CN113432246B - 一种空调器除霜控制方法及装置、空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调器除霜控制方法及装置、空调器。所述空调器除霜控制方法包括：控制空调器进入除霜模式；获取压缩机的电机的工作电流值I_SL；根据所述I_SL计算得到电流矢量I_S与q轴的夹角β的补偿量Δβ；根据所述Δβ改变所述β。解决了现有的空调器因除霜用时长导致室内舒适性低的问题。

Description

一种空调器除霜控制方法及装置、空调器

技术领域

本发明涉及空调器除霜控制技术领域，具体而言，涉及一种空调器除霜控制方法、一种空调器除霜控制装置和一种空调器。

背景技术

现有空调器在制热运行时，如果室外机的换热器结霜的话，会导致室外机通风性能变差。而随着结霜厚度的增加，所述室外机的换热效率急剧降低，导致所述空调器的制热能力下降，室内舒适性变差。

目前通常采用的除霜方式为：控制所述空调器进行制冷，从室内侧吸收热量，融化所述室外机的换热器的结霜。但是，这样做存在以下缺陷：1)由于可吸收的热量有限，导致化霜时间长，化霜后期还会使得室内换热器结霜，导致可吸收的热量更少，进一步延长了化霜时间，严重影响室内舒适性；2)如果所述室内换热器结霜较厚的话，在化霜结束之后，所述空调器恢复制热时，又需要较长时间才能融化所述室内换热器的结霜，致使所述室内换热器的温度经过较长时间才能上升到期望温度，影响制热性能和室内舒适性。

发明内容

本发明解决了现有的空调器因除霜用时长导致室内舒适性低的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种空调器除霜控制方法，包括：控制空调器进入除霜模式；获取压缩机的电机的工作电流值I_SL；根据所述I_SL计算得到电流矢量I_S与q轴的夹角β的补偿量Δβ；根据所述Δβ改变所述β。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过控制所述夹角β的变化来提升所述压缩机的发热功率，由此缩短化霜时间，提高室内舒适性。

在本发明的一个实施例中，所述获取压缩机的电机的工作电流值I_SL；包括：获取所述电机的退磁电流I₁和所述电机的功率模块的最大运行电流I₂；根据所述I₁和所述I₂中的较小者得到所述I_SL。

在本发明的一个实施例中，所述根据所述I₁和所述I₂中的较小者得到所述I_SL；包括：得到所述I₁和所述I₂中的较小者；将所述较小者的x倍作为所述I_SL；其中，所述x≤0.8。

在本发明的一个实施例中，所述获取压缩机的电机的工作电流值I_SL；包括：获取所述空调器的***压力值F_压、所述压缩机的排气温度T_排或室外机换热器的温度值T_换；在所述F_压、所述T_排或所述T_换中的任一者大于相应的预设值时，降低所述I_SL；否则，增大所述I_SL，其中，所述I_SL小于电流设定值。

在本发明的一个实施例中，所述Δβ的计算公式为：Δβ＝K_i∫(I_SL-I_S)dt；其中，所述K_i为控制系数。

在本发明的一个实施例中，所述根据所述Δβ改变所述β；还包括：在控制所述压缩机的转矩保持不变的情况下，根据所述Δβ改变所述β。

在本发明的一个实施例中，所述Δβ包括所述β向正方向增大的第一补偿量Δβ₁和所述β向负方向增大的第二补偿量Δβ₂；所述根据所述Δβ改变所述β，包括：根据所述Δβ₁在所述正方向上增大所述β；或者，根据所述Δβ₂在所述负方向上增大所述β。

在本发明的一个实施例中，所述空调器除霜控制方法还包括：在所述空调器退出所述除霜模式时，使所述Δβ为0。

另一方面，本发明实施例还提供了一种空调器除霜控制装置，包括：控制模块，用于控制空调器进入除霜模式；获取模块，用于获取压缩机的电机的工作电流值I_SL；计算模块，用于根据所述I_SL计算得到电流矢量I_S与q轴的夹角β的补偿量Δβ；调节模块，用于根据所述Δβ改变所述β。

再一方面，本发明实施例还提供了一种空调器，包括存储有计算机程序的存储器和封装IC，所述计算机程序被所述封装IC读取并运行时，所述空调器实现如上任意一项实施例所述的空调器除霜控制方法。

