CN113669850A - 空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于空调技术领域，具体提供一种空调器及其控制方法。本发明旨在解决现有的空调器除霜时造成室内空间的温度下降的问题。为此目的，本发明的空调器的控制方法包括：获取室外环境温度、室内环境温度、室外空气相对湿度和外盘管温度；根据室外环境温度和所述室外空气相对湿度，确定室外环境条件下的露点温度；根据室外环境温度和室外环境条件下的露点温度，确定目标外盘管温度；比较目标外盘管温度与外盘管温度；根据比较结果以及室内环境温度，调整所述空调器的运行参数。本发明通过根据外盘管温度与目标外盘管温度的比较结果以及室内环境温度调整空调器的运行参数，实现了空调器制热的同时不结霜，提升用户体验。

Description

空调器及其控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调器及其控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的越来越高，空调的使用越来越普遍。空调器的制冷或制热过程实际上是进行热交换的过程，在制热过程中，室外冷凝器吸收室外空间的热量，然后通过空调***将热量传递到室内空间进行放热。在这个过程中，室外侧热交换器的表面温度低于空气露点温度时，空气中的水蒸气会在室外侧热交换器的冰面凝结，进而结霜。而结霜会导致换热器阻力变大，能够用于与冷媒换热的风量减小，这就必然会阻碍室外换热器的传热能力，从而影响了空调器的舒适性。目前的解决方法通常是在需要除霜时，将空调器的运行模式转化成制冷除霜模式，以便去除附着在室外侧热交换器表面的霜。

不过，上述制冷除霜模式在运行过程中，需要停止制热，这样势必就会造成除霜期间室内空间的温度下降，造成房间温度波动，进而导致用户体验较差。此外，由于降温除霜过程中会消耗电能，但是又不能为室内空间提供热量，会造成能源浪费的问题。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的空调器除霜时造成室内空间的温度下降的问题，本发明一方面提供了一种空调器的控制方法，该控制方法包括：获取室外环境温度Tao、室内环境温度Tai、室外空气相对湿度φ和外盘管温度Tc；根据所述室外环境温度Tao和所述室外空气相对湿度φ，确定室外环境条件下的露点温度Tdp；根据所述室外环境温度Tao和所述室外环境条件下的露点温度Tdp，确定目标外盘管温度Tct；比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；根据比较结果以及所述室内环境温度Tai调整所述空调器的运行参数。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述空调器包括室内机和室外机，所述室内机包括室内风机和辅助加热装置，所述室外机包括压缩机、室外风机和节流装置，所述空调器的运行参数包括压缩机的运行频率、室外风机的转速、室内风机的转速、节流装置的开度以及辅助加热装置的运行状态中的一种或者几种。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述的“比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；根据比较结果以及所述室内环境温度Tai调整所述空调器的运行参数”包括：当室内环境温度Tai＜设定温度Ts-1时，并且：Tc>Tct+1时，使所述压缩机的运行频率上升，并使所述室外风机的转速保持不变，选择性地调整所述节流装置的开度、所述室内风机的转速和/或所述辅助加热装置的运行状态；Tct-1≤Tc≤Tct+1时，使所述压缩机的运行频率和所述室外风机的转速上升，选择性地调整所述节流装置的开度、所述室内风机的转速和/或所述辅助加热装置的运行状态。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述的“比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；根据比较结果以及所述室内环境温度Tai调整所述空调器的运行参数”包括：当设定温度Ts-1≤室内环境温度Tai≤设定温度Ts+1时，并且：Tc>Tct+1时，使所述压缩机的运行频率保持不变，并使所述室外风机的转速降低，选择性地调整所述节流装置的开度、所述室内风机的转速和/或所述辅助加热装置的运行状态；Tct-1≤Tc≤Tct+1时，使所述压缩机的运行频率和所述室外风机的转速保持不变，选择性地调整所述节流装置的开度、所述室内风机的转速和/或所述辅助加热装置的运行状态。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述的“比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；根据比较结果以及所述室内环境温度Tai调整所述空调器的运行参数”包括：开启所述辅助加热装置和/或使所述室内风机的转速降低。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述的“比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；根据比较结果以及所述室内环境温度Tai调整所述空调器的运行参数”还包括：获取当前排气温度Td；比较所述当前排气温度Td和目标排气温度Tdt，根据比较结果调整所述节流装置的开度。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述的“比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；根据比较结果以及所述室内环境温度Tai调整所述空调器的运行参数”包括：当Tc<Tct-1时，按照如下方式调整所述空调器的运行参数：使所述室外风机的转速上升；选择性地根据当前排气温度Td和目标排气温度Tdt的比较结果调整所述节流装置的开度；以及选择性地调整所述压缩机的运行频率、所述室内风机的转速和/或所述辅助加热装置的运行状态。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述的“根据所述室外环境温度Tao和所述室外空气相对湿度φ，确定室外环境条件下的露点温度Tdp”具体包括：根据下列公式确定室外环境条件下的露点温度Tdp：Tdp＝(C₁φ²+C₂φ+C₃)×Tao-(C₄φ²+C₅φ+C₆)，其中，C₁、C₂、C₃、C₄、C₅和C₆为系数，Tao为所述室外环境温度，φ为所述室外环境相对湿度，Tdp为室外环境条件下的露点温度。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述“根据所述室外环境温度Tao和室外环境条件下的露点温度Tdp，确定目标外盘管温度Tct”具体包括：若室外环境条件下的露点温度Tdp大于等于第一预设值t₁，则根据下列公式确定所述目标外盘管温度Tct：Tct＝A₁*Tdp；若室外环境条件下的露点温度Tdp小于第一预设值t₁，则根据下列公式确定所述目标外盘管温度Tct：Tct＝Tdp+t₂；其中，A₁为系数，t₁、t₂为系数。

