一种空调器控制方法和空调器与流程

本发明涉及空气调节设备技术领域，尤其涉及一种空调器控制方法和空调器。

背景技术：

直接对房间空气进行处理的房间空调器的自动控制系统，其应当实现的控制目标包括：满足人们的舒适性要求，即实现对房间温湿度、风速的控制；保证制冷系统安全、高效地运行：无论在何种情况下，包括不同的气候状态、不同的运行模式、模式间的切换瞬间、正常操作与误操作等情况下，制冷系统及自控设备本身都不受到物理损伤，同时还要保持较高的运行效率，以节约能源；便于用户操作和管理，人机交互方式简洁明了，操作简单。

现有技术中公开了多种空调控制系统，以提升空调器在这三方面的表现。中国专利（公开号cn206771657u）中公开了如下技术方案：“控制系统包括：红外人感设备，其用于检测空调所处环境中人体的至少一种目标参数，其中，所述目标参数用于确定人体当前pmv值和/或所述空调当前的送风状态；湿度检测装置，用于获取空调当前所述环境的空气相对湿度；控制器，分别与所述红外人感设备和湿度检测装置连接，根据空调当前工作的环境状况确定温度补偿值，并基于所述温度补偿值，控制所述空调对室内环境温度进行修正，其中，所述环境状况至少包括如下至少之一：pmv值、所述送风状态和所述空气相对湿度。”

不难看到，上述技术方案中是利用红外人感设备检测人体当前pmv值，并执行进一步控制。但是，红外人感设备检测人体pmv值的精度尚处在实验阶段，实际效果与用户体验偏离较大，远远无法满足实际需要。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种空调器控制方法，旨在全面提高空调舒适性，简化操作，提高空调器效率。

一种空调器控制方法，包括以下步骤：

按照设定采样周期采样室内环境温度tai，根据所述室内环境温度tai判定是否进入温湿舒适控制模式；

进入所述温湿舒适控制模式后，根据当前采样周期采样得到的室内环境温度tai和室内环境湿度rhi在设定舒适性温湿度区间内查找目标室内温度tset和目标室内湿度rhset，并以目标室内温度tset和目标室内湿度rhset作为设定温度和设定湿度控制空调器运行；

监测室内环境温度tai和室内环境湿度rhi是否处于所述设定舒适性温湿度区间；

如果室内环境温度tai和室内环境湿度rhi处于所述设定舒适性温湿度区间内，则保持目标室内温度tset和目标室内湿度rhset不变；如果室内环境温度tai和室内环境湿度rhi偏离所述设定舒适性温湿度区间，则以预设目标室内温度和预设目标室内湿度作为设定温度和设定湿度控制空调器运行。

本发明所公开的空调器控制方法，通过数据指针查表的形式，根据室内环境温度，以用户的实际舒适性作为出发点，优化空调器的控制逻辑，使得控制过程更为精确，整个控制过程中用户无需手动干预，在提高控制性能的同时，简化了操作过程，使得能耗更为合理，全面提高了空调器的整体性能。

同时还公开一种空调器，采用下述控制方法：。

按照设定采样周期采样室内环境温度tai，根据所述室内环境温度tai判定是否进入温湿舒适控制模式；

进入所述温湿舒适控制模式后，根据当前采样周期采样得到的室内环境温度tai和室内环境湿度rhi在设定舒适性温湿度区间内查找目标室内温度tset和目标室内湿度rhset，并以目标室内温度tset和目标室内湿度rhset作为设定温度和设定湿度控制空调器运行；

监测室内环境温度tai和室内环境湿度rhi是否处于所述设定舒适性温湿度区间；

如果室内环境温度tai和室内环境湿度rhi处于所述设定舒适性温湿度区间内，则保持目标室内温度tset和目标室内湿度rhset不变；如果室内环境温度tai和室内环境湿度rhi偏离所述设定舒适性温湿度区间，则以预设目标室内温度和预设目标室内湿度作为设定温度和设定湿度控制空调器运行。

本发明所公开的空调器具有性能优良且智能化程度高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，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调器控制方法第一种实施方式的流程图；

