空气调节装置的控制方法和空气调节装置与流程

本发明属于空气调节设备技术领域，尤其涉及一种空气调节装置的控制方法，以及一种空气调节装置。

背景技术：

室外空气通过墙、窗等与室内空气热量交换，从而影响空调系统的冷热负荷。然而，室外空气状态在一年中、一月中甚至在一天中也是一直在变化着的。虽然理论上采用空调使用区域最高的室外空气干球温度和湿球温度设计空调设备容量是最为可靠的，但是，由于最高干湿球温度往往很多年才出现一次，所以按照最高温湿度确定的空调容量偏大，往往长时间也不能发挥作用。因此，现有技术中通常通过平均干球温度、平均湿球温度、冬季、夏季的平均温度、平均风速、平均大气压力计算空调容量。

但是，分体式空调器室外机上设置的外壳会形成气流阻塞，在部分区域，出于街道建筑物的美观，在室外机壳体外可能还会再设置一个装饰罩。外壳，以及装饰罩会降低室外机的气流流量，进一步会减少热交换降低系统效率。同时，自然风的风速和风向不断变化，当自然风的风向和室外机风机送风方向相反时，也会降低室外机的气流流量，使得空调器的热交换下降，降低系统效率。自然界的逆风和外壳或装饰罩形成的气流阻塞，会对抗室外机的送风，让空调装置效率下降。同时，由于风机需要保持稳定的目标转速，在逆风或气流阻塞的条件下，室外风机的负载会增加，进一步增加系统功耗。由于流过室外换热器的气流流量下降，进一步会降低热交换和空调装置的cop。由于空调容量原本就是根据平均值进行计算的，综合逆风或气流阻塞造成的衰减，空调装置可能无法满足不利环境条件下的使用需求。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中当自然风的风向和室外机风机送风方向相反时，会降低室外机的气流流量，使得空调器的热交换下降，降低系统效率的问题，提供一种空气调节装置的控制方法。

一种空气调节装置的控制方法，包括以下步骤：检测室外风机的实时逆风风速；如果所述实时逆风风速大于设定逆风风速上限阈值，则控制所述室外风机按照与当前设定的第一运行方向相反的第二运行方向旋转；直至所述实时逆风风速降低至小于设定逆风风速下限阈值，则控制所述室外风机恢复按照所述第一运行方向旋转。

一种可选的检测室外风机的实时送风风速的方法包括：所述室外风机处于运行状态，检测室外风机电机的实时相电流；计算所述实时相电流与设定相电流之间的实时电流差，根据电流差和实时逆风风速的一一对应关系获取与所述实时电流差对应的实时逆风风速。

针对室外环境可能出现阵风的情况，一种可选的检测室外风机的实时送风风速的方法包括：所述室外风机处于运行状态，在第一设定周期内，检测室外风机电机的多个实时相电流；计算每一个实时相电流与设定相电流之间的实时电流差，根据电流差和逆风风速的一一对应关系获取与每一个实时电流差对应的逆风风速；计算多个逆风风速的平均值得到实时逆风风速。

作为一种优选的方式，检测室外风机的实时逆风风速时执行以下步骤：所述室外风机处于运行状态，在第一设定周期内，检测室外风机电机的多个实时相电流；计算每一个实时相电流与补偿电流值之差得到补偿相电流，计算每一个补偿相电流与设定相电流之间的实时电流差，根据电流差和逆风风速的一一对应关系获取与每一个实时电流差对应的逆风风速；计算多个逆风风速的平均值得到实时逆风风速；其中，所述补偿电流值为设置外壳前后所述室外风机电机的实时相电流之差的绝对值。

在停机状态下，检测室外风机的实时逆风风速时执行以下步骤：所述室外风机处于停机状态，检测室外风机电机的实时反向电动势；根据实时反向电动势和估算实时逆风风速的一一对应关系获取与所述实时反向电动势对应的估算实时逆风风速；将所述估算实时逆风风速作为实时逆风风速。

针对室外环境可能出现阵风的情况，一种可选的检测室外风机的实时送风风速的方法包括所述室外风机处于停机状态，在第一设定周期内，检测室外风机电机的多个实时反向电动势；根据实时反向电动势和估算实时逆风风速的一一对应关系获取与每一个实时反向电动势对应的估算实时逆风风速；计算多个估算实时逆风风速的平均值得到实时逆风风速。

为了对电机进行保护，控制所述室外风机按照与当前设定的第一运行方向相反的第二运行方向旋转时执行以下步骤：控制室外风机停机；第一计时器开始计时直至达到第一有效计时周期，控制室外风机按照所述第二运行方向旋转。

