一种变频空调的升频方法及系统转让专利

申请号 : CN201510572817.0

文献号 : CN105135618B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 赫晓龙

申请人 : 深圳创维空调科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种变频空调的升频方法及系统,通过获取变频空调所处环境的环境温度和用户设定的设定温度;判断环境温度与设定温度的差值的绝对值是否大于温度阈值,若为是,则根据环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;若为否,则按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率;其中,所述第一升频速度大于或等于第二升频速度;可快速的提高压缩机的升频速度,达到快速制冷或制热的目的,给用户带来了大大的方便。

权利要求 :

1.一种变频空调的升频方法,其特征在于,包括:

A、获取变频空调所处环境的室内环境温度和用户设定的设定温度;

B、判断所述室内环境温度与设定温度的差值的绝对值是否大于温度阈值,若为是,则执行步骤C;若为否,则执行步骤D;

C、根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;

D、按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率;其中,所述第一升频速度大于或等于第二升频速度。

2.根据权利要求1所述的变频空调的升频方法,其特征在于,所述步骤C还包括:根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率;

所述步骤D还包括:按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率。

3.根据权利要求1所述的变频空调的升频方法,其特征在于,所述步骤C还包括:C11、当压缩机的运行频率低于第二运行频率时,根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;

C12、当压缩机的运行频率高于或等于第二运行频率、且低于预设的第一运行频率时,按照预设的第三升频速度提升压缩机的运行频率;其中,第二运行频率小于第一运行频率;

所述第三升频速度小于或等于第一升频速度,且所述第三升频速度大于或等于第二升频速度。

4.根据权利要求1所述的变频空调的升频方法,其特征在于,所述步骤C具体包括:C21、将室外环境温度从低到高划分为N个温度区间;将压缩机电流从小到大划分为N个电流区间;将压缩机升频速度从慢到快划分为N个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化;根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表;其中,N为正整数;

C22、采集变频空调所处环境的环境温度和压缩机的工作电流;计算环境温度和压缩机电流与对应的不同温度区间和电流区间的相符程度的隶属度;

C23、根据隶属度和模糊控制表通过重心法计算压缩机的第一升频速度。

5.根据权利要求4所述的变频空调的升频方法,其特征在于,所述步骤C21具体包括:将室外环境温度划分为{超低、较低、低、正常、高、较高、超高}共7个温度区间;将压缩机电流划分为{超小、较小、小、正常、大、较大、超大}共7个电流区间;将压缩机升频速度划分为{超慢、较慢、慢速、正常速、快速、较快、超快}共7个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化为{-3,-2,-1,0,1,2,3};根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表。

6.一种变频空调的升频系统,其特征在于,包括:

温度获取模块,用于获取变频空调所处环境的室内环境温度和用户设定的设定温度;

温度判断模块,用于判断所述室内环境温度与设定温度的差值的绝对值是否大于温度阈值,若为是,则执行第一升频模块;若为否,则执行第二升频模块;

第一升频模块,用于根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;

第二升频模块,用于按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率;其中,所述第一升频速度大于或等于第二升频速度。

7.根据权利要求6所述的变频空调的升频系统,其特征在于,所述第一升频模块,还用于根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率;

所述第二升频模块,还用于按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率。

8.根据权利要求6所述的变频空调的升频系统,其特征在于,所述第一升频模块包括:第一升频计算单元,用于当压缩机的运行频率低于第二运行频率时,根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;

第二升频计算单元,用于当压缩机的运行频率大于或等于第二运行频率、且低于预设的第一运行频率时,按照预设的第三升频速度提升压缩机的运行频率;其中,第二运行频率小于第一运行频率;所述第三升频速度小于或等于第一升频速度,且所述第三升频速度大于或等于第二升频速度。

9.根据权利要求6所述的变频空调的升频系统,其特征在于,所述第一升频模块包括:模糊控制表生成单元,用于将室外环境温度从低到高划分为N个温度区间;将压缩机电流从小到大划分为N个电流区间;将压缩机升频速度从慢到快划分为N个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化;根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表;其中,N为正整数;

隶属度计算单元,用于采集变频空调所处环境的环境温度和压缩机的工作电流;计算环境温度和压缩机电流与对应的不同温度区间和电流区间的相符程度的隶属度;

