空调器及其故障检测方法
【专利摘要】本发明公开一种空调器，包括室内机和室外机，第一温度传感器、功率检测模块和控制器；其中，第一温度传感器设置在室内机的蒸发器盘管上，用于检测蒸发器的管温；功率检测模块设置在室外机上，用于检测压缩机的功率；控制器与第一温度传感器和功率检测模块电连接，用于当空调器处于制热模式在预设时间内第一温度传感器检测到蒸发器的管温与开机时管温差的绝对值在预设差值范围，且功率检测模块检测到的压缩机实际功率小于或等于压缩机预设功率设计参数值与功率修正参数值之和时，则控制压缩机停机保护并报警。本发明还涉及一种故障检测方法。本发明的空调器及其故障检测方法，自动进行故障（如缺氟）检测，快速反馈出异常问题，提高了检测效率。
【专利说明】空调器及其故障检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷领域，尤其涉及一种空调器及其故障检测方法。
【背景技术】
[0002]目前，在制热工况下，普通变频压缩机通过温度传感器把温度传递给过载保护器，如果超过设定值，过载保护器动作使空调停压缩机来保护压缩机，具有一定的延时性，对系统的可靠性是通过排气和内外管温来进行保护，但不能反馈出相应具体的故障问题，不便于售后维修。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种结构简单、设计合理的空调器及其故障检测方法，其自动进行故障(如缺氟)检测，可快速反馈出异常问题。提高了生产效率，本发明实现上述目的所采用的技术方案是:
[0004]一种空调器，包括室内机和室外机，所述空调器还包括:
[0005]第一温度传感器、功率检测模块和控制器；
[0006]其中:
[0007]所述第一温度传感器设置在所述室内机的蒸发器盘管上，用于检测蒸发器的管温;
[0008]所述功率检测模块设置在室外机上，用于检测压缩机的实际功率；
[0009]所述控制器分别与所述第一温度传感器和功率检测模块电连接，用于当所述空调器处于制热模式在预设时间内所述第一温度传感器检测到所述蒸发器的管温与开机时管温差的绝对值Λ T在预设差值范围，且所述功率检测模块检测到的压缩机实际功率P小于或等于所述压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和时，则控制所述压缩机停机保护并报警。
[0010]较优地，所述控制器包括第一检测模块和第二检测模块；
[0011]所述第一检测模块与所述第一温度传感器电连接，用于接收所述第一温度传感器检测到的所述蒸发器的管温，并判断所述蒸发器的管温与开机时管温差的绝对值Λ T是否在预设差值范围；
[0012]所述第二检测模块与所述功率检测模块电连接，用于接收所述功率检测模块检测到的所述压缩机的实际功率，并判断所述压缩机的实际功率P是否小于或等于所述压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和。
[0013]较优地，所述功率检测模块还用于检测所述压缩机的频率f ；
[0014]所述功率修正参数值P2为所述压缩机的频率f与系数k的乘积。
[0015]较优地，所述空调器还包括第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器；
[0016]所述第二温度传感器设置在所述室内机的进风口处，用于检测室内环境温度；[0017]所述第三温度传感器设置在所述室外机上，用于检测室外环境温度；
[0018]所述第四温度传感器设置在所述室外机的压缩机排气端，用于检测压缩机的排气温度;
[0019]所述控制器电连接到所述第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器，用于接收所述第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器检测到的传感温度，并根据所述第二温度传感器检测到的传感温度控制压缩机的开停，根据所述第三温度传感器检测到的传感温度调节压缩机频率，根据第四温度传感器检测到的传感温度(压缩机的排气温度)与室外环境温度的差值来设定所述预设差值范围。
[0020]较优地，所述空调器还包括显示模块，所述显示模块与所述控制器电连接，用于在报警时显示故障代码。
[0021]还涉及一种空调器的故障检测方法，包括以下步骤:
[0022]步骤SlOO:选择制热模式启动空调器；
[0023]步骤S200:所述空调器的第一温度传感器检测所述空调器室内机的管温；
[0024]步骤S300:所述空调器的功率检测模块检测压缩机的实际功率P和频率f ；
[0025]步骤S400:控制器判断所述第一温度传感器在预设时间内检测到的所述空调器室内机的管温与开机时所述空调器室内机的管温差值的绝对值ΛT是否在预设差值范围，若是，则控制器进入故障判断模式，否则，空调器正常运行；
[0026]所述故障判断模式为:控制器判断所述功率检测模块检测到的压缩机实际功率P是否小于或等于所述压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和，若是，则控制所述压缩机停机保护并报警；若否，则退出故障判断模式。
