CN113915917B - 一种冰箱、变频压缩机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰箱，包括：冰箱箱体、变频压缩机和控制器，所述控制器用于：响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；N≥1；当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。本发明还公开了一种变频压缩机及其控制方法。采用本发明，能有效减少变频压缩机的耗能，减少噪音，提高制冷效率。

Description

一种冰箱、变频压缩机及其控制方法

技术领域

本发明涉及冰箱控制技术，尤其涉及一种冰箱、变频压缩机及其控制方法。

背景技术

变频压缩机由于具有节能、低噪音等优点，搭载变频压缩机的冰箱产品得到消费者的认可。变频压缩机的转速设计，一般来说是按照环境温度和设定的档位确定的。不同排量的压缩机，相同转速下制冷量不同，因此，匹配不同压缩机时就需要针对每款压缩机和每个箱体的应用情况制定不同的转速表和控制程序，这增大了开发和生产的难度。

此外，为了避免由于国家标准定义的测试工况较少，可能存在一些工况下匹配不完善而又无法在测试过程中发现的风险，在制定压机转速表时，一般选择的转速偏大，这将导致很多情况下噪音和能耗比标准值高，造成噪音偏高、能源浪费或者制冷效率低下。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种冰箱、变频压缩机及其控制方法，能有效减少变频压缩机的耗能，减少噪音，提高制冷效率，并降低整机的生产成本。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种冰箱，包括：

冰箱箱体；

变频压缩机，设置于所述冰箱箱体内部；

控制器，与所述变频压缩机电连接，用于：

响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；N≥1；

当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；

当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。

作为上述方案的改进，所述当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，具体包括：

当所述平均运行率小于所述预设的目标运行率范围的下限值时，根据所述目标运行率范围和所述前N个开停周期的平均运行率，对所述平均启动转速进行下调，以得到所述调整后的转速；

当所述平均运行率大于所述预设的目标运行率范围的上限值时，根据所述目标运行率范围和所述前N个开停周期的平均运行率，对所述平均启动转速进行上调，以得到所述调整后的转速。

作为上述方案的改进，所述当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，具体包括：

当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，通过以下计算公式，计算所述调整后的转速：

其中，rpm_N+1为所述调整后的转速，rpm为所述前N个开停周期的平均启动转速，η为所述前N个开停周期的平均运行率，[η_min,η_max]为所述预设的目标运行率范围；m为预设的指数因子，m>0。

作为上述方案的改进，所述响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速，具体包括：

响应于预设的压缩机转速调整指令，获取所述变频压缩机的前N个开停周期对应的运行率和启动转速；

根据所述变频压缩机的前N个开停周期对应的每一所述运行率和每一所述启动转速，通过以下计算公式，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；

其中，η为前N个开停周期的平均运行率，rpm为前N个开停周期的平均启动转速，η_i为第i个开停周期对应的运行率，rpm_i为第i个开停周期对应的启动转速，i＝1,2,…,N。

作为上述方案的改进，在所述响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速之前，所述控制器还被配置用于：

计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的启动转速和运行率，并控制所述变频压缩机在所述开停周期下以对应的所述启动转速启动运行；

其中，所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期中的首个开停周期的启动转速为预设的基础转速；第i+1个开停周期的启动转速是根据第i个开停周期的运行率和启动转速计算得到的，i＝1,2,…,N。

作为上述方案的改进，根据所述目标运行率范围、所述第i个开停周期的运行率和启动转速，通过以下计算公式，计算第i+1个开停周期的启动转速：

其中，rpm_i+1为所述第i+1个开停周期的启动转速，rpm_i为第i个开停周期的启动转速，η_i为第i个开停周期的运行率，[η_min,η_max]为所述目标运行率范围，i＝1,2,…,N；n为预设的指数因子，n>0。

作为上述方案的改进，所述计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的运行率，具体包括：

获取所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期内的开机时长和停机时长；

根据所述开机时长和所述停机时长，通过以下计算公式，计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的运行率：