第一升频速度计算单元,用于根据隶属度和模糊控制表通过重心法计算压缩机的第一升频速度。

10.根据权利要求9所述的变频空调的升频系统,其特征在于,所述模糊控制表生成单元,用于将室外环境温度划分为{超低、较低、低、正常、高、较高、超高}共7个温度区间;将压缩机电流划分为{超小、较小、小、正常、大、较大、超大}共7个电流区间;将压缩机升频速度划分为{超慢、较慢、慢速、正常速、快速、较快、超快}共7个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化为{-3,-2,-1,0,1,2,3};根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表。

说明书 :

一种变频空调的升频方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及变频空调技术领域,尤其涉及的是一种变频空调的升频方法及系统。

背景技术

[0002] 目前在家用空调市场上,变频空调因为其节能以及舒适性的效果使变频空调的占有率逐渐上升,但是现有变频空调在压缩机启动的时候是较低的压缩机升频速度,使得变频压缩机升频到额定频率时需要的时间较长,从而导致了变频空调在启动时的制冷效果或者制热效果比较差。
[0003] 现有的变频空调中普遍使用一种直流变频压缩机启动的方法,其在压缩机启动运行时为了保证压缩机的回油以及噪声问题,普遍采用了固定的1Hz/s的速度进行升频,因此压缩机从启动的1Hs上升到额定运行的60Hz需要60秒左右的时间,时间比较长,从而使得变频空调的初始制冷效果或制热效果比较差。
[0004] 因此,现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题在于,提供一种变频空调的升频方法及系统,旨在解决现有变频空调升频速度过慢导致变频空调的制冷效果或制热效果较差的问题。
[0006] 本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0007] 一种变频空调的升频方法,其中,包括:
[0008] A、获取变频空调所处环境的室内环境温度和用户设定的设定温度;
[0009] B、判断所述室内环境温度与设定温度的差值的绝对值是否大于温度阈值,若为是,则执行步骤C;若为否,则执行步骤D;
[0010] C、根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;
[0011] D、按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率;其中,所述第一升频速度大于或等于第二升频速度。
[0012] 所述的变频空调的升频方法,其中,所述步骤C还包括:根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率;
[0013] 所述步骤D还包括:按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率。
[0014] 所述的变频空调的升频方法,其中,所述步骤C还包括:
[0015] C11、当压缩机的运行频率低于第二运行频率时,根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;
[0016] C12、当压缩机的运行频率高于或等于第二运行频率、且低于预设的第一运行频率时,按照预设的第三升频速度提升压缩机的运行频率;其中,第二运行频率小于第一运行频率;所述第三升频速度小于或等于第一升频速度,且所述第三升频速度大于或等于第二升频速度。
[0017] 所述的变频空调的升频方法,其中,所述步骤C具体包括:
[0018] C21、将室外环境温度从低到高划分为N个温度区间;将压缩机电流从小到大划分为N个电流区间;将压缩机升频速度从慢到快划分为N个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化;根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表;其中,N为正整数;
[0019] C22、采集变频空调所处环境的环境温度和压缩机的工作电流;计算环境温度和压缩机电流与对应的不同温度区间和电流区间的相符程度的隶属度;
[0020] C23、根据隶属度和模糊控制表通过重心法计算压缩机的第一升频速度。
[0021] 所述的变频空调的升频方法,其中,所述步骤C21具体包括:
[0022] 将室外环境温度划分为{超低、较低、低、正常、高、较高、超高}共7个温度区间;将压缩机电流划分为{超小、较小、小、正常、大、较大、超大}共7个电流区间;将压缩机升频速度划分为{超慢、较慢、慢速、正常速、快速、较快、超快}共7个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化为{-3,-2,-1,0,1,2,3};根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表。
[0023] 一种变频空调的升频系统,其中,包括:
[0024] 温度获取模块,用于获取变频空调所处环境的室内环境温度和用户设定的设定温度;
[0025] 温度判断模块,用于所述室内判断环境温度与设定温度的差值的绝对值是否大于温度阈值,若为是,则执行第一升频模块;若为否,则执行第二升频模块;
[0026] 第一升频模块,用于根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;
[0027] 第二升频模块,用于按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率;其中,所述第一升频速度大于或等于第二升频速度。
[0028] 所述的变频空调的升频系统,其中,所述第一升频模块,还用于根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率;
[0029] 所述第二升频模块,还用于按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率。
[0030] 所述的变频空调的升频系统,其中,所述第一升频模块包括:
[0031] 第一升频计算单元,用于当压缩机的运行频率低于第二运行频率时,根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;
[0032] 第二升频计算单元,用于当压缩机的运行频率高于或等于第二运行频率、且低于预设的第一运行频率时,按照预设的第三升频速度提升压缩机的运行频率;其中,第二运行频率小于第一运行频率;所述第三升频速度小于或等于第一升频速度,且所述第三升频速度大于或等于第二升频速度。
[0033] 所述的变频空调的升频系统,其中,所述第一升频模块包括:
[0034] 模糊控制表生成单元,用于将室外环境温度从低到高划分为N个温度区间;将压缩机电流从小到大划分为N个电流区间;将压缩机升频速度从慢到快划分为N个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化;根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表;其中,N为正整数;
[0035] 隶属度计算单元,用于采集变频空调所处环境的环境温度和压缩机的工作电流;计算环境温度和压缩机电流与对应的不同温度区间和电流区间的相符程度的隶属度;
[0036] 第一升频速度计算单元,用于根据隶属度和模糊控制表通过重心法计算压缩机的第一升频速度。
[0037] 所述的变频空调的升频系统,其中,所述模糊控制表生成单元,用于将室外环境温度划分为{超低、较低、低、正常、高、较高、超高}共7个温度区间;将压缩机电流划分为{超小、较小、小、正常、大、较大、超大}共7个电流区间;将压缩机升频速度划分为{超慢、较慢、慢速、正常速、快速、较快、超快}共7个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化为{-3,-2,-1,0,1,2,3};根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表。
[0038] 本发明所提供的一种变频空调的升频方法及系统,有效地解决了现有变频空调升频速度过慢导致变频空调的制冷效果或制热效果较差的问题,通过获取变频空调所处环境的环境温度和用户设定的设定温度;判断环境温度与设定温度的差值的绝对值是否大于温度阈值,若为是,则根据环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;若为否,则按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率;其中,所述第一升频速度大于或等于第二升频速度;可快速的提高压缩机的升频速度,达到快速制冷或制热的目的,同时也通过模糊控制不会因为快速升频而导致出现可靠性问题,不会增加硬件成本,给用户带来了大大的方便。