综上所述，本申请上述各个实施例可以具有如下一个或多个优点或有益效果：i)提高所述压缩机的发热功率，缩短化霜时间以提高室内舒适性；ii)取所述I_SL不大于所述最小值的0.8倍，确保所述电机的电流有一定的增加余量，并且保证所述压缩机的发热功率尽可能大，提高了所述空调器的安全性；iii)根据所述F_压、所述T_排或所述T_换中的至少一个控制所述I_SL的增大或降低，可以根据所述空调器的实际工作状况，灵活控制所述压缩机的发热功率，提高了所述空调器的可靠性。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的一种空调器除霜控制方法的流程示意图。

图2为实现图1所示空调器除霜控制方法的控制电路的电路连接示意图。

图3为本发明第二实施例提供的一种空调器除霜控制装置100的模块示意图。

图4为本发明第三实施例提供的一种空调器200的模块示意图。

图5为本发明第四实施例提供的一种可读存储介质300的模块示意图。

具体实施方式

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。

【第一实施例】

参见图1，其为本发明第一实施例提供的一种空调器除霜控制方法的流程示意图。所述空调器除霜控制方法包括：

步骤S10，控制空调器进入除霜模式。

例如在所述空调器进行制热并满足除霜条件时，控制所述空调器进入除霜模式，进行正常除霜，以及执行如下步骤S20-S40通过提高压缩机的发热功率，辅助除霜。由此可以提高除霜效率，缩短除霜时间，提高室内舒适性。

步骤S20，获取压缩机的电机的工作电流值I_SL。

步骤S30，根据所述I_SL计算得到电流矢量I_S与q轴的夹角β的补偿量Δβ。

步骤S40，根据所述Δβ改变所述β。

其中，对于步骤S20来说，可以先获取所述电机的退磁电流I₁和所述电机的功率模块的最大运行电流I₂，取所述I₁和所述I₂中的较小者作为所述I_SL；其中，所述功率模块可以是所述电机的IPM功率模块，所述I₁和所述I₂可以通过所述电机的规格说明得到。

进一步的，将所述较小者的x倍作为所述I_SL，所述x≤0.8。例如所述I₁小于所述I₂时，将0.8*I₁作为所述I_SL，当然还可以是将0.7*I₁作为所述I_SL。

其中，所述步骤S20还可以包括：通过相关传感器获取所述空调器的***压力F_压、所述压缩机的排气温度T_排或室外机换热器的温度值T_换中的至少一个参数。如果所述F_压、所述T_排或所述T_换中的任一者大于相应的预设值，则在原来的基础上降低所述I_SL；否则，在原来的基础上增大所述I_SL，但是，增大所述I_SL不能超过电流预设值。

具体的，所述电流预设值可以是所述I₁和所述I₂中较小者的0.8倍。举例来说，所述I_SL的初值为0.7*I₁，获取所述F_压，以及所述空调器的***压力所对应的预设值为F₁；在F_压＞F₁时，降低所述I_SL为0.65*I₁，在F_压≤F₁时，增大所述I_SL为0.75*I₁。

由此可见，所述I_SL随所述空调器的工作状态的不同而不同，主要通过所述F_压、所述T_排或所述T_换中的至少一个参数，以及所述I₁和所述I₂中较小者所决定。

其中，所述步骤S30中，所述Δβ的计算公式为：Δβ＝K_i∫(I_SL-I_S)dt。

具体的，所述K_i为控制系数。而所述Δβ包括所述β向正方向增大的第一补偿量Δβ₁和所述β向负方向增大的第二补偿量Δβ₂。

与之相应的，所述步骤S40包括，根据所述Δβ₁在所述正方向上增大所述β；或者，根据所述Δβ₂在所述负方向上增大所述β。

该空调器除霜控制方法例如还包括：在所述空调器完成除霜并退出所述除霜模式时，使所述Δβ为0，或保持所述β不变。

参见图2，其为实现上述空调器除霜控制方法的控制电路的电路连接示意图。空调器通过该控制电路实现上述除霜控制方法的原理为：

其中，直流母线电压u_dc通过两个电阻串联构成电压采样电路采样获得，通过霍尔电流传感器采样电机的u相和v相工作电流i_u和i_v。通过所述i_u和所述i_v由节点电流定理可通过公式：i_w＝-i_u-i_v，计算得到所述电机的增加功率电流值i_w。

