冰箱及其化霜控制方法、装置、计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及冰箱化霜的技术领域，尤其涉及一种冰箱化霜控制方法。


背景技术：

2.风冷冰箱是一种冷气强制循环的冰箱，冰箱内的空气在风扇的作用下强制流动，使得冰箱内温度分布均匀且冷却速度较快。风冷冰箱在运行一定时间后，风冷冰箱中蒸发器的表面会结霜，如不及时将蒸发器表面的霜清除掉将会影响风冷冰箱的制冷效果，为此需要及时对风冷冰箱进行化霜，以清除蒸发器表面的结霜。
3.现有技术中对风冷冰箱进行化霜主要有以下几种技术手段。
4.第一种是定时化霜，即预设结霜时间，冰箱每隔预设结霜时间进行化霜，若结霜时间设置的较短，则化霜次数频繁，增加冰箱的功耗；若结霜时间设置的较长，则会导致单次化霜时间长，影响冰箱的保鲜效果。
5.第二种是根据压缩机运行时间来进行化霜，根据压缩机的运行时间确定化霜操作的开始时间，但是此种方式没有考虑到风冷冰箱的实际使用情况，计算出的时间误差很大，局限性非常明显；第三种是根据综合压缩机的运行时间以及开门次数等参数来确定冰箱的化霜操作的开始时间，这种方式虽然考虑得比前两种全面，但是这种方式依旧没有排除环境温度等外界因素对化霜的影响。
6.另外，上述三种方式也没有采取技术手段尽量减少冰箱化霜时对用户所产生的影响。因而如何提供一种新的冰箱化霜控制方法是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术中冰箱化霜控制没有结合间室温度变化情况、开门情况的技术问题，本发明提出了冰箱及其化霜控制方法、装置、计算机可读存储介质。
8.本发明提出的冰箱化霜控制方法，包括：压缩机每次启动后每间隔第一时间采集间室温度并保存在第一数据结构中；若本轮启动后的第一数据结构的元素总数小于等于上一轮启动后第一数据结构的元素总数，则根据间室开门时的不同情况以及压缩机运行时积分平均温度的变化情况来计算得到对应的开门修正时间；判断冰箱的累计化霜时间是否超出最大化霜时间去除开门修正时间后的取值，如果超出，则开始化霜。
9.进一步，所述根据间室开门时的不同情况以及压缩机运行时积分平均温度的变化情况来计算得到对应的开门修正时间具体包括：将间室开门时的瞬时温度与开门温度限定值进行比较，得到不同的开门修正系数；判断压缩机运行时积分平均温度的变化率是否大于等于第一百分比；
若是，则基于累计开门降温时间以及本次开门对应的开门修正系数计算得到所述开门修正时间。
10.进一步，当本次开门为本轮启动后第一次开门，则开门修正时间通过累计开门降温时间乘以本次开门对应的开门修正系数得到。
11.进一步，当本次开门为本轮启动后第n次开门，n≥2，则开门修正时间通过上一次开门修正时间加上累计开门降温时间与本次开门对应的开门修正系数的乘积得到。
12.进一步，本发明的冰箱化霜控制方法还包括：每间隔第二时间间隔采集实时环境温度；根据所采集的实时环境温度确定环境状态变量的值；若当前环境温度状态变量与上一次环境温度状态变量的取值相同，则检测间室是否开门。
13.进一步，本发明的冰箱化霜控制方法还包括：以第一时长作为实时环境温度的一个取样周期；并在每一个取样周期结束之后，得到该取样周期的最低环境温度所在的时刻；在得到本次开门对应的开门修正时间之后，若间室开门时的瞬时温度小于等于开门温度限定值时，则在对所述冰箱的累计化霜时间进行判断之前，判断压缩机运行时积分平均温度的变化率是否大于等于第二百分比，如果是，则判断当前时刻是否在前一个取样周期的最低环境温度所在时刻的前后x时间内，如果是，则开始化霜。
14.进一步，本发明的冰箱化霜控制方法还包括：以第一时长作为实时环境温度的一个取样周期；并在每一个取样周期结束之后，得到该取样周期的最低环境温度所在的时刻；在得到本次开门对应的开门修正时间之后，若间室开门时的瞬时温度大于开门温度限定值时，且冰箱的累计化霜时间没有超出最大化霜时间去除开门修正时间后的取值，判断压缩机运行时积分平均温度的变化率是否大于等于第二百分比，如果是，则判断当前时刻是否在前一个取样周期的最低环境温度所在时刻的前后x时间内，如果是，则开始化霜。
