控制器、空调机组及其室内机、室内机的控制方法与流程

1.本公开涉及空调运行控制技术领域，尤其涉及控制器、空调机组及其室内机、室内机的控制方法。


背景技术：

2.目前，空调机组的控制策略部署于室外机上，室内机将检测到的状态参数发送给室外机，由室外机根据控制策略计算执行器的运行参数，以使执行器根据该运行参数运行。将控制策略部署于室外机上，由于室外机工作环境恶劣，会使得执行控制策略的元器件不能正常使用，进而影响运行参数的计算精确度。


技术实现要素：

3.本公开提供一种控制器、空调机组及其室内机、室内机的控制方法，以解决相关技术中的不足。
4.根据本公开实施例的第一方面，提供了一种控制器，应用于空调机组的室内机，所述空调机组包括多个执行器；所述控制器包括：
5.获取模块，用于获取空调设定参数和所述空调机组的状态数据；
6.确定模块，用于确定各个执行器的目标运行参数，所述各个执行器的目标运行参数基于所述空调设定参数、所述状态数据和预定义的运算决策规则而确定；
7.控制模块，用于将各个执行器的运行参数调节至所述目标运行参数。
8.可选地，所述空调机组还包括室外机，所述室外机的执行器包括压缩机；所述状态数据包含所述压缩机的运行参数；
9.所述控制器还包括：
10.压缩机信号电路，与所述获取模块和所述压缩机电连接，所述压缩机信号电路用于采集所述压缩机的运行参数并发送给所述获取模块。
11.可选地，所述控制模块包括：
12.功率因数校正电路，与所述压缩机电连接，所述功率因数校正电路用于根据所述压缩机的目标运行参数对所述压缩机的直流供电进行功率因数校正。
13.可选地，所述空调机组还包括室外机，所述室外机的执行器包括电子膨胀阀；所述状态数据包含所述电子膨胀阀的运行参数；
14.所述控制器还包括：
15.膨胀阀信号电路，与所述获取模块和所述电子膨胀阀电连接，所述膨胀阀信号电路用于采集所述电子膨胀阀的运行参数并发送给所述获取模块。
16.可选地，所述空调机组还包括室外机，所述室外机的执行器包括外风机；所述状态数据包含所述外风机的运行参数；
17.所述控制器还包括：
18.外风机信号电路，与所述获取模块和所述外风机电连接，所述外风机信号电路用
于采集所述外风机的运行参数并发送给所述获取模块。
19.可选地，所述室内机的执行器包括内风机；所述状态数据包含所述内风机的运行参数；
20.所述控制器还包括：
21.内风机信号电路，与所述获取模块和所述内风机电连接，所述内风机信号电路用于采集所述内风机的运行参数并发送给所述获取模块。
22.可选地，所述空调机组还包括室外机；
23.在将各个执行器的运行参数调节至所述目标运行参数时，所述控制器具体用于：
24.将所述室外机中各个执行器的目标运行参数转换成控制指令，并发送给对应的执行器，以使所述室外机中各个执行器的运行参数调节至对应的目标运行参数；
25.和/或，将所述室内机中各个执行器的目标运行参数转换成控制指令，并发送给对应的执行器，以使所述室内机中各个执行器的运行参数调节至目标运行参数。
26.可选地，所述控制器还包括：
27.通信模块，用于获取外部设备发送的决策参数，以使所述控制模块根据所述决策参数更新所述运算决策规则。
28.根据本公开实施例的第二方面，提供了一种空调机组的室内机，所述空调机组的室内机包括上述任一项。
29.根据本公开实施例的第三方面，提供了一种空调机组，包括：
30.室内机，包括多个执行器；
31.室外机，包括多个执行器和如上述任一项所述的控制器，所述控制器用于获取空调设定参数和所述空调机组的状态数据，根据空调设定参数、状态数据和预定义的运算决策规则确定各个执行器的目标运行参数，并将各个执行器的运行参数调节至所述目标运行参数。
32.根据本公开实施例的第四方面，提供了一种空调机组的室内机的控制方法，所述空调机组包括多个执行器，包括：
33.获取空调设定参数和所述空调机组的状态数据；
34.确定各个执行器的目标运行参数，所述各个执行器的目标运行参数基于所述空调设定参数、状态数据和预定义的运算决策规则而确定；
35.将各个执行器的运行参数调节至所述目标运行参数。
36.根据本公开实施例的第五方面，提供了一种电子设备，包括：
37.处理器；
38.用于存储处理器可执行指令的存储器；
39.其中，所述处理器被配置为执行所述指令以实现上述所述的方法。
40.根据本公开实施例的第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述的方法中的步骤。
41.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
42.本公开实施例中，将运算决策规则部署于室内机，由室内机执行决策运算，相比于部署于室外机，运算决策规则的执行环境较温和，可以提高执行运算决策规则的元器件的使用寿命，确保元器件的正常运行，进而确保运行参数的准确性。