其中，η_i为第i个开停周期对应的运行率，Ton_i为第i个开停周期的开机时长，Toff_i为第i个开停周期的停机时长，i＝1,2,…,N。

作为上述方案的改进，所述控制器还被配置用于：

在所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期内，若检测到所述变频压缩机的持续运行时间超过第一预设时长，则在所述第一预设时长之后，以预设的转速调整步长、每隔第二预设时长对所述变频压缩机的转速进行升频，直到所述变频压缩机的转速达到预设的最高转速或所述变频压缩机处于停机状态。

本发明实施例还提供了一种变频压缩机，包括：

变频压缩机的本体；

控制器，与所述变频压缩机的本体电连接，用于：

响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；N≥1；

当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；

当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。

本发明实施例还提供了一种变频压缩机的控制方法，包括：

响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；N≥1；

当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；

当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。

与现有技术相比，本发明公开的一种冰箱、变频压缩机及其控制方法，通过设置一控制器，用于执行对变频压缩机的转速调整。响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。采用本发明实施例的技术手段，当所述预设的压缩机转速调整指令被触发之后，所述控制器实时获取当前开停周期的前N个开停周期的运行参数，以计算所述变频压缩机在当前开停周期的启动转速，从而实现对所述变频压缩机的每一开停周期的启动转速的实时调整，能够有效保证所述变频压缩机在每一开停周期下获得最优的运行转速。在所述转速调整方法下，在各个环境温度和档位下，所述变频压缩机的转速与热负荷匹配较好，使得所述变频压缩机能够高效运行，且能耗较低，噪音较小。并且，本方案不需要依据不同冰箱箱体和具体的压缩机型号制定不同的转速表和控制程序，有效的降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种冰箱的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种冰箱中控制器的工作流程示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种冰箱中控制器的工作流程示意图；

图4是本发明实施例三提供的一种变频压缩机的结构示意图；

图5是本发明实施例四提供的一种变频压缩机的控制方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-2，图1是本发明实施例一提供的一种冰箱的结构示意图；图2是本发明实施例一提供的一种冰箱中控制器的工作流程示意图。本发明实施例提供了一种冰箱10，包括：

冰箱箱体11；

变频压缩机12，设置于所述冰箱箱体11内部；

控制器13，与所述变频压缩机电12连接，用于：

S11、响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；N≥1；

S12、当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；

S13、当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。

需要说明的是，所述变频压缩机的开停周期是指变频压缩机的一次开机时长与停机时长之和，也即所述变频压缩机在本次开机时刻到下次开机时刻之间的时长。可以理解地，在本发明实施例中，不同的开停周期的开机时长和停机时长不一定相等。

所述变频压缩机的转速的调整发生在上一开停周期末与当前开停周期初，也即所述变频压缩机的转速的调整是在变频压缩机停机后并在下一次开机前进行调整的。

在本发明实施例中，所述预设的压缩机转速调整指令需要在所述变频压缩机首次上电的开停周期之后至少运行N个开停周期后触发。响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的当前开停周期往前的N个开停周期的平均运行率η和平均启动转速rpm，进而根据前N个开停周期的平均运行率η和平均启动转速rpm，以及预先设定的目标运行率范围[η_min,η_max]，对所述变频压缩机的当前开停周期的启动转速进行调整。

需要说明的是，N的取值可以根据实际情况进行设定，例如设置为5个开停周期等，在此不做具体限定。

具体地，步骤S11，具体通过标注在S111和S112执行：

S111、响应于预设的压缩机转速调整指令，获取所述变频压缩机的前N个开停周期对应的运行率和启动转速；

S112、根据所述变频压缩机的前N个开停周期对应的每一所述运行率和每一所述启动转速，通过以下计算公式，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；

其中，η为前N个开停周期的平均运行率，rpm为前N个开停周期的平均启动转速，η_i为第i个开停周期对应的运行率，rpm_i为第i个开停周期对应的启动转速，i＝1,2,…,N。

在本发明实施例中，当所述预设的压缩机转速调整指令被触发后，所述控制器获取当前开停周期往前的N个开停周期对应的运行率和启动转速，并进行求平均，计算得到前N个开停周期的平均运行率η和平均启动转速rpm，进而实现对当前开停周期的启动转速的调整。

当所述平均运行率η满足η_min≤η≤η_max时，表明所述平均运行率对应的启动转速为所述变频压缩机在当前运行状态下的合适的启动转速，因而控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速rpm启动运行。