进一步的，控制所述室外风机恢复按照所述第一运行方向旋转时执行以下步骤：控制室外风机停机：第一计时器开始计时直至达到第一有效计时周期，控制室外风机恢复按照所述第一运行方向旋转。

在极端情况下，如果所述实时逆风风速大于边界风速，则控制所述室外风机停机，室外风机风扇在逆风气流驱动下旋转；所述边界风速等于室外风机的设定最高风速。

同时还公开一种空气调节装置，采用以下方式控制：检测室外风机的实时逆风风速；如果所述实时逆风风速大于设定逆风风速上限阈值，则控制所述室外风机按照与当前设定的第一运行方向相反的第二运行方向旋转；直至所述实时逆风风速降低至小于设定逆风风速下限阈值，则控制所述室外风机恢复按照所述第一运行方向旋转。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：室外风机可以通过检测气流阻塞和自然风的对抗来调整旋转方向，形成动态的，有效的逆风补偿，避免降低空气调节装置的能力，同时特别适用于极端条件下的运行。

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

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所公开的空气调节装置的控制方法一种具体实施例的流程图；

图2为检测室外风机的实时逆风风速时的一种可选方法的流程图；

图3为检测室外风机的实时逆风风速时的一种可选方法的流程图；

图4为检测室外风机的实时逆风风速时的一种可选方法的流程图；

图5为检测室外风机的实时逆风风速时的一种可选方法的流程图；

图6为检测室外风机的实时逆风风速时的一种可选方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，代表覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明中“实施例”代表结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中，各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以理解，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1所示为本发明所公开的空气调节装置的控制方法一种具体实施例的流程图。此控制方法主要在室外环境有气流阻塞或逆风的条件下控制室外风机的运行，以避免降低空气调节装置，尤其是分体式空调器的热交换性能。空气调节装置的控制方法包括以下步骤：

步骤s10，检测室外风机的实时逆风风速。

步骤s20，如果实时逆风风速大于设定逆风风速上限阈值，则控制室外风机按照与当前设定的第一运行方向相反的第二运行方向旋转；

步骤s30，直至所述实时逆风风速降低至小于设定逆风风速下限阈值，则控制室外风机恢复按照第一运行方向旋转。

可以理解的是，如果没有任何外壳或者自然风的干扰，在无遮挡的理想的运行状态下可以测算出室外风机处于不同转速档位下的，对应每一个转速档位的标准气流流量。而如果在不同的室外环境条件下，如设置外壳、设置外壳和装饰罩、或者不同程度的自然风的条件下，流过室外风机的气流流量会由于气流阻塞或者自然风的对抗而形成衰减。在不同的室外环境条件下同样可以测算出当前室外风机处于设定转速档位下的实际气流流量。在实际使用中，其余因素对气流流量的影响不大，因此，可以认为逆风是造成实际气流流量和标准气流流量之间的差异的唯一因素，所以，单位时间内标准气流流量与实际气流流量之间测差值即为逆风风速。逆风风速越大，对室外风机正常工作的影响程度就越大，逆风风速越小，对室外风机正常工作的影响程度就越小。基于逆风风速的实际情况，即可以对室外风机进行动态的，有针对性的控制。如果实时逆风风速大于设定逆风风速上限阈值，则说明气流阻塞和自然风的对抗已经非常明显，大概率会降低空气调节装置的整体性能，为了避免出现这种情况，则优选的，预先控制室外风机按照与当前设定的第一运行方向相反的第二运行方向旋转。保持室外风机保持反向运行，同时继续对逆风风速进行监控，当室外风机反向运行时，室外风机驱动的空气与逆风不再形成对抗，在一定时间后，流过室外风机的气流流量逐渐上升靠近标准气流流量，逆风风速逐渐减小，直至实时逆风风速降低至小于设定逆风风速下限阈值，控制室外风机恢复按照第一运行方向旋转。通过这种控制方式，室外风机可以通过检测气流阻塞和自然风的对抗来调整旋转方向，形成动态的，有效的逆风补偿，避免降低空气调节装置的能力，同时特别适用于极端条件下的运行。设定逆风风速上限阈值和设定逆风风速下限阈值均需要根据不同机型和应用在不同区域的空调外机进行设定，优选在实验条件下由研发人员测算得到，并在出厂前写入至空调器控制器的存储装置中。

