CN109341006B - 变频空调控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变频空调控制装置及控制方法，涉及变频空调技术领域，该控制方法包括：启动变频空调；驱动变频空调在测试模式下运行；外风机执行预设周期操作模式。本发明还提供了另一种变频空调控制方法，包括：启动变频空调；驱动变频空调在测试模式下运行；检测并判断所述变频空调室外换热器的外盘管温度T_外盘是否大于预设温度阈值T₁；若是，对所述的变频空调控制装置的外风机执行预设周期操作模式；若否，外风机保持持续开启状态。其中，变频空调控制装置包括：室外换热器、温度检测器以及外风机。采用本发明的变频空调控制装置及方法有效地提高了空调的能效，避免了单档转速的交流风机，由于风机转速无法调整，而无法提高APF值的问题。

Description

变频空调控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及变频空调领域，尤其是涉及一种变频空调控制装置及控制方法。

背景技术

节能环保已成为全球关注的话题，愈演愈烈的“电荒”使空调节能概念迅速升温，而空调作为人们家居生活的耗能大户，提高其能效也显得极其重要。自2013年10月1日起，变频空调能效新标准正式实施，中国空调行业正式进入APF时代，由此对空调整体产品的水平提出了更全面的要求。APF(Annual Performance Factor)——全年能源消耗率，即：在制冷季节及制热季节中，空调机进行制冷(热)运行时从室内除去的热量及向室内送入的热量总和与同一期间内消耗的电量总和之比，也叫全年综合能效比。APF值越高，表明同期耗电越少，空调越节能。

目前，提升空调产品能效主要从两个方面入手，一方面是通过改进室内机来实现，比如加大室内换热器面积、提高电机的转速或者采用高性能的电机；另一方面是通过改进室外机实现，比如选用高性能的压缩机、增大室外换热器面积、采用高性能的电机以及优化控制方法等。但是由于每款室内机都涉及大量模具，如果要全新开发室内机可能会涉及注塑、钣金等模具开发，投入很大，周期很长，不适应灵活多变的市场需求，所以，对于能效升级这种情况，一般不会对内机进行太大改动。而室外机种类要少得多，改进室外机来提升能效更加方便有效，因此业内主要从室外机入手进来进行能效升级之类的产品开发。迄今为止，针对室外机采用直流电机的变频机，可以通过降低中间频测试模式外风机转速提高APF，但对于采用单档转速的交流风机，由于风机转速无法调整，没有对应的提高APF的测试方法出现。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种变频空调的控制方法及控制装置，用以解决现有采用单档转速交流风机的变频空调，由于风机转速无法调整而没有办法提高APF能效的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种变频空调控制方法，包括：

S11、启动变频空调；

S12、驱动变频空调在测试模式下运行；

S13、外风机执行预设周期操作模式。

进一步的，所述外风机执行预设周期操作模式的步骤包括：

S131、开启所述外风机，驱使外风机转速达到第一额定转速并运行第一时长；

S132、关闭所述外风机，并运行第二时长，外风机依靠惯性转速降低，在外风机的转速降至第二额定转速时重新启动外风机运行第一时长。

进一步的，所述的外风机第一额定转速和第二额定转速根据变频空调保障稳定运行的状态设定，其中外风机的第一额定转速大于第二额定转速，第一时长和第二时长的总和为外风机的预设周期。

进一步的，本发明还提供了另一种变频空调控制方法，包括：

S21、启动变频空调；

S22、驱动变频空调在测试模式下运行；

S23、检测并判断所述变频空调室外换热器的外盘管温度T_外盘是否大于预设温度阈值T₁；

S24、外盘管温度T_外盘大于预设温度阈值T₁，对所述的变频空调控制装置的外风机执行预设周期操作模式；

S25、外盘管温度T_外盘不大于预设温度阈值T₁，外风机保持持续开启状态。

进一步的，所述外风机执行预设周期操作模式的步骤包括：

S241、开启所述外风机并持续第一额定时间；

S242、检测并判断所述变频空调室外换热器的外盘管温度T_外盘是否小于预设温度阈值T₂；

S243、外盘管温度T_外盘小于预设温度阈值T₂，关闭外风机并持续第二额定时间；S244、外盘管温度T_外盘不小于预设温度阈值T₂，外风机持续第一额定时间。

进一步的，所述外风机的第一额定时间根据所述室外盘管温度T_外盘与预设温度阈值T₁及T₂的差值设定；所述外风机的第二额定时间根据室外盘管温度T_外盘与预设温度阈值T₂的差值设定；并且所述的预设温度阈值T₁大于T₂。

进一步的，所述外风机的第一额定时间与第二额定时间总和为所述外风机的预设周期。

进一步的，上述的控制方法所采用的变频空调控制装置，包括：室外换热器；温度检测器，用以检测室外换热器的外盘管温度T_外盘；以及外风机，布置于所述空调的室外机内，以产生与所述室外换热器进行换热的气流，并且所述外风机还配置成在所述室外换热器的外盘管温度T_外盘大于预设温度阈值T₁时，外风机执行预设周期操作模式。