需要说明的是，所述目标运行率范围可以根据人为经验进行设定，例如，设置一个足够大的运行率值η₀，并计算所述运行率值η₀的80％，作为所述目标运行率范围的下限值η_min，计算所述运行率值η₀的90％，作为所述目标运行率范围的上限值η_max。

采用本发明实施例的技术手段，将变频压缩机的目标运行率设置为一个范围，而当计算得到所述平均运行率处于该范围内时，则将对应的平均启动转速作为变频压缩机在当前开停周期的启动转速，可以避免变频压缩机在每个开停周期内都大幅度调整转速，从而有利于冰箱的控温稳定。

当所述平均运行率η满足η<η_min或η>η_max时，表明所述平均运行率对应的启动转速并不符合所述变频压缩机在当前运行状态下的合适的启动转速，可能无法最优地满足冰箱的储温要求，或耗电过大、噪音过大等，需要进行相应的调整。根据所述目标运行率范围[η_min,η_max]、所述前N个开停周期的平均运行速率η和平均启动转速rpm，计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。

作为优选的实施方式，步骤S13具体通过步骤S131至S132执行：

S131、当所述平均运行率小于所述预设的目标运行率范围的下限值η_min时，根据所述目标运行率范围和所述前N个开停周期的平均运行率，对所述平均启动转速进行下调，以得到所述调整后的转速。

S132、当所述平均运行率大于所述预设的目标运行率范围的上限值η_max时，根据所述目标运行率范围和所述前N个开停周期的平均运行率，对所述平均启动转速进行上调，以得到所述调整后的转速。

具体地，变频压缩机的运行率与转速呈负相关关系，因此，当所述平均运行率η<η_min时，根据所述目标运行率范围和所述前N个开停周期的平均运行率，计算第一调整比例，并根据所述第一调整比例和所述平均启动转速，计算调整后的转速，以使所述调整后的转速小于所述平均启动转速。而当所述平均运行率η>η_max时，根据所述目标运行率范围和所述前N个开停周期的平均运行率，计算第二调整比例，并根据所述第二调整比例和所述平均启动转速，计算调整后的转速，以使所述调整后的转速大于所述平均启动转速。

作为更优选的实施方式，所述步骤S13具体包括：

当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，通过以下计算公式，计算所述调整后的转速：

其中，rpm_N+1为所述调整后的转速，rpm为所述前N个开停周期的平均启动转速，η为所述前N个开停周期的平均运行率，[η_min，η_max]为所述预设的目标运行率范围；m为预设的指数因子，m>0。

需要说明的是，指数因子m可以根据实际情况进行设定，当m取0到1之间的值时，将所述变频压缩机的运行转速调整至最终合理转速的时间会慢些，但会更稳定。当m取大于1的值时，将所述变频压缩机的运行转速调整至最终合理转速的时间会快些，但容易发散。

优选地，指数因子m＝1。本发明实施例以m＝1进行说明：

根据所述预设的目标运行率范围[η_min，η_max]计算目标运行率η^′，并根据所述平均运行率和所述目标运行率的比值，计算所述变频压缩机的调整比例

从而根据所述调整比例和所述平均启动转速，计算得到所述变频压缩机的调整后的转速，以得到所述变频压缩机在当前开停周期下的启动转速。

根据所述调整后的转速的计算公式可知，当η<η_min时，所述调整比例

则所述调整后的转速将被下调；当η>η_max时，所述调整比例

则所述调整后的转速将被上调。

本发明实施例一提供了一种冰箱，通过设置一控制器，用于执行对冰箱内的变频压缩机的转速调整。响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。采用本发明实施例的技术手段，当所述预设的压缩机转速调整指令被触发之后，所述控制器实时获取当前开停周期的前N个开停周期的运行参数，以计算所述变频压缩机在当前开停周期的启动转速，从而实现对所述变频压缩机的每一开停周期的启动转速的实时调整，能够有效保证所述变频压缩机在每一开停周期下获得最优的运行转速。在所述转速调整方法下，在各个环境温度和档位下，所述变频压缩机的转速与热负荷匹配较好，使得所述变频压缩机能够高效运行，且能耗较低，噪音较小。并且，本方案不需要依据不同冰箱箱体和具体的压缩机型号制定不同的转速表和控制程序，有效的降低了生产成本。