控制室外风机按照与当前设定的第一运行方向相反的第二运行方向旋转时，可以控制按照设定的风速反向旋转，或者根据逆风风速的大小控制室外风机的转速，比如逆风风速越大，室外风机反向旋转的转速或转速档位越高，逆风风速越小，室外风机反向旋转的转速或者转速档位越低。此外，控制室外风机按照与当前设定的第一运行方向相反的第二运行方向旋转时，还可以按照以下方式进行，首先控制室外风机工作在最低转速。如果逆风风速在设定调节周期内的下降速度大于等于设定速率，则保持室外风机工作在最低转速；如果逆风风速在设定调节周期内的下降速度小于设定速率，则提升室外风机的转速档位，并再次比较下降速度和设定速率，循环上述过程，直至逆风风速在设定调节周期内的下降速度大于等于设定速率，保持反向运行的风速不变直至实时逆风风速降低至小于设定逆风风速下限阈值。梯度增加室外风机的反向运行风速可以有效地避免过快反向旋转造成风机的转轴和扇叶发生松动，同时也可以降低反向旋转将外界碎屑吹进热交换器的风险。

理论上说，实际气流流量可以通过传感器直接检测，如设置在室外机上的压力传感器等。但是，可以理解的是，由于室外机的工作环境波动较大，而且自然风变化难以预测，所以，通过传感器直接检测很难得到有效的测算数据。为了对逆风风速进行准确测量，如图2至图6所示，本发明提供了以下几种可选的检测逆风风速的方式。

如图2所示，在运行状态下，可以通过相电流获得逆风风速。具体来说，在无遮挡的理想运行状态下可以测算出室外风机处于不同转速档位下的，对应每一个转速档位的设定相电流。当气流阻塞或者自然风形成逆风对抗时，相电流会增大，而且，逆风的影响越大，相电流增长的就越多。即与设定相电流相比的电流差越大，逆风风速就越高，基于此，即可以得到一个电流差与实时逆风风速的一一对应关系。具体数值可以由技术人员在实验条件下针对不同的风机型号测算得到，并以数据表的形式在出厂前存入空调控制器的存储模块中可以随时调用。

如图2所示的步骤s11-1，在室外风机运行过程中，按照设定采样周期间隔采样室外风机电机的实时相电流。实时相电流可以利用现有技术所公开的方式进行检测或测算，如基于电流检测电路获取，或者基于滑模变结构理论的状态观测器估算得到。电机实时相电流的检测是本领域技术人员所公知的，不是本发明的保护重点，在此不再赘述。

如图2所示的步骤s11-2，在检测得到实时相电流后，计算实时相电流与设定相电流之间的实时电流差，根据电流差和实时逆风风速的一一对应关系获取与实时电流差对应的实时逆风风速。

可以理解的是，在空调室外机整体运行的过程中，室外自然风是在不停的变化的，比如可能会出现极为短暂的阵风情况。因此，如果对每一个采样点均进行逆风风速的采样，并基于此控制室外风机的旋转方向，一方面可能会造成风机的频繁换向，另一方面则会极大地消耗系统的数据处理能力，而且由于制冷循环中的部件通常是延迟响应的，还设定了各种各样的保护程序，所以即时控制的形式并无法达到最为理想的控制效果。如图3所示提供了一种优选的检测室外风机的实时逆风风速的方式。

如图3步骤s12-1，室外风机处于运行状态，在第一设定周期内，检测室外风机电机的多个实时相电流。第一设定周期可以设置为1小时，并在1小时内检测室外风机电机至少8至10个实时相电流。

如图3步骤s12-2，计算每一个实时相电流与设定相电流之间的实时电流差，并根据电流差和逆风风速的一一对应关系获取每一个实时电流差对应的逆风风速。

如图3步骤s12-3，计算多个逆风风速的平均值得到实时逆风风速。

通常来说，室外机外壳和装饰罩设置后不会经常移动，因此外壳和装饰罩所形成的气流阻塞形成的逆风是大体稳定的，波动仅来源于其表面积累的灰尘或者意外情况下形成的遮挡。因此，优选在实验条件下，测算得到在设定外壳或装饰罩条件下室外风机处于不同转速档位下的相电流相对于预设相电流的差值，并将差值作为补偿电流值存储在空调器的存储器中随时调用。也就是说，所述补偿电流值为设置外壳前后所述室外风机电机的实时相电流之差的绝对值。

如图4步骤s13-1，室外风机处于运行状态，在第一设定周期内，检测室外风机电机的多个实时相电流。第一设定周期可以设置为1小时，并在1小时内检测室外风机电机至少8至10个实时相电流。

如图4步骤s13-2，计算每一个实时相电流与补偿电流值之差得到补偿相电流，计算每一个补偿相电流与设定相电流之间的实时电流差，根据电流差和逆风风速的一一对应关系获取与每一个实时电流差对应的逆风风速。

如图3步骤s13-3，计算多个逆风风速的平均值得到实时逆风风速。

通过这种方式，增大了室外机外壳和装饰罩所带来的气流阻塞在逆风风速中的校正比重，使得通过相电流获得的逆风风速与真实逆风风速之间的误差更小，精确度更高。还可以利用补偿系数对补偿电流值进行调整，补偿系数小于1.