43.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
44.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
45.图1是根据本公开的实施例示出的一种空调机组的框图；
46.图2是根据本公开的实施例示出的一种控制器的模块示意；
47.图3是根据本公开的实施例示出的另一种空调机组的框图；
48.图4a是根据本公开的实施例示出的一种室内机的结构示意图；
49.图4b是根据本公开的实施例示出的一种室内机的结构示意图；
50.图5是根据本公开的实施例示出的一种空调机组的室内机的控制方法的流程图；
51.图6是根据本公开的实施例示出的一种用于空调机组的室内机的控制装置的框图。
具体实施方式
52.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
53.图1是根据本公开的实施例示出的一种空调机组的框图，空调机组包括室内机和室外机，室内机安装于室内，室外机安装于室外。室内机和室外机均包括多个执行器，室内机的执行器可以但不限于包括：内风机11、步进电机12、交流同步电机13和蜂鸣器14等。室外机的执行器可以但不限于包括：压缩机15、外风机16、电子膨胀阀17、四通阀18等。室内机和室外机还均包括多个传感器20，用于检测空调机组的运行状态，传感器例如可以是温湿度传感器、压力传感器等。
54.室内机还包括控制器19，该控制器19可以获取空调设定参数和空调机组的状态数据，并根据状态数据和预定义的运算决策规则确定各个执行器的目标运行参数，根据目标运行参数对各个执行器进行联动控制，以解决相关技术中，对各执行器单独控制，很难保证空调处于低功耗运行状态的缺陷。
55.下面对室内机的控制器19的工作机理进行详细描述。
56.图2是根据本公开的实施例示出的一种控制器的模块示意，控制器19包括：获取模块191、确定模块192和控制模块193。
57.获取模块191用于获取空调设定参数和空调机组的状态数据。
58.其中，空调设定参数一般由用户根据实际需求自行设定，可以但不限于包括设定温度、设定湿度、空调运行模式、出风方式等。状态数据包括：各个执行器的运行参数，例如，压缩机15的运行频率、电子膨胀阀17的开度、内风机11的转速、内风机11的风机档位、外风机16的转速、外风机16的风机档位等；以及空调机组中各个传感器检测到的状态参数，例如，室内机所处环境的环境温湿度、制冷蒸发温度、制热冷凝温度、出风口温湿度、进风口的
温湿度等。
59.确定模块192用于确定各个执行器的目标运行参数，该目标运行参数基于状态数据和预定义的运算决策规则而确定。
60.其中，运算决策规则用于根据空调机组的状态数据确定空调机组的运行方案，运行方案包括执行器的目标运行参数。
61.运算决策规则可以包含多个决策子规则，每个决策子规则用于确定一个执行器的运行参数。每个运算决策规则定义了确定对应执行器的运行参数所需的状态参数，所需的状态参数可以根据实际经验确定。举例来说，若决策子规则a用于确定压缩机15的运行频率(目标运行参数)，假设压缩机15的运行频率与设定温度、出风口温度相关，则需在运算决策规则a定义设定温度、出风口温度与运行频率的运算关系，在确定压缩机15的运行参数时，将设定温度的数值和出风口温度的数值赋值给运算决策规则a，以确定压缩机15的运行频率；若运算决策规则b用于确定电子膨胀阀17的开度(目标运行参数)，假设电子膨胀阀17的开度与设定温度、出风口温度和制冷蒸发温度相关，则需在运算决策规则b定义设定温度、出风口温度和制冷蒸发温度与开度的运算关系，在确定电子膨胀阀17的开度时，将设定温度的数值、出风口温度的数值和制冷蒸发温度的数值赋值给运算决策规则b，以确定电子膨胀阀17的开度。
62.若运算决策规则包含多个决策子规则，确定模块192在确定各个执行器的目标运行参数时，并行调用各个多个决策子规则，以快速进行温度调节。
63.运算决策规则可以根据状态数据同时输出多个执行器的目标运行参数。运算决策规则可以但不限于对机器学习模型或者神经网络训练得到。以对神经网络训练得到运算决策规则为例，获取不同状态数据下各执行器正常运行时的运行参数，并将该状态数据和对应的运行参数作为训练样本对神经网络进行训练，训练完成的神经网络作为运行决策规则用来确定执行器的运行参数。
64.基于运算决策规则可能确定出多套运行方案，可以将多套运行方案中各个运行器的运行总功耗最小的方案确定为最终的运行方案，并将总功耗最小的运行方案中各个执行器的目标运行参数发送给控制模块193。
65.控制模块193用于将各个执行器的运行参数调节至目标运行参数。
66.具体的，控制模块193将各个执行器的目标运行参数转换成控制指令，并发送给对应的执行器，使得各个执行器的运行参数调节至目标运行参数，从而可以最小的功耗将室内的环境参数，例如温度、湿度，快速调节在各自的设定参数的范围内。