作为优选的实施方式，参见图3，是本发明实施例二提供的一种冰箱中控制器的工作流程示意图。本发明实施例二在实施例一的基础上进一步实施，所述控制器13被配置用于：

S21、计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的启动转速和运行率，并控制所述变频压缩机在所述开停周期下以对应的所述启动转速启动运行；

其中，所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期中的首个开停周期的启动转速为预设的基础转速；第i+1个开停周期的启动转速是根据第i个开停周期的运行率和启动转速计算得到的，i＝1,2,…,N。

S22、响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；N≥1；

S23、当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；

S24、当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。

在本发明实施例中，在所述变频压缩机首次上电之后，为了使所述变冰箱能够较快地达到合适的运行状态，采用预设的最高转速作为所述变频压缩机首次上电后的开停周期的启动转速，控制所述变频压缩机启动运行。

接着，计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的启动转速和运行率，并控制所述变频压缩机在所述开停周期下以对应的所述启动转速启动运行。其中，所述N个开停周期中的首个开停周期的启动转速为预设的基础转速rpm₀；第二个到第N个开停周期的启动转速则根据其上一开停周期的运行率和启动转速计算得到。

需要说明的是，所述基础转速rpm₀可以根据环境温度和冰箱的温度档位(即冰箱的制冷需求)进行设定，也可以根据冰箱的实际运行情况进行设定，在此不作具体限定。

取N＝5作为举例，将所述变频压缩机首次上电后的开停周期记为初始开停周期，并且，该初始开停周期不计入所述N个开停周期的计算之内。初始开停周期之后的开停周期记为第一开停周期、第二开停周期……所述初始开停周期的启动转速为预设的最高转速rpm_max。在所述初始开停周期之后的N个开停周期中，第一开停周期的启动转速rpm₁采用预设的基础转速rpm₀；而第二开停周期的启动转速则根据所述第一开停周期的运行率η₁和启动转速rpm₁计算得到，记为rpm₂；而第三开停周期的启动转速则根据所述第二开停周期的运行率η₂和启动转速rpm₂计算得到，记为rpm₃；依次类推，直到计算得到第五开停周期的启动转速rpm₅，以此得到所述变频压缩机首次上电后的初始开停周期之后的N＝5个开停周期对应的启动转速。

优选地，根据所述目标运行率范围[η_min,η_max]、所述第i个开停周期的运行率和启动转速，通过以下计算公式，计算第i+1个开停周期的启动转速：

其中，rpm_i+1为所述第i+1个开停周期的启动转速，rpm_i为第i个开停周期的启动转速，η_i为第i个开停周期的运行率，[η_min,η_max]为所述目标运行率范围，i＝1,2,…,N；n为预设的指数因子，n>0。

优选地，指数因子n＝1。本发明实施例以n＝1进行说明：

针对所述变频压缩机首次上电后的初始开停周期之后的N个开停周期，根据所述预设的目标运行率范围[η_min,η_max]计算目标运行率η′，并根据上一开停周期的运行率η_i和所述目标运行率η′的比值，计算所述变频压缩机的调整比例

从而根据所述调整比例

和上一开停周期的启动转速rpm_i，计算得到所述变频压缩机的当前开停周期的启动转速rpm_i+1。

采用本发明实施例的技术手段，针对所述变频压缩机首次上电后的初始开停周期之后的N个开停周期，每一开停周期的启动转速均是根据上一开停周期的运行情况进行适当调整的，而不是采用同一个预设的基础转速作为所述N个开停周期的启动转速，能够更加有效地为后续变频压缩机的转速调整提供数据基础，使得调整转速后的变频压缩机在每一开停周期下的启动转速均能达到最优，所述变频压缩机能够高效运行，且能耗较低，噪音较小。

优选地，所述计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的运行率，具体包括：

获取所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期内的开机时长和停机时长；

根据所述开机时长和所述停机时长，通过以下计算公式，计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的运行率：