其中，两相静止坐标系下的电流i_d和i_q可分别通过下列计算公式计算得到。

i_d＝i_αcosθ+i_βsinθ，i_q＝i_βcosθ-i_αsinθ；其中，i_α＝i_u，

所述θ为所述电机的转子位置，可通过现有的位置估算算法得到。

其中，电机速度控制模块根据转速参考值W_r-Ref和转速实际值W_r。采用PI调节器，使所述W_r与所述W_r-Ref相等，计算所述电机的转矩电流I_S，计算公式为：I_S＝K_p*(W_{r_Ref}-W_r)+K_i*∫(W_{r_Ref}-W_r)dt；其中，所述K_p为比例系数。

d轴电流参考值I_d-Ref和q轴电流参考值I_q-Ref可分别由以下公式计算得到。其中，I_d-Ref＝I_S*sinβ，I_q-Ref＝I_S*cosβ。所述β为电流矢量I_S(或称所述电机的电流实际值)与q轴的夹角，β＝Δβ+β₀；其中，所述Δβ为所述β的补偿量，所述β₀为上时刻得到的所述夹角。

其中，所述Δβ通过所述电机的工作电流值I_SL和所述I_S根据公式：Δβ＝K_i∫(I_SL-I_S)dt计算得到。其中，所述

所述I_SL通过计算模块计算得到；所述计算模块根据所述空调器的***压力F_压、所述压缩机的排气温度T_排或室外机换热器的温度值T_换中的至少一个参数，以及所述电机的退磁电流I₁和所述电机的IPM功率模块的最大运行电流I₂中的较小者得到；具体可参见上述过程，此处不再赘述。

电流控制模块可以根据所述I_d-Ref和所述I_q-Ref、以及实际采样的d轴电流I_d和q轴电流I_q，计算得到d轴输出电压U_d和q轴输出电压U_q。可以采用合适的调节器，比如PI调节器或者模糊调节器，使I_d-Ref＝I_d以及I_q-Ref＝I_q，表达式为：

U_d＝K_p*(I_{d_Ref}-I_d)+K_i*∫(I_{d_Ref}-I_d)dt；U_q＝K_p*(I_{q_Ref}-I_q)+K_i*∫(I_{q_Ref}-I_q)dt。

PWM调制模块根据所述U_d和所述U_q计算得到U_V和U_W的输出脉宽，保证所述电机直轴电压等于U_d、交轴电压等于U_q。计算过程如下：

u_α＝u_dcosθ-u_qsinθ；

u_β＝u_dsinθ+u_qcosθ；

u_u＝u_α；

所述PWM调制模块设有三角波发生器和三个比较器，每个所述比较器分别设有相应的比较值CompU、CompV和CompW。该三个比较器的输出分别为：PWM_U、PWM_V以及PWM_W；当比较值小于三角波幅值时，比较器输出为0。例如三角波发生器产生的三角波的频率为f＝5KHz，所述三角波的峰值为A。

其中，逆变电路期望输出的三相电压U_U-N、U_V-N以及U_W-N的计算公式分别为：

所述三个比较器对应的三个比较值分别根据所述U_U-N、所述U_V-N以及所述U_W-N计算得到，计算公式分别为：

CompU＝A*U_U-N/u_dc；CompV＝A*U_V-N/u_dc；CompW＝A*U_W-N/u_dc。

所述三个比较器输出所述PWM_U、所述PWM_V以及所述PWM_W，当比较值大于所述三角波幅值时，所述比较器输出为1；当比较值小于所述三角波幅值时，所述比较器输出为0；由此控制所述电机的IGBT的导通或关断，使得所述逆变电路输出适当的电压，控制所述电机的实际电流值接近或等于所述I_d-Ref和所述I_q-Ref。

【第二实施例】

参见图3，其为本发明第二实施例提供的一种空调器除霜控制装置的模块示意图。空调器除霜控制装置100例如包括：控制模块110，用于控制空调器进入除霜模式；获取模块120，用于获取压缩机的电机的工作电流值I_SL；计算模块130，用于根据所述I_SL计算得到电流矢量I_S与q轴的夹角β的补偿量Δβ；调节模块140，用于根据所述Δβ增加所述β。