[0027]较优地，在所述步骤S200之后还包括如下步骤:
[0028]步骤S210:所述空调器的第二温度传感器检测室内环境温度；
[0029]步骤S220:所述空调器的第三温度传感器检测室外环境温度；
[0030]步骤S230:所述空调器的第四温度传感器检测压缩机的排气温度；
[0031]步骤S240:控制器判断所述排气温度与室外环境温度的差值是否在第一设定范围，若是，则进入步骤S250，否则，返回步骤S200 ；
[0032]步骤S250:控制器判断所述室内机的管温与所述室内环境温度的差值是否在第二设定范围，若是则进入步骤S300;否则，返回步骤S200。
[0033]较优地，在所述步骤S400中，控制器判断所述功率检测模块检测到的压缩机实际功率P是否小于或等于所述压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和时，还包括如下步骤:
[0034]S401:判断所述压缩机实际功率P≤P1+P2的持续时长是否达到设定时长，若是，则控制器控制所述压缩机停机保护并报警；若否，则退出所述故障判断模式。
[0035]较优地，所述步骤S401在所述设定时长内，还包括如下步骤:
[0036]S4011:在所述设定时长内提高压缩机运行频率，使所述压缩机在所述设定时长内的运行频率始终大于所述压缩机在所述设定时长之前的运行频率。
[0037]较优地，P2为不同频率f下的压缩机功率修正参数值，P2=kf。
[0038] 较优地，所述控制器根据所述压缩机的排气温度与室外环境温度的差值进行设定所述预设差值。[0039]较优地，所述第二设定范围为0°C?5°C ；
[0040]在所述压缩机第一次启动时，所述第一设定范围为0°C?5°C ；
[0041]在所述压缩机间歇式启动时，所述第一设定范围为5°C?120°C。
[0042]较优地，所述预设差值范围为0°C?5°C ;所述预设时间为3?10分钟。
[0043]较优地，所述空调器关机时，还包括如下步骤:
[0044]所述控制器解除报警。
[0045]较优地，所述设定时长为3?10分钟。
[0046]本发明的有益效果是:
[0047]本发明的空调器及其故障检测方法，自动进行故障(如缺氟)检测，可快速反馈出异常问题。提高了生产效率，降低了成本，保证空调器的平稳运转以及提高售后维修效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]图1为本发明的空调器一实施例的示意图；
[0049]图2为图1所示空调器在制热模式下的故障检测流程示意图。
【具体实施方式】
[0050]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明的空调器及其故障检测方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0051]参照图1和图2，本发明的空调器一实施例包括室内机I和室外机2:
[0052]第一温度传感器11和控制器12设置在室内机I上；其中，第一温度传感器11设置在室内机I的蒸发器盘管上，用于检测蒸发器的管温(室内机的管温)；功率检测模块23设置室外机2上，用于检测室外机2的压缩机的实际功率P ;
[0053]控制器13与第一温度传感器11和功率检测模块23电连接，用于当空调器处于制热模式在预设时间内第一温度传感器11检测到所述蒸发器的管温与开机时管温差的绝对值Λ T在预设差值范围，且功率检测模块23检测到的压缩机实际功率P小于或等于压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和时，则控制压缩机停机保护并报警。
[0054]控制器13包括第一检测模块和第二检测模块；第一检测模块与第一温度传感器11电连接，用于判断蒸发器的管温与开机时管温差的绝对值Λ T是否在预设差值范围；第二检测模块与功率检测模块23电连接，用于判断压缩机的实际功率P是否小于或等于压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和。
[0055]控制器13为由微控制单元(Micro Control Unit, MCU),又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机集成电路控制的。
[0056]功率检测模块23还用于检测压缩机的频率f ;功率修正参数值P2为压缩机的频率f与系数k的乘积，即P2=kf，频率f为30?150Hz，优选的，k为1.1。
[0057]较优地，作为一种可实施方式，空调器还包括第二温度传感器12、第三温度传感器21和第四温度传感器22;
[0058]其中，第二温度传感器12设置在室内机I的进风口处，用于检测室内环境温度；第三温度传感器21设置在室外机2上，用于检测室外环境温度；第四温度传感器22设置在室外机2的压缩机排气端,用于检测压缩机的排气温度；
