自由組合一拖一空調器的控制方法、控制裝置和空調器與流程

2023-12-12 16:13:47 1

本發明涉及空氣調節設備技術領域，尤其涉及一種自由組合空調器的控制方法和採用該種控制方法的空調器。

背景技術：

自由組合空調器，是指一臺室外機可以任意匹配不同工況的室內機，根據室內機的特點進行控制。與傳統的空調器不同，由於室內機可以在室外機的運行能力範圍內任意進行匹配，所以，控制製冷循環中的主要設備、如壓縮機、室外風機和四通閥的控制信號由室外機控制晶片輸出。

由於室內機具有不同的特點，在控制時，現有的方式是根據固定的運行工況計算並分配給壓縮機一個固定的運行頻率，並控制壓縮機按照該運行頻率運行。由於運行工況的劃分是離散的，所以，壓縮機分配得到的運行頻率的精確度較低，尤其是靠近設定溫度時，很難繼續降頻，不能達到理想的低頻運行省電的目的。

技術實現要素：

本發明提供一種自由組合一拖一空調器的控制方法，以解決現有技術中壓縮機分配得到的運行頻率精確度較低，不能達到理想的低頻運行的問題。

本發明提供一種自由組合一拖一空調器的控制方法，包括以下步驟：

空調器開機，空調器控制器接收設定溫度和設定工作模式；

調用空調器控制器中存儲的壓縮機額定頻率，採集實時室內環境溫度，計算環境溫度和設定溫度的溫差，根據環境溫度和設定溫度的溫差調用溫差權重值，根據設定工作模式調用室內風機的風速權重值，其中所述壓縮機額定頻率為壓縮機輸出額定製冷量時的運行頻率；

室外機控制器利用所述壓縮機額定頻率、溫差權重值、風速權重值計算壓縮機運行頻率，壓縮機運行頻率等於壓縮機額定頻率、溫差權重值和風速權重值的乘積；

室外機控制器控制壓縮機按照壓縮機運行頻率運行，判定所述環境溫度和設定溫度的溫差是否小於第一幅值，如果所述溫差小於第一幅值，則控制壓縮機按照所述壓縮機運行頻率繼續運行至設定周期結束，判定所述溫差在設定周期中的變化趨勢是否滿足設定條件；如果所述溫差在設定周期中的變化趨勢滿足設定條件，則室外機控制器主動幹預，控制降低壓縮機的運行頻率。

進一步的，判定所述溫差在設定周期中的變化趨勢時，空調器控制器採集所述設定周期開始時的第一溫差信號，以及所述設定周期結束時的第二溫差信號，若第二溫差信號小於第一溫差信號且第二溫差信號大於等於0，則判定所述溫差在設定周期中的變化趨勢滿足設定條件，降低壓縮機的運行頻率運行。

進一步的，若在設定周期結束時，所述第二溫差信號大於所述第一幅值，則控制壓縮機按照壓縮機運行頻率運行。

進一步的，若所述溫差在設定周期中的變化趨勢滿足設定條件，則控制壓縮機按照修正頻率運行，所述修正頻率為壓縮機運行頻率和第一修正值的整數倍之差。

進一步的，控制壓縮機依次按照梯度降低的多個修正頻率分別循環運行多個設定單位時間，並在每一個設定單位時間結束時判定溫差是否小於第一幅值且大於0；其中，如果溫差小於第一幅值且大於0，則繼續降低所述修正頻率直至所述修正頻率等於壓縮機最小頻率；壓縮機最小頻率為壓縮機的最小輸出頻率。

優選的，所述第一幅值的取值≤1℃。

優選的，所述第一修正值為0.5hz，1hz或2hz。

本發明所提出的自由組合一拖一空調器控制方法，當溫差較小且在一定範圍內時，室外機控制器主動幹預控制壓縮機運行頻率，控制壓縮機按照修正頻率運行，在保證空調效果的同時，提高壓縮機頻率控制的精度，同時有效地降低空調整機的耗電量，達到節能環保的技術效果。

本發明還公開了一種自由組合一拖一空調器控制裝置，包括：

設定單元，用於接收空調器設定溫度和設定工作模式；

參數設定單元，用於調用壓縮機額定頻率，根據環境溫度和設定溫度的溫差調用溫差權重值，根據設定工作模式調用室內風機的風速權重值；其中所述壓縮機額定頻率為壓縮機輸出額定製冷量的運行頻率；