其中，η_i为第i个开停周期对应的运行率，Ton_i为第i个开停周期的开机时长，Toff_i为第i个开停周期的停机时长，i＝1,2,…,N。

在本发明实施例中，当所述控制器计算得到所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的启动转速和运行率之后，在第N+1个开停周期初触发所述压缩机转速调整指令，所述控制器以这N个开停周期对应的启动转速和运行率，计算相应的平均运行率η和平均启动转速rpm，进而根据这N个开停周期的平均运行率η和平均启动转速rpm，以及预先设定的目标运行率范围[η_min,η_max]，对所述变频压缩机的当前开停周期，也即第N+1个开停周期的启动转速进行调整。

仍取N＝5作为举例，在计算第六开停周期的启动转速的过程中，根据第一至第五开停周期的运行率和启动转速计算得到平均运行率η和平均启动转速rpm，并计算第六开停周期的的启动转速

此处的rpm表示第一至第五开停周期的平均启动转速，η表示第一至第五开停周期的平均运行率。

进一步地，在计算第七开停周期的启动转速的过程中，则根据第二至第六开停周期的运行率和启动转速计算得到平均运行率η和平均启动转速rpm，并计算第七开停周期的的启动转速

此处的rpm表示第二至第六开停周期的平均启动转速，η表示第二至第六开停周期的平均运行率。以此类推。

作为优选的实施方式，所述控制器13还被配置用于：

在所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期内，若检测到所述变频压缩机的持续运行时间超过第一预设时长，则在所述第一预设时长之后，以预设的转速调整步长、每隔第二预设时长对所述变频压缩机的转速进行升频，直到所述变频压缩机的转速达到预设的最高转速或所述变频压缩机处于停机状态。

在本发明实施例中，为了能够获取到所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的运行率和启动转速，需要保证这N个开停周期的顺利进行，因此，为了避免所述变频压缩机的启动转速偏低导致压缩机不停机而无法计算运行率，本发明实施例通过设置一个“保护机制”，在这N个开停周期内，若存在持续运行第一预设时长不停机的情况，则控制所述变频压缩机每隔第二预设时长升频，直到达到最高转速rpm_max，或所述变频压缩机停机，也即完成该次开停周期为止。

需要说明的是，所述第一预设时长大于所述第二预设时长，并且，所述第一预设时长和所述第二预设时长可以根据实际情况具体设定。例如，将所述第一预设时长设置为90min。

另外，在本发明实施例中，在所述冰箱的化霜期间，变频压缩机处于停机状态，或采用预设的固定转速运行，并且该化霜期间不计入开停周期内。当检测到所述冰箱存在被开、关门的动作时，在冰箱的开门期间，所述变频压缩机采用预设的最高转速运行，并且该开门期间也不计入开停周期内。

作为举例，假设所述变频压缩机在第i个开停周期进入化霜阶段，且压缩机停机，则将压缩机化霜阶段结束之后的开停周期，记为第i+1个开停周期。

作为举例，假设所述变频压缩机在第i个开停周期进入化霜阶段，且压缩机以预设的固定转速运行，或在第i个开停周期存在开门动作，则该化霜阶段的时长和开门时长并不计入所述第i开停周期的时长内。

采用本发明实施例的技术手段，能够有效提高调整所述变频压缩机的启动转速的合理性，有效地保证所述变频压缩机在每一开停周期下获得最优的运行转速，所述变频压缩机能够高效运行，且能耗较低，噪音较小。

参见图4，是本发明实施例三提供的一种变频压缩机的结构示意图。需要说明的是，本发明实施例三提供的变频压缩机可以适用于各种需要配置变频压缩机的制冷设备，例如冰箱、冰柜、空调器等。在本发明中具体以带有变频压缩机的冰箱举例进行说明，但本发明并不限定于冰箱。

本发明实施例三提供了一种变频压缩机30，包括：

变频压缩机的本体31；

控制器32，与所述变频压缩机的本体31电连接，用于：

S31、响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；N≥1；

具体地，响应于预设的压缩机转速调整指令，获取所述变频压缩机的前N个开停周期对应的运行率和启动转速；

根据所述变频压缩机的前N个开停周期对应的每一所述运行率和每一所述启动转速，通过以下计算公式，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；

其中，η为前N个开停周期的平均运行率，rpm为前N个开停周期的平均启动转速，η_i为第i个开停周期对应的运行率，rpm_i为第i个开停周期对应的启动转速，i＝1,2,…,N。