图2为本发明所公开的空调器控制方法第二种实施方式的流程图；

图3为夏季模式舒适性温湿度区间；

图4为冬季模式舒适性温湿度区间。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示为本发明所公开的空调器控制方法一种实施例的流程图。本发明所公开的空调器控制方法可以作为空调器整机控制的一个子程序，由用户通过操作空调器控制面板、遥控器或其它远程控制终端上的特定按键启动。或者写入空调器的控制程序，在空调器开机时自行启动。进入该控制方法后，如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤1:按照设定采样周期采样室内环境温度tai。室内环境温度tai优选通过设置在空调器室内机回风口上的温度传感器检测得到。优选的，空调器室内机回风口上还设置有湿度传感器，以检测室内环境湿度rhi。空调器根据室内环境温度tai判定是否进入温湿舒适控制模式。在本发明所公开的实施例中，温湿舒适控制模式是一种精度较高的控制方式，以使得空调效果更符合人体舒适度。也就是说，当室内环境温度与舒适室内温度之间的偏差较小时，温湿度舒适控制模式可以提供一种更为精细的控制效果，达到温湿度的平衡，使得房间内的空气参数满足人们的舒适性要求，且用户无需进行相应的操作。而如果当室内环境温度与舒适室内温度之间的偏差较大时，则优选通过强力制冷模式或强力制热模式首先缩小偏差，提高制热或制冷速度。强力制冷模式/制热模式具体为：压缩机以基于实时室内环境温度和设定温度之间的温差的增量式pid控制算法计算出的压缩机目标频率运行，强力制冷模式/制热模式目前已应用在市售产品中，其控制方法不是本发明所保护的重点，在此不再赘述。室内环境温度tai和室内环境湿度rhi的采样周期优选设定为5分钟，即每隔5分钟采样一次。

步骤2：如果室内环境温度tai与舒适室内温度之间的偏差相对较小，则系统进入温湿舒适控制模式进行精确控制。具体来说，在系统中事先存储有设定舒适性温湿度区间。所述设定舒适性温度区间是以湿度作为横坐标、温度作为纵坐标的二维数据区间，其由专业的技术人员根据制冷原理通过大量的实验得到。如图3和图4所示，其中标注有中文“舒适”的区域即为人体感受舒适的温湿度区间，即所述设定舒适性温度区间。

步骤3：进入温湿舒适控制模式后，则进一步根据当前采样周期采样得到的室内环境温度tai和室内环境湿度rhi在设定舒适性温湿度区间内查找目标室内温度tset和目标室内湿度rhset。数据指针在预存设定舒适性温度区间的存储单元中寻址，直至找到目标室内温度tset和目标室内湿度rhset。

步骤4：找到目标室内温度tset和目标室内湿度rhset后，以目标室内温度tset和目标室内湿度rhset作为设定温度和设定湿度控制空调器运行。

步骤5，监测室内环境温度tai和室内环境湿度rhi是否处于所述设定舒适性温湿度区间所限定的范围内，以确定当前的控制方式是否有效地抑制室内空气参数与理想舒适空气参数之间的偏差。

步骤6，如果室内环境温度tai和室内环境湿度rhi处于所述设定舒适性温湿度区间内，则说明当前的控制方式有效地抑制室内空气参数与理想舒适空气参数之间的偏差，空调房间内的用户感受舒适，保持目标室内温度tset和目标室内湿度rhset不变。而对应的，如果室内环境温度tai和室内环境湿度rhi偏离所述设定舒适性温湿度区间，则说明当前空调房间内的热源发生变化，当前的控制方式不足以有效地抑制偏差，用户体验不佳，在这种条件下，主动干预并一组预设目标室内温度和预设目标室内湿度作为设定温度和设定湿度控制空调器运行，以确保用户的实际体验。

为了避免系统频繁波动，如果监测到室内环境温度tai和室内环境湿度rhi不属于所述设定舒适性温湿度区间时，启动控制芯片中的计时器，进一步监测在连续的第一有效计时周期内室内环境温度tai和室内环境湿度rhi是否均不属于所述设定舒适性温湿度区间。如果是，则判定为室内环境温度tai和室内环境湿度rhi偏离所述设定舒适性温湿度区间。优选的，第一有效计时周期为15分钟。

以下参照图2，对本发明所公开的空调器控制方法中制冷模式和制热模式的流程进行详细介绍。

首先判定当前季节模式。季节模式优选通过将室外环境温度todi与季节模式温度阈值比较得到：如果室外环境温度todi不低于季节模式温度阈值，则判定当前季节模式为夏季；如果室外环境温度todi低于季节模式温度阈值，则判定当前季节模式为冬季。其中，季节模式温度阈值优选设定为20摄氏度。室外环境温度todi由设置在空调器室外机中的温度传感器采样得到，也可以通过远程通讯采样得到，在此不作限定。室外环境温度todi的采样周期优选设定为5分钟，即每隔5分钟采样一次。