本领域技术人员能够理解的是，在新型的技术方案中，空调器的控制方法具体为：首先获取室内环境温度Tai、室外环境温度Tao、外盘管温度Tc和室外空气相对湿度φ，然后根据室外环境温度Tao和室外空气相对湿度φ可以确定室外环境条件下的露点温度Tdp，然后根据该室外环境条件下的露点温度Tdp和室外环境温度Tao，确定目标外盘管温度Tct，通过比较目标外盘管温度Tct和外盘管温度Tc，使外盘管温度Tc大于等于目标外盘管温度Tct即可实现不结霜并根据该比较结果结合室内环境温度，如将室内环境温度与用户需求的设定温度相比，可以满足空调器连续制热的同时不结霜的控制，这样一来，在综合考虑外盘管温度与目标外盘管温度的大小关系以及室内环境温度的前提下，调整空调器的运行参数，也就可以在实现空调器连续制热运行同时确保空调器能够不结霜，这样也就无需降温除霜，从而有效提升了用户体验，避免了除霜过程造成的能源浪费，从而实现了节能的目的。空调器的运行参数可以是压缩机的运行频率、室外风机转速、节流装置的开度、室内辅助电加热的开关及输出比例、或者室内风机的转速等等。

需要说明的是，室外机的冷凝器包括上盘管和下盘管，在控制过程中，通常取上盘管和下盘管中温度较低的盘管温度作为本发明中实际外盘管温度Tc。

本发明的优选技术方案中，空调器包括室内机和室外机，所述室内机包括室内风机，所述室外机包括压缩机、室外风机和节流装置，空调器的运行参数包括压缩机的运行频率、室外风机的转速、室内风机的转速、辅助加热装置以及节流装置的开度中的一种或者几种，如，可以根据室内环境温度与设定温度、内盘管温度与目标外盘管温度的比较结果来调整压缩机的运行频率，或者压缩机的运行频率和室外风机的转速，或者室外风机的转速和室内风机的转速，或者压缩机的运行频率、室外风机的转速、室内风机的转速、辅助加热装置以及节流装置的开度等，通过对上述一种或者两种或者其他数量的运行参数的调整，实现在持续制热的同时确保空调器运转过程中不结霜。

进一步地，当Tai＜Ts-1(Tai为室内环境温度，Ts为设定温度)时，室内环境温度Tai比设定温度Ts低，这样也就需要空调器制热来提高室内空间的温度。并进一步根据外盘管温度与目标外盘管温度的比较结果来调整空调器的运行参数，从而达到在连续制热的同时使外盘管能够不结霜。具体而言，当Tc>Tct+1(Tc为外盘管温度，Tct为目标外盘管温度)时，此时外盘管的温度偏高，使压缩机的运行频率上升并使室外风机的转速保持不变，这样也就可以增大空调器的冷媒循环量，而室外风机的风量不变，提供给室内机的热量由室外空气而来，这样也就确保了制热量不降低，从而确保了用户的制热需求，不过，由于冷媒量的增加以及室外风机的风量的减小，使得能够与单位量的冷媒进行换热的风量减少，也就会造成冷媒的温度降低，从而也就降低了外盘管的温度，这样不需要降低室外风机的转速就可以达到降低外盘管的温度的目的；当Tct-1≤Tc≤Tct+1时，此时外盘管的温度适中，使压缩机的运行频率和室外风机的转速上升，这样冷媒的循环量和室外风机的风量也就都有所增加，这样能够提供给室内机的热量增加，也就能够达到制热的目的，虽然冷媒循环量的增大可能会造成外盘管温度的降低，但室外风机的风量的增大也会增大能够与冷媒换热的室外空气的量，提高冷媒与室外空气的换热效率，从而确保冷媒的温度基本不变，进而也就能够确保外盘管的温度持续处于较为适中的范围内，确保不结霜；当Tc<Tct-1时，此时外盘管的温度较低，存在结霜的可能性，使室外风机的转速上升，这样也就增大了室外风机的风量，即增大了能够与冷媒换热的空气的量，这样也就确保了室内机所需的制热量，满足了制热需要，同时室外风机风量的增大能够提高冷媒与室外空气的换热效率，这样也就可以提高冷媒的温度，从而提高外盘管的温度，从而也就可以确保制热，同时提高外盘管温度，确保不结霜，显然，在增大室外风机的转速的同时还可以适当调整节流装置的开度，当室外风机的转速上升至室外风机的最高转速时，Tc仍然小于Tct-1，可以适当降低压缩机的运行频率，这样也就能够减少冷媒循环量，在室外空气的风量增大的前提下，可以进一步提高冷媒的温度，从而能够更好地确保制热的同时不结霜。

进一步地，当Ts-1≤Tai≤Ts+1时，室内环境温度Tai较为适中，此时无需特别针对室内环境温度作调整，只需确保在空调器制热过程中，外盘管不结霜即可。具体而言，当Tc>Tct+1时，外盘管温度高于目标外盘管温度，使压缩机的运行频率保持不变、室外风机的转速降低，这样也就减少了与冷媒换热的室外空气的量，冷媒的温度会下降，从而也就降低了外盘管的温度，而降低外盘管温度，就增大了室外空气与冷媒之间的换热温差，而室外空气与冷媒之间的换热量与室外空气的风量和换热温差的乘积正相关，这样也就能够在确保不结霜的同时确保制热量，使室内环境温度持续处于较为适中的范围。不过，若仅降低室外风机的转速无法达到降低外盘管温度的目的时，可以使压缩机的运行频率缓慢上升，这样既能确保制热量、又能确保不结霜。当Tct-1≤Tc≤Tct+1时，外盘管温度较为适中，而此时室内环境温度也较为适中，那么也就无需调整空调器的运行参数，保持原本运行状态即可。当Tc<Tct-1时，此时外盘管的温度较低，存在结霜的可能性，使室外风机的转速上升，这样也就可以增大了室外风机的风量，从而也就可以在确保制热的同时不结霜。显然，在增大室外风机的转速的同时还可以适当调整节流装置的开度，当室外风机的转速上升至室外风机的最高转速时，Tc仍然小于Tct-1，可以适当降低压缩机的运行频率，以便能够更好地在空调器制热的同时不结霜。

