一种空调运行控制方法、空调器和可读存储介质转让专利
申请号 : CN202110767220.7
文献号 : CN113483457B
文献日 : 2022-07-19
发明人 : 王知恒 , 游剑波 , 李超 , 胡立志
申请人 : 珠海拓芯科技有限公司 , 宁波奥克斯电气股份有限公司
摘要 :
本发明提供一种空调运行控制方法、空调机及可读存储介质，所述空调运行控制方法包括S1、获取外机壳体内的制冷剂浓度C1、外机壳体内的内部温度T1；S2、当C1＞第一预设浓度C预1且T1满足预设条件时，则空调器通过控制压缩机频率、风机转速及电子膨胀阀的开度进行响应。本发明所述的空调运行控制方法通过外机壳体内的温度与制冷剂浓度是否满足预设条件，判断出不同的控制等级，再针对性进行频率/风速和阀步的控制，当浓度较高时，频率和膨胀阀步数越低，风速越高，降低系统负荷，提高周围风速流动，降低制冷剂的浓度和壳体内温度，提高运行安全性。
权利要求 :
1.一种空调运行控制方法，其特征在于，包括：
S1、获取外机壳体内的制冷剂浓度C1、外机壳体的内部温度T1；
S2、当C1＞第一预设浓度C预1且T1满足预设条件时，则空调器通过控制压缩机频率、风机转速及控制阀的开度进行响应；
所述步骤S2包括：
S21、判断是否制冷剂浓度C1＞第一预设浓度C预1，若是，则进入步骤S22；若否，则空调正常运行；
S22、判断是否制冷剂浓度C1＞第二预设浓度C预2，若是，则进入步骤S23,若否，则当内部温度T1＞第一预设温度T预1时控制空调进入第一模式；
所述第一模式为调整压缩机频率至fmin，室外机的风机转速V至V+V预设1,膨胀阀的阀步A至A‑A预设1，其中fmin为频率的下限阈值，V预设1为第一风速补偿阈值，A预设1为第一阀步阈值；
S23、判断是否内部温度T1＞第二预设温度T预2，若是，则控制空调进入第二模式；若否，则空调正常运行，其中C预1＜C预2，T预1＞T预2；
所述第二模式为调整压缩机频率至fmin，室外机的风机转速V至V+V预设2,膨胀阀的阀步A至A‑A预设2，其中V预设2为第二风速补偿阈值，A预设2为第二阀步阈值。
2.根据权利要求1所述的空调运行控制方法，其特征在于，所述C预1的取值为0.7‑0.9％，C预2的取值为1.1‑1.3％；所述T预1的取值为75‑85℃，T预2的取值为65‑75℃，所述V预设1的取值为50‑150rpm，所述V预设2的取值为150‑250rpm，所述A预设1的取值为50‑150pls，所述A预设2的取值为150‑250pls。
3.根据权利要求1所述的空调运行控制方法，其特征在于，所述步骤S23包括：S231、判断是否外机壳体内的制冷剂浓度C1＞第三预设浓度C预3，若是，则进入步骤S233；若否，则进入步骤S232；S232、判断是否T1＞第二预设温度T预2，若是，则控制空调进入第二模式，若否，则空调正常运行；S233、判断是否T1＞第三预设温度T预3，若是，则控制空调进入第三模式；若否，则空调正常运行，其中C预2＜C预3、T预2＞T预3。
4.根据权利要求3所述的空调运行控制方法，其特征在于，所述第三模式为调整压缩机频率f＝0HZ、室外机的风机转速V至Vmax，膨胀阀的阀步A＝0pls，其中Vmax为最大风机转速。
5.根据权利要求3所述的空调运行控制方法，其特征在于，所述C预3的取值为1.4‑1.7％，T预3的取值为55‑65℃。
6.根据权利要求1所述的空调运行控制方法，其特征在于，所述制冷剂浓度C1和/或外机壳体的内部温度T1，通过传感器实时检测50‑70次取平均值，通过空调器的程序进行深度滤波，经AD转换后得到。
7.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器运行空调器的控制程序，所述空调器的控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1‑6任一项所述的空调运行控制方法。
8.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有所述空调器的控制程序，所述空调器的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1‑6任一项所述的空调运行控制方法。
说明书 :
一种空调运行控制方法、空调器和可读存储介质
技术领域
