CN110567120B - 可提高外机风量的空调外机控制方法、装置及空调外机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可提高外机风量的空调外机控制方法、装置及空调外机。其中，该方法包括：实时监测空调的外机高压；当外机高压大于或等于第一预设压力时，启动风机扫风模式；在风机扫风模式下，根据室外环境温度确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，以及根据外机高压确定扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度。本发明根据机组实时运行情况，控制风叶驱动电机的主轴绕行，以实现扫风功能，改善中间区域和边缘区域的风速场，使得外机风量分布均匀且提高外机风量，从根本原理上降低外机的高压情况，提高了外机恶性工况的适应能力，从而实现了整机能效的提升和可靠性的保障。

Description

可提高外机风量的空调外机控制方法、装置及空调外机

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种可提高外机风量的空调外机控制方法、装置及空调外机。

背景技术

现有空调(如户式水机)大多使用轴流式变频风机，其额定风量大致没有太多的提升空间。在大多数恶劣的运行环境下，会存在风量不足、频率过高、功耗过大、冷凝压力(或冷凝温度)过高的问题，这种情况下很容易发生机组可靠性故障，直接影响空调的运行可靠性，包括减少压缩机的寿命、压缩机转子损耗等，导致空调的可正常运行环境仍有一定局限性。

图1是现有技术的风量分布示意图，m为边缘区，n为中间区，g为过渡区。一般而言，如果风机主轴固定，向外送风时，风量在外机上的分布是不均匀的，具体就是中间区域和边缘区域风量流动较少，过渡区域分流较大，出现这个不均匀分布后，实际上外机的冷凝器换热效果是有所折扣的，室外机内部风速分布有问题。这样的情况下，一旦机组进入恶性工况，很快就会出现冷凝压力过高等情况，严重影响整机运行可靠性和综合节能性。

针对现有技术中空调外机风量分布不均匀的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供一种可提高外机风量的空调外机控制方法、装置及空调外机，以解决现有技术中空调外机风量分布不均匀的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种可提高外机风量的空调外机控制方法，包括：实时监测空调的外机高压；当所述外机高压大于或等于第一预设压力时，启动风机扫风模式；在所述风机扫风模式下，根据室外环境温度确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，以及根据所述外机高压确定所述扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度。

可选的，根据室外环境温度确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，包括：实时监测所述室外环境温度；根据所述室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度的大小关系，确定所述偏离角度。

可选的，根据所述室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度的大小关系，确定所述偏离角度，包括：

当所述室外环境温度小于或等于所述第一预设温度时，确定所述偏离角度为第一预设角度；

当所述室外环境温度大于所述第一预设温度且小于或等于所述第二预设温度时，根据所述室外环境温度、所述第一预设温度、所述第二预设温度、所述第一预设角度以及第二预设角度，计算所述偏离角度；

当所述室外环境温度大于所述第二预设温度时，确定所述偏离角度为所述第二预设角度；其中，所述第二预设角度大于所述第一预设角度。

可选的，根据所述室外环境温度、所述第一预设温度、所述第二预设温度、所述第一预设角度以及第二预设角度，计算所述偏离角度包括：

采用以下公式计算所述偏离角度：

其中，θ表示所述偏离角度，θ₁表示所述第一预设角度，θ₂表示所述第二预设角度，T表示所述室外环境温度，T₁表示所述第一预设温度，T₂表示所述第二预设温度，T₁＜T₂。

可选的，根据所述外机高压确定所述扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度，包括：确定所述偏离角度后，控制所述扫风支架电机的主轴旋转以启动扫风，并根据实时监测的所述外机高压确定所述角速度。

