一种空调器的控制方法、空调器与流程

1.本发明涉及空调器相关技术领域，尤其涉及一种空调器的控制方法、空调器。


背景技术：

2.目前当空调开机后，需要压缩机启动运行才能实现制冷制热效果，变频压缩机的频率又是影响压缩机做功的关键参数，因此压缩机的升频速率在很大程度上影响着开机前期的制冷温降及制热温升效果，根据现有的技术及控制方式，一般来说会以一个固定启动频率(一般为20～40hz，根据压缩机排量或者转子数量不同而不同)先使压缩机启动并停留一段时间，然后再逐步升频到目标频率，升频速率一般为1hz/s，也有为了压缩机控制更可靠，会在其中设置不同的频率停留点进行停留一定时间，因此，从压缩机启动到升频至一定频率(如80hz)，一般需要3min甚至更长时间，而开机后10min的制冷制热效果很大程度上影响着用户的实际体验。在其他方式中，也有在特定条件下采用快速升频的方式进行压缩机频率控制，在很大程度上改善了压缩机启动升频慢的问题，但是其适用性及实用性较局限。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明公开了一种空调器的控制方法、空调器，用以至少解决现有压缩机升频速率慢以及现有快速启动控制方式局限性的不足问题。
4.本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：
5.本发明第一方面公开了一种空调器的控制方法，所述空调器的压缩机升频模式包括压缩机快速升频模式和压缩机常规升频模式，所述控制方法包括：
6.当空调开机后，根据室内环境温度、室外环境温度、用户设定温度和标志位确定相应的压缩机升频模式；
7.当室内环境温度、室外环境温度、用户设定温度和标志位均满足预设条件时，按照快速升频模式启动压缩机；
8.当室内环境温度、室外环境温度、用户设定温度和标志位任一项不满足预设条件时，按照常规升频模式启动压缩机。
9.进一步可选地，所述控制方法包括：
10.判断空调器的当前运行模式；
11.获取室内环境温度、室外环境温度和设定温度；
12.结合空调器运行保护和运行动作确定标志位；
13.根据所述当前运行模式、所述室内环境温度、室外环境温度、设定温度和所述标志位控制空调器选择相应的压缩机升频模式进行升频。
14.进一步可选地，所述根据所述当前运行模式、所述室内环境温度、室外环境温度、设定温度和所述标志位控制空调器选择相应的压缩机升频模式进行升频包括：
15.当所述当前运行模式为制冷模式时，判断是否满足第一升频条件，当满足所述第一升频条件时，空调器选择压缩机快速模式升频；反之，则选择压缩机常规模式升频；其中
所述第一升频条件包括：所述室内环境温度≥第一预设温度，且所述室外环境温度≤第二预设温度，且所述室内环境温度
‑
空调器当前的设定温度≥第一预设温差，且所述标志位为允许升频位；
16.当所述当前运行模式为制热模式时，判断是否满足第二升频条件，当满足所述第二升频条件时，空调器选择压缩机快速模式升频；反之，则选择压缩机常规模式升频；其中所述第二升频条件包括：所述室内环境温度≤第三预设温度，且所述室外环境温度≤第四预设温度，且空调器当前的设定温度
‑
所述室内环境温度≥第二预设温差，且所述标志位为允许升频位。
17.进一步可选地，所述压缩机快速模式升频包括：
18.压缩机启动后，在第一预设时间内将压缩机频率提升至第一预设频率停留点，并停留第二预设时间；
19.以预设升频速率将压缩机的频率提升至压缩机目标运行频率，其中每提升预设频率差值后保持压缩机停留第三预设时间；
20.在达到所述压缩机目标运行频率后，将压缩机频率切换为模糊控制。
21.进一步可选地，所述第一预设频率停留点的压缩机频率为60hz
‑
70hz。
22.进一步可选地，所述结合空调器运行保护和运行动作确定标志位包括：
23.根据是否存在压缩机保护性停机和/或是否存在压缩机启动失败和/或是否存在压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频来确定标志位。
24.进一步可选地，所述根据是否存在压缩机保护性停机和/或是否存在压缩机启动失败和/或是否存在压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频来确定标志位包括：
25.当存在压缩机保护性停机或压缩机启动失败或压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频时，确定标志位为不允许升频位，并记为0；
26.当不存在压缩机保护性停机，且不存在压缩机启动失败和压缩机停机前第四预设时间内未出现过保护性降频时，确定标志位为不允许升频位，并记为1。
27.进一步可选地，所述根据是否存在压缩机保护性停机和/或是否存在压缩机启动失败和/或是否存在压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频来确定标志位包括：