[0001] 本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调运行控制方法、空调器和可读存储介质。
背景技术
[0002] 随着人们生活水平的大幅提高，空调已逐渐成为生活必备的电器之一，空调的运行安全性逐渐成为影响产品竞争力的主要因素之一。由于具有经济环保，凝固点低，蒸发潜热大无毒性能诸多优点，丙烷(R290)等是目前常用的空调制冷剂之一；但相对于其他制冷剂，R290具有易燃易爆性，遇到火源极易燃烧甚至爆炸，会严重危害用户的人身安全。
[0003] 在空调安装以及使用过程中，管路可能因密封性差、折弯、长期腐蚀或其他外部不可抗力等原因，出现管路的破损导致空调制冷剂泄漏。尤其是在由机壳和出风格栅形成相对封闭的室外机，泄漏的制冷剂易汇集于此，难以排出；当R290达到一定浓度后，若带有强电的部件如继电器、开关或绕组等动作发生打火时，就会导致冷媒剂点燃甚至发生爆炸，使室外机存在一定的安全隐患。
[0004] 有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
[0005] 本发明解决的问题是针对如何制冷剂如R290泄漏且在相对封闭的外机聚集容易点燃甚至爆炸，存在安全隐患。
[0006] 为解决上述问题，本发明提供一种空调运行控制方法，包括S1、获取外机壳体内的制冷剂浓度C1、外机壳体的内部温度T1；S2、当C1＞第一预设浓度C预1且T1满足预设条件时，则空调器通过控制压缩机频率、风机转速及电子膨胀阀的开度进行响应。优选的，所述控制阀为电子膨胀阀。
[0007] 由于制冷剂特别是R290达到一定的浓度和温度条件存在发生燃烧和/或爆炸的可能；为了降低风险，提高空调运行安全性，通过判断当前外机壳体内部的温度和制冷剂的浓度，若满足预设条件后则控制空调按预设模式运行，以减小系统负荷、加快空气流动，并减少制冷剂流动量，在一定程度上减缓包括R290在内的制冷剂浓度的上升，提高安全性。
[0008] 优选的，所述步骤S2包括：S21、判断是否制冷剂浓度C1＞第一预设浓度C预1，若是，则进入步骤S22；若否，则空调正常运行；S22判断是否制冷剂浓度C1＞第二预设浓度C预2，若是，则进入步骤S23,若否，则当内部温度T1＞第一预设温度T预1时控制空调进入第一模式；S23、判断是否内部温度T1＞第二预设温度T预2，若是，则控制空调进入第二模式；若否，则空调正常运行，其中C预1＜C预2，T预1＞T预2。通过将制冷剂浓度分等级分别判断，在较高浓度下设定较低的温度阈值，减小对空调正常运行的干扰。优选的，所述预设浓度C预与预设温度T预之间存在负相关性，也就是说：C预1较低时，T预1较高；C预2较高时，则T预2较低。
[0009] 优选的，所述第一模式为调整压缩机频率至fmin，室外机的风机转速V至V+V预设1,膨胀阀的阀步A至A‑A预设1，其中fmin为频率的下限阈值，V预设1为第一风速补偿阈值，A预设1为第一阀步阈值；所述第二模式为调整压缩机频率至fmin，室外机的风机转速V至V+V预设2,膨胀阀的阀步A至A‑A预设2，其中V预设2为第二风速补偿阈值，A预设2为第二阀步阈值。
[0010] 根据不同制冷剂浓度和温度，通过同时调整压缩机频率、风机转速、控制阀的开度来控制或减缓外机壳体内的制冷剂浓度和/或温度的上升，降低发生燃烧/爆炸的风险。
[0011] 优选的，所述C预1的取值为0.7‑0.9％，C预2的取值为1.1‑1.3％；所述T预1的取值为75‑85℃，T预2的取值为65‑75℃，所述V预设1的取值为50‑150rpm，所述V预设2的取值为150‑
250rpm，所述A预设1的取值为50‑150pls，所述A预设2的取值为150‑250pls。优选的，所述C预1为
0.8％，C预2为1.2％，所述T预1为80℃，T预2为70℃，所述V预设1为100rpm，所述V预设2为200rpm，所述A预设1为100pls，所述A预设2为200pls。
250rpm，所述A预设1的取值为50‑150pls，所述A预设2的取值为150‑250pls。优选的，所述C预1为
0.8％，C预2为1.2％，所述T预1为80℃，T预2为70℃，所述V预设1为100rpm，所述V预设2为200rpm，所述A预设1为100pls，所述A预设2为200pls。