进一步地，为了确保空调器不结霜的同时不影响空调器的制热功能，开启辅助加热装置以便为室内空间提供额外的热源，从而确保空调器能够持续制热。并且/或者降低室内风机的转速，这样在相同的制热量下，也就可以提高经室内机进入室内空间的空气的温度，从而确保空调器能够持续制热。

进一步地，可以根据当前排气温度和目标排气温度的比较结果来调整节流装置的开度，首先要获取当前排气温度和目标排气温度，并计算当前排气温度和目标排气温度的差值，根据二者的差值来具体调整节流装置的开度。而当前排气温度的数值与空调器的室外环境条件相关，能够反应空调器室外环境条件的实际情形，从而能够更好地在制热的同时空调器不结霜。

显然，在Tc≥Tct-1时，在前述的调整压缩机的运行频率和室外风机的转速之外，还可以选择性地调整节流装置的开度、室内风机的转速以及辅助加热装置的运行状态，与前述压缩机的运行频率和室外风机的转速的调整相适应；在Tc＜Tct-1时，使室外风机的转速上升的同时根据当前排气温度和目标排气温度的比较结果调整节流装置的开度之外，还可以选择性地调整压缩机的运行频率、室内风机的转速以及辅助加热装置的运行状态，如优先调整节流装置的开度，然后调整压缩机的运行频率，再根据室内环境温度适应性地调整室内风机的转速以及辅助加热装置的运行状态，以便能够实现空调器的稳定持续制热运行，并且不结霜。显然，可以同时调整室内风机的转速、节流装置的开度以及辅助加热装置的运行状态，也可以是调整三者中的一个或者两个。

需要说明的是，本发明Ts-1、Ts+1、Tct-1以及Tct+1中的1为控制回差温度，显然，该控制回差温度也可以是其他的值，如0.5，可以根据控制精度的需求进行调整。

进一步地，可以根据公式Tdp＝(C₁φ²+C₂φ+C₃)×Tao-(C₄φ²+C₅φ+C₆)来计算室外环境条件下的露点温度Tdp，然后根据该露点温度Tdp来确定目标外盘管温度Tct，露点温度Tdp不同，确定目标外盘管温度Tct的计算公式便不同，如，露点温度Tdp大于第一预设值t₁，则Tct＝A₁*Tdp，又如，露点温度Tdp小于第一预设值t₁，则Tct＝Tdp+t₂。这样也就能够根据室外环境条件确定更为合适的目标外盘管温度，并根据目标外盘管温度和实际的外盘管温度比较来调整空调器的运行参数，从而以便控制实际室外盘管温度靠近目标外盘管温度，能够更好地使空调器持续制热的同时不结霜。

本发明另一方面提供了一种空调器，所述空调器包括控制器，所述控制器用于执行前述任一方案所述的空调器的控制方法。

需要说明的是，该空调器具有前述空调器的控制方法的所有技术效果，在此不再赘述。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的空调器的控制方法。附图中：

图1是本发明一种实施例的空调器的控制方法的结构示意图一；

图2是本发明一种实施例的空调器的控制方法的结构示意图二；

图3是本发明一种实施例的空调器的控制方法的结构示意图三；

图4是本发明一种实施例的空调器的控制方法的结构示意图四；

图5是本发明一种实施例的空调器的控制方法的结构示意图五。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。

空调器包括室内机和室外机，通过冷媒在室内机和室外机之间的循环，利用冷媒的相变过程中吸热或者放热来达到调整室内环境温度的目的。在制热工况下，室外机的冷凝器吸收空气中的热量，然后通过冷媒将这部分热量传递至室内机，通过冷媒与室内空气换热，来达到提高制热的目的。通常，室外机的冷凝器包括上盘管和下盘管，在本发明中，取上盘管和下盘管中温度较低的盘管的温度作为本发明的实际的外盘管温度，以便能够更好地确保外盘管不结霜。

本发明中，制热工况可以是自定义制热模式或者是智能制热模式，用户可以通过遥控器或者其他控制端等来设置设定温度，也可以是智能制热模式下控制器智能控制一个设定温度，即设定温度是用户所希望达到的一个温度值。显然，该设定温度可以是一个常数，也可以是一个变量，不同的用户和场合，设定温度都有可能不同。在空调器的运行过程中，室内环境温度会发生变化，可以根据室内环境温度与设定温度的差值，来实时调整空调器的运行参数，以便调整室内环境温度达到设定温度所需的制热量，从而能够更好地满足用户的制热需求。

本发明中，室外机包括压缩机、室外风机和节流装置等，室内机包括室内风机和辅助加热装置等，可以根据用户的需求选择性地调整压缩机的运行频率、室外风机的转速、室内风机的转速、辅助加热装置和节流装置的开度中的一个或者多个运行参数，以便在空调器持续制热的同时不结霜。