28.s1、在结合空调器运行保护和运行动作确定标志位时，先将所述标志位设定为允许升频位并记为1；
29.s2、判断是否存在压缩机保护性停机、压缩机启动失败、压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频，当存在压缩机保护性停机或压缩机启动失败或压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频时，将所述标志位更改为不允许升频位，并记为0，执行步骤s3；
30.s3、判断在第五预设时间内是否出现压缩机保护性停机或空调器的运行模式是否被切换，当在第五预设时间内未出现压缩机保护性停机或空调器的运行模式被切换后，则将所述标志位重新设定为允许升频位并记为1，重新执行步骤s2。
31.进一步可选地，所述压缩机保护性停机包括：制冷模式下内管温过低防冻结保护停机、制冷模式下外机管温过高保护停机、制热模式下内机管温过高保护停机、排气过高保护停机和过流保护停机。
32.进一步可选地，所述控制方法还包括：
33.在空调器上电开机后，先对空调器的制冷系统中运动机构及电子膨胀阀进行复位。
34.本发明第二方面公开了一种空调器，所述空调器采用上述任意一项所述的控制方法。
35.有益效果：本发明通过改进空调器，缩短压缩机开机升频时间，提高用户舒适性。
附图说明
36.通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公开的一些实施例，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。
37.图1示出了一实施例的升频模式选择逻辑图；
38.图2示出了一实施例的允许开启快速升频模式标志位判断逻辑图；
39.图3示出了一实施例的快速升频模式开机初期频率控制原理图。
具体实施方式
40.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
41.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
42.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
43.还需要说明的是，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商品或者系统不仅包括那些要素，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商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
44.目前现有空调器存在压缩机升频速率慢以及现有快速启动控制方式局限性的不足问题。本发明基于中轻负荷工况下对压缩机升频速率提升，保证压缩机及系统可靠性情况下提升开机初期阶段压缩机升频速率，缩短了压缩机开机升频时间，提高了用户舒适性。
45.为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图1
‑
图3所示，提供了如下具体实施例。
46.实施例1
47.在本实施例中提供了一种空调器的控制方法，包括：
48.判断空调器的当前运行模式；
49.获取室内环境温度、室外环境温度和设定温度；
50.结合空调器运行保护和运行动作确定标志位；
51.根据当前运行模式、所述室内环境温度、室外环境温度、设定温度和所述标志位控制空调器选择相应的压缩机升频模式进行升频。
52.在一些可选地方式中，根据当前运行模式、室内环境温度、室外环境温度、设定温度和标志位控制空调器选择相应的压缩机升频模式进行升频包括：
53.1)若当前运行模式为制冷模式时，判断是否满足第一升频条件，当满足所述第一升频条件时，空调器选择压缩机快速模式升频；反之，则选择压缩机常规模式升频；其中所述第一升频条件包括：所述室内环境温度t
内环
≥第一预设温度t1，且所述室外环境温度t
外环
≤第二预设温度t2，且所述室内环境温度t
内环
‑
空调器当前的设定温度≥第一预设温差
△
t1，且所述标志位为允许升频位。即：在制冷模式下同时满足以下abcd条件时，则采用快速升频方式，否则采用常规方式。
54.a、t1≤t
内环
(t1推荐20℃)；
55.b、t
外环
≤t2(t2推荐45℃)；
56.c、t
内环
‑
t
设定
≥
△
t1(
△
t1推荐3℃)；
57.d、允许开启快速升频模式(即标志位k＝1)。
58.2)若当前运行模式为制热模式时，判断是否满足第二升频条件，当满足所述第二升频条件时，空调器选择压缩机快速模式升频；反之，则选择压缩机常规模式升频；其中所述第二升频条件包括：所述室内环境温度t
内环
≤第三预设温度t3，且所述室外环境温度t
外环
≤第四预设温度t4，且空调器当前的设定温度t
设定
‑
所述室内环境温度t
内环
≥第二预设温差
△