[0012] 优选的，所述步骤S23包括：S231、判断是否外机壳体内的制冷剂浓度C1＞第三预设浓度C预3，若是，则进入步骤S233；若否，则进入步骤S232；S232、判断是否T1＞第二预设温度T预2，若是，则控制空调进入第二模式，若否，则空调正常运行；S233、判断是否T1＞第三预设温度T预3，若是，则控制空调进入第三模式；若否，则空调正常运行，其中C预2＜C预3、T预2＞T预3。该设置对存在高浓度制冷剂条件下进行精细控制，进一步提高空调运行安全性。当预设的C预1、C预2、C预3逐渐升高时，而预设的T预1、T预2、T预3则逐渐降低。
[0013] 优选的，所述第三模式为调整压缩机频率f＝0、室外机的风机转速V至Vmax，膨胀阀的阀步A＝0pls，其中Vmax为最大风机转速。优选的，所述C预3的取值为1.4‑1.7％，T预3的取值为55‑65℃。
[0014] 当外机壳体内的制冷剂浓度和温度均较高时，通过使压缩机停机，风机调至最大转速，控制阀阀步调至0pls，减少制冷剂的流动，利用风机增加周围风速的流动，当浓度降低到一定程度时再恢复运行，提高运行的安全性。
[0015] 优选的，所述制冷剂浓度C1和/或外机壳体的内部温度T1，通过传感器实时检测50‑70次取平均值，通过空调器的程序进行深度滤波，经AD转换后得到。可以滤除温度检测过程中的干扰信号，以进一步提升温度检测结果的精准性。
[0016] 相对于现有技术，本申请所述的空调运行控制方法具有下述有益效果：(1)本发明所述的空调运行控制方法通过判断室外机的温度与制冷剂尤其是R290的浓度是否同时满足预设条件，并通过空调运行模式来控制或减缓制冷剂浓度的上升，提高运行安全性；(2)本发明所述的空调运行控制方法所需硬件少，成本低，方便实施。
[0017] 本发明还提供了一种空调器，所述空调器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器运行空调器的控制程序，所述空调器的控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的空调运行控制方法。本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有所述空调器的控制程序，所述空调器的控制程序被处理器执行时实现如上所述的空调运行控制方法。所述空调器、可读存储介质具有与所述空调运行控制方法相同的有益效果，在此不进行赘述。
附图说明
[0018] 图1为本发明实施例所述的空调运行控制方法的流程示意图；
[0019] 图2为本发明实施例所述的空调运行控制方法的另一种流程示意图。
具体实施方式
[0020] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0021] 需要说明的是，在本发明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。参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0022] 应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
[0023] 随着社会的进步，空调器的普及率也越来越高，逐渐走进千家万户；一方面，为了提高空调的性能，具备良好的热物理性质和环境友好性的R290，已逐渐成为常用的空调制冷剂；另一方面，冷媒泄漏是空调使用中常见问题之一，例如内机蒸发器焊漏、连接管漏、外机冷凝器漏、四通阀管路断裂导致的漏等。由于R290具有易燃易爆的特性，其泄漏存在极大的安全隐患，特别是在相对封闭的外机壳体内；在此背景下，确保空调的安全运行至关重要。
[0024] 实施例1
[0025] 如图1，本发明提供一种空调运行控制方法，包括S1、获取外机壳体内的制冷剂浓度C1、外机壳体的内部温度T1；所述制冷剂浓度C1和/或外机壳体的内部温度T1可通过传感器实时检测50‑70次取平均值，通过空调器的程序进行深度滤波，经AD转换后得到，通过滤除温度检测过程中的干扰信号，以进一步提升温度检测结果的精准性。所述传感器可以设置在室外机的冷凝器、压缩机等位置。所述制冷剂浓度可以是体积浓度或质量浓度。优选的，所述制冷剂浓度为体积浓度。优选的，所述传感器有多个，均匀的分布在所述外机壳体内。