CN103115475B

CN103115475B - 冰箱多温区自适应模糊控制方法

Info

Publication number: CN103115475B
Application number: CN201310036604.7A
Authority: CN
Inventors: 张振德; 徐玉峰; 刘宗岳; 丁山峰
Original assignee: Aucma Co Ltd
Current assignee: Aucma Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: CN103115475A

Abstract

本发明提供了一种冰箱多温区自适应模糊控制方法。它解决了现有冰箱温区独立控制导致压缩机频繁开停机，影响使用寿命，又增加耗电量等问题。本发明装置的制冷回路上接设压缩机，压缩机顺次串接冷凝器、电磁阀，电磁阀分别接设冷藏蒸发器、变温蒸发器及冷冻蒸发器，冷藏蒸发器与变温蒸发器呈并联后串接冷冻蒸发器，冷冻蒸发器回路连接压缩机，冷藏蒸发器、变温蒸发器及冷冻蒸发器分别对应设置温度传感器，温度传感器均电连接控制板，控制板控制连接压缩机与电磁阀。其方法为：1)、初始上电时独立温度控制；2)、各温区完成初次开停机；3)、各温区进入自适应模糊控制模式。本发明达到降低开停比，延长使用寿命，降低产品耗电量。

Description

冰箱多温区自适应模糊控制方法

技术领域

本发明属于电器设备技术领域，涉及一种自适应模糊控制的冰箱，特别是一种冰箱多温区自适应模糊控制方法。

背景技术

冰箱为保持恒定低温的一种制冷设备，也是一种使食物或其他物品保持恒定低温冷态的民用家电产品。然而顺应社会文明的进展，人们对电器设备的功能性要求也越来越高，并且在提供舒适生活服务的同时，人们也越来越关注电器设备自身的性能品质，特别针对能源的耗损量与使用寿命等问题。

在现有技术中，常规电脑温控多温区冰箱的控制***，均采用冷藏、变温、冷冻三温区独立控制，造成各温区温度变化范围大，即每温区的温度波动的范围大，无法实现精确控制，影响冰箱的制冷水平；再者各温区的独立控制使压缩机开停机频繁，进而对压缩机、电控板形成频繁冲击，影响了压缩机等重要部件的使用寿命；同时各温区的相互独立控制还增加了冰箱的耗电量。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过对各温区的温度进行统筹比较，建立不同温区的温度模糊控制关系，进而使独立的温区控制变为相互关联的温度模糊控制，由频繁小开停机变为大开停机的冰箱多温区自适应模糊控制方法。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：冰箱多温区自适应模糊控制方法，冰箱包括制冷回路，所述制冷回路上接设压缩机，所述压缩机顺次串接冷凝器、电磁阀，所述电磁阀分别接设冷藏蒸发器、变温蒸发器及冷冻蒸发器，所述冷藏蒸发器与变温蒸发器呈并联后串接冷冻蒸发器，所述冷冻蒸发器回路连接上述压缩机，所述冷藏蒸发器、变温蒸发器及冷冻蒸发器分别对应设置温度传感器，所述温度传感器均电连接控制板，所述控制板控制连接上述压缩机与电磁阀，该方法包括以下步骤：

1)、初始上电，变温温区、冷藏温区及冷冻温区相互独立温度控制；

2)、变温温区、冷藏温区及冷冻温区分别达到各自的初始开机点温度，均完成初次开停压缩机制冷操作；

3)、变温温区、冷藏温区及冷冻温区进入自适应模糊控制，

a、变温温区达到变温开机点温度，同步判定冷冻温区的即时温度，若即时温度≤冷冻设定值+0.5度，模拟变温拉温和冷藏回温曲线调整，平衡变温偏移基准微调与冷藏偏移基准微调，重新建立变温停机点和冷藏开机点的温度，达到变温温区至变温停机点，冷藏温区回温衔接至冷藏开机点，切换电磁阀至冷藏温区拉温制冷，使压缩机连续运营；

b、若冷冻温区的即时温度高于冷冻设定值，模拟变温拉温、冷藏回温及冷冻回温曲线调整，平衡变温开停机温差微调、冷藏开停机温差微调与冷冻开停机温差微调，调整降低变温温区、冷藏温区的变温停机点、冷藏停机点，加大冷冻温区的冷量补充，达成不单独对冷冻温区制冷。

本冰箱装置中因先由冷藏蒸发器与变温蒸发器进行并联，后串接冷冻蒸发器，故压缩机单独对变温温区或冷藏温区进行开机制冷，而不影响呈并联关系的冷藏温区或变温温区；但压缩机对变温温区或冷藏温区中任一温区进行开机制冷，都同时对冷冻温区进行同步补量制冷。