15.进一步，所述第一时长为24小时。
16.进一步，在判断压缩机运行时积分平均温度的变化率是否大于等于第二百分比之前，判断本轮启动后的第一数据结构的元素总数是否小于等于上一轮启动后第一数据结构的元素总数，如果是再判断压缩机运行时积分平均温度的变化率是否大于等于第二百分比，否则开始化霜。
17.进一步，本发明的冰箱化霜控制方法还包括：若本轮启动后的第一数据结构的元素总数大于上一轮启动后第一数据结构的元素总数，则开始化霜。
18.进一步，本发明的冰箱化霜控制方法还包括：如果冰箱的累计化霜时间没有超出最大化霜时间去除开门修正时间后的取值，则返回上一步骤继续比较本轮启动后的第一数据结构的元素总和与上一轮启动后的第一数据结构的元素总和。
19.进一步，所述第一数据结构为数组。
20.进一步，所述冰箱的累计化霜时间通过计算冰箱的累计通电时长与最小化霜时间之和得到。
21.本发明提出的化霜控制装置，包括用于运行计算机程序的控制器，所述计算机程序运行时执行上述技术方案所述的冰箱化霜控制方法。
22.本发明提出的冰箱，包括上述技术方案所述的化霜控制装置。
23.本发明提出的计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序运行时执行上述技术方案所述的冰箱化霜控制方法。
24.本发明通过判断间室开关门对间室内温度的影响，通过判断开门后间室温度回升值（即间室瞬时温度）确定开门修正系数，结合开门后间室温度回复稳定状态所需时间得出开门修正时间。再进一步监测间室温度处于稳定状态时压机运行时长和运行时积分平均温度的变化，即在排除外界因素影响的情况下间室温度受到影响时进行化霜，减少因蒸发器霜层堆积造成的效率损失，进而达到节约能源的效果。
25.进一步本发明通过检测实时环境温度，在环境温度稳定的情况下，开始执行本发明的化霜控制，避免实时环境温度对本发明化霜控制精确度的影响。
26.进一步本发明根据环境温度优选化霜时间，从而达到减小冰箱化霜对用户使用的影响与节能的目的。本发明在判定需要化霜时，进一步优选化霜时间。通过保证化霜时间满足累计最大通电时间要求的同时，优选化霜时间在环境温度较低的午夜，从而减少化霜对用户使用的影响。
附图说明
27.下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：图1是本发明的一个整体流程图。
具体实施方式
28.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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。
29.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
30.本发明的冰箱化霜控制方法根据间室开门时的不同情况以及压缩机运行时积分平均温度的变化情况来计算得到对应的开门修正时间，根据开门修正时间以及通过冰箱的压缩机的开机时长的变化以及运行时积分平均温度情况来综合判断冰箱是否需要化霜，排除了环境因素对化霜判断的影响。本发明同时通过监控室外环境温度，结合间室开关门对间室瞬时温度的影响，再结合前一个取样周期内最低环境温度出现时刻ts，进而优选冰箱化霜时刻，达到节约能源与减小冰箱化霜对用户使用影响的作用。
31.如图1所示，本发明的冰箱化霜控制方法在压缩机每次启动后每间隔第一时间采集间室温度并保存在第一数据结构中，本发明的第一时间间隔可以由技术人员根据具体的实际需要来设定。
32.如果压缩机本轮启动后的第一数据结构的元素总数小于等于上一轮启动后第一数据结构的元素总数，由于每一轮在采集间室温度时，两次采集的间室温度之间的第一时间间隔均相同，如果本轮启动后的第一数据结构的元素总数小于等于上一轮启动后的第一数据结构的元素总数，这说明当前压缩机本轮启动的时长小于等于上一轮压缩机的启动时长，此时根据间室开门时的不同情况以及压缩机运行时积分平均温度的变化情况来计算得到对应的开门修正时间，接着判断冰箱的累计化霜时间是否超出最大化霜时间去除开门修正时间后的取值，如果超出，则开始化霜。