計算單元，用於利用壓縮機額定頻率、溫差權重值、風速權重值計算壓縮機運行頻率，壓縮機運行頻率等於壓縮機額定頻率、溫差權重值和風速權重值的乘積；

控制單元，用於控制壓縮機按照壓縮機運行頻率運行；

第一判定單元，用於在壓縮機按照壓縮機運行頻率運行時，判定環境溫度和設定溫度的溫差是否小於第一幅值；

第一執行單元，用於在所述溫差小於第一幅值時，控制壓縮機按照壓縮機運行頻率運行至設定周期結束；

第二判定單元，用於判定在所述設定周期中，溫差變化趨勢是否滿足設定條件；

第二執行單元，用於在所述溫差變化趨勢滿足設定條件時，主動幹預控制降低壓縮機的運行頻率運行。

進一步的，所述第二執行單元主動幹預控制降低壓縮機運行頻率運行的過程如下：

若溫差小於第一幅值，則控制壓縮機依次按照梯度降低的多個修正頻率分別循環運行多個設定單位時間，並在每一個設定單位時間結束時判定溫差是否小於第一幅值且大於0；如果溫差小於第一幅值且大於0，則繼續降低修正頻率直至修正頻率等於壓縮機最小頻率；其中壓縮機最小頻率為壓縮機的最小輸出頻率。

本發明所公開的自由組合一拖一空調器控制裝置，採用主動幹預的方式，在溫差較小且固定在一定範圍時，精確控制壓縮機低頻運行，有效地降低了壓縮機的整體功耗。

同時公開了一種空調器，採用自由組合一拖一空調器控制方法，自由組合一拖一空調器控制方法包括以下步驟：

空調器開機，空調器控制器接收設定溫度和設定工作模式；

調用空調器控制器中存儲的壓縮機額定頻率，採集實時室內環境溫度，計算環境溫度和設定溫度的溫差，根據環境溫度和設定溫度的溫差調用溫差權重值，根據設定工作模式調用室內風機的風速權重值，其中所述壓縮機額定頻率為壓縮機輸出額定製冷量時的運行頻率；

室外機控制器利用所述壓縮機額定頻率、溫差權重值、風速權重值計算壓縮機運行頻率，壓縮機運行頻率等於壓縮機額定頻率、溫差權重值和風速權重值的乘積；

室外機控制器控制壓縮機按照壓縮機運行頻率運行，判定所述環境溫度和設定溫度的溫差是否小於第一幅值，如果所述溫差小於第一幅值，則控制壓縮機按照所述壓縮機運行頻率繼續運行至設定周期結束，判定所述溫差在設定周期中的變化趨勢是否滿足設定條件；如果所述溫差在設定周期中的變化趨勢滿足設定條件，則室外機控制器主動幹預，控制降低壓縮機的運行頻率運行。

本發明所公開的空調器具有能耗低且舒適度高的優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明自由組合一拖一空調器控制方法實施例一流程圖；

圖2為本發明自由組合一拖一空調器控制方法實施例二流程圖。

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、完整地描述，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。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖所示為本發明所公開的自由組合一拖一空調器控制方法一種具體實施例的流程圖。本實施例所特指的自由組合一拖一空調器，室內機可以根據實際需要在室外機的設計工作能力的範圍內進行選取，空調器控制器包括室內機中設置的室內機控制器，以及室外機中設置的室外機控制器。室內機控制器接收開關機指令以及遙控器輸出的設定溫度信號和設定工作模式，並通過通信埠輸出至室外機控制器。當室內機控制器接收到開機指令和設定溫度信號後，室內機開始運行。室外機控制器根據設定參數生成壓縮機控制信號。

具體來說，如圖1所示，室外機控制器生成壓縮機控制信號時，首先調用空調器控制器存儲單元中預先存儲的額定製冷量對應的壓縮機額定頻率，採集室內機所處位置的室內環境溫度。計算環境溫度和設定溫度的溫差。溫差優選為絕對值。根據環境溫度和設定溫度的溫差調用溫差權重值。根據設定工作模式對應的室內風機工作狀態，調用風速權重值。室外機控制器利用壓縮機額定頻率、溫差權重值、風速權重值計算壓縮機運行頻率。壓縮機運行頻率等於壓縮機額定頻率、溫差權重值、風速權重值的乘積。當室內環境溫度和設定溫度的溫差較大時，壓縮機工作在壓縮機運行頻率，使得室溫在短時間內達到和設定溫度接近的程度，當空調器處於製冷模式時，實現快速降溫的效果，當空調器處於制熱模式時，實現快速升溫的效果。