在上述的冰箱多温区自适应模糊控制方法中，所述控制板内设置有运算控制单片机。运算控制单片机中设置信息接收单元模块、计算单元模块及执行单元模块。

在上述的冰箱多温区自适应模糊控制方法中，所述冷凝器与电磁阀之间串接干燥过滤器。

在上述的冰箱多温区自适应模糊控制方法中，所述冷凝器上串接有防露管。

在上述的冰箱多温区自适应模糊控制方法中，所述电磁阀通过冷藏毛细管与冷藏蒸发器连通，变温毛细管与变温蒸发器连通，冷冻毛细管与冷冻蒸发器连通。

在自适应模糊控制模式中，由于适当降低变温温区的变温停机点，冷藏温区的冷藏停机点，变温、冷藏及冷冻三个温区的回温时间会加长，增加了压缩机的停机时间，有利于延长压缩机、电控板的使用寿命，并且降低产品耗电量。

在上述的冰箱多温区自适应模糊控制方法中，所述变温温区、冷藏温区及冷冻温区的各自开、停机点的自适应模糊控制值算法如下：

变温开机点：tempr_change_on＝(tempr_change_set*10+change_bench+change_bench_det)+(change_dif+change_dif_det)

变温停机点：tempr_change_off＝(tempr_change_set*10+change_bench+change_bench_det)-(change_dif+change_dif_det)

其中tempr_change_set为变温设定温度，change_bench为变温设定温度偏移基准，change_bench_det为变温偏移基准微调，change_dif为变温开停机温差，change_dif_det为变温开停机温差微调；

冷藏开机点：tempr_cool_on＝(tempr_cool_set*10+cool_bench+cool_bench_det)+(cool_dif+cool_dif_det)

冷藏停机点：tempr_cool_off＝(tempr_cool_set*10+cool_bench+cool_bench_det)-(cool_dif+cool_dif_det)

其中tempr_cool_set为冷藏设定温度，cool_bench为冷藏设定温度偏移基准，cool_bench_det为冷藏偏移基准微调，cool_dif为冷藏开停机温差，cool_dif_det为冷藏开停机温差微调；

冷冻开机点：tempr_cold_on＝(tempr_cold_set*10+cold_bench+cold_bench_det)+(cold_dif+cold_dif_det)

冷冻停机点：tempr_cold_off＝(tempr_cold_set*10+cold_bench+cold_bench_det)-(cold_dif+cold_dif_det)

其中tempr_cold_set为冷冻设定温度，cold_bench为冷冻设定温度偏移基准，cold_bench_det为冷冻偏移基准微调，cold_dif为冷冻开停机温差，cold_dif_det为冷冻开停机温差微调。

在上述的冰箱多温区自适应模糊控制方法中，所述变温温区与冷藏温区的开、停机温差微调关系如下表：

1).变温开停机周期≧冷藏开停机周期

2).变温开停机周期<冷藏开停机周期

3).冷藏/变温偏移基准微调

在上述的冰箱多温区自适应模糊控制方法中，所述变温温区与冷藏温区的开、停机曲线在相同的时域范围内建立相差90度的相位关系，达成变温温区与冷藏温区的停、开机无时间差的切换。变温、冷藏两个温区的开停机曲线相位相差90度，使压缩机一次开机即可实现对变温、冷藏及冷冻三个温区制冷的功能。

与现有技术相比，本冰箱多温区自适应模糊控制方法对各温区的温度进行统筹比较，建立不同温区的温度模糊控制关系，进而使独立的温区控制变为相互关联的温度模糊控制，由此达到降低冰箱的开停比，延长压缩机、电控板的使用寿命，同时可以有效降低产品耗电量，从而显著增强产品的市场竞争力，具有潜在的开发拓展前景。

附图说明

图1是本冰箱多温区自适应模糊控制装置的结构图。

图2是本冰箱多温区自适应模糊控制装置的电路控制图。

图3是本冰箱多温区自适应模糊控制方法的开、停机曲线图。

图中，1、压缩机；2、冷凝器；3、防露管；4、干燥过滤器；5、电磁阀；6、变温毛细管；7、冷藏毛细管；8、冷冻毛细管；9、冷藏蒸发器；10、变温蒸发器；11、冷冻蒸发器；12、冷藏传感器；13、变温传感器；14、冷冻传感器；15、控制板；16、运算控制单片机。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本冰箱包括制冷回路。

制冷回路上接设压缩机1，压缩机1顺次串接冷凝器2、干燥过滤器4、电磁阀5，其中冷凝器2上串接有防露管3，电磁阀5分别通过冷藏毛细管7与冷藏蒸发器9连通，变温毛细管6与变温蒸发器10连通，冷冻毛细管8与冷冻蒸发器11连通。冷藏蒸发器9与变温蒸发器10呈并联后串接冷冻蒸发器11，冷冻蒸发器11回路连接压缩机1。因先由冷藏蒸发器9与变温蒸发器10进行并联，后串接冷冻蒸发器11，故压缩机1单独对变温温区或冷藏温区进行开机制冷，而不影响呈并联关系的冷藏温区或变温温区；但压缩机1对变温温区或冷藏温区中任一温区进行开机制冷，都同时对冷冻温区进行同步补量制冷。