t2，且所述标志位为允许升频位。即：在制热模式下同时满足以下abcd条件时，则采用快速升频方式，否则采用常规方式。
59.a、t3≥t
内环
(t3推荐25℃)；
60.b、t
外环
≤t4(t4推荐20℃)；
61.c、t
设定
‑
t
内环
≥
△
t2(
△
t2推荐3℃)；
62.d、允许开启快速升频模式(即标志位k＝1)。
63.在一些可选的方式中，压缩机快速模式升频包括：压缩机启动后，在第一预设时间内将压缩机频率提升至第一预设频率停留点，并停留第二预设时间；以预设升频速率将压缩机的频率提升至压缩机目标运行频率，其中每提升预设频率差值后保持压缩机停留第三预设时间；在达到所述压缩机目标运行频率后，将压缩机频率切换为模糊控制。优选地，所述第一预设频率停留点的压缩机频率为60hz
‑
70hz。具体的，采用对压缩机执行快速升频时，压缩机频率控制逻辑如下：
64.压缩机启动后，在第一预设时间t1(推荐10s)时间内压缩机频率提升至第一预设频率停留点(高频停留点)fh(推荐60～70hz)，并停留第二预设时间t2(推荐1min)时间，此后以预设升频速率a hz/s(推荐5hz/s)的速率提升至目标运行频率f，期间每提升预设频率差值bhz(推荐10hz)停留第三预设时间t3(推荐10s)时间，此后切换为模糊控制。需要说明的是，模糊控制是现有空调控制常用的控制方法，即通过时刻检测内环温度的制热温升速度、制冷温降速率以及与设定温度之间的差距，结合当前设定状态如风档等信息，对空调频率、开度进行动态调节的一种方法，如当前值与目标接近了即降低运行频率，如当前值距离
目标值距离较大，则提升运行频率等，此处不再详细描述
65.在一些可选地方式中，所述结合空调器运行保护和运行动作确定标志位包括：根据是否存在压缩机保护性停机和/或是否存在压缩机启动失败和/或是否存在压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频来确定标志位。其中：在一种方式中，所述根据是否存在压缩机保护性停机和/或是否存在压缩机启动失败和/或是否存在压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频来确定标志位包括：当存在压缩机保护性停机或压缩机启动失败或压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频时，确定标志位为不允许升频位，并记为0；当不存在压缩机保护性停机，且不存在压缩机启动失败和压缩机停机前第四预设时间内未出现过保护性降频时，确定标志位为允许升频位，并记为1。
66.基于上述，在另一种替代方式中，还可以以预设时间间隔或实时对标志位进行设定。此时，所述根据是否存在压缩机保护性停机和/或是否存在压缩机启动失败和/或是否存在压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频来确定标志位包括：
67.s1、在结合空调器运行保护和运行动作确定标志位时，先将所述标志位设定为允许升频位并记为1；
68.s2、判断是否存在压缩机保护性停机、压缩机启动失败、压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频，当存在压缩机保护性停机或压缩机启动失败或压缩机停机前第四预设时间内出现过保护性降频时，将所述标志位更改为不允许升频位，并记为0，执行步骤s3；
69.s3、判断在第五预设时间内是否出现压缩机保护性停机或空调器的运行模式是否被切换，当在第五预设时间内未出现压缩机保护性停机或空调器的运行模式被切换后，则将所述标志位重新设定为允许升频位并记为1，重新执行步骤s2。
70.具体的，本实施例中的允许开启快速升频模式标志位k的控制，如图2所示。
71.默认情况下该标志位k＝1，当满足以下abc任意一个或者多个条件时，则k＝0：
72.a、出现保护性停机
73.b、出现压缩机启动失败
74.c、压缩机停机前的第四预设时间t4时间(推荐10min)内出现过保护性降频
75.当k＝0之后，满足以下ab任意1个条件则k＝1
76.a、压缩机连续累计运行第五预设时间t5时间(推荐60min)未出现保护性停机
77.b、实际运行模式切换
78.需要说明的是，实际运行模式切换是指当前如果是制冷模式，需要切换到非制冷模式开起来才算模式切换，如果当前是制热模式，需要切换非制热模式实际开起来。
79.在一些可选地方式中，所述压缩机保护性停机包括：制冷模式下内管温过低防冻结保护停机、制冷模式下外机管温过高保护停机、制热模式下内机管温过高保护停机、排气过高保护停机和过流保护停机。
80.在本实施例中，该空调器的控制方法基于中轻负荷工况下对压缩机升频速率提升，保证压缩机及系统可靠性情况下提升开机初期阶段压缩机升频速率。此时该控制方法还包括：在空调器上电开机后，先对空调器的运动机构和电子膨胀阀等进行复位。该运动机构包括驱动左右导风板运动的左右扫风电机、驱动上下导风板运动的上下扫风电机等。