計算壓縮機運行頻率的一組優選的溫差權重值如下，當空調器工作在製冷或者除溼模式時，如果溫差小於等於1℃，則溫差權重值為0.6；如果溫差大於1℃且小於2℃，則溫差權重值為0.9；如果溫差大於2℃且小於3℃，則溫差權重值為1.1；如果溫差大於3℃且小於4℃，則溫差權重值為1.2；如果溫差大於4℃，則溫差權重值為1.4。當空調器工作在制熱模式時，如果溫差小於等於1℃，則溫差權重值為0.5；如果溫差大於1℃且小於2℃，則溫差權重值為0.7；如果溫差大於2℃且小於3℃，則溫差權重值為1；如果溫差大於3℃且小於4℃，則溫差權重值為1.4；如果溫差大於4℃，則溫差權重值為1.6。對應設定的不同工作模式，室內風機一組優選的風速權重值如下，當室內風機為微風狀態時，風速權重值為0.7，當室內風機為低風狀態時，風速權重值為0.75，當室內風機為中風狀態時，風速權重值為0.9，當室內風機為高風狀態時，風速權重值為1.15，當室內風機為強力送風時，風速權重值為1.3；當室內機處於靜音模式或健康氣流模式時，風速權重值為0.5。如果設定室內風機為自動送風狀態，則風速權重值為1.15。在空調器的運行過程中，室外機控制器持續根據溫差和室內風機的運行狀態計算壓縮機的運行頻率。

室外機控制器控制壓縮機按照壓縮機運行頻率運行，室溫和設定溫度之間的偏差持續減小，此時空調器控制器持續判定環境溫度和設定溫度的溫差是否小於第一幅值。如果溫差小於第一幅值，則需要確定空調器的工作狀態是否穩定，排出特定因素的幹擾，並進入下一個精確控制的階段。具體來說，控制壓縮機按照壓縮機運行頻率繼續運行一個設定周期，並判定溫差在設定周期中的變化趨勢，以確定空調器的工作狀態是否溫度。如果在設定周期中，溫差依舊在持續變小，則判定溫差在設定周期中的變化趨勢滿足設定條件，室外機控制器主動幹預，降低壓縮機的運行頻率運行。從而實現當溫差縮小到一定區間範圍內時，降低壓縮機功耗並逐漸縮小設定溫度和空調房間溫度之間的偏差，提供用戶更好的體驗。

在判定溫差在設定周期中的變化趨勢時，一種優選的方式是，採集設定周期開始時的第一溫差信號以及設定周期結束時的第二溫差信號，若第二溫差信號小於第一溫差信號，且第二溫差信號大於等於0，則判定溫差在設定周期中的變化趨勢滿足設定條件，即室溫和設定溫度的偏差已經在較小的範圍內，則主動降低壓縮機的運行頻率運行。而如果在設定周期結束時，第二溫差信號大於第一幅值，則空調器的運行狀態和空調房間的空氣狀態尚不穩定，則控制壓縮機繼續按照壓縮機運行頻率運行，控制空調房間的溫度儘快降低至舒適的範圍內並達到穩定，以提升用戶體驗。當然，判定溫差在設定周期中的變化趨勢也可以採用其它的形式，比如利用室外機控制器形成溫差和設定周期的變化趨勢圖，並計算變化趨勢圖的斜率，將計算出的斜率與預定溫差圖表的斜率作對比，判定變化趨勢是否滿足設定條件。但是後者需要室外機控制器具有較強的數據處理能力，這會增加設備的整體成本。