S32、当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；

S33、当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。

具体地，当所述平均运行率小于所述预设的目标运行率范围的下限值时，根据所述目标运行率范围和所述前N个开停周期的平均运行率，对所述平均启动转速进行下调，以得到所述调整后的转速；

当所述平均运行率大于所述预设的目标运行率范围的上限值时，根据所述目标运行率范围和所述前N个开停周期的平均运行率，对所述平均启动转速进行上调，以得到所述调整后的转速。

作为优选的实施方式，当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，通过以下计算公式，计算所述调整后的转速：

其中，rpm_N+1为所述调整后的转速，rpm为所述前N个开停周期的平均启动转速，η为所述前N个开停周期的平均运行率，[η_min,η_max]为所述预设的目标运行率范围；m为预设的指数因子，m>0。

优选地，m＝1。

作为优选的实施方式，在步骤S31之前，所述控制器32还被配置用于：

计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的启动转速和运行率，并控制所述变频压缩机在所述开停周期下以对应的所述启动转速启动运行；

其中，所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期中的首个开停周期的启动转速为预设的基础转速；第i+1个开停周期的启动转速是根据第i个开停周期的运行率和启动转速计算得到的，i＝1,2,…,N。

优选地，根据所述目标运行率范围、所述第i个开停周期的运行率和启动转速，通过以下计算公式，计算第i+1个开停周期的启动转速：

其中，rpm_i+1为所述第i+1个开停周期的启动转速，rpm_i为第i个开停周期的启动转速，η_i为第i个开停周期的运行率，[η_min,η_max]为所述目标运行率范围，i＝1,2,…,N；n为预设的指数因子，n>0。

优选地，n＝1。

优选地，所述计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的运行率，具体包括：

获取所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期内的开机时长和停机时长；

根据所述开机时长和所述停机时长，通过以下计算公式，计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的运行率：

其中，η_i为第i个开停周期对应的运行率，Ton_i为第i个开停周期的开机时长，Toff_i为第i个开停周期的停机时长，i＝1,2,…,N。

作为优选的实施方式，所述控制器32还被配置用于：

在所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期内，若检测到所述变频压缩机的持续运行时间超过第一预设时长，则在所述第一预设时长之后，以预设的转速调整步长、每隔第二预设时长对所述变频压缩机的转速进行升频，直到所述变频压缩机的转速达到预设的最高转速或所述变频压缩机处于停机状态。

本发明实施例三提供了一种变频压缩机，通过设置一控制器，用于执行所述变频压缩机的转速调整。响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。采用本发明实施例的技术手段，当所述预设的压缩机转速调整指令被触发之后，所述控制器实时获取当前开停周期的前N个开停周期的运行参数，以计算所述变频压缩机在当前开停周期的启动转速，从而实现对所述变频压缩机的每一开停周期的启动转速的实时调整，能够有效保证所述变频压缩机在每一开停周期下获得最优的运行转速。在所述转速调整方法下，在各个环境温度和档位下，所述变频压缩机的转速与热负荷匹配较好，使得所述变频压缩机能够高效运行，且能耗较低，噪音较小。并且，本方案不需要依据不同制冷设备的箱体和具体的压缩机型号制定不同的转速表和控制程序，有效的降低了生产成本。

参见图5，是本发明实施例四提供的一种变频压缩机的控制方法的步骤流程示意图。本发明实施例四提供了一种变频压缩机的控制方法，具体通过步骤S41至S43执行：

S41、响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；N≥1；

S42、当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；

S43、当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行。

需要说明的是，本发明实施例提供的一种变频压缩机的控制方法，与上述实施例一或二提供的一种冰箱中的控制器，或上述实施例三提供的一种变频压缩机中的控制器所执行的所有流程步骤相同，两者的工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种冰箱，其特征在于，包括：

冰箱箱体；

变频压缩机，设置于所述冰箱箱体内部；

控制器，与所述变频压缩机电连接，用于：

响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；N≥1；

当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；

当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行；

所述当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，具体包括：

当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，通过以下计算公式，计算所述调整后的转速：

其中，rpm_N+1为所述调整后的转速，rpm为所述前N个开停周期的平均启动转速，η为所述前N个开停周期的平均运行率，[η_min,η_max]为所述预设的目标运行率范围；m为预设的指数因子，m>0。

