先確定室外溫度與冷凝器出口溫度、室內溫度或室內機中蒸發器中部溫度之間的對應關係，然後確定低溫製冷模式對應的各預設室外溫度範圍與冷凝器出口溫度範圍、室內溫度範圍或室內機中蒸發器中部溫度範圍之間的對應關係，也即重新確定低溫製冷模式對應的各預設室外溫度範圍。

可見，以上實施例提出的低溫製冷控制方法，增加了新的低溫製冷控制模式，通過獲取室外溫度，確定低溫製冷控制模式下壓縮機運行頻率以及外風機轉速，從而對壓縮機和外風機進行控制，可滿足低溫環境例如北歐國家等地的使用要求，解決了外風機間斷性停機的問題，避免了製冷量的波動，對室內的溫度控制比較恆定，對設備起到保護作用。

如圖2所示，本實施例公開一種控制器，可包括以下單元：獲取單元21、確定單元22以及控制單元23。各單元具體說明如下：

獲取單元21，用於在空調器處於低溫製冷模式時，獲取室外溫度；

確定單元22，用於基於所述室外溫度和所述低溫製冷模式對應的各預設室外溫度範圍，確定壓縮機運行頻率以及外風機轉速；

第一控制單元23，用於基於所述壓縮機運行頻率以及外風機轉速，對所述壓縮機以及所述外風機進行控制；

其中，所述各預設室外溫度範圍對應相同或不同的壓縮機運行頻率以及外風機轉速。

本實施例公開的控制器，可實現圖1所示的低溫製冷控制方法流程，因此，本實施例中的控制器的效果及說明可參見圖1所示的方法實施例，在此不再贅述。

在一個具體的例子中，所述確定單元22，具體用於：

若所述室外溫度大於等於所述空調器常規製冷模式對應的室外溫度預設值，則控制所述空調器進入常規製冷模式；

若所述室外溫度小於所述室外溫度預設值，則基於所述室外溫度所處的目標預設室外溫度範圍，確定所述壓縮機運行頻率為所述目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率，以及確定所述外風機轉速為所述目標預設室外溫度範圍對應的外風機轉速。

在一個具體的例子中，所述確定單元22基於所述室外溫度所處的目標預設室外溫度範圍，確定所述壓縮機運行頻率為所述目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率，以及確定所述外風機轉速為所述目標預設室外溫度範圍對應的外風機轉速，具體包括：

若所述室外溫度處於第一預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第一運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第一轉速；

若所述室外溫度處於第二預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第二運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第二轉速；

若所述室外溫度處於第三預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第三運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第三轉速；

若所述室外溫度處於第四預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第四運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第四轉速；

若所述室外溫度處於第五預設室外溫度範圍，則確定所述壓縮機運行頻率為壓縮機第五運行頻率，以及確定所述外風機轉速為外風機第五轉速；

其中，所述第一預設室外溫度範圍的上限溫度為所述室外溫度預設值；所述第一預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第二預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第二預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第三預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第三預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第四預設室外溫度範圍的上限溫度；所述第四預設室外溫度範圍的下限溫度為所述第五預設室外溫度範圍的上限溫度。

在一個具體的例子中，所述目標預設室外溫度範圍對應的壓縮機運行頻率為基於所述壓縮機預設的最大運行頻率確定的頻率。

可見，以上實施例提出的控制器，增加了新的低溫製冷控制模式，通過獲取室外溫度，確定低溫製冷控制模式下壓縮機運行頻率以及外風機轉速，從而對壓縮機和外風機進行控制，可滿足低溫環境例如北歐國家等地的使用要求，解決了外風機間斷性停機的問題。

本發明實施例還提供一種空調器，包括：以上實施例提出的控制器。

在一個具體的例子中，所述空調器還包括：安裝在所述冷凝器上的溫度傳感器，用於採集室外溫度；所述溫度傳感器與所述控制器連接。

本領域技術人員可以理解，可以把實施例中的各單元組合成一個單元，以及此外可以把它們分成多個子單元。除了這樣的特徵和/或過程或者單元中的至少一些是互相排斥之處，可以採用任何組合對本說明書中公開的所有特徵以及如此公開的任何方法或者設備的所有過程或單元進行組合。除非另外明確陳述，本說明書中公開的每個特徵可以由提供相同、等同或相似目的的替代特徵來代替。

本領域的技術人員能夠理解，儘管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特徵而不是其它特徵，但是不同實施例的特徵的組合意味著處於本發明的範圍之內並且形成不同的實施例。

本領域技術人員可以理解，實施例中的各單元可以以硬體實現，或者以在一個或者多個處理器上運行的軟體模塊實現，或者以它們的組合實現。本領域的技術人員應當理解，可以在實踐中使用微處理器或者數位訊號處理器(DSP)來實現根據本發明實施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本發明還可以實現為用於執行這裡所描述的方法的一部分或者全部的設備或者裝置程序(例如，電腦程式和電腦程式產品)。

雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的範圍之內。