可选的，根据实时监测的所述外机高压确定所述角速度，包括：

当所述外机高压大于或等于所述第一预设压力时，确定所述角速度为额定角速度；

当所述外机高压大于或等于第二预设压力且小于所述第一预设压力时，根据所述外机高压、所述额定角速度、所述第一预设压力以及所述第二预设压力，计算所述角速度；

当所述外机高压小于所述第二预设压力时，退出所述风机扫风模式。

可选的，根据所述外机高压、所述额定角速度、所述第一预设压力以及所述第二预设压力，计算所述角速度，包括：

采用以下公式计算所述角速度：

其中，ω表示所述角速度，P表示所述外机高压，P₁表示所述第二预设压力，P₂表示所述第一预设压力，P₂＞P₁，ω₁表示所述额定角速度。

本发明实施例还提供了一种可提高外机风量的空调外机控制装置，包括：高压监测模块，用于实时监测空调的外机高压；启动模块，用于当所述外机高压大于或等于第一预设压力时，启动风机扫风模式；确定模块，用于在所述风机扫风模式下，根据室外环境温度确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，以及根据所述外机高压确定所述扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度。

本发明实施例还提供了一种空调外机，包括：本发明实施例所述的可提高外机风量的空调外机控制装置。

可选的，空调外机还包括：风叶、风叶驱动电机、扫风支架和扫风支架电机；所述风叶安装在所述风叶驱动电机的主轴上，所述风叶驱动电机的两侧设置有转轴，用于与所述扫风支架上的圆孔连接；所述扫风支架电机的主轴与所述扫风支架固定连接。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的可提高外机风量的空调外机控制方法。

应用本发明的技术方案，实时监测外机高压，在外机高压大于或等于第一预设压力时，启动风机扫风模式，根据机组实时运行情况，适时调整风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴呈一定角度，并按照确定的扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度，控制风叶驱动电机的主轴绕行，以实现扫风功能，改善中间区域和边缘区域的风速场，提高翅片的风量被着面积，使得外机风量分布均匀且提高外机风量；进而降低冷凝温度，降低风机频率，以降低机组功耗，增大节能性；从根本原理上降低外机在恶劣工况下冷凝压力过高的情况，提高了外机恶性工况的适应能力，改善了外机在恶劣环境如高温工况下的运行可靠性，增大了外机的环温适用范围，从而实现了整机能效的提升和可靠性的保障。

附图说明

图1是现有技术的风量分布示意图；

图2A是本发明实施例一提供的可动风机扫风结构的示意图一；

图2B是本发明实施例一提供的可动风机扫风结构的示意图二；

图3是本发明实施例一提供的可提高外机风量的空调外机控制方法的流程图；

图4是本发明实施例二提供的可提高外机风量的空调外机控制装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例的空调外机控制方案，可基于图2A和图2B所示的风机结构实现的。如图2A和2B所示，风机包括：轴流风叶1、风叶驱动电机2、扫风支架3和扫风支架电机4。

其中，轴流风叶1安装在风叶驱动电机2的主轴21上，风叶驱动电机2带动轴流风叶1转动。扫风支架电机4的主轴41与扫风支架3固定连接，扫风支架电机4带动扫风支架3转动。风叶驱动电机2的两侧设置有转轴22，通过该转轴22与扫风支架3上的圆孔连接，通过这样的连接结构可实现风叶驱动电机2相对于扫风支架3的转动，使得风叶驱动电机2与扫风支架3形成不同的角度，具体是风叶驱动电机2的主轴21与扫风支架电机4的主轴41形成不同的角度。由此，通过风叶驱动电机2与扫风支架3形成一定的角度(该角度可调整)，再通过扫风支架电机4带动扫风支架3转动，达到轴流风叶1在自身转动的同时旋转扫风。

图3是本发明实施例一提供的可提高外机风量的空调外机控制方法的流程图，如图3所示，该方法包括以下步骤：

S301，实时监测空调的外机高压。

外机高压是指外机的冷凝器的冷凝压力或者排气管(即高压管)中的排气压力，具体可以通过冷凝器或排气管上安装的压力传感器进行监测。

S302，当外机高压大于或等于第一预设压力时，启动风机扫风模式。

第一预设压力也可称为高压危险点，外机高压大于或等于第一预设压力，表示机组很可能进入恶劣工况(如高温工况)，由于外机内部风速分布不均匀导致外机高压过大，会影响整机运行可靠性和综合节能性。风机扫风模式是指风机的风叶在自身转动的同时旋转扫风，能够改善风机的风速场。实时监测外机高压，当第一次监测到外机高压大于或等于第一预设压力时，则启动风机扫风模式。