为了表述方便，下文以空调器的运行模式为自定义制热模式为例来进行阐述本发明的可能的实现方式。

图1是本发明一种实施例的空调器的控制方法的结构示意图一，如图1所示，空调器的控制方法包括：

步骤S100：空调器开始运行，选择制热模式；

步骤S200：获取室内环境温度Tai、室外环境温度Tao、外盘管温度Tc以及室外空气相对湿度φ；

其中，室内环境温度Tai、室外环境温度Tao、外盘管温度Tc以及室外空气相对湿度φ可以分别由空调器配置的室内环境温度传感器、室外环境温度传感器、外盘管温度传感器以及室外湿度传感器检测得到，显然，还可以利用其他的手段获取得到。

步骤S300：根据室外环境温度Tao、室外空气相对湿度φ确定室外环境条件下的露点温度Tdp；

步骤S400：根据室外环境温度Tao和室外环境条件下的露点温度Tdp，确定目标外盘管温度Tct；

目标外盘管温度Tct是指外盘管预计要达到的温度。为了确保空调器在运行过程中不结霜，在制热的同时需要控制空调器的外盘管温度Tc靠近目标外盘管温度Tct，根据不同的室外环境温度和室外空气相对湿度就可确定不同的目标外盘管温度；可以确保空调在不结霜的情况下正常制热运行。

步骤S500：比较外盘管温度Tc与目标外盘管温度Tct，根据比较结果以及室内环境温度Tai调整空调器的运行参数；

本实施例中，根据外盘管温度Tc与目标外盘管温度Tct的比较结果，结合室内环境温度Tai的具体值，如根据该室内环境温度Tai与设定温度的大小来调整空调器的运行参数，使得空调器在制热的同时外盘管的实际温度靠近目标外盘管温度，因为不同室外环境条件下计算出的露点温度不同，根据不同的露点温度，可以利用两种不同的目标外盘管温度算法确定目标外盘管温度，得到的目标外盘管温度大于露点温度或者冰点温度，这样也就可以确保室外空气中的水蒸气不在冷凝器表面冷凝成水或只冷凝成水而不会结霜，从而也就不会发生结霜现象。通过上述设置方式，调整空调器的运行参数的依据为同时比较室内环境温度与设定温度、外盘管温度与目标外盘管温度，从而也就能够确保在空调器持续制热的同时不结霜。

其中，空调器的运行参数包括压缩机的运行频率、室外风机的转速、室内风机的转速、辅助加热装置的运行状态以及电子膨胀阀的开度中的一种或者几种，如，可以是只调整压缩机的运行频率一种运行参数，也可以是调整压缩机的运行频率和室外风机的转速，或者室外风机的转速和室内风机的转速等两种运行参数，还可以是同时调整压缩机的运行频率、室外风机的转速、室内风机的转速、辅助加热装置的运行状态以及节流装置的开度这五种运行参数，本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择需要调整的运行参数的类型，只要能够实现在空调器制热的同时不结霜即可。

可以理解的是，空调器的运行参数还可以是其他种类的运行参数，如电机的运行频率等，本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择需要调整的运行参数的种类，以便适应更加具体的应用场合。

压缩机的运行频率通常具有允许的最大频率和最小频率，若指令为升高压缩机的运行频率，则使压缩机的运行频率逐渐升高，最高限为最大频率，若指令为降低压缩机的运行频率，则使压缩机的运行频率逐渐降低，最低限为最小频率。

室外风机和室内风机的转速可以呈线性变化，包括最高转速和最低转速，室外风机和室内风机的转速可以实现从最高转速到最低转速内的任一转速，室外风机和室内风机的转速可以实现从高到低的转速逐渐降低的调整，也可以实现从低到高的转速逐渐升高的调整。室外风机和室内风机的转速也可以以挡位划分，如包括高挡、中挡、低挡三挡或者其他可能的多挡，可以根据具体的指令选择合适的挡位，以室外风机为例，室外风机的转速以中挡位运转，指令为降低室外风机的转速，那么，将室外风机的转速改为低挡位运转即可。

辅助加热装置的运行状态包括开启和关闭两种状态，可以是只包括这两种状态，即辅助加热装置在开启状态下只能在一种频率下运行，也就是说单位时间内辅助加热装置输出的热通量不可调，可以通过调整其持续开启时间来调整其实际输出的热量；也可以是通过多组电加热调整其运行百分比来调整其输出的热量，其输出百分比可以是从大到小逐渐减小、也可以是从小到大逐渐增大，还可以是将频率划分为多个档位，如包括高挡、中挡、低挡三挡或者其他可能的多挡，可以根据具体的指令选择合适的挡位。

电子膨胀阀的开度通常可在全开和全关之间进行调节，电子膨胀阀的开度的调节方式可以是固定幅度、多次调节，如10s调节一次或者30s调节依次等，也可以是不同幅度、依需调节，只要能够实现电子膨胀阀的开度即可。举例而言，若指令是增大电子膨胀阀的开度，则控制电子膨胀阀从当前的开度逐渐增加，直至达到控制需求。而为了确保空调器的稳定运行，电子膨胀阀的开度通常是逐渐增大或者逐渐减小的。

步骤S600：退出制热模式。

图2是本发明一种实施例的空调器的控制方法的结构示意图二，如图2所示，空调器的控制方法包括：

步骤S201：空调器开始运行，选择制热模式；

步骤S202：获取室内环境温度Tai、室外环境温度Tao、外盘管温度Tc以及室外空气相对湿度φ；

步骤S203：根据室外环境温度Tao、室外空气相对湿度φ确定室外环境条件下的露点温度Tdp；

本实施例中，通过室外环境温度Tao和室外空气相对湿度φ来计算室外环境条件下的目标露点温度Tdp，具体通过下述公式(1)计算得到：

Tdp＝(C₁φ²+C₂φ+C₃)×Tao-(C₄φ²+C₅φ+C₆) (1)

