制冷控制方法、控制装置及变频空调与流程

本发明属于空气调节技术领域，具体地说，是涉及一种制冷控制方法、控制装置及变频空调。

背景技术：

炎炎夏日,很多人整日整夜都离不开空调。但是长期吹空调对人体的危害很多，容易得空调病。

为了解决制冷吹出冷风而导致不舒适的问题，可以基于室内换热器的盘管温度作为控制目标来控制压缩机运行频率的控制方法。现有盘管温度控制过程中，盘管目标温度均采用固定值，一般为固化在空调存储器中的一个温度固定值。在实际使用过程中，经常会存在一个现象：在保持用户设定温度不变的情况下，在室内温度接近用户设定温度时，用户反而感觉不舒适，尤其是在室内湿度不同的情况下，不舒适的感觉又会不同。经分析，这种现象是由于在室内温度接近用户设定温度时基于室内换热器的盘管温度作为控制目标来控制压缩机运行频率、且盘管目标温度为固定值所引起的。

由于换热器的盘管温度是关乎空调冷媒系统和整体空气调节的关键参数，如果控制不当，可能会带来空气调节性能变差、降低舒适性的问题。因此，如何基于盘管温度进行合理、舒适的控制，是亟待研究和解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种制冷控制方法及控制装置，在解决现有变频空调吹出冷风而导致制冷不舒适的问题的同时实现更加合理、舒适的控制。

为实现上述发明目的，本发明提供的制冷控制方法采用下述技术方案予以实现：

一种变频空调制冷控制方法，所述方法包括：

变频空调制冷运行过程中，检测室内温度，计算所述室内温度与设定的室内目标温度之间的温差，获得室内温差，根据所述室内温差进行室温PID运算，获得第一目标频率；

并将所述室内温度与设定的舒适温度作比较；

若所述室内温度不小于所述舒适温度，执行下述的室温PID控制：

根据所述第一目标频率控制所述变频空调的压缩机；

若所述室内温度小于所述舒适温度，执行下述的双重PID控制：

检测所述变频空调蒸发器的盘管温度，计算所述盘管温度与盘管目标温度之间的温差，获得盘管温差，根据所述盘管温差进行盘温PID运算，获得第二目标频率；根据所述第一目标频率和所述第二目标频率中的较小值控制所述压缩机；所述盘管目标温度根据室内的实时湿度确定，且满足所述实时湿度大时所述盘管目标温度小。

为实现前述发明目的，本发明提供的制冷控制装置采用下述技术方案予以实现：

一种变频空调制冷控制装置，所述装置包括：

室内温度检测单元，用于检测室内温度；

盘管温度检测单元，用于检测所述变频空调蒸发器的盘管温度；

室温PID运算单元，用于计算所述室内温度与设定的室内目标温度之间的温差，获得室内温差，根据所述室内温差进行室温PID运算，获得并输出第一目标频率；

盘温PID运算单元，用于计算所述盘管温度与盘管目标温度之间的温差，获得盘管温差，根据所述盘管温差进行盘温PID运算，获得并输出第二目标频率；所述盘管目标温度根据室内的实时湿度确定，且满足所述实时湿度大时所述盘管目标温度小；

控制模式选择单元，用于比较所述室内温度与设定的舒适温度，并输出比较结果作为控制模式选择信号；

室温PID控制单元，用于在所述控制模式选择单元输出的比较结果为所述室内温度不小于所述舒适温度时，根据所述第一目标频率控制所述变频空调的压缩机；

双重PID控制单元，用于在所述控制模式选择单元输出的比较结果为所述室内温度小于所述舒适温度时，根据所述第一目标频率与所述第二目标频率中的较小值控制所述压缩机。

本发明还提供了一种具有上述制冷控制装置的变频空调。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本发明通过设定舒适温度，根据室内温度与舒适温度的大小，选择采用室温PID控制或采用基于蒸发器盘管温度的盘温PID控制，既能在室温高时及时、快速对房间进行降温，达到制冷目的，又可以将盘管温度稳定在盘管目标温度，使得空调出风温度舒适，达到出风凉而不冷的舒适制冷效果；而且，盘温PID控制过程中的盘管目标温度根据室内的实时湿度确定，实时湿度大时盘管目标温度小，使得在室内湿度大时控制盘管逼近并维持在较低的目标温度，以凝结更多的空气中的水分，达到降低空气湿度、进一步提高室内空气舒适性的目的。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1 是基于本发明变频空调制冷控制方法的一个实施例的流程图；

图2是基于本发明变频空调制冷控制装置的一个实施例的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

请参见图1，该图所示为基于本发明变频空调制冷控制方法的一个实施例的流程图。

如图1所示，该实施例实现空调制冷控制的方法的具体过程如下：

步骤11：制冷运行，检测室内温度，根据室内温差进行室温PID运算，获得第一目标频率。

具体来说，在变频控制开机并执行制冷运行时，检测变频空调所处房间的室内温度。该室内温度的检测采用现有技术来实现。例如，通过设置在空调进风口或靠近空调进风口处的温度传感器检测进风温度，作为室内温度。