附图说明

[0039] 图1为本发明提供的变频空调的升频方法较佳实施例的流程图。
[0040] 图2为本发明提供的变频空调的升频方法中室外环境温度的隶属关系示意图。
[0041] 图3为本发明提供的变频空调的升频方法中压缩机电流的隶属关系示意图。
[0042] 图4为本发明提供的变频空调的升频方法中压缩机升频速度的隶属关系示意图。
[0043] 图5为本发明提供的变频空调的升频系统较佳实施例的结构框图。

具体实施方式

[0044] 本发明提供一种变频空调的升频方法及系统,为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0045] 请参阅图1,图1为本发明提供的变频空调的升频方法较佳实施例的流程图,如图所示,所述方法包括以下步骤:
[0046] 步骤S100、获取变频空调所处环境的室内环境温度和用户设定的设定温度;
[0047] 步骤S200、判断所述室内环境温度与设定温度的差值的绝对值是否大于温度阈值,若为是,则执行步骤S300;若为否,则执行步骤S400;
[0048] 步骤S300、根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;
[0049] 步骤S400、按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率;其中,所述第一升频速度大于或等于第二升频速度。
[0050] 下面结合具体的实施例对上述步骤进行详细的描述。
[0051] 在步骤S100中,启动变频空调,获取变频空调所处环境的环境温度和用户设定的设定温度。具体来说,变频空调达到启动条件时,变频压缩机准备启动运行。通过变频空调获取其所处环境的环境温度,也就是是室内环境温度,譬如可通过温度感应器来获取,有多种获取方式,此处不做详述。一般来说,用户是通过遥控器输入设定温度,从而使得室内温度达到用户的期望值。这里有两种,一种是用户需要制冷,那么设定温度会比环境温度低。另一种是用户需要制热,那么设定温度会比环境温度高。
[0052] 在步骤S200中,判断环境温度与设定温度的差值的绝对值是否大于温度阈值,若为是,则执行步骤S300;若为否,则执行步骤S400。
[0053] 具体来说,通过室内环境温度与遥控器设定温度判断是否需要进入快速制冷/制热模式;如果环境温度与设定温度差值的绝对值大于温度阈值△T,则自动进入快速制冷/制热模式,则执行步骤S300;如果环境温度与设定温度差值的绝对值小于或等于温度阈值△T,则不进入快速制冷/制热模式,则执行步骤S400。
[0054] 在步骤S300中,根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率。具体来说,就是在快速制冷或制热模式中采用模糊控制方法,根据室外环境温度和压缩机电流的大小来智能控制压缩机升频速度的大小,既实现制冷制热时的快速升频已达到快速制冷/制热的目的,又在压缩机负荷过大时适当降低压缩机升降频速度保证了压缩机的运行的可靠性。而压缩机电流的采集有多种实现方式,此处不做过多描述。
[0055] 在步骤S400中,按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率。具体来说,就是环境温度与设定温度的差值的绝对值不大于温度阈值时,那么则按照常规的升频速度,譬如1Hz/s,提升压缩机的运行频率。
[0056] 优选地,在实际应用时,所述第一升频速度大于或等于第二升频速度。
[0057] 当然在实际应用时,压缩机的运行频率不能无限制的提升,一般来说,压缩机达到额定频率时,就不再升高运行频率,保持该运行频率不变,直到变频空调所处的环境温度达到用户设定的设定温度时,再进行对应的变频处理。因此,进一步地,所述步骤S300还包括:根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率。
[0058] 进一步地,所述步骤S400还包括:按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率。其中,所述第一运行频率一般为60Hz,可根据实际情况进行调整。
[0059] 优选地,所述步骤S300还包括:
[0060] S311、当压缩机的运行频率低于第二运行频率时,根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;
[0061] S312、当压缩机的运行频率高于或等于第二运行频率、且低于预设的第一运行频率时,按照预设的第三升频速度提升压缩机的运行频率;其中,第二运行频率小于第一运行频率;所述第三升频速度小于或等于第一升频速度,且所述第三升频速度大于或等于第二升频速度。
[0062] 其中,第二运行频率小于第一运行频率,具体可根据实际情况进行设置。也就是说,变频空调压缩机启动后的压缩机的第一升频速度是可变的,在压缩机运行频率低于第二运行频率(譬如40Hz)的情况下,压缩机频率可以以超过1Hz/s的方式进行升频,具体的压缩机升频速度以模糊控制的方式进行确定。
[0063] 当变频压缩机的频率达第二运行频率与第一运行频率之间时,为了确保压缩机噪声问题以及回油的问题,压缩机升频的速度可以适当降低,即第三升频速度,需要说明的是,所述第三升频速度小于或等于第一升频速度,且所述第三升频速度大于或等于第二升频速度。当变频压缩机的频率达到第一运行频率时,则保持该频率运行,此时变频压缩机达到额定频率。
[0064] 举例说明如下,当变频压缩机的频率低于第二运行频率时,按照模糊计算得到的第一升频速度提升压缩机的运行频率,譬如3 Hz/s;当变频压缩机的频率达第二运行频率与第一运行频率之间时,按照第三升频速度提升压缩机的运行频率,第三升频速度可为2Hz/s,也可为正常的升频速度,即第二升频速度,譬如1Hz/s。
[0065] 也就是说,在实际应用时,在进入快速制冷制热模式后,可以通过不同频率段的不同升频速度来缩短变频压缩机启动过程中的时间,最快可以使用3 5Hz/s的速度进行升频。~
而现有的变频空调一般都是1Hz/s的升频速度。这样,本发明实现了快速制冷制热目的,提高了用户的使用舒适性。
[0066] 关于压缩机的第一升频速度的计算方法,进一步地,所述步骤S300具体包括:
[0067] S321、将室外环境温度从低到高划分为N个温度区间;将压缩机电流从小到大划分为N个电流区间;将压缩机升频速度从慢到快划分为N个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化;根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表;其中,N为正整数;
[0068] S322、采集变频空调所处环境的环境温度和压缩机的工作电流;计算环境温度和压缩机电流与对应的不同温度区间和电流区间的相符程度的隶属度;
[0069] S323、根据隶属度和模糊控制表通过重心法计算压缩机的第一升频速度。
[0070] 具体来说,根据采集到的室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法来决定压缩机升频的速度,以N为7,举例说明如下:将室外环境温度划分为{超低、较低、低、正常、高、较高、超高}共7个温度区间;将压缩机电流划分为{超小、较小、小、正常、大、较大、超大}共7个电流区间;将压缩机升频速度划分为{超慢、较慢、慢速、正常速、快速、较快、超快}共7个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化为{-3,-2,-1,0,1,2,3};根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表。
[0071] 将室外环境温度划分为{超低、较低、低、正常、高、较高、超高},因为制冷和制热温度区间不同,因此需要针对制冷和制热的温度区间分别划分档位;举例来说,超低可为10~14℃,较低可为14 18℃,低可为18 22℃,关于超低、较低、低等,为从温度从低到高的各个~ ~
温度区间的描述词,各个描述词对应的范围可根据需要进行设置。将压缩机电流也作类似划分,如{超小、较小、小、正常、大、较大、超大};举例来说,超小为100 200mA,较小为200~ ~
300mA,等;关于超小、较小、小等,为电流从小到大的各个电流区间对应的描述词,各个描述词对应的范围可根据需要进行设置。将压缩机升频速度也划分为{超慢、较慢、慢速、正常速、快速、较快、超快};举例来说,超慢为0 1Hz/s,较慢为1 2 Hz/s等;关于超慢、较慢、慢速~ ~