其中，C₁、C₂、C₃、C₄、C₅和C₆为系数，Tao为室外环境温度，φ为室外环境条件下室外空气的相对湿度，Tdp为室外环境条件下的露点温度。显然，C₁、C₂、C₃、C₄、C₅和C₆可以为常数，也可以为变量，发明人经过反复实验、计算，得出上述系数的具体取值为：C₁＝-0.1，C₂＝0.32，C₃＝0.784，C₄＝15，C₅＝-40.59，C₆＝25.761。

这样，通过上述公式，根据容易得到的室外环境温度Tao以及与室外环境温度Tao对应的室外空气相对湿度φ就能够计算得到室外环境条件下的目标露点温度Tdp，计算简便，不易出错。

步骤S204：比较室外环境条件下的露点温度Tdp与第一预设值t₁：若室外环境条件下的露点温度Tdp大于等于第一预设值t₁，则运行步骤S205；若室外环境条件下的露点温度Tdp小于第一预设值t₁，则运行步骤S206；

本实施例中，t₁可以为常数，也可以为变量，如t₁＝2。

步骤S205：利用下列公式(2)确定目标外盘管温度Tc：

Tct＝A₁*Tdp (2)

步骤S206：利用下列公式(3)确定目标外盘管温度Tc：

Tct＝Tdp+t₂ (3)

其中，上述公式(1)和(2)中，A₁和t₂均为系数，且为正数。A₁和t₂可以为常数，也可以为变量，发明人经过反复试验、论证、计算，得出上述系数的具体取值为：A₁＝0.55，t₂＝2。

通过上述设置方式，不同的室外环境温度和室外空气相对湿度φ不同的室外环境条件下的露点温度Tdp，不同的室外环境条件下的目标露点温度Tdp对应不同的目标外盘管温度Tct，即不同的室外环境条件对应不同的目标外盘管温度Tct。如，当Tdp≥2时，通过公式Tct＝0.55*Tdp来确定目标外盘管温度，这样计算得到的目标外盘管温度小于露点温度、大于冰点温度，这样在外盘管的实际温度靠近目标外盘管温度时，室外空气中的水蒸气会在外盘管的表面冷凝，不会结霜；又如，当Tdp＜2时，通过公式Tct＝Tdp+t₂来确定目标外盘管温度，这样计算得到的目标外盘管温度大于露点温度，这样在外盘管的实际温度靠近目标外盘管温度时，室外空气中的水蒸气不会在外盘管的表面冷凝成水，从而能够更好地确保不结霜。

步骤S207：比较外盘管温度Tc与目标外盘管温度Tct，根据比较结果以及室内环境温度Tai调整空调器的运行参数；

步骤S208：退出制热模式。

图3是本发明一种实施例的空调器的控制方法的结构示意图三，如图3所示，空调器的控制方法包括：

步骤S301：空调器开始运行，选择制热模式；

步骤S302：获取室内环境温度Tai、设定温度Ts、室外环境温度Tao、以及室外空气相对湿度φ；

步骤S303：根据室外环境温度Tao、室外空气相对湿度φ确定室外环境条件下的露点温度Tdp；

步骤S304：根据室外环境温度Tao和室外环境条件下的露点温度Tdp，确定目标外盘管温度Tct；

步骤S305：比较室内环境温度Tai和设定温度Ts，若Tai＜Ts-1，则执行步骤S306；

步骤S306：比较外盘管温度Tc和目标外盘管温度Tct：若Tc>Tct+1，则执行步骤S307；若Tct-1≤Tc≤Tct+1，则执行步骤S308；若Tc＜Tct-1，则执行步骤S309；

步骤S307：使压缩机的运行频率上升，并使室外风机的转速保持不变；

步骤S308：使压缩机的运行频率和室外风机的转速上升；

步骤S309：使室外风机的转速上升；

步骤S310：开启辅助加热装置；

本实施例中，辅助加热装置可以根据室内环境温度与设定温度的温差，自动控制全部开启或按百分比开启，基于满足空调器的制热需求。

步骤S311：使室内风机的转速降低。

本实施例中，上述步骤307与步骤S310、步骤307与步骤S311、步骤308与步骤S310、步骤308与步骤S311、步骤309与步骤S310、步骤309与步骤S311六组步骤中，每组的两个步骤可以是同时执行，也可以先执行一个再执行另一个，本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择两个步骤的执行顺序，只要能够实现空调器在持续制热的同时不结霜即可。

本实施例中，通常***匹配充分的情况下，能够满足设计工况使用需求。考虑到房间负荷需求远大于空调能力范围情况，上述步骤307、308或者S309执行完毕之后，若室内环境温度Tai还未达到设定温度Ts，并且/或者外盘管温度Tc未达到目标外盘管温度Tct，可以选择性地执行步骤S310或者步骤S311或者步骤S310和步骤S311，本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择所执行的步骤，只要能够实现空调器在持续制热的同时不结霜即可。显然，也可以只执行至步骤S307、S308或者S309，只要确保空调器在持续制热的同时不结霜即可。如，Tai＜Ts-1且Tc>Tct+1时，仅执行至步骤S307，又如，Tai＜Ts-1且Tct-1≤Tc≤Tct+1时，仅执行至步骤S308；又如，Tai＜Ts-1且Tc＜Tct-1时，仅执行至步骤S309。