S303，在风机扫风模式下，根据室外环境温度确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，以及根据外机高压确定扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度。

可以理解的是，本实施例通过对外机高压的监测，控制相应的电机，使得风叶驱动电机带动风叶自转，同时，扫风支架电机通过扫风支架带动风叶公转，实现了扫风，其中，偏离角度可以体现出公转的直径，角速度可以体现出公转的速度。

本实施例的技术方案，实时监测外机高压，在外机高压大于或等于第一预设压力时，启动风机扫风模式，根据机组实时运行情况，适时调整风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴呈一定角度，并按照确定的扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度，控制风叶驱动电机的主轴绕行，以实现扫风功能，改善中间区域和边缘区域的风速场，提高翅片的风量被着面积，使得外机风量分布均匀且提高外机风量；进而降低冷凝温度，降低风机频率，以降低机组功耗，增大节能性；从根本原理上降低外机在恶劣工况下冷凝压力过高的情况，实现了外机恶性工况的适应能力，改善了外机在恶劣环境如高温工况下的运行可靠性，增大了外机的环温适用范围，从而实现了整机能效的提升和可靠性的保障。

在一个可选实施方式中，S303中根据室外环境温度确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，包括：实时监测室外环境温度；根据室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度的大小关系，确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度。

本实施方式中，根据实时的室外环境温度与预设的温度的大小关系，确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，针对当前实时室外环境温度，设定最合适的偏离角度，以实现较好的扫风效果，为提高外机风量提供可靠基础。

具体的，根据室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度的大小关系，确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，包括：

当室外环境温度小于或等于第一预设温度时(即T≤T₁)，确定偏离角度为第一预设角度(即θ＝θ₁)；

当室外环境温度大于第一预设温度且小于或等于第二预设温度时(即T₁＜T≤T₂)，根据室外环境温度、第一预设温度、第二预设温度、第一预设角度以及第二预设角度，计算偏离角度；

当室外环境温度大于第二预设温度时(即T＞T₂)，确定偏离角度为第二预设角度(即θ＝θ₂)；其中，第二预设角度大于第一预设角度(即θ₁＜θ₂)，[θ₁，θ₂]是偏离角度的可调范围。

本实施方式中，设置第一预设温度和第二预设温度，若当前室外环境温度达到第二预设温度，表示当前处于高温工况，需要提高外机风量，以避免冷凝压力过高影响机组运行可靠性。

可以采用以下公式计算偏离角度：

其中，θ表示偏离角度，θ₁表示第一预设角度，θ₂表示第二预设角度，T表示室外环境温度，T₁表示第一预设温度，T₂表示第二预设温度，T₁＜T₂。

基于当前实时室外环境温度与预设温度的差值，来计算偏离角度，保证偏离角度的合理性与可用性，以更好的实现扫风。

在一个可选实施方式中，S303中根据外机高压确定扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度，包括：确定偏离角度后，控制扫风支架电机的主轴旋转以启动扫风，并根据实时监测的外机高压确定扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度。

本实施方式中，基于当前实时外机高压，设定最合适的角速度，以实现较好的扫风效果，为提高外机风量提供可靠基础。

具体的，根据实时监测的外机高压确定扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度，包括：

当外机高压大于或等于第一预设压力时(即P≥P₂)，确定角速度为额定角速度(即ω＝ω₁)；

当外机高压大于或等于第二预设压力且小于第一预设压力时(即P₁≤P＜P₂)，根据外机高压、额定角速度、第一预设压力以及第二预设压力，计算角速度；

当外机高压小于第二预设压力时(即P＜P₁)，退出风机扫风模式。

本实施方式中，设置第一预设压力和第二预设压力，若当前外机高压达到第一预设压力，表示当前处于外机高压过高，可能处于高温工况，需要提高外机风量，以降低冷凝压力，避免影响机组运行可靠性。