进一步的，所述的外风机在预设周期操作模式过程中，在第一额定时间内设置预设温度阈值T₂，在所述外盘管温度T_外盘小于预设温度阈值T₂时关闭外风机，并在关闭时间达到第二额定时间时重新开启。

进一步的，所述外风机还配置成在室外换热器的外盘管温度T_外盘不大于预设温度阈值T₁时，外风机保持持续开启状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种变频空调控制装置的示意图；

图2是本发明一种变频空调控制方法的示意图；

图3是本发明一种变频空调控制方法的流程图；

图4是本发明另一种变频空调控制方法的示意图；

图5是本发明另一种变频空调控制方法的流程图；

图6是根据本发明一个实施例的变频空调控制装置在保持外风机持续开启和外风机执行预设周期重复操作模式两种情况下各运行参数随时间变化的示意图。

具体实施方式

图1是本发明一个实施例的变频空调控制装置100的示意图，本实施例的变频空调控制装置100包括：室外换热器110、外盘管温度检测器120以及外风机130。

变频空调控制装置100的工作流程为：压缩机140对气体冷媒加压，使其处于高温高压的状态，排出的高温高压气体流向室外换热器110，外风机130开启，通过室外换热器110和室外空气进行换热，同时释放冷媒中的热量，冷媒变成常温高压的液体，再经毛细管节流减压，由常温高压的液体变成低温低压的液体。冷媒再经过室内换热器，蒸发吸收室内热量后，由低温低压的液体变成低温低压的气体并回到压缩机140进行下一轮循环。

在现有变频空调装置100的使用过程中，对室外机采用直流电机的变频空调，可以通过降低中间频测试模式外风机转速提高APF，但对于采用单档转速的交流风机，由于风机转速无法调整，导致空调能效低，无法通过APF测试。针对这一问题，在本实施例的变频空调控制装置100中，通过改变外风机130的运行状态，进而降低空调的能耗，提高能效，从而满足APF测试的要求。

实施例1

如图2所示，开启变频空调后，只要进入测试模式，外风机130就执行周期性通断电来控制转速。如图3所示，具体为：

S11、启动变频空调；

S12、驱动变频空调在测试模式下运行；

S13、外风机130执行预设周期操作模式。

其中外风机130执行预设周期操作模式的过程包括：

S131、开启所述外风机130，驱使外风机130转速达到第一额定转速并运行第一时长；

S132、关闭所述外风机130，并运行第二时长，在关闭所述外风机130期间，外风机依靠惯性转速降低，在外风机130完全静止之前设置第二额定转速，外风机130的转速降至第二额定转速时重新启动外风机130运行第一时长。

具体的第一时长和第二时长的总和为外风机130的预设周期。

当外风机130处于开启阶段时，风扇不停转动，消耗的平均功率较高，能效低；当外风机130处于关闭阶段时，室外机换热器110的换热效率降低，消耗的平均功率也降低，相应的能效提高。因此使外风机130以预设周期重复开启和关闭时能有效控制外风机的转速，从而有效地提高变频空调的APF能效。

实施例2

在室外换热器110上连接外盘管温度检测器120。外风机130布置在室外机内，以产生与室外换热器110换热的气流，并且外风机130还设置成在室外盘管的温度T_外盘大于预设温度阈值T₁时，执行预设周期操作模式。

在外风机130执行预设周期操作模式的过程中，室外盘管的温度T_外盘小于预设温度阈值T₂且外风机130的开启时间达到第一额定时间时关闭，并在关闭时间达到第二额定时间时重新开启，并且上述第一额定时间与第二额定时间之和为外风机130的预设周期。

上述第一额定时间根据室外盘管温度T_外盘与预设温度阈值T₁及T₂的差值设定，第二额定时间根据室外盘管温度T_外盘与预设温度阈值T₂的差值设定。具体地可以根据室外盘管温度T_外盘与预设温度阈值T₁及T₂的差值相应的调整第一额定时间与第二额定时间的比值，在室外盘管温度T_外盘与预设温度阈值T₁差值较大时，增大第一额定时间与第二额定时间的比值，即延长外风机130的开启时间而相对的缩短外风机130的关闭时间，以快速降低室外盘管温度T_外盘；在室外盘管温度T_外盘与预设温度阈值T₁差值较小时，减小第一额定时间与第二额定时间的比值，即延长外风机130的关闭时间而相对的缩短外风机130的开启时间，以减缓室外盘管温度T_外盘的降低。

