一种空调的控制方法与流程

本发明属于空气调节技术领域，具体地说，是涉及一种空调的控制方法。

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。在夜间睡眠过程中如果发生发烧或蹬被子现象，用户无法及时发现，处于冷风环境下，更容易受冷感冒，这种情况对于儿童尤为严重。

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：在用户设定的室内目标温度不同的情况下，在室内温度接近室内目标温度时，用户反而感觉不舒适。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空调的控制方法，以实现更加合理、舒适的空调控制。

为实现上述发明目的，本发明的空调控制方法采用下述技术方案予以实现：

一种空调控制方法，所述方法包括：

空调进入制冷模式，检测室内温度，并与设定的舒适温度作比较；

如果所述室内温度不小于所述舒适温度，执行下述的常规制冷：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，根据所述第一目标频率控制空调的压缩机；

如果所述室内温度小于所述舒适温度，执行下述的舒适制冷：检测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所述室内目标温度确定，且满足所述室内目标温度小时所述盘管目标温度小；

在所述常规制冷或所述舒适制冷过程中，检测人体温度，在所述人体温度异常时，升高所述室内目标温度。

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；盘温PID控制过程中的盘管目标温度根据室内目标温度来确定，室内目标温度小时盘管目标温度也小，使得盘管目标温度与室内目标温度保持一致，在室内目标温度要求低的情况下执行盘温PID控制时降温速度快，快速达到所要求的室内低温的平衡，进一步提高用户舒适性；而且，在制冷控制过程中，检测人体温度，根据人体温度是否出现异常来决定是否升高室内目标温度，从而使得空调的控制更加灵活、人性化，进一步提高了制冷舒适性。

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 是基于本发明空调的控制方法一个实施例的流程图。

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空调的控制方法一个实施例的流程图，具体来说是变频空调制冷控制方法的流程图。

如图1所示，该实施例实现空调控制方法的具体过程如下：

步骤1：空调进入制冷模式，制冷运行，检测室内温度，并与设定的舒适温度作比较。

具体来说，在空调开机并运行制冷模式时，检测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处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。

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。其中，舒适温度可以是出厂时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，空调可以给出参考温度值，供用户参考。而且，优选针对不同群体给出不同的参考温度值。例如：针对儿童，建议将该舒适温度设定为26℃；针对老人，建议将舒适温度设定为28℃，等等。

步骤2：判断室内温度是否小于舒适温度。若是，执行步骤4；否则，执行步骤3。

步骤3：如果室内温度不小于舒适温度，表明此时室内温度较高，将执行常规制冷。然后，执行步骤5。

具体来说，首先计算步骤1检测的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。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。从而，使得室内温度能够快速下降至室内目标温度。

如果室内温度小于舒适温度，将执行步骤4和步骤5的舒适制冷。

如果步骤2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控制的舒适制冷过程，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。舒适制冷控制的过程参见下面步骤4和步骤5的描述。

步骤4：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目标温度确定，且满足室内目标温度小时盘管目标温度也小。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2判定室内温度小于舒适温度、执行舒适制冷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5：根据步骤3计算的第一目标频率与步骤4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及盘温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。

步骤6：在上述的常规制冷或舒适制冷过程中，检测人体温度，并判断人体温度是否异常。如果异常，执行步骤8，升高室内目标温度，并根据升高后的室内目标温度执行制冷控制；否则，执行步骤7，保持室内目标温度不变，继续执行制冷控制。

采用上述过程对空调进行制冷控制，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设定温度，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目标温度来确定，室内目标温度小时盘管目标温度也小，使得盘管目标温度与室内目标温度保持一致，在室内目标温度要求低的情况下执行盘温PID控制时降温速度快，快速达到所要求的室内低温的平衡，进一步提高用户舒适性。此外，在制冷控制过程中，检测人体温度，根据人体温度是否出现异常来决定是否升高室内目标温度，从而使得空调的控制更加灵活、人性化，进一步提高了制冷舒适性。

作为优选的实施方式，盘管目标温度根据室内目标温度确定，具体包括：

获取室内推荐目标温度和盘管推荐目标温度；

计算室内推荐目标温度与室内目标温度的差值，作为第一差值；

根据公式第二差值=a*第一差值获取第二差值；a为不大于1的正数；

计算盘管推荐目标温度与第二差值之差，计算结果确定为执行盘温PID运算的实际盘管目标温度。

其中，室内推荐目标温度是已知的、预先存储的一个温度，一般地，为研发人员经大量理论研究和实验测试所获得的、兼顾人体舒适性和空调节能性的一个温度，譬如，为27℃。盘管推荐目标温度也是已知的、预先存储的一个温度，一般地，为研发人员经大量理论研究和实验测试所获得的、在室内推荐目标温度作为实际设定的室内目标温度时能够送出温度适宜的热交换空气的一个盘管温度，譬如，为14℃。当然，该室内推荐目标温度和该推荐盘管推荐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。a作为根据第一差值计算第二差值的一个系数，其取值也是已知的、预先存储的，是研发人员经大量理论研究和实验测试所获得的。优选的，a为小于1的正数，譬如，a取值为0.5。那么，在室内推荐目标温度为27℃、室内推荐盘管目标温度为14℃、a为0.5的情况下，如果实际室内目标温度为26℃，则实际盘管目标温度为13.5℃；如果室内目标温度为25℃，则实际盘管目标温度为13℃。