优选的，所述制冷剂为R290；S2、当制冷剂浓度C1＞第一预设浓度C预1且T1满足预设条件时，则空调器通过控制压缩机频率、风机转速及电子膨胀阀的开度进行响应。由于制冷剂特别是R290达到一定的浓度和温度条件存在发生燃烧和/或爆炸的可能；为了降低风险，提高空调运行安全性，通过判断当前外机壳体内的温度和制冷剂的浓度，若满足预设条件后则通过控制压缩机频率、风机转速及电子膨胀阀的开度进行响应以减小系统负荷、加快空气流动，并减少冷媒流动量，在一定程度上减缓包括R290在内的制冷剂浓度的上升，提高安全性；本申请在常规的冷媒泄露中仅仅通过冷媒的泄漏浓度进行判断的基础上，进一步结合温度进行综合判断响应，避免温度对冷媒的进一步泄露产生协同效应，同时分阶段进行响应，降低发生燃烧/爆炸的风险，提高空调器的运行安全性。
[0026] 作为本发明的一个示例，所述步骤S2包括：S21、判断是否制冷剂浓度C1＞第一预设浓度C预1，若是，则进入步骤S22；若否即制冷剂浓度C1≤第一预设浓度C预1，则空调正常运行；S22、判断是否制冷剂浓度C1＞第二预设浓度C预2，若是，则进入步骤S23,若否，即当制冷剂浓度C预1＜C1≤C预2时，则当外机壳体的内部温度T1＞第一预设温度T预1时控制空调进入第一模式，所述第一模式为调整压缩机频率至fmin，室外机的风机转速V至V+V预设1,膨胀阀的阀步A至A‑A预设1，其中fmin为压缩机运行频率的下限阈值，根据具体机型确定，例如20HZ、30HZ、40HZ，V预设1为第一风速补偿阈值，取值范围为50‑150rpm，A预设1为第一阀步阈值，取值范围为
50‑150pls；优选的，所述V预设1为100rpm，所述V预设2为200rpm；S23、判断是否内部温度T1＞第二预设温度T预2，若是，则控制空调进入第二模式，所述第二模式为调整压缩机频率至fmin，室外机的风机转速V至V+V预设2,膨胀阀的阀步A至A‑A预设2，其中V预设2为第二风速补偿阈值，取值范围为150‑250rpm，A预设2为第二阀步阈值，取值范围为150‑250pls；优选的，所述A预设1为
100pls，所述A预设2为200pls；若否，则空调正常运行，其中C预1＜C预2，T预1＞T预2。其中所述C预1的取值为0.7‑0.9％，C预2的取值为1.1‑1.3％；所述T预1的取值为75‑85℃，T预2的取值为65‑75℃。优选的，所述C预1为0.8％，C预2为1.2％，所述T预1为80℃，T预2为70℃。相对于低温，泄露的冷媒在高温条件下扩散的更快；通过将制冷剂浓度分等级分别判断，在较高浓度下设定较低的温度阈值，避免冷媒在短时间内大量扩散。
50‑150pls；优选的，所述V预设1为100rpm，所述V预设2为200rpm；S23、判断是否内部温度T1＞第二预设温度T预2，若是，则控制空调进入第二模式，所述第二模式为调整压缩机频率至fmin，室外机的风机转速V至V+V预设2,膨胀阀的阀步A至A‑A预设2，其中V预设2为第二风速补偿阈值，取值范围为150‑250rpm，A预设2为第二阀步阈值，取值范围为150‑250pls；优选的，所述A预设1为
100pls，所述A预设2为200pls；若否，则空调正常运行，其中C预1＜C预2，T预1＞T预2。其中所述C预1的取值为0.7‑0.9％，C预2的取值为1.1‑1.3％；所述T预1的取值为75‑85℃，T预2的取值为65‑75℃。优选的，所述C预1为0.8％，C预2为1.2％，所述T预1为80℃，T预2为70℃。相对于低温，泄露的冷媒在高温条件下扩散的更快；通过将制冷剂浓度分等级分别判断，在较高浓度下设定较低的温度阈值，避免冷媒在短时间内大量扩散。
[0027] 优选的，所述S23包括：S231、判断是否外机壳体内的制冷剂浓度C1＞第三预设浓度C预3，若是，则进入步骤S233；若否，即当检测的制冷剂浓度满足C预2＜C1≤C预3时，则进入步骤S232；S232、判断是否T1＞第二预设温度T预2，若是，则控制空调进入第二模式，若否，即当T1≤第二预设温度T预2时，则空调正常运行；S233、判断是否T1＞第三预设温度T预3，若是，则控制空调进入第三模式，所述第三模式为调整压缩机频率f＝0HZ、室外机的风机转速V至Vmax，膨胀阀的阀步A＝0pls，其中Vmax为最大风机转速，由具体机型确定，可以是3000rpm、3500rpm、4000rpm、4500rpm等；若否，即当T1≤第二预设温度T预3时，则空调正常运行，其中C预2＜C预3、T预2＞T预3。该设置对存在高浓度制冷剂条件下进行精细控制，进一步提高空调运行安全性。所述C预3的取值为1.4‑1.7％，T预3的取值为55‑65℃。优选的，所述C预3的取值为