在本實施例中，主動幹預降低壓縮機的運行頻率時主要利用第一修正值。計算壓縮機運行頻率和第一修正值的差值，得到修正頻率，並控制壓縮機按照修正頻率運行。具體來說，主動幹預降低壓縮機的運行頻率優選採用梯度控制的方式，以避免房間內的溫度出現過大的波動。具體來說，當設定周期結束且室外機控制器判定溫差在設定周期中的變化趨勢滿足設定條件時，首先利用壓縮機運行頻率和第一修正值計算得到一個修正頻率，修正頻率=壓縮機運行頻率-第一修正值，室外機控制器控制壓縮機按照修正頻率運行單位時間，並在單位時間結束是判定溫差是否大於等於0℃且小於第一幅值。如果大於等於0℃，且小於第一幅值，則溫差在可控的範圍內，則繼續在修正頻率的基礎上降低第一修正值，並控制壓縮機按照再次降低第一修正值的修正頻率運行，重複上述過程，直至修正頻率等於壓縮機的設定最小頻率。在每一個周期中，修正頻率=壓縮機運行頻率-第一修正值*n，n為單位時間的個數，修正頻率為壓縮機運行頻率和第一修正值整數倍的差值，從而將室外機控制器的數據處理量控制在可控的範圍，避免浪費硬體資源。維持壓縮機按照設定最小頻率運行，直至溫差大於第一幅值，則控制壓縮機按照壓縮機運行頻率運行。在這個過程中，壓縮機在室外機控制器的控制下，依次按照梯度降低的多個修正頻率分別循環運行多個設定單位時間，並在每一個設定單位時間結束時判定溫差是否滿足設定條件。從而控制壓縮機在逐漸降低到壓縮機設定最小頻率，在保證製冷或制熱效果的同時，實現了對壓縮機實際頻率的精確控制，降低了能耗。

為了保證空調房間迅速達到設定溫度，優選的，所述第一幅值的取值≤1℃。第一幅值的典型值為0.5℃或1℃。即當空調房間溫度和設定溫度之差為0.5℃或1℃時，才對壓縮機頻率進行主動幹預。為提高控制精度，第一修正值為0.5hz，1hz或2hz，優選為1hz。

本實施例所公開的自由組合一拖一空調器控制方法，針對自由組合空調器的特點，無論室內機選用何種規格，都可以在溫差較小且在一定範圍內時，由室外機控制器主動幹預壓縮機運行頻率，控制壓縮機按照修正頻率運行值最小輸出頻率，在保證空調效果的同時，提高壓縮機頻率控制的精度，同時有效的降低自由組合一拖一空調器整機的耗電量，達到節能環保的技術效果。

本發明同時提供一種自由組合一拖一空調器控制裝置，包括：

設定單元，用於接收空調器設定溫度和設定工作模式；

參數設定單元，用於調用壓縮機額定頻率，根據環境溫度和設定溫度的溫差調用溫差權重值，根據設定工作模式調用室內風機的風速權重值；其中所述壓縮機額定頻率為壓縮機輸出額定製冷量的運行頻率；

計算單元，用於利用壓縮機額定頻率、溫差權重值、風速權重值計算壓縮機運行頻率，壓縮機運行頻率等於壓縮機額定頻率、溫差權重值和風速權重值的乘積；

控制單元，用於控制壓縮機按照壓縮機運行頻率運行；

第一判定單元，用於在壓縮機按照壓縮機運行頻率運行時，判定環境溫度和設定溫度的溫差是否小於第一幅值；

第一執行單元，用於在所述溫差小於第一幅值時，控制壓縮機按照壓縮機運行頻率運行至設定周期結束；

第二判定單元，用於判定在所述設定周期中，溫差變化趨勢是否滿足設定條件；

第二執行單元，用於在所述溫差變化趨勢滿足設定條件時，主動幹預控制降低壓縮機的運行頻率運行。

所述第二執行單元主動幹預控制降低壓縮機運行頻率運行的過程如下：

若溫差小於第一幅值，則控制壓縮機依次按照梯度降低的多個修正頻率分別循環運行多個設定單位時間，並在每一個設定單位時間結束時判定溫差是否小於第一幅值且大於0；如果溫差小於第一幅值且大於0，則繼續降低修正頻率直至修正頻率等於壓縮機最小頻率；其中壓縮機最小頻率為壓縮機的最小輸出頻率。

本發明所公開的自由組合一拖一空調器控制裝置，在不限制匹配室內機設計能力的條件下，採用主動幹預的方式，在溫差較小且固定在一定範圍內時，精確控制壓縮機低頻運行，有效地降低了壓縮機的整體功耗。

本發明同時還公開了一種空調器，採用上述實施例所詳細描述的自由組合一拖一空調器的控制方法。控制方法參見上述實施例和說明書附圖的詳細描述，在此不再贅述。本發明所公開的空調器可以達到同樣的技術效果。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。