风管式空调室内机抗电压波动的静压自动识别方法及系统

摘要

本发明提供了一种风管式空调室内机抗电压波动的静压自动识别方法及系统，通过在原有的风管式空调室内机静压自动识别方法及其系统中，增加VSP修正系数K及电压检测平衡模块，使得在电网电压波动的时候，仍能较好的实现风管式空调室内机的静压自动识别和工程现场的静压调节，提高了平衡电压波动的能力及适应性，方便了现场的安装设计，并提高了系统的稳定性和运行效率。

权利要求

1.一种风管式空调室内机抗电压波动的静压自动识别方法，包括以下步骤：步骤1：获取直流风扇电机的实际控制电压VSP实测和预设控制电压VSP预设以及VSP的偏差阈值，并对实际控制电压VSP实测和预设控制电压VSP预设进行比较，判断是否超出阈值范围；

步骤2：在所述比较结果超出阈值范围的情况下，通过暂时设定VSP值并在一段时间后检测电机风扇的转速，确定该转速对应的静压档位并进一步修改该静压档位对应的控制参数；以及步骤3：依据上述控制参数，对直流风扇电机进行控制，

其特征在于：

在步骤1之前，首先进行电压检测平衡的前置程序，包括如下步骤：（1）获取电网电压整流后的实测直流电压Vdc实测与实测前的原有直流电压Vdc原有；

（2）将实测直流电压Vdc实测与原有直流电压Vdc原有进行比较，判断是否超出阈值范围，阈值范围为｜Vdc原有－Vdc实测｜＞10；

（3）在所述比较结果超出阈值范围的情况下，计算VSP修正系数K的实际值，在所述比较结果没有超出阈值范围的情况下，K= Vdc实测/ Vdc原有，默认VSP修正系数K=1；

（4）根据上述VSP修正系数K，对VSP进行电压平衡修正控制，将VSP乘以 以后，运用到后续步骤中去。

说明书

风管式空调室内机抗电压波动的静压自动识别方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种空调静压的自动识别方法及系统，具体是一种风管式空调室内机在电网电压波动情况下的静压自动识别方法及其系统。

背景技术

[0002] 风管式空调室内机在工程现场安装时，安装环境各不相同，会有不同静压的需求。传统的风管机使用的是交流异步电动机，必须根据工程现场风管的设计，选定合适静压规格。由于国内空调安装施工方面不太规范，经常出现静压不匹配的现象，影响产品的舒适性和可靠性。同时，空调设备厂家需要生产很多种静压规格的空调才能满足多种多样的静压需求，导致产品的通用性很差。

[0003] 此外，在风管式空调使用过程中，其通过风管向多个房间（区域）送风，如果某个房间（区域）长期不使用，需要关闭出风口以达到节能的效果。而关闭某个出风口就相当于增加了风管的静压，由于传统风管机的静压是固定的，此时空调风量必定会变小，会影响机组的正常运行。

[0004] 专利号zl200910017160.6一种风管式空调室内机静压的自动识别方法及其系统，通过实际控制电压 以及转速进行反馈来判断直流风扇电机的工作状态，以实施预干涉控制，改变空调室内机的静压设定并使空调进入正常工作状态。从而，较好的实现静压自动识别的功能，解决工程现场的静压调节问题。

[0005] 在220V输入电压稳定的情况下，按照上述专利方法，控制结果非常准确，输出静压误差小于10%，符合要求；但是，在实际使用过程中，电网电压不是稳定的220V，而是会出现上下波动的不稳定状态，在这种情况下，上述专利方法的控制结果会出现较大偏差，不符合要求。

[0006] 因此，如何解决风管式空调室内机在电网电压波动情况下的静压自动识别和工程现场的静压调节，成为风管式室内机空调实现产品以及型号通用化亟待解决的问题。

发明内容

[0007] 针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种风管式空调室内机抗电压波动的静压自动识别方法及系统，能够在电网电压波动情况下，较好的实现风管式空调室内机的静压自动识别和工程现场的静压调节，有效提高系统的稳定性和运行效率。