本实施例中，在室内环境温度Tai小于设定温度Ts-1时，此时室内空间的温度较低，空调器需要制热以便提高室内空间的温度。与此同时，比较外盘管温度Tc和目标外盘管温度Tct，并根据二者的大小、结合制热需求，调整压缩机的运行频率和室外风机的转速，以便达到空调器制热的同时不结霜。如，外盘管温度Tc大于目标外盘管温度Tct+1时，外盘管的实际温度偏高，此时使压缩机的运行频率上升，并使室外风机的转速保持不变，这样也就增大了冷媒循环量，而室外空气的风量不变，即能够提供给室内机的制热量不降低，从而确保了用户的制热需求，不过，由于冷媒量的增加以及室外风机的风量的减小，使得能够与单位量的冷媒进行换热的风量减少，也就会造成冷媒的温度降低，从而也就降低了外盘管的温度，这样不需要降低室外风机的转速就可以达到降低外盘管的温度的目的。又如，外盘管温度Tc接近目标外盘管温度Tct时，使压缩机的运行频率和室外风机的转速上升。又如，外盘管温度Tc小于目标外盘管温度Tct-1时，可以仅使室外风机的转速上升，也可以在增大室外风机的转速的同时适当调整电子膨胀阀的开度，若使室外风机的转速上升至最大转速时，Tc仍小于Tct-1，则可以降低压缩机的运行频率，减少冷媒循环量，进一步提高冷媒温度，从而确保空调器制热运转而不结霜。

图4是本发明一种实施例的空调器的控制方法的结构示意图四，如图4所示，空调器的控制方法包括：

步骤S401：空调器开始运行，选择制热模式；

步骤S402：获取室内环境温度Tai、设定温度Ts、室外环境温度Tao、以及室外空气相对湿度φ；

步骤S403：根据室外环境温度Tao、室外空气相对湿度φ确定室外环境条件下的露点温度Tdp；

步骤S404：根据室外环境温度Tao和室外环境条件下的露点温度Tdp，确定目标外盘管温度Tct；

步骤S405：比较室内环境温度Tai和设定温度Ts，若Ts-1≤Tai≤Ts+1，则执行步骤S406；

步骤S406：比较外盘管温度Tc和目标外盘管温度Tct：若Tc>Tct+1，则执行步骤S407；若Tct-1≤Tc≤Tct+1，则执行步骤S408；若Tc＜Tct-1，则执行步骤S409；

步骤S407：使压缩机的运行频率保持不变，并使室外风机的转速降低；

步骤S408：使压缩机的运行频率和室外风机的转速保持不变；

步骤S409：使室外风机的转速上升；

步骤S410：开启辅助加热装置；

本实施例中，辅助加热装置可以根据室内环境温度与设定温度的温差，自动控制全部开启或按百分比开启，以便满足空调器的制热需求。

步骤S411：使室内风机的转速降低。

本实施例中，上述步骤407与步骤S410、步骤407与步骤S411、步骤408与步骤S410、步骤408与步骤S411、步骤409与步骤S410、步骤409与步骤S411六组步骤中，每组的两个步骤可以是同时执行，也可以先执行一个再执行另一个，本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择两个步骤的执行顺序，只要能够实现空调器在持续制热的同时不结霜即可。

本实施例中，通常***匹配充分的情况下，能够满足设计工况使用需求。考虑到房间负荷需求远大于空调能力范围情况，上述步骤407、408或者S409执行完毕之后，若室内环境温度Tai还未达到设定温度Ts，并且/或者外盘管温度Tc未达到目标外盘管温度Tct，可以选择性地执行步骤S410或者步骤S411或者步骤S410和步骤S411，本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择所执行的步骤，只要能够实现空调器在持续制热的同时不结霜即可。显然，也可以只执行至步骤407、408或者S409，只要确保空调器在持续制热的同时不结霜即可。如，Tai＜Ts-1且Tc>Tct+1时，仅执行至步骤S407，又如，Tai＜Ts-1且Tct-1≤Tc≤Tct+1时，仅执行至步骤S408；又如，Tai＜Ts-1且Tc＜Tct-1时，仅执行至步骤S409。

本实施例中，在室内环境温度Tai靠近设定温度Ts时，此时室内空间的温度较为适中，无需特别针对室内环境温度作调整，只需确保在空调器制热过程中，外盘管不结霜。在根据外盘管温度Tc和目标外盘管温度Tct的大小调整压缩机的运行频率和室外风机的转速的同时，还需同时注意室内环境温度的变换，确保其持续处于适中范围，以便达到空调器制热的同时不结霜。如，外盘管温度Tc大于目标外盘管温度Tct+1时，外盘管温度Tc大于目标外盘管温度Tct+1时，外盘管的实际温度偏高，此时使压缩机的运行频率保持不变、室外风机的转速降低，与冷媒换热的室外空气的量降低，导致流经外盘管的冷媒能够吸收到的热量减少，冷媒的温度降低，进而也就降低了外盘管内的温度，这样降低外盘管温度，就能够增大室外空气与冷媒之间的换热温差，而室外空气与冷媒之间的换热量与室外空气的风量和换热温差的乘积正相关，这样也就能够在确保不结霜的同时确保制热量，使室内环境温度持续处于较为适中的范围。又如，外盘管温度Tc接近目标外盘管温度Tct时，保持原本运行状态即可。又如，外盘管温度Tc小于目标外盘管温度Tct-1时，可以仅使室外风机的转速上升，也可以在增大室外风机的转速的同时适当调整电子膨胀阀的开度，若使室外风机的转速上升至最大转速时，Tc仍小于Tct-1，则可以降低压缩机的运行频率，减少冷媒循环量，进一步提高冷媒温度，从而确保空调器的制热运转而不结霜。

图3和图4中，在Tc大于等于Tct-1时，空调器在经过前述调整压缩机的运行频率和室外风机的转速之后，还可以选择性地调整辅助加热装置的运行状态、室内风机的转速、节流装置的开度中的全部或者部分手段来使外盘管温度接近目标外盘管温度、室内环境温度提高至设定温度；在Tc小于Tct-1时，可以在使室外风机的转速上升后，优先调整电子膨胀阀的开度，然后调整压缩机的运行频率，再根据室内环境温度适应性地调整室内风机的转速以及辅助加热装置的运行状态。通过这样的方式，就能够同时使室内环境温度Tai接近设定温度Ts、外盘管温度Tc接近目标外盘管温度Tct，从而达到了制热的同时不结霜的目的。