另外，在APF能效测试的过程中，如果检测到室外盘管温度T_外盘不大于预设温度阈值T₁时，保持外风机130的开启状态。

如图4所示，本实施例的控制方法具体地可以包括：

S21、启动变频空调；

S22、驱动变频空调在测试模式下运行；

S23、检测并判断所述变频空调室外换热器的外盘管温度T_外盘是否大于预设温度阈值T₁；

步骤S23中，由室外盘管温度检测器120检测室外换热器110的外盘管温度T_外盘，并判断室外盘管温度T_外盘是否大于预设温度阈值T₁；外盘管温度检测器120可以为设置在室外换热器110上的温度传感器；另外，上述预设温度阈值T₁可以根据变频空调控制装置100的工作状况进行设置，以选择能够满足变频空调稳定运行的室外盘管温度T_外盘，本实施例中预设温度阈值T₁设置为66℃。

步骤S24中，若步骤S23的判断结果为是，对变频空调控制装置100的外风机130执行预设周期操作模式。

步骤S25中，若步骤S23的判断结果为否，驱动外风机130保持持续开启状态。

具体地，如图5所示，外风机执行预设周期操作模式的步骤包括：

S241、开启所述外风机并持续第一额定时间；

S242、检测并判断所述变频空调室外换热器的外盘管温度T_外盘是否小于预设温度阈值T₂；

S243中若步骤S242的判断结果为是，外盘管温度T_外盘小于预设温度阈值T₂，关闭外风机并持续第二额定时间；

S244中若步骤S242的判断结果为否，即外盘管温度T_外盘不小于预设温度阈值T₂，外风机持续第一额定时间。本实施例中预设温度阈值T₂设置为52℃。

综上所述，当外风机130处于开启阶段时，风扇不停转动，消耗的平均功率较高，能效低；当外风机130处于关闭阶段时，室外机换热器110的换热效率降低，消耗的平均功率也降低，相应的能效提高。因此使用本实施例的控制方法，外风机130执行预设周期操作时，既避免了室外盘管温度持续上升，又有效减少了APF测试过程中的能耗，并且提高了变频空调控制装置的运行稳定性。

实施例3

为了对本发明中变频空调控制装置及控制方法进行补充说明，本实施例在实施例1和实施例2的基础上，针对具体一台变频空调在在保持外风机持续开启和外风机以预设周期重复开关两种情况下各运行参数对比，如图6所示：

图6中曲线61为保持外风机持续开启的状态下变频空调控制装置100的功率随时间的变化曲线，此时变频空调控制装置100的平均功率为1200W；曲线62为执行本实施例的控制方法后变频空调控制装置100的功率随时间的变化曲线，此时变频空调控制装置100的平均功率为1080W；曲线63为保持外风机持续开启的状态下变频空调控制装置100的室外盘管温度T_外盘随时间的变化曲线，此时变频空调控制装置100的平均外盘管温度T_外盘为51℃；曲线64为执行本实施例的控制方法后变频空调控制装置100的室外盘管温度T_外盘随时间的变化曲线，此时变频空调控制装置100的平均外盘管温度T外盘为55℃。

从曲线61和62以及63和64的对比中可以看出，在变频空调控制装置100的外风机130采用预设周期的重复开启和关闭操作后，平均功率下降。计算得知变频空调控制装置100的能效增加0.1左右，总得APF值提高1.21％。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种变频空调控制方法，其特征在于，包括：

启动变频空调；

驱动变频空调在测试模式下运行；

检测并判断所述变频空调室外换热器的外盘管温度T_外盘是否大于预设温度阈值T₁；

在变频空调室外换热器的外盘管温度大于预设温度阈值T1时，外风机执行预设周期操作模式；

外盘管温度T_外盘不大于预设温度阈值T₁，外风机保持持续开启状态；

所述外风机执行预设周期操作模式的步骤包括：

开启所述外风机并持续第一额定时间；

检测并判断所述变频空调室外换热器的外盘管温度T_外盘是否小于预设温度阈值T₂；

外盘管温度T_外盘小于预设温度阈值T₂，关闭外风机并持续第二额定时间；

外盘管温度T_外盘不小于预设温度阈值T₂，外风机持续第一额定时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述外风机的第一额定时间根据所述外盘管温度T_外盘与预设温度阈值T₁及T₂的差值设定；所述外风机的第二额定时间根据外盘管温度T_外盘与预设温度阈值T₂的差值设定；并且所述的预设温度阈值T₁大于T₂。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述外风机的第一额定时间与第二额定时间总和为所述外风机的预设周期。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，采用的变频空调控制装置包括：

室外换热器；

温度检测器，用以检测室外换热器的外盘管温度T_外盘；以及

外风机，布置于所述空调的室外机内，以产生与所述室外换热器进行换热的气流，并且所述外风机还配置成在所述室外换热器的外盘管温度T_外盘大于预设温度阈值T₁时，外风机执行预设周期操作模式。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于：所述的外风机在预设周期操作模式过程中，在第一额定时间内设置预设温度阈值T₂，在外盘管温度T_外盘小于预设温度阈值T₂时关闭外风机，并在关闭时间达到第二额定时间时重新开启。

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