1.6％，T预3的取值为60℃。根据不同制冷剂浓度和温度，通过同时调整压缩机频率、风机转速、控制阀的开度，其中通过调整压缩机频率、风机转速可控制或减缓外机壳体内的制冷剂浓度和/或温度的上升，通过调小控制阀，如电子膨胀阀的开度，可减少冷媒流动，降低发生燃烧/爆炸的风险；如果泄漏发生在冷媒管路上，则减少流动也能够降低制冷剂的浓度。具体的，当检测的制冷剂浓度C预1＜C1＜C预3时，压缩机频率直接调至fmin，而不是像其他参数一样的梯度变化调整，以尽快将制冷剂浓度降至最低。
1.6％，T预3的取值为60℃。根据不同制冷剂浓度和温度，通过同时调整压缩机频率、风机转速、控制阀的开度，其中通过调整压缩机频率、风机转速可控制或减缓外机壳体内的制冷剂浓度和/或温度的上升，通过调小控制阀，如电子膨胀阀的开度，可减少冷媒流动，降低发生燃烧/爆炸的风险；如果泄漏发生在冷媒管路上，则减少流动也能够降低制冷剂的浓度。具体的，当检测的制冷剂浓度C预1＜C1＜C预3时，压缩机频率直接调至fmin，而不是像其他参数一样的梯度变化调整，以尽快将制冷剂浓度降至最低。
[0028] 实施例2
[0029] 如图2所示，一种空调运行控制方法，包括：
[0030] S1、获取外机壳体内的制冷剂浓度C1、外机壳体的内部温度T1；优选的，二者均实时采样并进行滤波转换：如通过分别通过气体浓度传感器和环境温度传感器检测，经室外机的主控板传回采样信号，程序对采样信号进行深度滤波，滤波完成后进行AD转换；优选的，连续采样64次后求其均值，不同情况下的滤波深度可根据实际需要的控制速率来决定；
[0031] S2、判断是否制冷剂浓度C1＞0.8％，若是，则进入步骤S3；若制冷剂浓度C1≤0.8％时则空调正常运行；
[0032] S3、判断是否制冷剂浓度C1＞1.2％，若是，则进入步骤S4,若制冷剂浓度0.8％＜C1≤1.2％时，则当内部温度T1＞80℃时调整压缩机频率至下限阈值20HZ，室外机的风机转速V至V+100rpm,膨胀阀的阀步A至A‑100pls；
[0033] S4、若外机壳体内的制冷剂浓度C1＞1.6％时，则判断是否T1＞60℃，若是，则调整压缩机频率f＝0HZ、室外机的风机转速V至最大风机转速Vmax，如4500rpm，膨胀阀的阀步A＝0pls；若T1≤60℃，则控制空调正常运行；
[0034] S5、若制冷剂浓度1.2％＜C1≤1.6％时，则判断是否T1＞70℃，若是，则调整压缩机频率至下限阈值20HZ，室外机的风机转速V至V+200rpm,膨胀阀的阀步A至A‑200pls，若T1≤70℃，则控制空调正常运行；
[0035] S6、。
[0036] 通过判断外机壳体内的制冷剂如R290浓度和温度，判断出不同的控制等级，再针对性进行频率/风速和阀步的控制，当浓度较高时，频率和膨胀阀步数越低，风速越高，降低系统负荷，提高周围风速流动，降低制冷剂的浓度和壳体内温度，提高运行安全性。
[0037] 本发明还提供了一种空调器，所述空调器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器运行空调器的控制程序，所述空调器的控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的空调运行控制方法。
[0038] 本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有所述空调器的控制程序，所述空调器的控制程序被处理器执行时实现如上所述的空调运行控制方法。所述空调器、可读存储介质具有与所述空调运行控制方法相同的有益效果，在此不进行赘述。本实施例的可读存储介质能够尽可能减少对正常运行的干扰，保证空调的运行安全性，性能佳。就本说明书而言，"可读存储介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。可读存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0039] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。