[0059]控制器13电连接到第二温度传感器12、第三温度传感器21和第四温度传感器22，用于接收第二温度传感器12、第三温度传感器21和第四温度传感器22检测到的传感温度，控制器13先根据第二温度传感器12检测到的传感温度来控制压缩机的开停(开机和停机)，在压缩机开机时根据第三温度传感器21检测到的传感温度调节压缩机频率f，再根据第四温度传感器22检测到的传感温度与室外环境温度的差值来设定所述预设差值范围。控制器13根据以上各传感器的传感温度数据执行相应动作后，会再次搜集第一温度传感器11、第二温度传感器12的传感温度数据进行计算，然后再进行判断检测Λ T是否满足要求。
[0060]较优地，作为一种可实施方式，空调器还包括显示模块，显示模块也与所控制器电13连接，显示模块在报警时显示故障代码。
[0061]空调器在工作时，检测故障的过程包括以下步骤:
[0062]步骤SlOO:选择制热模式启动空调器；
[0063]步骤S200:空调器的第一温度传感器11检测空调器室内机的管温；
[0064]步骤S300:空调器的功率检测模块23检测压缩机的实际功率P和频率f ；
[0065]步骤S400:控制器13判断第一温度传感器11在预设时间内检测到的空调器室内机I的管温与开机时空调器室内机I的管温差值的绝对值Λ T是否在预设差值范围，若是，则控制器13进入故障判断模式，否则，空调器正常运行；优选地，所述预设差值范围为(TC?5 °C，所述预设时间为3?10分钟。
[0066]所述故障判断模式为:控制器13判断功率检测模块23检测到的压缩机实际功率P是否小于或等于压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和，若是，则控制压缩机停机保护并报警；若否，则退出故障判断模式。
[0067]较优地，作为一种可实施方式，在所述步骤S200之后还包括如下步骤:
[0068]步骤S210:空调器的第二温度传感器12检测室内环境温度；
[0069]步骤S220:空调器的第三温度传感器21检测室外环境温度；
[0070]步骤S230:空调器的第四温度传感器22检测压缩机的排气温度；
[0071]步骤S240:控制器13判断排气温度与室外环境温度的差值是否在第一设定范围，若是，则进入步骤S250，否则，返回步骤S200 ；
[0072]步骤S250:控制器13判断空调器室内机I的管温与室内环境温度的差值是否在第二设定范围，若是则进入步骤S300;否则，返回步骤S200。
[0073]其中，第二设定范围为0°C?5°C ;在压缩机第一次启动时，第一设定范围为0°C?5°C;在压缩机间歇式启动时，第一设定范围为5°C?120°C;控制器13根据压缩机的排气温度与室外环境温度的差值进行设定所述预设差值。
[0074]较优地，作为一种可实施方式，在步骤S400中，控制器13判断功率检测模块23检测到的压缩机实际功率P是否小于或等于所述压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和时，还包括如下步骤:
[0075]S401:判断压缩机实际功率P < PJP2的持续时长是否达到设定时长，若是，则控制器13控制压缩机停机保护并报警；若否，则退出所述故障判断模式；优选地，设定时长％为3?10分钟。[0076]优选地，步骤S401在所述设定时长内，还包括如下步骤:
[0077]S4011:在所述设定时长内提高压缩机运行频率，使所述压缩机在所述设定时长内的运行频率始终大于所述压缩机在所述设定时长之前的运行频率。
[0078]较优地，作为另一种可实施方式，空调器关机时，还包括如下步骤:
[0079]控制器13解除报警，即在下次开机时重复上述过程重新检测故障。
[0080]制冷系统中各种堵的情况、缺少冷媒以及压缩机反转均可反应在室内盘管温度上，因此设计人员可把系统中各种堵的情况、缺少冷媒以及压缩机反转归为缺氟故障一类，如果冷媒泄露量达到70%左右时，或者制冷系统堵(冰堵，脏堵，阀门故障)，室内机就会及时反馈出缺氟故障代码，用户和维修人员可以根据此故障代码快速查找并排除异常。
[0081]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种空调器，包括室内机和室外机，其特征在于，所述空调器还包括: 第一温度传感器、功率检测模块和控制器； 其中: 所述第一温度传感器设置在所述室内机的蒸发器盘管上，用于检测蒸发器的管温； 所述功率检测模块设置在室外机上，用于检测压缩机的实际功率P ; 所述控制器分别与所述第一温度传感器和功率检测模块电连接，用于当所述空调器处于制热模式在预设时间内所述第一温度传感器检测到所述蒸发器的管温与开机时管温差的绝对值Λ T在预设差值范围，且所述功率检测模块检测到的压缩机实际功率P小于或等于所述压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和时，则控制所述压缩机停机保护并报警。
2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于: 所述控制器包括第一检测模块和第二检测模块； 所述第一检测模块与所述第一温度传感器电连接，用于接收所述第一温度传感器检测到的所述蒸发器的管温，并判断所述蒸发器的管温与开机时管温差的绝对值Λ T是否在预设差值范围； 所述第二检测模块与所述功率检测模块电连接，用于接收所述功率检测模块检测到的所述压缩机的实际功率P，并判断所述压缩机的实际功率P是否小于或等于所述压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和。