67.本公开中，对各个执行器的运行参数进行调节，可以但不限于采用模糊控制或者pid(一种闭环控制算法)控制，基于上述控制算法将目标运行参数转换成控制指令，并分别发送给室外机中的各个执行器以及室内机的各个执行器。
68.下面以室内温度高于设定温度为例，对空调机组的控制机理作进一步说明：假设室内的当前温度为t，设定温度为t’，出风口温度为t，而当前压缩机15的运行频率为f、电子膨胀阀17的开度为p、外风机16的转速为n1、内风机11的转速为n2，将上述状态数据输入运算决策规则得到压缩机15的目标运行频率为f’、电子膨胀阀17的开度为p’、外风机16的转速为n1’、内风机11的转速为n2’。为了将室内温度降低至t’，控制器19则不断对压缩机15、电子膨胀阀17、外风机16和内风机11进行pid控制，使得压缩机15的运行频率从f增加至f’，
将电子膨胀阀17的开度p调节至p’，将外风机16的转速从n1调节至n1’，将内风机11的转速从n2调节至n2’。
69.本公开实施例中，将运算决策规则部署于室内机，由室内机执行决策运算，相比于部署于室外机，运算决策规则的执行环境较温和，可以提高执行运算决策规则的元器件的使用寿命，确保元器件的正常运行，进而确保运行参数的准确性；并且，将运算决策规则部署于室内机有利于获取空调机组的所有状态数据，并根据该状态数据确定各个执行器的目标运行参数，以便于对各执行器进行联动控制，不再是对各个执行器进行独立控制，从而实现空调机组运行时的精准控制和节能运行。
70.图3是根据本公开的实施例示出的另一种空调机组的框图，本公开实施例示出的空调机组与图2示出的空调机组基本相同，不同之处在于，本公开实施例中，控制器19还部署有室外机中的执行器的外围电路。
71.在一个实施例中，参见图3，将压缩机信号电路194部署于控制器19上，该压缩机信号电路与获取模块191和压缩机15电连接，压缩机信号电路用于采集压缩机15的运行参数，并将该压缩机15的运行参数发送给获取模块191。
72.在一个实施例中，参见图3，将功率因数校正pfc电路195部署于控制器19上，该功率因数校正pfc电路195与压缩机15电连接，功率因数校正电路用于根据压缩机15的目标运行参数对压缩机15的直流供电进行功率因数校正。pfc电路195可以包括功率开关、二极管、电感等元器件，以实现对直流电游的功率因素校正。pfc电路195基于控制器19的控制，对压缩机15的直流供电进行功率因素调整，例如将直流供电的电压升高并稳定在380v，以使输入电流跟随输入电压，保证功率因素在0.9以上。
73.在一个实施例中，参见图3，将膨胀阀信号电路部署于控制器19上，该膨胀阀信号电路与获取模块191和电子膨胀阀17电连接，膨胀阀信号电路用于采集电子膨胀阀17的运行参数，并将该电子膨胀阀17的运行参数发送给获取模块191。
74.在一个实施例中，参见图3，可将外风机信号电路部署于控制器19上，该外风机信号电路与获取模块191和外风机电连接，外风机信号电路用于采集外风机的运行参数，并将该运行参数作为状态数据发送给获取模块191。
75.当然，获取模块191还获取室内机中各个执行器的运行参数，例如，获取模块获取部署于控制器的风机信号电路采集的内风机的运行参数，并汇总获得的所有执行器的运行参数以及各个传感器检测到的状态参数作为状态数据发送给确定模块192，以使确定模块192确定各个执行器的目标运行参数，进而由控制模块193将各个执行器的运行参数调节至目标运行参数。确定模块192和控制模块193的具体实现过程，参见上述实施例所述，此处不再赘述。
76.相关技术中，为了确保空调机组的正常运行，会在运算决策规则中设置各个执行器的运行参数范围作为决策参数，使各个执行器尽量在运行参数范围内运行。当运行参数超过运行参数范围，空调机组会发出报警。若运行参数超过运行参数范围不是因为硬件故障引擎时，此场景下，可以通过更新运行参数范围以消除报警。为了便于运行参数范围的更新，可以在控制器19中部署通信模块，该通信模块可以但不限于采用蓝牙模块、wi-fi模块等无线通信模块实现，控制器19可以通过该通信模块与外部设备建立通信连接，并获取外部设备发送的决策参数，以根据决策参数更新运算决策规则。其中，外部设备可以是云端服
务器。
77.本公开中，不仅将运算决策规则部署于室内机上，还将室外机中的执行器的一些外围电路部署于室内机上，从而可以减小室外机的控制主板的尺寸。
78.本公开中，运算决策规则以及上述外围电路可以集成在室内机的控制主板上。参见图4a，控制主板41倾斜设置于靠近室内机的两外壳本体42的连接处43，相比于图4b示出的相关技术采用的将控制主板设置于室内机的外壳的一端，图3示出的控制主板的设置方式可以减小室内机的整体长度。
79.与前述的控制器的实施例相对应，本公开还提供了空调机组的室内机的控制方法的实施例。
80.图5是根据本公开的实施例示出的一种空调机组的室内机的控制方法的流程图，控制方法基于图2示出的控制器实现，参见图5，方法包括以下步骤：