需要说明的是，室内风机的转速通常按照设定转速正常运行，若空调器配置的内盘管温度传感器检测到内盘管的温度偏低，使得室内环境温度降低时，可以适当降低室内风机的转速，即执行上述步骤S311或者S411，减少与内盘管换热的室内空气的风量，以便使内盘管温度升高，从而使得空调器能够持续制热。

本实施例中，为了实现空调器制热的同时不结霜，在调整压缩机的运行频率、室外风机的转速、室内风机的转速以及辅助加热装置的运行状态之外，同时还可以调整电子膨胀阀的开度，以便确保空调器的稳定运行。

目前，电子膨胀阀的开度通常是采用目标吸气过热度查表或者目标排气过热度分段查表方法来进行调节的，不过采用目标吸气过热度查表方法的缺点是吸气温度和盘管温度相差不大，过热度精度不够，容易出现调阀不当的问题，并且，目前大部分空调器通常采用毛细管分流，较难保证良好的分流一致性，导致用于计算目标吸气过热度的内盘管温度也很难保证良好的一致性，盘管温度之间的偏差较大，导致过热度查表调阀的精度较低。尤其在配管较长、落差较大的场合，由于存在***压力损失，导致吸气过热度失真，再根据据此得到的目标吸气过热度调阀，就无法满足最佳性能的要求。通过目标排气过热度分段查表进行电子膨胀阀调阀控制时，由于分段数量有限，通常不能适应较大的室外环境温度范围。

本实施例中，通过当前排气温度Td与目标排气温度Tdt的差值来调整电子膨胀阀的开度，其中，当前排气温度Td可以通过空调器配置的排气温度传感器检测得到，随着空调器运行工况的不同，当前排气温度也会有所不同；目标排气温度应当理解为在当前工况下压缩机的排气温度应当要达到的预期温度，该目标排气温度可以根据经验直接设定，也可以根据压缩机的冷凝温度和室外环境温度等参数计算得出等，本领域技术人员可以根据实际情况选择确定目标排气温度的方式，在此不再赘述。

通过前述压缩机的运行频率、室外风机的转速、辅助加热装置和/或室内风机的转速的调整，必然会造成空调器的运行工况的改变，当前排气温度Td也会随之改变，即当前排气温度Td与目标排气温度Tdt的差值与空调器的实际运行工况有关，能够反映空调器的运行工况的实际情形，这样在不同的运行工况下，就能够根据不同的差值来对电子膨胀阀进行调整，从而能够更好地在空调器持续制热的同时不结霜。

下面结合附图来说明本发明的调节电子膨胀阀的开度的可能的实现方式。

图5是本发明一种实施例的空调器的控制方法的结构示意图五，如图5所示，空调器的控制方法包括：

步骤S501：空调器开始运行，选择制热模式；

步骤S502：获取当前排气温度Td；

步骤S503：计算所述当前排气温度Td与目标排气温度Tdt的差值，根据所述当前排气温度Td与所述目标排气温度Tdt的差值调整电子膨胀阀的开度：若Td-Tdt＜-1℃，则执行步骤S504；若否，则执行步骤S505；

步骤S504：减小电子膨胀阀的开度；

电子膨胀阀的开度直接影响到流向室内机的冷媒的流量。当Td-Tdt＜-1℃时，说明当前排气温度Td过低，需要提高当前排气温度Td，通过减小电子膨胀阀的开度，室内与冷媒换热的室内空气的量不变，这样也就可以提高内盘管温度，回流至压缩机的冷媒的温度就会升高，从而也就能够提高当前排气温度Td。同时，内盘管温度的升高也能够使与内盘管换热的室内空气的温度升高，这样，即便流向室内机的冷媒的量减少了，也能够确保空调器的制热能力。

步骤S505：若Td-Tdt＞1℃，则执行步骤S506；若否，则执行步骤S507；

步骤S506：增大电子膨胀阀的开度；

当Td-Tdt＞1℃时，说明当前排气温度Td过高，需要降低当前排气温度Td，增大电子膨胀阀的开度，室内与冷媒换热的室内空气的量不变，这样也就可以降低内盘管温度，回流至压缩机的冷媒的温度就会降低，这样也就能够适当降低当前排气温度Td。同时，内盘管温度的降低会降低使与内盘管换热的室内空气的温度也随之降低，不过由于流向室内机的冷媒的量增加了，从而能够确保空调器的制热能力。

步骤S507：若-1℃≤Td-Tdt≤1℃，则执行步骤S508；若否，则返回步骤S503；

步骤S508：保持电子膨胀阀的开度不变。

当-1℃≤Td-Tdt≤1℃时，说明当前排气温度Td处于一个比较合适的范围内，无需改变电子膨胀阀的开度。

上述步骤S503与步骤S307、步骤S310、步骤S311，或者步骤S503与步骤S308、步骤S310、步骤S311，或者步骤S503与步骤S309、步骤S310、步骤S311，或者步骤S503与步骤S407、步骤S410、步骤S411，或者步骤S503与步骤S408、步骤S410、步骤S411，或者步骤S503与步骤S409、步骤S410、步骤S411，可以同时执行，也可以按照先后顺序逐一执行，还可以是同时执行某一项或者某两项、其他步骤按照先后顺序逐一执行，还可以是仅执行其中一项或者两项等可能的步骤，只要能够确保空调器制热的同时不结霜即可。