在一个具体实施例中，该空调器除霜控制装置100的控制模块110、获取模块120、计算模块130以及调节模块140配合实现上述第一实施例所述的空调器除霜控制方法，此处不再赘述。

【第三实施例】

参见图4，其为本发明的第三实施例提供的一种空调器的模块示意图，所述空调器200例如包括封装IC220以及电连接封装IC220的存储器210，存储器210存储有计算机程序211，计算机程序211被封装IC220读取并运行时，空调器200实现上述第一实施例所述的空调器除霜控制方法。

在一个具体实施例中，封装IC220例如是处理器芯片，该处理器芯片电连接存储器210，以读取并执行所述计算机程序。封装IC220还可以是封装电路板，所述电路板封装有可以读取并执行计算机程序211的处理器芯片；当然，所述电路板还可以封装存储器210。

另一方面，所述处理器芯片还可以设有如第二实施例所述的空调器除霜控制装置100，所述处理器芯片可以通过空调器除霜控制装置100实现上述第一实施例所述的空调器除霜控制方法，此处不再赘述。

【第四实施例】

参见图5，其为本发明的第四实施例提供的一种可读存储介质的结构示意图，可读存储介质300例如为非易失性存储器，其例如为：磁介质(如硬盘、软盘和磁带)，光介质(如CDROM盘和DVD)，磁光介质(如光盘)以及专门构造为用于存储和执行计算机可执行指令的硬件装置(如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。可读存储介质300上存储有计算机可执行指令310。可读存储介质300可由一个或多个处理器或处理装置来执行计算机可执行指令310，以使其所在的空调器实施如第一实施例所述的空调器除霜控制方法。

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。

Claims (10)

1.一种空调器除霜控制方法，其特征在于，包括：

控制空调器进入除霜模式；

获取压缩机的电机的工作电流值I_SL；

根据所述I_SL计算得到电流矢量I_S与q轴的夹角β的补偿量Δβ；

根据所述Δβ改变所述β。

2.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法，其特征在于，所述获取压缩机的电机的工作电流值I_SL；包括：

获取所述电机的退磁电流I₁和所述电机的功率模块的最大运行电流I₂；

根据所述I₁和所述I₂中的较小者得到所述I_SL。

3.根据权利要求2所述的空调器除霜控制方法，其特征在于，所述根据所述I₁和所述I₂中的较小者得到所述I_SL；包括：

得到所述I₁和所述I₂中的较小者；

将所述较小者的x倍作为所述I_SL；其中，所述x≤0.8。

4.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法，其特征在于，所述获取压缩机的电机的工作电流值I_SL；包括：

获取所述空调器的***压力值F_压、所述压缩机的排气温度T_排或室外机换热器的温度值T_换；

在所述F_压、所述T_排或所述T_换中的任一者大于相应的预设值时，降低所述I_SL；否则增大所述I_SL，其中，所述I_SL小于电流设定值。

5.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法，其特征在于，所述Δβ的计算公式为：Δβ＝K_i∫(I_SL-I_S)dt；其中，所述K_i为控制系数。

6.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法，其特征在于，所述根据所述Δβ改变所述β；还包括：

在控制所述压缩机的转矩保持不变的情况下，根据所述Δβ改变所述β。

7.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法，其特征在于，所述Δβ包括所述β向正方向增大的第一补偿量Δβ₁和所述β向负方向增大的第二补偿量Δβ₂；所述根据所述Δβ改变所述β，包括：

根据所述Δβ₁在所述正方向上增大所述β；或者

根据所述Δβ₂在所述负方向上增大所述β。

8.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法，其特征在于，还包括：

在所述空调器退出所述除霜模式时，使所述Δβ为0。

9.一种空调器除霜控制装置，其特征在于，包括：

控制模块，用于控制空调器进入除霜模式；

获取模块，用于获取压缩机的电机的工作电流值I_SL；

计算模块，用于根据所述I_SL计算得到电流矢量I_S与q轴的夹角β的补偿量Δβ；

调节模块，用于根据所述Δβ改变所述β。

10.一种空调器，其特征在于，包括存储有计算机程序的存储器和封装IC，所述计算机程序被所述封装IC读取并运行时，所述空调器实现如权利要求1-8任意一项所述的空调器除霜控制方法。

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