81.实施例2
82.在本实施例中公开了一种空调器，所述空调器采用实施例1中任意一种控制方法。下面结合其具体工作过程作进一步说明。
83.当空调上电开机之后，空调自身会先经过一系列复位动作如运动机构、电子膨胀阀等复位，确保空调处于可开机状态之后再开启压缩机进行制冷制热，空调输出的能力与空调频率呈正比例关系，压缩机的升频速度快慢决定了空调能力输出的快慢，因此要提升开机之后的制冷温降、制热温升速率，提升压缩机升频速率是最直接可观的。
84.本发明采用以下策略进行频率控制，在保证压缩机、空调系统可靠性情况下，以达到快速升频实现快速制冷制热的效果。
85.1)制冷模式下，满足以下所有条件时，则采用快速升频方式：
86.a、t1≤t
内环
(注：当内环小于t1(推荐20℃)时，采用快速升频容易使蒸发温度过低导致蒸发器结霜，且一般情况下内环小于t1时，快速制冷容易导致内环温度降低过快从而引起频繁开停机，降低使用舒适性)
87.b、t
外环
≤t2(注：当外环大于t2(推荐45℃)时，冷凝压力比较高，压缩机功耗较大，采用快速升频容易使得整机电流过大，控制器散热能力不足导致控制器保护而降频甚至停机，因此当外环较高情况下，应当优先保证整机运行可靠性)
88.c、t
内环
‑
t
设定
≥
△
t1(注：当设定与环温温差小于
△
t1(推荐3℃)时，认为制冷需求较低，，如果采用快速升频，容易压缩机刚升频到高频就因温度达设定温度而降频，甚至可能引起温降过冲而频繁开停机，影响舒适性)
89.d、允许开启快速升频模式(即标志位k＝1)(注：当上一次停机是非正常停机如：因蒸发器温度过低的防冻结保护停机、因外管温过高的过负荷停机、因电流过高的过流保护、因压缩机启动失败等等，这种情况下本次开机即使满足abc等条件，也不允许进入快速升频模式)
90.2)制热模式，满足以下所有条件时，则采用快速升频方式：
91.a、t3≥t
内环
(注：当内环大于t3(推荐25℃)时，采用快速升频容易使内机冷凝压力升高过快，整机电流过大，容易导致过负荷限降频甚至停机保护，且一般情况下内环大于t3时，快速制热容易导致内环温度升高过快从而引起频繁开停机，降低使用舒适性)
92.b、t
外环
≤t4(注：当外环大于t4(推荐20℃)时，室外侧蒸发温度比较高，从而排气温度、排气压力高，此情况下采用快速升频，容易使压力、排气上升过快导致过负荷保护停机，且一般情况下，外环大于t4时，房间热负荷相对比较小，空调制热输出能力相对比较充裕，低频率运行即可满足制热需求，采用快速升频容易导致温度过冲而频繁开停机)
93.c、t
设定
‑
t
内环
≥
△
t2(注：当设定与环温温差小于
△
t2(推荐3℃)时，认为制热需求较低，，如果采用快速升频，容易压缩机刚升频到高频就因温度达设定温度而降频，甚至可能引起温升过冲而频繁开停机，影响舒适性)
94.d、允许开启快速升频模式(即标志位k＝1)(注：当上一次停机是非正常停机如：因内管温过高的过负荷停机、因电流过高的过流保护、因压缩机启动失败等等，这种情况下本次开机即使满足abc等条件，也不允许进入快速升频模式)
95.3)当进入快速升频模式时，压缩机运行控制逻辑如下：
96.压缩机启动后，t1(推荐10s)时间内压缩机频率提升至高频停留点fh(推荐60～70hz)，并停留t2(推荐1min)时间(目的在于让压缩机和冷媒系统处于相对稳定状态)，此后
以a hz/s的速率(推荐5hz/s)提升至目标运行频率f目标，期间每提升bhz(推荐10hz)停留t3(推荐10s)时间(目的在于让压缩机高频升频更平稳)，此后切换为正常的频率模糊控制逻辑进行控制。
97.4)允许开启快速升频模式标志位k控制
98.默认情况下该标志位k值置1，表示允许空调进入快速升频模式，当出现以下任意一种或者多种情况时，将该标志位k值置0，表示不允许进入快速升频模式(以下保护仅列举一些常见保护，可归结为出现保护性停机)
99.a、制冷模式下出现内管温过低防冻结保护停机
100.b、制冷模式下出现外机管温过高保护停机
101.c、制热模式下出现内机管温过高保护停机
102.d、出现排气过高保护停机
103.e、出现过流保护停机
104.f、出现压缩机启动失败
105.g、压缩机停机前t4时间内出现过保护性降频(降频有2种情况，一种是正常降频，即环温与设定温度比较接近降频减少能力输出，一种是某条件即将到达保护点，一般在到达保护点前会进行限制频率上升、降低运行频率，直至以上操作均无效时，达到保护点即进行保护停机)
106.当该标志位k置0之后，满足以下任意条件则将标志位k置1
107.a、压缩机连续累计运行t5时间未出现保护性停机，如出现保护性停机，则累计时间重计；
108.b、实际运行模式切换，如上次标志位k值置0是在制冷模式下出现的，则本次进行制热开机，则将该标志位k置1。
109.以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。