33.上述第一数据结构可以是数组，也可以是存储多个元素的其他数据结构，本发明不对此进行限制。在一个具体实施例中，在压缩机每次开启后每隔δt时间采集一次间室温度，每一次压缩机开启时间段采集到的间室温度会保存为一个数组arr中。
34.上述根据间室开门时的不同情况以及压缩机运行时积分平均温度的变化情况来计算得到对应的开门修正时间的详细过程如下。
35.当检测到间室开门时，将间室开门时的瞬时温度与开门温度限定值进行比较，会得到不同的开门修正系数。通过设定一个开门温度限定值to，将间室开门时所检测到的间室瞬时温度t与开门温度限定值to进行比较，如果间室瞬时温度t大于开门温度限定值to，即t＞to时，则开门修正系数取nm。如果间室瞬时温度t小于等于开门温度限定值to，即t≤to时，则开门修正系数取ns。开门温度限定值是技术人员设定的用来衡量间室开关门对间室温度的影响基准，通过与开门温度限定值作比较，用于判断此次开门对间室影响的大小，影响大小不同取得的修正系数也不同。
36.下面先介绍间室瞬时温度大于开门温度限定值的情况。如果间室瞬时温度t大于开门温度限定值to，接着判断压缩机运行时积分平均温度的变化率是否大于等于第一百分比，压缩机运行时积分平均温度的变化率具体可以根据公式(f
n+1
ꢀ–ꢀfn
)/fn计算得到，其中f
n+1
为压缩机当前积分平均温度，f
n+1
计算的数据基础为当前保存的间室温度的数组arr中所有数据。fn为压缩机上一次积分平均温度，fn计算的数据基础为第n次保存的间室瞬时温度的数组arr中所有数据。第一百分比由技术人员根据实际情况设置，在一个具体实施例中，第一百分比可以取5%。如果判断得到(f
n+1
ꢀ–ꢀfn
)/fn≥5%，则基于累计开门降温时间以及本次开门对应的开门修正系数计算得到开门修正时间，开门修正时间tk=+（nm*sum），其中nm为间室瞬时温度大于开门温度限定值时的开门修正系数，sum为化霜回复稳态时长，即累计开门降温时间，每一个化霜回复稳态时长sum从间室关门时开始直到判断不满足(f
n+1
ꢀ–ꢀfn
)/fn≥5%截止。当本次开门为本轮启动后第一次开门，则开门修正时间通过累计开门降温时间乘以本次开门对应的开门修正系数得到，即tk=nm*sum。当本次开门为本轮启动后第n次开门，n≥2，则开门修正时间通过上一次开门修正时间加上累计开门降温时间与本次开门对应的开门修正系数的乘积得到，即tk=+（nm*sum）。
37.上述积分平均温度可采用的现有的积分平均温度公式进行计算。
38.具体实施时，每次开门可以执行一次for循环，直到满足跳出for循环的条件。
39.下面介绍间室瞬时温度小于等于开门温度限定值的情况，如果间室瞬时温度t小于等于开门温度限定值to，开门修正系数取ns，先判断压缩机运行时积分平均温度的变化率是否大于等于第一百分比，压缩机运行时积分平均温度的变化率具体可以根据公式(f
n+1
ꢀ–ꢀfn
)/fn计算得到，其中f
n+1
为压缩机当前积分平均温度，f
n+1
计算的数据基础为本次所保存
的间室温度的数组arr中所有数据。fn为压缩机上一次积分平均温度，fn计算的数据基础为第n次保存再数组arr中的所有数据。第一百分比由技术人员根据实际情况设置，在一个具体实施例中，第一百分比可以取5%。如果判断得到(f
n+1
ꢀ–ꢀfn