[0008] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，一种风管式空调室内机抗电压波动的静压自动识别方法，包括以下步骤：

[0009] 步骤1：获取直流风扇电机的实际控制电压VSP实测和预设控制电压VSP预设以及VSP的偏差阈值，并对实际控制电压VSP实测和预设控制电压VSP预设进行比较，判断是否超出阈值范围；

[0010] 步骤2：在所述比较结果超出阈值范围的情况下，通过暂时设定VSP值并在一段时间后检测电机风扇的转速，确定该转速对应的静压档位并进一步修改该静压档位对应的控制参数；以及

[0011] 步骤3：依据上述控制参数，对直流风扇电机进行控制，

[0012] 在步骤1之前，首先进行电压检测平衡的前置程序，包括如下步骤：

[0013] （1）获取电网电压整流后的实测直流电压Vdc实测，以及实测前原有直流电压Vdc原有；

[0014] （2）将实测直流电压Vdc实测与原有直流电压Vdc原有进行比较，判断是否超出阈值范围；

[0015] （3）在所述比较结果超出阈值范围的情况下，计算VSP修正系数K的实际值，在所述比较结果没有超出阈值范围的情况下，默认VSP修正系数K=1；

[0016] （4）根据上述VSP修正系数K，对VSP进行电压平衡修正控制。

[0017] 上述的风管式空调室内机抗电压波动的静压自动识别方法，电压检测平衡的前置程序中，步骤（2）中的阈值范围为｜Vdc原有－Vdc实测｜＞10；

[0018] 上述的风管式空调室内机抗电压波动的静压自动识别方法，电压检测平衡的前置程序中，步骤（3）中，在所述比较结果超出阈值范围的情况下，K= Vdc实测/ Vdc原有。

[0019] 上述的风管式空调室内机抗电压波动的静压自动识别方法，电压检测平衡的前置程序中，步骤（4）中，对VSP进行电压平衡修正控制是将VSP乘以 后，运用到后续步骤中去。

[0020] 一种风管式空调室内机抗电压波动的静压自动识别系统，包括：

[0021] 存储模块，用来存储直流风扇电机的实际控制电压VSP实测、预设控制电压VSP预设、VSP的偏差阈值、系统控制的控制参数、一定电压下的转速和静压档位对应表和不同静压档下的目标转速和对应VSP关系表；

[0022] VSP参数获取模块，从存储模块获取直流风扇电机的实际控制电压VSP实测和预设控制电压VSP预设以及VSP的偏差阈值；

[0023] 阈值比较模块，对实际控制电压VSP实测和预设控制电压VSP预设进行比较，判断是否超出阈值范围；

[0024] VSP设定模块，在阈值比较模块的比较结果超出阈值范围时，暂时设定VSP值；

[0025] 直流风扇电机，接收VSP设定模块设定的VSP值并在该值下进行运转；

[0026] 转速检测模块，一段时间后，对直流风扇电机的转速进行检测；

[0027] 静压确定模块，根据转速检测模块检测的转速和存储模块中一定电压下的转速和静压档位对应表来确定对应的静压档位，并根据存储模块中不同静压档下的目标转速和对应VSP关系表进一步确定该静压档位对应的控制参数并对存储模块的系统控制的控制参数进行修改；

[0028] 系统控制模块，根据存储模块中的控制参数对系统各部分进行控制；以及[0029] 静压复检模块，重新由转速检测模块检测直流风扇电机的转速，并对系统的静压档位进行复检，然后把复检的结果传送给系统控制模块以判断是否进行重新设定系统控制的控制参数；

[0030] 它还包括电压检测平衡模块，在VSP参数获取模块从存储模块获取数据之前，先通过电压采样电路获取电网电压整流后的实测直流电压Vdc实测与实测前的原有直流电压Vdc原有，并进行电压检测平衡的前置程序。