等,为压缩机升频速度从慢到快的各个升频区间对应的描述词,各个描述词对应的范围可根据需要进行设置。以上划分区间都可以分别数字化为{-3,-2,-1,0,1,2,3}。举例来说,相对应地,上述的超低、超小、超慢对应-3;较低、较小、较慢则对应-2,以此类推。然后根据采集到的实际环温和压缩机电流所在的档位区间采用模糊决策机制来决定升频速度档位。当然,对应的降频也可采用本发明的升频方法反着来即可。
[0072] 请参阅图2,如图2所示,将室外环境温度划分为{超低、较低、低、正常、高、较高、超高}共7个温度区间,根据经验确定各环境温度与这几个温度区间的符合程度,从而得到了温度与隶属度的关系图,T1 T7分别为这7个温度区间隶属度为1的温度点,也就是说T1 T7~ ~为上述7个温度区间的分界点,譬如较低为14 18℃,那么分界点为14和18,14为较低的分界~
点,而18则为低的分界点,那么当环境温度为16℃时,对应与较低的隶属度为0.5;与低的隶属度为0.5。同理,根据相同的方法可以得到压缩机电流的隶属度关系图,如图3所示;I1 I7~
分别为这7个电流区间隶属度为1的电流点。及压缩机升频速度的隶属度关系图,如图4所示;V1 V7分别为这7个升频区间隶属度为1的升频速度点。
~
[0073] 然后,根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表。如表1所示。
[0074]
[0075] 表1
[0076] 如表1所示,T表示室外环境温度,I表示压缩机电流,u表示输出的压缩机升频速度。表中数字对应到划分的相应的档位,如对于压缩机电流I:-3表示超小,-2表示较小,-1表示小,0表示正常,1表示大,2表示较大,3表示超大。
[0077] 然后,将室外环境温度和压缩机电流模糊化(即将温度和电流划分不同的区间,得到不同温度和电流与区间的相符程度关系,即隶属度);然后根据实际经验得到相关的模糊控制规则表;最后是模糊决策:根据得到的输入量的模糊化数据和模糊控制规则表根据重心法等方法可以计算出输出量,即压缩机升频速度。
[0078] 以下以具体的应用实施例对本发明进行详细阐述如下。变频空调达到制冷启动条件,当空调的实际室内环境温度-空调的设定温度≥△T,△T=4℃;变频空调判断需要快速制冷满足客户舒适性需求,因此变频空调自动进入极速升频模式。
[0079] 变频压缩机开始由0Hz启动运行,在F0 F1(F0=0Hz;F1=60Hz)压缩机频率之间,压~缩机根据表1的模糊控制表,当室外环境温度超低且压缩机电流超小时,压缩机升频速度超快;当室外环境温度超低且压缩机电流较小时,压缩机升频速度超快;当室外环境温度超低且压缩机电流小时,压缩机升频速度较快;依次类推。
[0080] 压缩机升频速度如果达到超快程度,压缩机就按照3Hz/s的速度进行升频,压缩机由0Hz升频至额定运行频率的60Hz所使用的时间为60Hz÷3Hz/s=20s;远远超过普通变频空调以1Hz/s速度升频的60s时间;当压缩机频率超过F1达到F1 F2区间时(F1=60Hz,F2=~120Hz),为了确保压缩机回油以及噪声问题,压缩机的升频速度调整为正常的1Hz/s的速度;当压缩机频率达到程序预设的频率时,变频空调退出快速制冷制热模式。
[0081] 关于模糊控制方法举例说明如下:如果室外环境温度与较低的符合度(隶属度)为0.6,与低的符合度为0.4,则可表示为:{0,0.6,0.4,0,0,0,0},如果压缩机电流与超小的符合度为0.7,与较小的符合度为0.3,则可表示为:{0.7,0.3,0,0,0,0,0};根据事先确定的模糊控制规则表可以得到如表2所示的关系矩阵。
[0082]
[0083] 表2
[0084] 然后,结合表1和表2,根据重心法计算输出U=(0.6*3+0.3*2+0.4*2+0.3*2)/(0.6+0.3+0.4+0.3)=2.375。最后根据压缩机升频速度的划分将输出U转化为实际的升频速度,如快速表示的升频速度为3Hz/S,超快速表示的升频速度为4Hz/S,则可计算出输出U=2.375表示的升频速度为:3.375Hz/S,从而得出第一升频速度。需要说明的是,第一升频速度是变化的,根据环境温度和压缩机电流实时计算出来。
[0085] 本发明提供的变频空调的升频方法,直流变频压缩机在启动时可以在20秒钟内达到额定的60Hz频率,而现有的普遍的变频启动技术却需要60秒钟达到60Hz,本方案可以在启动阶段提高66%的开机效率,从而实现快速制冷制热目的,提高用户的使用舒适性;本发明在保证压缩机运行可靠的前提下能够尽可能提高压缩机的升频速度,从而达到快速制冷/制热的目的,带来了大大的方便。