可以采用以下公式计算角速度：

其中，ω表示角速度，P表示外机高压，P₁表示第二预设压力，P₂表示第一预设压力，P₂＞P₁，ω₁表示额定角速度。

基于当前实时外机高压与预设压力的差值，来计算角速度，保证角速度的合理性与可用性，以更好的实现扫风。

此外，当外机高压小于第二预设压力或者室外环境温度小于等于第一预设温度时，表示当前外机高压没有过高，当前工况没有达到恶劣情况，无需启动风机扫风模式，确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度为0，且确定扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度为0。

需要说明的是，上述预设的各种数值，如，温度、压力、角度、额定角速度等，均可以根据机组实际工况测试设定。本发明实施例中关于数值的大小比较中数值相等的情况，也可以根据实际需要放在另一种情况中，本发明对此不作限定。

实施例二

基于同一发明构思，本实施例提供了一种可提高外机风量的空调外机控制装置，可以用于实现上述实施例所述的可提高外机风量的空调外机控制方法。该装置可以通过软件和/或硬件实现，该装置一般可集成于空调外机中。

图4是本发明实施例二提供的可提高外机风量的空调外机控制装置的结构框图，如图4所示，该装置包括：

高压监测模块401，用于实时监测空调的外机高压；

启动模块402，用于当外机高压大于或等于第一预设压力时，启动风机扫风模式；

确定模块403，用于在风机扫风模式下，根据室外环境温度确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，以及根据外机高压确定扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度。

可选的，上述装置还包括：温度监测模块，用于实时监测室外环境温度。确定模块403包括：角度确定单元，用于根据室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度的大小关系，确定偏离角度。

可选的，角度确定单元具体用于：

第一确定子单元，用于当室外环境温度小于或等于第一预设温度时，确定偏离角度为第一预设角度；

第一计算子单元，用于当室外环境温度大于第一预设温度且小于或等于第二预设温度时，根据室外环境温度、第一预设温度、第二预设温度、第一预设角度以及第二预设角度，计算偏离角度；

第二确定子单元，用于当室外环境温度大于第二预设温度时，确定偏离角度为第二预设角度；其中，第二预设角度大于第一预设角度。

可选的，第一计算子单元具体用于采用以下公式计算偏离角度：

其中，θ表示偏离角度，θ₁表示第一预设角度，θ₂表示第二预设角度，T表示室外环境温度，T₁表示第一预设温度，T₂表示第二预设温度，T₁＜T₂。

可选的，确定模块403包括：角速度确定单元，用于确定偏离角度后，控制扫风支架电机的主轴旋转以启动扫风，并根据实时监测的外机高压确定角速度。

可选的，角速度确定单元包括：

第三确定子单元，用于当外机高压大于或等于第一预设压力时，确定角速度为额定角速度；

第二计算子单元，用于当外机高压大于或等于第二预设压力且小于第一预设压力时，根据外机高压、额定角速度、第一预设压力以及第二预设压力，计算角速度；

控制子单元，用于当外机高压小于第二预设压力时，退出风机扫风模式。

可选的，第二计算子单元具体用于采用以下公式计算角速度：

其中，ω表示角速度，P表示外机高压，P₁表示第二预设压力，P₂表示第一预设压力，P₂＞P₁，ω₁表示额定角速度。

本实施例还提供了一种空调外机，包括：上述可提高外机风量的空调外机控制装置。

该空调外机还可以包括图2A和2B所示的可动风机。具体的，所述空调外机还包括：风叶、风叶驱动电机、扫风支架和扫风支架电机。风叶安装在风叶驱动电机的主轴上，风叶驱动电机的两侧设置有转轴，用于与扫风支架上的圆孔连接；扫风支架电机的主轴与扫风支架固定连接。空调外机控制装置控制风叶驱动电机和扫风支架电机，以实现扫风。