81.步骤501、获取空调设定参数和空调机组的状态数据。
82.空调设定参数一般由用户根据实际需求自行设定，可以但不限于包括设定温度、设定湿度、空调运行模式、出风方式等。状态数据包括：各个执行器的运行参数，例如，压缩机的运行频率、电子膨胀阀的开度、内风机的转速、内风机的风机档位、外风机的转速、外风机的风机档位等；以及空调机组中各个传感器检测到的状态参数，例如，室内机所处环境的环境温湿度、制冷蒸发温度、制热冷凝温度、出风口温湿度、进风口的温湿度等。
83.步骤502、确定各个执行器的目标运行参数，各个执行器的目标运行参数基于空调设定参数、状态数据和预定义的运算决策规则而确定。
84.其中，运算决策规则用于根据空调机组的状态数据确定空调机组的运行方案，运行方案包括执行器的目标运行参数。
85.确定各个执行器的目标运行参数的具体实现过程参见上述确定模块的工作原理，此处不再赘述。
86.步骤503、将各个执行器的运行参数调节至目标运行参数。
87.对各个执行器的运行参数进行调节，可以但不限于采用模糊控制或者pid(一种闭环控制算法)控制。具体调节过程参见上述控制模块的工作原理，此处不再赘述。
88.关于上述实施例中的控制方法，其中各个步骤的具体方式已经在相关装置的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明，所以相关之处参见装置实施例的部分说明即可。
89.本公开的实施例还提出一种电子设备，包括：
90.处理器；
91.用于存储处理器可执行指令的存储器；
92.其中，所述处理器被配置为实现上述任一实施例所述的空调机组的室内机的控制方法。
93.本公开的实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的空调机组的室内机的控制方法中的步骤。
94.图6是根据本公开的实施例示出的一种用于空调机组的室内机的控制装置的框图。
95.如图6所示，装置600可以包括以下一个或多个组件：处理组件602，存储器604，电
源组件606，传感器组件608，以及通信组件610。
96.处理组件602通常控制装置600的整体操作，诸如空调室内机和室外机各个执行器的运行、室内机上显示面板的内容显示等。处理组件602可以包括一个或多个处理器620来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件602可以包括一个或多个模块，便于处理组件602和其他组件之间的交互。
97.存储器604被配置为存储各种类型的数据以支持在装置600的操作。这些数据的示例包括用于在装置600上操作的任何应用程序或方法的指令，运算决策规则等。存储器604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
98.电源组件606为装置600的各种组件提供电力。电源组件606可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置600生成、管理和分配电力相关联的组件。
99.传感器组件608包括一个或多个传感器，用于为装置600提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件608可以检测到装置600的打开/关闭状态，装置中组件的方位或加速/减速和装置600各个位置的温度变化。在一些实施例中，该传感器组件608还可以包括加速度传感器、陀螺仪传感器、磁传感器、压力传感器或温度传感器。
100.通信组件610被配置为便于装置600和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置600可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件610经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件610还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。
101.在示例性实施例中，装置600可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述任一实施例所述的方法。
102.在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器604，上述指令可由装置600的处理器620执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
103.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
104.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。