3.根据权利要求1或2所述的空调器，其特征在于: 所述功率检测模块还用于检测所述压缩机的频率f ; 所述功率修正参数值P2为所述压缩机的频率f与系数k的乘积。
4.根据权利要求1或2所述的空调器，其特征在于: 还包括第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器； 所述第二温度传感器设置在所述室内机的进风口处，用于检测室内环境温度； 所述第三温度传感器设置在所述室外机上，用于检测室外环境温度； 所述第四温度传感器设置在所述室外机的压缩机排气端，用于检测压缩机的排气温度； 所述控制器电连接到所述第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器，用于接收所述第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器检测到的传感温度，并根据所述第二温度传感器检测到的传感温度控制压缩机的开停，根据所述第三温度传感器检测到的传感温度调节压缩机频率，根据所述第四温度传感器检测到的传感温度与室外环境温度的差值来设定所述预设差值范围。
5.根据权利要求1或2所述的空调器，其特征在于: 还包括显示模块，所述显示模块与所述控制器电连接，用于在报警时显示故障代码。
6.一种空调器的故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤SlOO:选择制热模式启动空调器； 步骤S200:所述空调器的第一温度传感器检测所述空调器室内机的管温； 步骤S300:所述空调器的功率检测模块检测压缩机的实际功率P和频率f ； 步骤S400:控制器判断所述第一温度传感器在预设时间内检测到的所述空调器室内机的管温与开机时所述空调器室内机的管温差值的绝对值ΛT是否在预设差值范围，若是，则控制器进入故障判断模式，否则，空调器正常运行； 所述故障判断模式为:控制器判断所述功率检测模块检测到的压缩机实际功率P是否小于或等于所述压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和，若是，则控制所述压缩机停机保护并报警；若否，则退出故障判断模式。
7.根据权利要求6所述的空调器的故障检测方法，其特征在于: 在所述步骤S200之后还包括如下步骤: 步骤S210:所述空调器的第二温度传感器检测室内环境温度； 步骤S220:所述空调器的第三温度传感器检测室外环境温度； 步骤S230:所述空调器的第四温度传感器检测压缩机的排气温度； 步骤S240:控制器判断所述排气温度与室外环境温度的差值是否在第一设定范围，若是，则进入步骤S250，否则，返回步骤S200 ； 步骤S250:控制器判断所述室内机的管温与所述室内环境温度的差值是否在第二设定范围，若是则进入步骤S300;否则，返回步骤S200。
8.根据权利要求6所述的空调器的故障检测方法，其特征在于: 在所述步骤S400 中，控制器判断所述功率检测模块检测到的压缩机实际功率P是否小于或等于所述压缩机预设功率设计参数值P1与功率修正参数值P2之和时，还包括如下步骤: S401:判断所述压缩机实际功率P ( PJP2的持续时长是否达到设定时长，若是，则控制器控制所述压缩机停机保护并报警；若否，则退出所述故障判断模式。
9.根据权利要求8所述的空调器的故障检测方法，其特征在于: 所述步骤S401在所述设定时长内，还包括如下步骤: S4011:在所述设定时长内提高压缩机运行频率，使所述压缩机在所述设定时长内的运行频率始终大于所述压缩机在所述设定时长之前的运行频率。
10.根据权利要求6所述的空调器的故障检测方法，其特征在于: P2为不同频率f下的压缩机功率修正参数值，P2=kf。
11.根据权利要求7所述的空调器的故障检测方法，其特征在于: 所述控制器根据所述压缩机的排气温度与室外环境温度的差值进行设定所述预设差值。
12.根据权利要求7所述的空调器的故障检测方法，其特征在于: 所述第二设定范围为0°C~5°C ; 在所述压缩机第一次启动时，所述第一设定范围为0°C~5°C ； 在所述压缩机间歇式启动时，所述第一设定范围为5°C~120°C。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的空调器的故障检测方法，其特征在于: 所述预设差值范围为0°C~5°C ； 所述预设时间为3~10分钟。
14.根据权利要求6至12中任一项所述的空调器的故障检测方法，其特征在于: 所述空调器关机时，还包括如下步骤: 所述控制器解除报警。
15.根据权利要求 8或9所述的空调器的故障检测方法，其特征在:所述设定时长为3~10分钟。
【文档编号】F24F11/02GK103940052SQ201310022660
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年1月21日 优先权日:2013年1月21日
【发明者】庄嵘, 李欣, 窦海洋, 李冰 申请人:珠海格力电器股份有限公司