[0031] 本发明通过在原有的风管式空调室内机静压自动识别方法及其系统中，增加VSP修正系数K及电压检测平衡模块，使得在电网电压波动的时候，仍能较好的实现风管式空调室内机的静压自动识别和工程现场的静压调节，增强了系统平衡电压波动的能力及适应性，方便了现场的安装设计，并提高了系统的稳定性和运行效率。

附图说明

[0032] 图1是调制率M与VSP关系曲线图；

[0033] 图2是本发明的系统模块关系图；

[0034] 图3是本发明的静压识别流程图。

具体实施方式

[0035] 如图1所示，调制率M与控制电压VSP成正比例关系，将控制电压VSP变为额定情况下的1/K，即可保证输出转速不变。

[0036] 电控盒中的单片机通过AD转换获取电网电压的准确值，正常情况下应该是220V交流电经硅桥整流滤波后所得直流电压Vdc=310V，当电网电压波动时，相应的整流后直流电压Vdc就会发生变化；根据线电压Vu不变，采用东芝TB6551FG驱动芯片的直流电流的输出转速就不变的规律，利用两相调制线电压的计算公式，如下：

[0037]

[0038] 可知：当电网电压波动时，若Vdc变为正常值的K倍，那么将调制率M变为1/K，则线电压Vu不变，最终的输出转速也会保持不变；调制率M与控制电压VSP成正比例关系，将控制电压VSP变为额定情况下的1/K，即可保证输出转速不变。

[0039] 如图2所示，在本实施例中自动识别系统包括电压检测平衡模块101、存储模块214、VSP参数获取模块206、阈值比较模块208、VSP设定模块210、直流风扇电机200、转速检测模块202、静压确定模块212、静压复检模块216和系统控制模块204。

[0040] 电压检测平衡模块101在VSP参数获取模块206从存储模块214获取数据之前，先通过电压采样电路获取电网电压整流后的实测直流电压Vdc实测与实测前的原有直流电压Vdc原有；并进行电压检测平衡的前置程序。

[0041] 存储模块214用来存储直流风扇电机200的实际控制电压VSP实测、预设控制电压VSP预设、VSP的偏差阈值、系统控制的控制参数、一定电压下的转速和静压档位对应表和不同静压档下的目标转速和对应VSP关系表。

[0042] VSP参数获取模块206从存储模块214获取直流风扇电机200的实际控制电压VSP实测和预设控制电压VSP预设以及VSP的偏差阈值。

[0043] 阈值比较模块208对实际控制电压VSP实测和预设控制电压VSP预设进行比较，判断是否超出阈值范围。

[0044] VSP设定模块210在阈值比较模块208的比较结果超出阈值范围时，暂时设定VSP值。

[0045] 直流风扇电机200接收VSP设定模块210设定的VSP值并在该值下进行运转。

[0046] 转速检测模块202一段时间后，对直流风扇电机200的转速进行检测。

[0047] 静压确定模块212根据转速检测模块202检测的转速和存储模块214中一定电压下的转速和静压档位对应表来确定对应的静压档位，并根据存储模块214中不同静压档下的目标转速和对应VSP关系表进一步确定该静压档位对应的控制参数并对存储模块214的系统控制的控制参数进行修改。

[0048] 静压复检模块216重新由转速检测模块检测直流风扇电机200的转速，并对系统的静压档位进行复检，然后把复检的结果传送给系统控制模块204以判断是否进行重新设定系统控制的控制参数。

[0049] 系统控制模块204根据存储模块214中的控制参数对系统各部分进行控制。

[0050] 上述系统控制模块204采用单片机进行控制，和/或，上述VSP设定模块210由单片机集成其VSP设定功能，也即系统控制模块204包含了VSP设定模块210。