[0086] 基于上述变频空调的升频方法,本发明实施例还提供了一种变频空调的升频系统,如图5所示,包括:
[0087] 温度获取模块10,用于获取变频空调所处环境的室内环境温度和用户设定的设定温度;具体如步骤S100所述;
[0088] 温度判断模块20,用于判断所述室内环境温度与设定温度的差值的绝对值是否大于温度阈值,若为是,则执行第一升频模块30;若为否,则执行第二升频模块40;具体如步骤S200所述;
[0089] 第一升频模块30,用于根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;具体如步骤S300所述;
[0090] 第二升频模块40,用于按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率;其中,所述第一升频速度大于或等于第二升频速度;具体如步骤S400所述。
[0091] 进一步地,所述第一升频模块30,还用于根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率。
[0092] 进一步地,所述第二升频模块40,还用于按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率,当压缩机的运行频率达到预设的第一运行频率时,停止提升压缩机的运行频率。
[0093] 进一步地,所述第一升频模块30包括:
[0094] 第一升频计算单元,用于当压缩机的运行频率低于第二运行频率时,根据室外环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;
[0095] 第二升频计算单元,用于当压缩机的运行频率大于或等于第二运行频率、且低于预设的第一运行频率时,按照预设的第三升频速度提升压缩机的运行频率;其中,第二运行频率小于第一运行频率;所述第三升频速度小于或等于第一升频速度,且所述第三升频速度大于或等于第二升频速度。
[0096] 进一步地,所述第一升频模块30包括:
[0097] 模糊控制表生成单元,用于将室外环境温度从低到高划分为N个温度区间;将压缩机电流从小到大划分为N个电流区间;将压缩机升频速度从慢到快划分为N个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化;根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表;其中,N为正整数;
[0098] 隶属度计算单元,用于采集变频空调所处环境的室外环境温度和压缩机的工作电流;计算环境温度和压缩机电流与对应的不同温度区间和电流区间的相符程度的隶属度;
[0099] 第一升频速度计算单元,用于根据隶属度和模糊控制表通过重心法计算压缩机的第一升频速度。
[0100] 所述的变频空调的升频系统,其中,所述模糊控制表生成单元,用于将室外环境温度划分为{超低、较低、低、正常、高、较高、超高}共7个温度区间;将压缩机电流划分为{超小、较小、小、正常、大、较大、超大}共7个电流区间;将压缩机升频速度划分为{超慢、较慢、慢速、正常速、快速、较快、超快}共7个升频区间;将各个温度区间、电流区间和升频区间分别依次对应数字化为{-3,-2,-1,0,1,2,3};根据数字化后的各个温度区间、电流区间和升频区间,构成对应的模糊控制表。
[0101] 综上所述,本发明提供的一种变频空调的升频方法及系统,通过获取变频空调所处环境的环境温度和用户设定的设定温度;判断环境温度与设定温度的差值的绝对值是否大于温度阈值,若为是,则根据环境温度和压缩机电流,采用模糊控制算法计算压缩机的第一升频速度,根据所述第一升频速度提升压缩机的运行频率;若为否,则按照预设的第二升频速度提升压缩机的运行频率;其中,所述第一升频速度大于或等于第二升频速度;可快速的提高压缩机的升频速度,达到快速制冷或制热的目的,同时也通过模糊控制不会因为快速升频而导致出现可靠性问题,不会增加硬件成本,给用户带来了大大的方便。
[0102] 应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。