如图5和图6所示，在室外风机停机的状态下，则通过反向电动势估算上一次工作状态下电机转子的位置和速度，并以此作为判断基准，得到实时逆风风速，以在启动前对当前启动环境进行判断。通过反向电动势估算上一次工作状态下电机转子的位置和速度可以利用现有技术所公开的方式进行检测或测算，如利用滑变观测器得到。通过反向电动势估算上一次工作状态下电机转子的位置和速度是本领域技术人员所公知的，不是本发明的保护重点在此不再赘述。停机状态下，当自然风形成逆风对抗时，逆风越大，反向电动势就越大，基于此，即可以得到一个反向电动势与估算逆风风速的一一对应关系。具体数值可以由技术人员在实验条件下针对不同的电机型号进行测算得到，并以数据表的形式在出厂前存入空调控制器的存储模块中可以随时调用。

如图5步骤s14-1所示，所述室外风机处于停机状态，检测室外风机电机的实时反向电动势；

如图5步骤s14-2所示，根据实时反向电动势和估算实时逆风风速的一一对应关系获取与所述实时反向电动势对应的估算实时逆风风速；

如图5步骤s14-3所示，将所述估算实时逆风风速作为实时逆风风速。

与图3所示的实施方式类似，可以理解的是，在空调室外机的工作环境中，室外自然风是在不停的变化的，比如可能会出现极为短暂的阵风情况。因此，如果对每一个采样点均进行逆风风速的采样，并基于此控制室外风机的旋转方向，一方面可能会造成风机的频繁换向，另一方面则会极大地消耗系统的数据处理能力，而且由于制冷循环中的部件通常是延迟响应的，还设定了各种各样的保护程序，所以即时控制的形式并无法达到最为理想的控制效果。如图6所示提供了一种优选的检测室外风机的实时逆风风速的方式。

如图6步骤s15-1所示，室外风机处于停机状态，在第一设定周期内，检测室外风机电机的多个实时反向电动势。第一设定周期可以设置为小于1小时，并在1小时内检测室外风机电机至少8至10个实时方向电动势。

如图6步骤s15-2所示，根据实时反向电动势和估算实时逆风风速的一一对应关系获取与每一个实时反向电动势对应的估算实时逆风风速；

如图6步骤s15-3所示，计算多个估算实时逆风风速的平均值得到实时逆风风速。

为对室外风机进行有效的保护，控制所述室外风机按照与当前设定的第一运行方向相反的第二运行方向旋转时执行以下步骤：首先控制室外风机停机；第一计时器开始计时直至达到第一有效计时周期，控制室外风机按照所述第二运行方向旋转。类似的，控制所述室外风机恢复按照所述第一运行方向旋转时执行以下步骤：控制室外风机停机：第一计时器开始计时直至达到第一有效计时周期，控制室外风机恢复按照所述第一运行方向旋转。第一有效计时周期设定为1至3分钟。

还存在一种极端情况，如果室外环境的逆风风速非常大，这种情况下可能会对电机造成损坏。因此，本发明所公开的控制方法还包括以下步骤，如果所述实时逆风风速大于边界风速，则控制所述室外风机停机，室外风机风扇在逆风气流驱动下旋转；所述边界风速等于室外风机的设定最高风速，边界风速存储在空调器的存储器中随时调用。即通过自然风驱动室外风机运行，不再进行额外的干预。当逆风风速低于设定逆风风速上限阈值时，按照停机再启动的方式，执行对室外风机的控制。

同时还提供了一种空气调节装置，采用如上述实施例所详细描述的空气调节装置的控制方法。空气调节装置的控制方法的详细步骤参见上述实施例的详细描述，在此不再赘述。采用上述控制方法的空气调节装置可以实现同样的技术效果。

本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得空气调节装置执行如上方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。

在上述实施例中，对各个实施例的描述均各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个物理空间，或者也可以分布到多个网络单元上，可以根据实际需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

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。