[0051] 上述存储模块214为EEPROM，和/或，上述转速检测模块202采用霍尔IC并辅助单片机上中断和定时器检测电机的转速。

[0052] 上述阈值比较模块208中，对实际控制电压VSP实测和预设控制电压VSP预设进行比较并判断是否超出阈值范围，其比较采用差值的方式，并且VSP的偏差阈值也为差值阈值。

[0053] 如图3所示，本实施例的识别流程。

[0054] 步骤502，自动识别过程开始。

[0055] 步骤503，获取电网电压整流后的实测直流电压Vdc实测与实测前的原有直流电压Vdc原有；

[0056] 步骤505，将实测直流电压Vdc实测与原有直流电压Vdc原有进行比较，判断是否超出阈值范围，即：｜Vdc原有－Vdc实测｜＞10；

[0057] 步骤507，在所述比较结果超出阈值范围的情况下，计算VSP修正系数K的实际值K= Vdc实测/ Vdc原有，在所述比较结果没有超出阈值范围的情况下，默认VSP修正系数K=1；

[0058] 步骤509，根据上述计算所得VSP修正系数K，对VSP进行电压平衡修正控制，即：将VSP乘以 以后的所得数值，运用到后续步骤中去。

[0059] 步骤504，从EEPROM中读取单片机控制电压及VSP的偏差阈值。

[0060] 步骤506，把读取的单片机控制电压与预设VSP进行比较，并判断是否超出阈值范围。

[0061] 如果不超出阈值范围，则进入步骤508，不改变直流风扇电机的控制参数，然后进入步骤524结束该识别过程；

[0062] 如果超出阈值范围，则进入步骤510，暂设定VSP为一个恒定值，其取值为4.8V。

[0063] 步骤512，在经过一小段时间后，检测电机风扇的转速。

[0064] 步骤514，在EEPROM中查找一定电压下的转速和静压档位对应表，查找到该转速对应的静压档位。

[0065] 步骤516，在EEPROM中查找不同静压档下的目标转速和对应VSP关系表，找到该静压档位下的静压档位参数，然后修改EEPROM中控制系统模块的控制参数。

[0066] 步骤518，依据该参数，对直流风扇电机进行控制。

[0067] 步骤520，重新检测直流风扇电机的转速，比较EEPROM中控制系统模块的控制参数对系统的静压进行复检。

[0068] 步骤522，对直流风扇电机进行复检，判断其是否处在正常工作状态。

[0069] 如果不符合正常工作状态，则返回步骤504，对系统的静压重新进行识别；

[0070] 如果符合正常工作状态，则进入步骤524，结束整个识别过程。

[0071] 进一步地，总结以上，不难得到本发明的自动识别方法包括以下步骤：

[0072] 一、电压检测平衡前置程序：

[0073] （1）获取电网电压整流后的实测直流电压Vdc实测与实测前的原有直流电压Vdc原有；

[0074] （2）将实测直流电压Vdc实测与原有直流电压Vdc原有进行比较，判断是否超出阈值范围；

[0075] （3）在所述比较结果超出阈值范围的情况下，计算VSP修正系数K的实际值，在所述比较结果没有超出阈值范围的情况下，默认VSP修正系数K=1；

[0076] （4）根据上述VSP修正系数K，对VSP进行电压平衡修正控制。

[0077] 其中，步骤（2）中的阈值范围为｜Vdc原有－Vdc实测｜＞10；

[0078] 其中，步骤（3）中，在所述比较结果超出阈值范围的情况下，K= Vdc实测/ Vdc原有。

[0079] 其中，步骤（4）中，对VSP进行电压平衡修正控制是将VSP乘以修正系数K后，运用到后续步骤中去。

[0080] 二、步骤1：获取直流风扇电机的实际控制电压VSP实测和预设控制电压VSP预设以及VSP的偏差阈值，并对实际控制电压VSP实测和预设控制电压VSP预设进行比较，判断是否超出阈值范围；