)/fn≥5%，则基于累计开门降温时间以及本次开门对应的开门修正系数计算得到开门修正时间，开门修正时间tk=+（ns*sum），其中ns为间室瞬时温度大于开门温度限定值时的开门修正系数，sum为化霜回复稳态时长，即累计开门降温时间。当本次开门为本轮启动后第一次开门，则开门修正时间通过累计开门降温时间乘以本次开门对应的开门修正系数得到，即tk=ns*sum。当本次开门为本轮启动后第n次开门，n≥2，则开门修正时间通过上一次开门修正时间加上累计开门降温时间与本次开门对应的开门修正系数的乘积得到，即tk=+（ns*sum），开门修正时间得到之后。可以先不判断冰箱的累计化霜时间是否超出最大化霜时间去除开门修正时间后的取值，而是先判断压缩机运行时积分平均温度的变化率是否大于等于第二百分比，如果不是，则继续保持每隔δt时间采集一次间室温度保存到数组arr中。在一个具体实施例中，第二百分比在一个实施例中取值为8%，如果压缩机运行时积分平均温度的变化率大于等于第二百分比，即(f
n+1
ꢀ‑ꢀfn
)/fn≥8%，则取上一个取样周期的最低环境温度所在的时刻，即最低环境温度出现的时刻ts，判断当前时刻是否在前一个取样周期的最低环境温度所在时刻的前后x时间内，如果是，则开始化霜。在一个具体实施例中，x可以取3小时，即判断最低环境温度所在时刻的前后三小时内，如果是在这个时间段内，则直接开始化霜，最低环境温度说明是一天当中夜深的时刻，此时进行化霜，可以避免化霜对用户的使用产生影响。
40.如果不是在最低环境温度出现的前后，那么接着判断冰箱的累计化霜时间是否超出最大化霜时间去除开门修正时间后的取值，如果冰箱的累计化霜时间超出最大化霜时间去除开门修正时间后的取值，此时也直接开始化霜。冰箱的累计化霜时间可以根据t
l
+t
min
得到。其中t
l
为冰箱的累计通电时长（即既包含了压缩机的通电时间也包含了压缩机的停机时间），t
min
为最小化霜时间。在一个具体实施例中，t
min
可以取值为16。t
min
的具体取值根据冰箱型号的不同，厂家不同也会存在相应的差异，本领域内技术人员可以根据实际情况来设置。在一个具体实施例中，最大化霜时间可以取值为80，最大化霜时间的具体取值根据冰箱型号的不同，厂家不同也会存在相应的差异，本领域内技术人员可以根据实际情况来设置。因此，通过判断t
l
+16≤80-tk，确定本次for循环的退出是否因达到当前累计最大通电时间而退出，若是则直接化霜，sum清零，若不是，则继续保持每隔δt时间采集一次间室温度保存到数组arr中，进行进一步的判断。本发明对最大化霜时间的考虑，将开门修正时间的影响也考虑进来了，因此使得化霜控制的准确性得到进一步地提高。如果冰箱的累计化霜时间没有超出最大化霜时间去除开门修正时间后的取值，则继续保持每隔δt时间采集一次间室温度保存到数组arr中，并返回上一步骤继续比较本轮启动后的第一数据结构的元素总和与上一轮启动后的第一数据结构的元素总和。
41.由于本发明在压缩机每轮启动开始时就对间室温度进行采集，如果本轮启动后的第一数据结构的元素总数大于上一轮启动后第一数据结构的元素总数，即arr
n+1
.length-arrn.length》1，说明冰箱制冷效果出现明显下降，则开始化霜。并且，在判断压缩机运行时积分平均温度的变化率是否大于等于第二百分比之前，也会先判断一下本轮启动后的第一数据结构的元素总数大于上一轮启动后第一数据结构的元素总数，如果本轮启动后的第一数据结构的元素总数小于等于上一轮启动后第一数据结构的元素总数，才会判断压缩机运
行时积分平均温度的变化率是否大于等于第二百分比，否则开始化霜。
42.下面介绍间室瞬时温度大于开门温度限定值的情况。在计算得到开门修正时间tk之后，如果间室瞬时温度t大于开门温度限定值to，判断冰箱的累计化霜时间是否超出最大化霜时间去除开门修正时间后的取值，如果超出，则开始化霜。如果没有超出，则与间室瞬时温度小于等于开门温度限定值时一样，先判断本轮启动后第一数据结构的元素总数，再判断压缩机运行时积分平均温度的变化率是否大于等于第二百分比，接着再判断当前时刻是否在前一个取样周期的最低环境温度所在时刻的前后x时间内，如果最后的一个判断中，当前时刻不在前一个取样周期的最低环境温度所在时刻的前后x时间内，则再次判断冰箱的累计化霜时间是否超出最大化霜时间去除开门修正时间后的取值，因此可以看出，当间室瞬时温度t大于开门温度限定值to时的每一个判断循环中最先判断冰箱的累计化霜时间是否超出最大化霜时间去除开门修正时间后的取值。冰箱的累计化霜时间可以根据t