然后，计算室内温度与设定的室内目标温度之间的温差，将该温差作为室内温差。其中，室内目标温度是指用户设定的、期望室内所达到的目标温度。

再然后，根据室内温差进行室温PID运算，获得对压缩机进行控制的目标频率，并将该目标频率定义为第一目标频率。其中，根据室内温差进行室温PID运算、获得对压缩机进行控制的目标频率的具体方法可以采用现有技术来实现，在此不作详细阐述和限定。

步骤12：判断室内温度是否小于舒适温度。若是，执行步骤14的双重PID控制；否则，执行步骤13的室温PID控制。

该步骤12可以与步骤11同时进行，在此分为两个步骤仅是为了更加清楚地表述该实施例的控制过程。在步骤11检测到室内温度之后，将室内温度与设定的舒适温度作比较，并判断室内温度是否小于舒适温度。其中，舒适温度可以是出厂时变频空调的一个默认设定温度，也可以是由用户自行选定并设置的一个设定温度。如果是由用户自行设定，变频空调可以给出一个参考温度值，供用户参考。例如，建议将该舒适温度设定为27℃。

步骤13：如果室内温度不小于舒适温度，执行室温PID控制，根据第一目标频率控制压缩机。

如果步骤3判定室内温度不小于舒适温度，表明此时室内温度较高，则执行室温PID控制，根据第一目标频率控制压缩机，使得室内温度快速降温至室内目标温度。

步骤14：如果室内温度小于舒适温度，执行双重PID控制。

如果步骤12判定室内温度小于舒适温度，为避免温度过快下降导致体感不舒适，执行双重PID控制，以便及时调整压缩机运行频率，使得蒸发器盘管温度能够稳定到盘管目标温度，以调整空调出风温度，达到凉而不冷的舒适出风效果。具体双重PID控制的过程参见下面步骤15至步骤16的描述。

步骤15：检测蒸发器的盘管温度，根据盘管温差进行盘温PID运算，获得第二目标频率。

蒸发器的盘管温度的检测可通过在蒸发器盘管上设置温度传感器进行检测。检测出盘管温度之后，计算盘管温度与盘管目标温度之间的温差，将该温差作为盘管温差。其中，盘管目标温度根据室内的实时湿度来实时确定，且满足实时湿度大时盘管目标温度小。然后，根据盘管温差进行盘温PID运算，获得对压缩机进行控制的目标频率，并将该目标频率定义为第二目标频率。盘温PID运算获得对压缩机进行控制的目标频率的方法可以参考现有技术中的室温PID运算而获得压缩机目标频率的方法。其中，盘温PID运算的初始频率可以为一个设定的初始频率。优选的，盘温PID运算的初始频率为步骤12判定室内温度小于舒适温度、执行双重PID控制时压缩机的当前运行频率。而且，该当前运行频率至少是在压缩机运行一段时间（如3min）之后的一个运行频率。

步骤16：根据步骤11计算的第一目标频率与步骤15计算的第二目标频率中的较小值控制压缩机。

在室内温度小于舒适温度时，根据盘管温度及盘管目标温度执行盘温PID运算，并根据室温PID运算输出的第一目标频率级盘温PID运算输出的第二目标频率中的较小值控制压缩机运行，在制冷降温的同时调整盘管温度，使得盘管温度能够向盘管目标温度逼近。

采用上述过程对变频空调进行制冷控制，在室内温度较高时，采用室温PID控制压缩机运行，使得室内温度快速降温并逼近室内目标温度。在室内温度小于舒适温度时，采用室温PID控制与盘温PID控制的双重PID控制：在刚进入盘温PID控制时，盘温PID控制起主要作用，在降温的同时优先使盘管温度上升至逼近盘管目标温度；而在盘管温度接近盘管目标温度时，室温PID起主要作用，使得室内温度稳定在室内目标温度，避免因室温超调而导致空调停机现象的发生。从而，在整个制冷控制过程中，在使得室内温度逼近室内目标温度的基础上使得盘管温度逼近盘管目标温度，既满足室温调节，又实现空调出风的舒适性，达到出风凉而不冷的制冷效果。而且，盘温PID控制过程中的盘管目标温度根据室内的实时湿度确定，实时湿度大时盘管目标温度小，使得在室内湿度大时控制盘管逼近并维持在较低的目标温度，以凝结更多的空气中的水分，达到降低空气湿度、进一步提高室内空气舒适性的目的。

作为优选的实施方式，根据室内的实时湿度确定盘管目标温度，具体包括：

获取室内的实时湿度，将实时湿度与舒适湿度范围作比较。舒适湿度范围为已知的、预先存储的，是反映人体感受较为适宜的一个湿度范围，譬如，舒适湿度范围为相对湿度为40-60%。