[0081] 三、步骤2：在所述比较结果超出阈值范围的情况下，通过暂时设定VSP值并在一段时间后检测电机风扇的转速，确定该转速对应的静压档位并进一步修改该静压档位对应的控制参数；以及

[0082] 四、步骤3：依据上述控制参数，对直流风扇电机进行控制。

[0083] 接下来以某机型为例，举一实例来说明本发明的抗电压波动的静压自动识别方法。

[0084] 一、电压检测平衡前置程序：

[0085] （1）获取电网电压整流后的实测直流电压Vdc实测=280V（输入交流电压198V）与实测前的原有直流电压Vdc原有=310V（输入交流电压220V）；

[0086] （2）将实测直流电压Vdc实测与原有直流电压Vdc原有进行比较，｜310－280｜=30＞10；

[0087] （3）比较结果超出阈值范围，计算VSP修正系数K的实际值，K= Vdc实测/ Vdc原有=280/310=0.9；

[0088] （4）根据上述VSP修正系数K=0.9，对VSP进行电压平衡修正控制，将VSP×=VSP× =VSP×1.11运用到后续步骤中去。

[0089] 二、假设当前设定静压状态为85Pa，1157转/分。此时的VSP实测值VSP实测为4.9V。由表2可知，预设控制电压VSP预设应当为4.42V。误差大于0.2V，需要重新设定静压档位，过程如下：

[0090] 1．暂设定VSP（这里的Vsp指VSP预设）为恒定值4.8V×1.11，等待5秒钟。

[0091] 2．5秒钟后测得电机的转速为1115转/分。

[0092] 3．根据表1可知，正确的静压档位应该是30Pa档，目标转速应该是850转/分。

[0093] 4．将正确的静压状态写入EEPROM，即：850转/分、30Pa。

[0094] 5．进入电机的通常控制。

[0095] 6. 再次检测转速为850，VSP实测值VSP实测为3.2V×1.11，预设控制电压VSP预设应当为3.2V×1.11。说明系统处于正常工作状态。

[0096] 表1：VSP设定为4.8V时判断静压档的表格

[0097]转速（转/分） 1050 1080 1115 1145 1175 1200
静压（Pa） 0 15 30 50 70 90

[0098] 表2：不同静压档的目标转速和对应VSP

[0099]静压（Pa） 0 15 30 50 70 85 90
对应转速 700 780 850 1006 1100 1157 1200
对应VSP（V） 2.5 2.9 3.2 3.9 4.3 4.42 4.8

[0100] 在不同风道及输入交流电压参数下，本发明与现有方法的检测数据误差比较结果，见下表：

[0101] 表3 实测静压误差对比

[0102]

[0103] 注1：能够允许的误差范围为±10% [0104] 注2：标准电压为220v，电网电压波动一般在±10%以内，因此实测选择的输入交流的电压分别为198v、220v、242v三种情况。

[0105] 由表3可知，现有方法在220v稳定输入交流电压的条件下，静压误差小，结果准确，满足运行要求。但是，在电压波动的情况下，现有方法的静压误差高，有时甚至超过30%,这是不被允许的，无法满足空调整机运行要求。而本发明通过在现有方法的基础上增加了修正系数K与电压检测平衡模块，有效平衡了电压波动带来的影响，静压误差维持在3%左右，完全达到运行要求。使得在电网电压波动的时候，仍能较好的实现风管式空调室内机的静压自动识别和工程现场的静压调节，增强了系统平衡电压波动的能力及适应性，方便了现场的安装设计，并提高了系统的稳定性和运行效率。

[0106] 以上对本发明的具体描述旨在说明具体实施方案的实现方式，不能理解为是对本发明的限制。本领域普通技术人员在本发明的教导下，可以在详述的实施方案的基础上做出各种变体，这些变体均应包含在本发明的构思之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限制。