l
+t
min
得到。其中t
l
为冰箱的累计通电时长（即既包含了压缩机的通电时间也包含了压缩机的停机时间），t
min
为最小化霜时间。在一个具体实施例中，t
min
可以取值为16。t
min
的具体取值根据冰箱型号的不同，厂家不同也会存在相应的差异，本领域内技术人员可以根据实际情况来设置。在一个具体实施例中，最大化霜时间可以取值为80，最大化霜时间的具体取值根据冰箱型号的不同，厂家不同也会存在相应的差异，本领域内技术人员可以根据实际情况来设置。因此，通过判断t
l
+16≤80-tk，确定本次for循环的退出是否因达到当前累计最大通电时间而退出，若是则直接化霜，sum清零，若不是，则继续保持每隔δt时间采集一次间室温度保存到数组arr中，进行进一步的判断。本发明对最大化霜时间的考虑，将开门修正时间的影响也考虑进来了，因此使得化霜控制的准确性得到进一步地提高。
43.在一个较优实施例中，最好是一定时间内环境温度无变化且检测到间室开门时，再执行本发明的开门修正时间的计算，这样可以避免环境温度对算法的影响，可以使得本发明对化霜的控制更加精确。
44.具体实施时，每间隔第二时间间隔采集实时环境温度，本发明的第二时间间隔可以由技术人员根据具体的实际需要来设定。接着根据所采集的实时环境温度确定环境状态变量的值；如果当前环境温度状态变量与上一次环境温度状态变量的取值相同，则检测间室是否开门。
45.在一个具体实施例中，以第一时长作为实时环境温度的一个取样周期，每一个取样周期内的样本数量不止一个，即在每一个取样周期内会进行多次取样。第一时长为24小时，具体的可以采用每天的00：00到23：59作为一个第一时长，在一天的时间内可以每间隔一段时间对实时环境温度进行采样。通过获取24小时周期内实时环境温度的记录，可以得到最高环境温度和最低环境温度出现的时刻，分别记录为tm（最高环境温度出现的时刻），ts（最低环境温度出现的时刻），并通过将环境温度传感器获取到的实时环境温度与负载温度标识th进行比较，根据比较的不同结果记录此时环境状态变量i的值，环境温度高于负载温度标识th时，环境状态变量i=1，记录为高负载状态；环境温度低于负载温度标识th时，环境状态变量i=-1，记录为低负载状态。本发明的负载温度标识th为一个设定值。
46.通过判断相邻两次记录的环境状态变量i的取值的变化，来避免环境温度对本发明的算法精度的影响，如果i
n+1
ꢀ‑ꢀin
不等于0，则继续记录环境状态变量，其中为i
n+1
本次环境状态变量，in为上一次环境状态变量；如果i
n+1
ꢀ‑ꢀin = 0，说明此时环境温度无变化，则进
一步判断冰箱的间室门是否被打开。
47.本发明所指的继续保持每隔δt时间采集一次间室温度保存到数组arr中，并不是判断条件符合时，数组arr的更新被中断，判断条件不符合时，数组arr的更新才会继续，而是每次压缩机启动后其他流程在进行时，数组arr一直在保持持续的更新。
48.本发明通过检测实时环境温度，结合间室开关门对间室温度的影响，通过比较压缩机开机时长变化与运行时积分平均温度判断是否需要化霜，再结合24小时内最低环境温度出现时刻，进而优选冰箱化霜时刻，达到节约能源与减小冰箱化霜对用户使用影响的作用。
49.本发明保护化霜控制装置，该化霜控制装置包括用于运行计算机程序的控制器，该计算机程序运行时执行本发明上述技术方案的冰箱化霜控制方法。同时，本发明还保护对应的冰箱，该冰箱包括上述技术方案所述的化霜控制装置。进一步，本发明还保护计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储计算机程序，计算机程序运行时执行运行本发明上述技术方案描述的冰箱控制方法。
50.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。