采用上述的方法，根据室内目标温度来确定盘管目标温度时，如果室内目标温度低于室内推荐目标温度，表明当前期望的室内温度要低，室内推荐目标温度与室内目标温度之间的第一差值为负值，根据第一差值计算出来的第二差值也为负值；那么，根据第二差值和盘管推荐目标温度所计算出来的实际盘管目标温度将小于盘管推荐目标温度。那么，则根据实际盘管目标温度执行盘温PID运算时，由于盘管目标温度小，压缩机运行频率大，降温速度快，从而可以使得室内温度能够快速地达到所要求的较低的室内温度，满足对低温需求的用户的舒适性。而且，室内目标温度越低，所获得的盘管目标温度也越低，使得盘温PID控制过程的速度和降温需求与室温PID控制保持一致，进一步提高了用户的舒适性。作为优选的实施方式，如果检测到人体温度异常，还可以控制空调发出报警信息和/或报警信号。譬如，控制空调通过内置的通讯单元向用户手机发送报警信息，手机收到报警信息后通过灯光、振动或声音的方法发出报警信号。或者，控制空调通过自身设置的报警装置发出声音、灯光等报警信号。

在空调制冷运行过程中，容易产生的问题是因过冷而导致着凉感冒。如果用户自我感知意识和空调操作水平正常、且处于清醒状态，能够及时感知是否过冷而控制空调的运行状态，以提高室内环境温度。但是，如果用户自我感知意识和空调操作水平异常，例如婴儿或者睡眠状态下的成人，不能感知到过冷，处于冷风环境下，则会更容易受凉感冒。为解决该问题，该实施例在空调制冷运行时，实时检测人体温度，并判定人体温度是否出现异常。如果出现异常，将自动升高室内目标温度，使得房间温度维持在较高的状态。

具体来说，人体温度异常包括人体第一预设部位的温度值大于第一设定温度值。例如，第一预设部位是头部，头部温度值能够反映人体是否发烧。人体预设部位及预设部位温度的检测，可以利用现有技术中的红外检测手段来实现。譬如，通过红外热成像装置生成的红外热图像进行分析，确定人体头部位置，从而确定出头部温度。然后，判断头部温度是否大于第一设定温度值。第一设定温度值也是预先设定的一个数值，反映人体是否发烧，例如为37℃。如果头部温度大于该第一设定温度值，表明人体出现了发烧的异常，将自动升高室内目标温度，使得房间维持较高温度。

或者，考虑到个体体温差异及检测装置精度问题，人体温度异常还可以包括人体第一预设部位的温度值大于第二设定温度值、且呈上升趋势。例如，第一预设部位仍为头部，在确定出头部温度、且头部温度值大于第二设定温度值后，再判断头部温度是否呈上升趋势。如果头部温度呈上升趋势，表明人体出现了发烧的异常。

此外，人体温度异常还可以包括人体第二预设部位的温度值小于第三设定温度值。例如，第二预设部位是躯干，通过躯干温度值反映人体在睡眠状态下是否蹬被子。同样的，第二预设部位及该部位的温度利用现有技术中的红外检测手段来实现。第三设定温度值可以是预先设定的、表征第二预设部位裸露在环境中的实际温度。当第二预设部位的温度值小于第三设定温度值时，表明人体该部位未被遮盖，而是裸露在环境中，从而判定人体此处的遮盖物如被子被掀开。此时，也自动升高室内目标温度，使得房间温度保持在较高的状态。

考虑到个体体温差异，例如成年人和婴幼儿的正常体温存在一定差异，第三设定温度值包括有和不同用户对应的多个值，譬如，包括对应于成人的值和对应于婴幼儿的值。在判断第二预设部位的温度值时，先根据红外检测结果确定人体是成人还是婴幼儿，针对不同人体与不同数值的设定温度值作比较。

此外，人体温度异常还可以包括人体第二预设部位的温度值小于第四设定温度值、且与第四设定温度值的差值达到第一差值。此处的第四设定温度值是标识第二预设部位被遮盖状态下的温度值，可以利用空调的自学习功能在人体被遮盖的状态下自学习得到。在通过自学习获得第四设定温度值后，检测人体第二预设部位的温度，将该温度值与第四设定温度值进行比较。如果第二预设部位的温度值小于第四设定温度值，且下降到了一定幅度，与第四设定温度值的差值达到了设定的第一差值，则表明第二预设部位未被遮盖。此时，也自动升高室内目标温度。

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的舒适制冷控制过程，转入到室温PID的常规制冷控制过程，以使得室内温度稳定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舒适制冷控制过程，转入到室温PID的常规制冷控制过程。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。

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。