风叶与风叶驱动电机的主轴的连接，以及扫风支架与扫风支架电机的主轴的连接，其连接方式不限，只要保证电机能够带动其连接的器件转动即可。

上述装置和空调外机可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例提供的方法。

本实施例还提供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如上述实施例一所述的可提高外机风量的空调外机控制方法。

本发明实施例还提供一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例一所述的可提高外机风量的空调外机控制方法。具体的，该电子设备可以应用于空调。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种空调外机控制方法，其特征在于，包括：

实时监测空调的外机高压；

当所述外机高压大于或等于第一预设压力时，启动风机扫风模式；

在所述风机扫风模式下，根据室外环境温度确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，以及根据所述外机高压确定所述扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据室外环境温度确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，包括：

实时监测所述室外环境温度；

根据所述室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度的大小关系，确定所述偏离角度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度的大小关系，确定所述偏离角度，包括：

当所述室外环境温度小于或等于所述第一预设温度时，确定所述偏离角度为第一预设角度；

当所述室外环境温度大于所述第一预设温度且小于或等于所述第二预设温度时，根据所述室外环境温度、所述第一预设温度、所述第二预设温度、所述第一预设角度以及第二预设角度，计算所述偏离角度；

当所述室外环境温度大于所述第二预设温度时，确定所述偏离角度为所述第二预设角度；

其中，所述第二预设角度大于所述第一预设角度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述室外环境温度、所述第一预设温度、所述第二预设温度、所述第一预设角度以及第二预设角度，计算所述偏离角度包括：

采用以下公式计算所述偏离角度：

其中，θ表示所述偏离角度，θ₁表示所述第一预设角度，θ₂表示所述第二预设角度，T表示所述室外环境温度，T₁表示所述第一预设温度，T₂表示所述第二预设温度，T₁＜T₂。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述外机高压确定所述扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度，包括：

确定所述偏离角度后，控制所述扫风支架电机的主轴旋转以启动扫风，并根据实时监测的所述外机高压确定所述角速度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据实时监测的所述外机高压确定所述角速度，包括：

当所述外机高压大于或等于所述第一预设压力时，确定所述角速度为额定角速度；

当所述外机高压大于或等于第二预设压力且小于所述第一预设压力时，根据所述外机高压、所述额定角速度、所述第一预设压力以及所述第二预设压力，计算所述角速度；

当所述外机高压小于所述第二预设压力时，退出所述风机扫风模式。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述外机高压、所述额定角速度、所述第一预设压力以及所述第二预设压力，计算所述角速度，包括：

采用以下公式计算所述角速度：

其中，ω表示所述角速度，P表示所述外机高压，P₁表示所述第二预设压力，P₂表示所述第一预设压力，P₂＞P₁，ω₁表示所述额定角速度。

8.一种空调外机控制装置，其特征在于，包括：

高压监测模块，用于实时监测空调的外机高压；

启动模块，用于当所述外机高压大于或等于第一预设压力时，启动风机扫风模式；

确定模块，用于在所述风机扫风模式下，根据室外环境温度确定风叶驱动电机的主轴与扫风支架电机的主轴的偏离角度，以及根据所述外机高压确定所述扫风支架电机带动扫风支架转动的角速度。

9.一种空调外机，其特征在于，包括：权利要求8所述的空调外机控制装置。

10.根据权利要求9所述的空调外机，其特征在于，还包括：风叶、风叶驱动电机、扫风支架和扫风支架电机；

所述风叶安装在所述风叶驱动电机的主轴上，所述风叶驱动电机的两侧设置有转轴，用于与所述扫风支架上的圆孔连接；所述扫风支架电机的主轴与所述扫风支架固定连接。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的空调外机控制方法。

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