若实时湿度属于舒适湿度范围，则将推荐盘管目标温度确定为执行盘温PID运算的实际盘管目标温度。

若实时湿度不属于舒适湿度范围、且实时湿度大于舒适湿度范围的上限值，将低于推荐盘管目标温度的温度确定为执行盘温PID运算的实际盘管目标温度。

其中，推荐盘管目标温度是已知的、预先存储的一个温度，一般的，为研发人员经大量理论研究和实验测试所获得的、在舒适湿度下能够送出温度适宜的热交换空气的一个盘管温度。当然，该推荐盘管目标温度也可以通过授权而被修改，譬如，由售后人员在用户家中通过特殊指令进行修改。

采用上述的方法根据实时湿度来确定盘管目标温度时，如果实时湿度属于舒适湿度范围，则采用推荐盘管目标温度作为实际盘管目标温度，确保在执行盘温PID控制时获得适宜的空调出风。而如果实时湿度不属于舒适湿度范围，且实时湿度大于舒适湿度范围的上限值，譬如，大于60%，表明此时室内湿度较大。此情况下，降低盘管目标温度，具体来说是将低于推荐盘管目标温度的温度确定为执行盘温PID运算的实际盘管目标温度。如果实时湿度不属于舒适湿度范围、且实时湿度小于舒适湿度范围的下限值，优选也将推荐盘管目标温度作为实际盘管目标温度，以保证获得温度适宜的空调出风。

而且，在执行双重PID控制的过程中，仍然不断地实时检测室内温度，并比较室内温度与舒适温度的大小。一旦室内温度不小于舒适温度，则退出双重PID控制过程，转入到室温PID控制过程，以使得室内温度温度在设定的室内目标温度。

作为优选的实施方式，在室内温度不小于舒适温度、且室内温度与舒适温度之差大于设定的差值时，再退出双重PID控制过程，转入到室温PID控制过程。通过合理选择设定的差值，例如，设定为1℃，可以确保盘管温度不低于盘管目标温度，保证出风凉而不冷的舒适性。

而且，在该实施例的空调制冷运行控制过程中，如果用户未设定风速，则控制空调风机按照最高风速运行，因为在同样的制冷量下，高风速的出风温度要高于低风速的出风温度，进一步确保出风温度不会过低。而若检测到用户设定的风速，则控制风机按照设定的风速运行。

请参见图2，该图所示为基于本发明变频空调制冷控制装置一个实施例的结构框图。

如图2所示，该实施例的制冷控制装置所包含的结构单元及其功能如下：

室内温度检测单元21，用于检测室内温度。

室温PID运算单元22，用于计算室内温度检测单元21所检测的室内温度与设定的室内目标温度之间的温差，获得室内温差，并根据室内温差进行室温PID运算，获得并输出第一目标频率。

盘管温度检测单元23，用于检测变频空调蒸发器的盘管温度。

盘温PID运算单元24，用于计算盘管温度与设定的盘管目标温度之间的温差，获得盘管温差，根据盘管温差进行盘温PID运算，获得并输出第二目标频率。其中，盘管目标温度根据室内的实时湿度确定，且满足实时湿度大时盘管目标温度小。

控制模式选择单元25，用于比较室内温度检测单元21所检测的室内温度与设定的舒适温度的大小，并输出比较结果作为控制模式选择信号至室温PID控制单元26和/或双重PID控制单元27；

室温PID控制单元26，用于在控制模式选择单元25输出的比较结果为室内温度不小于舒适温度时，根据室温PID运算单元22输出的第一目标频率控制变频空调的压缩机28；

双重PID控制单元27，用于在控制模式选择单元25输出的比较结果为室内温度小于舒适温度时，根据室温PID运算单元22输出的第一目标频率与盘温PID运算单元24输出的第二目标频率中的较小值控制压缩机28。

作为优选的实施方式，制冷控制装置还可以包括：

室内湿度获取单元，用于获取室内的实时湿度。

实时湿度判断单元，用于将实时湿度与舒适湿度范围作比较，并输出实时湿度与舒适湿度范围的判断结果。

盘管目标温度确定单元，用于在实时湿度属于舒适湿度范围时将推荐盘管目标温度确定为执行盘温PID运算的实际盘管目标温度并输出至盘温PID运算单元24；而在实时湿度不属于舒适湿度范围、且实时湿度大于舒适湿度范围的上限值时，将低于推荐盘管目标温度的温度确定为执行盘温PID运算的实际盘管目标温度并输出至盘温PID运算单元24。

此外，制冷控制装置还可以包括风机控制单元（图中未示出），用于在变频空调制冷运行过程中，若检测到用户设定的风速，则控制变频空调的风机按照设定的风速运行；否则，控制风机按照最高风速运行。

上述结构的制冷控制装置可以应用在变频空调中，运行相应的软件程序，并按照前述的方法流程执行制冷控制，实现空调快速降温及出风凉而不冷的舒适制冷。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。