2.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，具体包括：

当所述平均运行率小于所述预设的目标运行率范围的下限值时，根据所述目标运行率范围和所述前N个开停周期的平均运行率，对所述平均启动转速进行下调，以得到所述调整后的转速；

当所述平均运行率大于所述预设的目标运行率范围的上限值时，根据所述目标运行率范围和所述前N个开停周期的平均运行率，对所述平均启动转速进行上调，以得到所述调整后的转速。

3.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速，具体包括：

响应于预设的压缩机转速调整指令，获取所述变频压缩机的前N个开停周期对应的运行率和启动转速；

根据所述变频压缩机的前N个开停周期对应的每一所述运行率和每一所述启动转速，通过以下计算公式，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；

其中，η为前N个开停周期的平均运行率，rpm为前N个开停周期的平均启动转速，η_i为第i个开停周期对应的运行率，rpm_i为第i个开停周期对应的启动转速，i＝1,2,…,N。

4.如权利要求1至3任一项所述的冰箱，其特征在于，在所述响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速之前，所述控制器还被配置用于：

计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的启动转速和运行率，并控制所述变频压缩机在所述开停周期下以对应的所述启动转速启动运行；

其中，所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期中的首个开停周期的启动转速为预设的基础转速；第i+1个开停周期的启动转速是根据第i个开停周期的运行率和启动转速计算得到的，i＝1,2,…,N。

5.如权利要求4所述的冰箱，其特征在于，根据所述目标运行率范围、所述第i个开停周期的运行率和启动转速，通过以下计算公式，计算第i+1个开停周期的启动转速：

其中，rpm_i+1为所述第i+1个开停周期的启动转速，rpm_i为第i个开停周期的启动转速，η_i为第i个开停周期的运行率，[η_min,η_max]为所述目标运行率范围，i＝1,2,…,N；n为预设的指数因子，n>0。

6.如权利要求4所述的冰箱，其特征在于，所述计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的运行率，具体包括：

获取所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期内的开机时长和停机时长；

根据所述开机时长和所述停机时长，通过以下计算公式，计算所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期对应的运行率：

其中，η_i为第i个开停周期对应的运行率，Ton_i为第i个开停周期的开机时长，Toff_i为第i个开停周期的停机时长，i＝1,2,…,N。

7.如权利要求4所述的冰箱，其特征在于，所述控制器还被配置用于：

在所述变频压缩机在首次上电的开停周期之后的N个开停周期内，若检测到所述变频压缩机的持续运行时间超过第一预设时长，则在所述第一预设时长之后，以预设的转速调整步长、每隔第二预设时长对所述变频压缩机的转速进行升频，直到所述变频压缩机的转速达到预设的最高转速或所述变频压缩机处于停机状态。

8.一种变频压缩机，其特征在于，包括：

变频压缩机的本体；

控制器，与所述变频压缩机的本体电连接，用于：

响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；N≥1；

当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；

当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行；

所述当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，具体包括：

当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，通过以下计算公式，计算所述调整后的转速：

其中，rpm_N+1为所述调整后的转速，rpm为所述前N个开停周期的平均启动转速，η为所述前N个开停周期的平均运行率，[η_min,η_max]为所述预设的目标运行率范围；m为预设的指数因子，m>0。

9.一种变频压缩机的控制方法，其特征在于，包括：

响应于预设的压缩机转速调整指令，计算所述变频压缩机的前N个开停周期的平均运行率和平均启动转速；N≥1；

当所述平均运行率处于预设的目标运行率范围之内时，控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述平均启动转速启动运行；

当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速计算调整后的转速，并控制所述变频压缩机在当前开停周期下以所述调整后的转速启动运行；

所述当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，计算调整后的转速，具体包括：

当所述平均运行率处于所述预设的目标运行率范围之外时，根据所述目标运行率范围、所述前N个开停周期的平均运行速率和平均启动转速，通过以下计算公式，计算所述调整后的转速：

其中，rpm_N+1为所述调整后的转速，rpm为所述前N个开停周期的平均启动转速，η为所述前N个开停周期的平均运行率，[η_min,η_max]为所述预设的目标运行率范围；m为预设的指数因子，m>0。

Images