在一种具体的实施方式中，Tc<Tct-1时，不考虑室内环境温度Tai，在执行步骤S309或者步骤S409时同时执行步骤S503，即在增大室外风机的转速的同时，根据当前排气温度Td与所述目标排气温度Tdt的差值来调整电子膨胀阀的开度，若使室外风机的转速上升至最大转速时，外盘管温度Tc仍小于目标外盘管温度Tct-1，则可以降低压缩机的运行频率，减少冷媒循环量，进一步提高冷媒温度，进而提高外盘管温度，防止外盘管结霜，此时，若室内环境温度Tai偏低，还可以选择性地调整辅助加热装置的运行状态和/或室内风机的转速，从而确保空调器的制热性能，实现在持续制热过程中不结霜。

综上所述，在本发明的优选技术方案中，通过比较所述目标外盘管温度与外盘管温度、以及室内环境温度与设定温度，并根据比较结果、通过控制器使压缩机的运行频率和室外风机的转速上升、下降或者保持不变，并选择性地调整节流装置的开度、室内风机的转速和/或辅助加热装置的运行状态，以便确保空调器连续制热的同时不结霜；通过室外环境温度和室外空气相对湿度确定室外环境条件下的露点温度，再根据该露点温度的大小、利用不同的计算公式确定目标外盘管温度，以该目标外盘管温度作为外盘管温度的目标值，从而能够更好地确保外盘管不结霜；根据压缩机的冷凝温度范围和室外环境温度确定目标排气温度，比较当前排气温度目标排气温度，调整电子膨胀阀的开度。通过上述设置方式，就能够实现空调器制热的同时不结霜。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取室外环境温度Tao、室内环境温度Tai、室外空气相对湿度φ和外盘管温度Tc；

根据所述室外环境温度Tao和所述室外空气相对湿度φ，确定室外环境条件下的露点温度Tdp；

根据所述室外环境温度Tao和所述室外环境条件下的露点温度Tdp，确定目标外盘管温度Tct；

比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；

根据比较结果以及所述室内环境温度Tai，调整所述空调器的运行参数。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述空调器包括室内机和室外机，所述室内机包括室内风机和辅助加热装置，所述室外机包括压缩机、室外风机和节流装置，

所述空调器的运行参数包括压缩机的运行频率、室外风机的转速、室内风机的转速、节流装置的开度以及辅助加热装置的运行状态中的一种或者几种。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述的“比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；根据比较结果以及所述室内环境温度Tai调整所述空调器的运行参数”包括：

当室内环境温度Tai＜设定温度Ts-1时，并且：

Tc>Tct+1时，使所述压缩机的运行频率上升，并使所述室外风机的转速保持不变，选择性地调整所述节流装置的开度、所述室内风机的转速和/或所述辅助加热装置的运行状态；

Tct-1≤Tc≤Tct+1时，使所述压缩机的运行频率和所述室外风机的转速上升，选择性地调整所述节流装置的开度、所述室内风机的转速和/或所述辅助加热装置的运行状态。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述的“比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；根据比较结果以及所述室内环境温度Tai调整所述空调器的运行参数”包括：

当设定温度Ts-1≤室内环境温度Tai≤设定温度Ts+1时，并且：

Tc>Tct+1时，使所述压缩机的运行频率保持不变，并使所述室外风机的转速降低，选择性地调整所述节流装置的开度、所述室内风机的转速和/或所述辅助加热装置的运行状态；

Tct-1≤Tc≤Tct+1时，使所述压缩机的运行频率和所述室外风机的转速保持不变，选择性地调整所述节流装置的开度、所述室内风机的转速和/或所述辅助加热装置的运行状态。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述的“比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；根据比较结果以及所述室内环境温度Tai调整所述空调器的运行参数”包括：

开启所述辅助加热装置和/或使所述室内风机的转速降低。

6.根据权利要求2-4中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述的“比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；根据比较结果以及所述室内环境温度Tai调整所述空调器的运行参数”包括：

获取当前排气温度Td；

比较所述当前排气温度Td和目标排气温度Tdt，根据比较结果调整所述节流装置的开度。

7.根据权利要求2-4中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述的“比较所述目标外盘管温度Tct与所述外盘管温度Tc；根据比较结果以及所述室内环境温度Tai调整所述空调器的运行参数”包括：

当Tc<Tct-1时，按照如下方式调整所述空调器的运行参数：

使所述室外风机的转速上升；

选择性地根据当前排气温度Td和目标排气温度Tdt的比较结果调整所述节流装置的开度；以及

选择性地调整所述压缩机的运行频率、所述室内风机的转速和/或所述辅助加热装置的运行状态。

8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述的“根据所述室外环境温度Tao和所述室外空气相对湿度φ，确定室外环境条件下的露点温度Tdp”具体包括：

根据下列公式确定室外环境条件下的露点温度Tdp：

Tdp＝(C₁φ²+C₂φ+C₃)×Tao-(C₄φ²+C₅φ+C₆)

其中，C₁、C₂、C₃、C₄、C₅和C₆为系数，Tao为所述室外环境温度，φ为所述室外环境相对湿度，Tdp为室外环境条件下的露点温度。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述“根据所述室外环境温度Tao和室外环境条件下的露点温度Tdp，确定目标外盘管温度Tct”具体包括：

若室外环境条件下的露点温度Tdp大于等于第一预设值t₁，则根据下列公式确定所述目标外盘管温度Tct：

Tct＝A₁*Tdp

若室外环境条件下的露点温度Tdp小于第一预设值t₁，则根据下列公式确定所述目标外盘管温度Tct：

Tct＝Tdp+t₂

其中，A₁为系数，t₁、t₂为系数。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括控制器，所述控制器用于执行上述权利要求1至9中任一项所述的空调器的控制方法。

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