冷藏蒸发器9、变温蒸发器10及冷冻蒸发器11分别对应设置温度传感器，具体为冷藏传感器12、变温传感器13及冷冻传感器14，三个温度传感器均电连接控制板15，控制板15控制连接压缩机1与电磁阀5。

控制板15内设置有运算控制单片机16，运算控制单片机16中设置信息接收单元模块、计算单元模块及执行单元模块。

根据上述冰箱结构，其实现自适应模糊控制方法包括以下步骤：

2)、变温温区、冷藏温区及冷冻温区分别达到各自的初始开机点温度，均完成初次开停压缩机1制冷操作；

3)、变温温区、冷藏温区及冷冻温区进入自适应模糊控制，

a、变温温区达到变温开机点温度，同步判定冷冻温区的即时温度，若即时温度≤冷冻设定值+0.5度，模拟变温拉温和冷藏回温曲线调整，平衡变温偏移基准微调与冷藏偏移基准微调，重新建立变温停机点和冷藏开机点的温度，达到变温温区至变温停机点，冷藏温区回温衔接至冷藏开机点，切换电磁阀5至冷藏温区拉温制冷，使压缩机1连续运营；

在自适应模糊控制模式中，由于适当降低变温温区的变温停机点，冷藏温区的冷藏停机点，变温、冷藏及冷冻三个温区的回温时间会加长，增加了压缩机1的停机时间，有利于延长压缩机1、电控板的使用寿命，并且降低产品耗电量。

变温温区、冷藏温区及冷冻温区的各自开、停机点的自适应模糊控制值算法如下：

变温温区与冷藏温区的开、停机温差微调关系如下表：

1).变温开停机周期≧冷藏开停机周期

2).变温开停机周期<冷藏开停机周期

3).冷藏/变温偏移基准微调

如图3所示，变温温区与冷藏温区的开、停机曲线在相同的时域范围内建立相差90度的相位关系，达成变温温区与冷藏温区的停、开机无时间差的切换，使压缩机1一次开机即可实现对变温、冷藏及冷冻三个温区制冷的功能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了压缩机1；冷凝器2；防露管3；干燥过滤器4；电磁阀5；变温毛细管6；冷藏毛细管7；冷冻毛细管8；冷藏蒸发器9；变温蒸发器10；冷冻蒸发器11；冷藏传感器12；变温传感器13；冷冻传感器14；控制板15；运算控制单片机16等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims

1.冰箱多温区自适应模糊控制方法，冰箱包括制冷回路，所述制冷回路上接设压缩机，所述压缩机顺次串接冷凝器、电磁阀，所述电磁阀分别接设冷藏蒸发器、变温蒸发器及冷冻蒸发器，所述冷藏蒸发器与变温蒸发器呈并联后串接冷冻蒸发器，所述冷冻蒸发器回路连接上述压缩机，所述冷藏蒸发器、变温蒸发器及冷冻蒸发器分别对应设置温度传感器，所述温度传感器均电连接控制板，所述控制板控制连接上述压缩机与电磁阀，其特征在于，该方法包括以下步骤：

3)、变温温区、冷藏温区及冷冻温区进入自适应模糊控制，

2.根据权利要求1所述的冰箱多温区自适应模糊控制方法，其特征在于，所述控制板内设置有运算控制单片机。

3.根据权利要求1所述的冰箱多温区自适应模糊控制方法，其特征在于，所述冷凝器与电磁阀之间串接干燥过滤器。

4.根据权利要求1所述的冰箱多温区自适应模糊控制方法，其特征在于，所述冷凝器上串接有防露管。

5.根据权利要求1所述的冰箱多温区自适应模糊控制方法，其特征在于，所述电磁阀通过冷藏毛细管与冷藏蒸发器连通，变温毛细管与变温蒸发器连通，冷冻毛细管与冷冻蒸发器连通。

6.根据权利要求1所述的冰箱多温区自适应模糊控制方法，其特征在于，所述变温温区、冷藏温区及冷冻温区的各自开、停机点的自适应模糊控制值算法如下：

7.根据权利要求6所述的冰箱多温区自适应模糊控制方法，其特征在于，所述变温温区与冷藏温区的开、停机温差微调关系如下表：

1).变温开停机周期≧冷藏开停机周期

2).变温开停机周期<冷藏开停机周期

3).冷藏/变温偏移基准微调

8.根据权利要求1所述的冰箱多温区自适应模糊控制方法，其特征在于，所述变温温区与冷藏温区的开、停机曲线在相同的时域范围内建立相差90度的相位关系，达成变温温区与冷藏温区的停、开机无时间差的切换。