为了使得空调器的操作更为简便，实现全智能的自动化控制，在本发明所公开的空调器控制方法中，进入夏季模式后，持续将采样得到的室外环境温度todi与冬季模式温度阈值比较，如果室外环境温度todi小于等于冬季模式温度阈值且累计满足第一累计计时周期，则当前季节模式转为冬季；类似的，进入冬季模式后，也持续将采样得到的室外环境温度todi与夏季模式温度阈值比较，如果室外环境温度todi大于等于夏季模式温度阈值且满足第一累计计时周期，则当前季节模式转为夏季。上述模式切换均由程序自动执行，无需人工干预。优选的，设定冬季模式温度阈值为15摄氏度，夏季模式温度阈值为25摄氏度，第一累计时间为30分钟。需要说明的是，为降低误操作的概率，避免空调运行工况频繁变化，在未达到第一累计时间30分钟时，如果在夏季模式中，室外环境温度todi波动出现大于冬季模式温度阈值的情况，或者在冬季模式中，室外环境温度todi波动出现小于夏季模式温度阈值的情况，则第一累计时间清零，重新开始计时。

如果空调器不配备有室外温度传感器，或者室外温度传感器出现故障。在本发明中，还可以通过空调器工作地点的地理位置和时间确定当前季节模式。空调器通过wifi模块与服务器建立连接并获得当前日期，北半球当年10月1日至次年4月30日为冬季模式，当年5月1日至9月30日为夏季；南半球当年10月1日至次年4月30日为夏季模式，当年5月1日至9月30日为冬季模式。

当判定当前季节模式为夏季模式时：

进一步判定按照设定采样周期采样的室内环境温度tai是否属于第一温度区间。优选的，当室内环境温度tai大于28℃时，认为其属于第一温度区间。当室内环境温度tai属于第一温度区间时，室内环境温度与人体舒适温度之间的偏差较大。因此，以预设目标室内温度和预设目标室内湿度作为设定温度和设定湿度控制空调器运行。优选的，如果室内环境温度tai与预设目标室内温度之间的差值大于3摄氏度，则通过增量式pid运算得到压缩机的目标运行频率，而如果室内环境温度tai与预设目标室内温度之间的差值小于3摄氏度，则通过模糊算法得到压缩机的目标运行频率。采用两种模式，可以兼顾系统制冷量和能耗的要求，使得室内温度以理想速率下降。一组可选的取值为，预设目标室内温度为27℃，预设目标室内湿度为30%。然后控制空调器进入温湿舒适控制模式。根据当前采样周期采样得到的室内环境温度tai和室内环境湿度rhi在设定舒适性温湿度区间内查找目标室内温度tset和目标室内湿度rhset，具体来说，目标室内温度tset为设定舒适性温湿度区间中对应当前采样周期采样得到的室内环境湿度rhi对应的最高温度值，目标室内湿度rhset为设定舒适性温湿度区间中当前采样周期采样得到的室内环境温度tai对应的最低湿度值。容易理解的是，在湿度相对较高时，人体体感温度会明显上升。因此，目标室内温度tset和目标室内湿度rhset充分考量了影响人体舒适度的因素。在以目标室内温度tset和目标室内湿度rhset作为设定控制参数后，即得到了靶标温度和靶标湿度，进一步监测室内环境温度tai和室内环境湿度rhi是否处于所述设定舒适性温湿度区间。若属于，则保持目标室内温度tset和目标室内湿度rhset不变，若不属于，且持续一定时间，优选为持续15分钟时，则说明室内舒适度下降明显，重新以预设目标室内温度和预设目标室内湿度为控制目标进行制冷运行。

或者，进一步判定按照设定采样周期采样的室内环境温度tai是否属于第二温度区间。具体来说，优选当室内环境温度tai小于等于28℃且大于等于24℃时，认为其属于第二温度区间。当室内环境温度tai属于第二温度区间时，室内环境温度与人体舒适温度之间的偏差较小，直接进入温湿舒适控制模式。温湿舒适控制模式与上述段落描述一致，在此不再赘述。同样的，得到靶标温度和靶标湿度之后，进一步监测室内环境温度tai和室内环境湿度rhi是否处于所述设定舒适性温湿度区间。若属于，则保持目标室内温度tset和目标室内湿度rhset不变，若不属于，且持续一定时间，即第一有效计时周期，优选为持续15分钟时，则说明室内舒适度下降明显，重新以预设目标室内温度和预设目标室内湿度为控制目标进行制冷运行。

或者，进一步判定按照设定采样周期采样的室内环境温度tai是否属于第三温度区间。具体来说，优选当室内环境温度tai小于24℃时，且至少持续15分钟时，认为其属于第三温度区间。第三温度区间相对人体舒适环境温度较低，在此种情况下，用户的制冷需求大概率由于室内湿度较高导致的舒适度下降。因此，首先控制风扇工作在设定转速，优选为700rpm，同时采样室内环境湿度rhi。如果室内环境湿度高于湿度干预上限阈值，则进入除湿模式。具体来说，除湿模式包括，在第二有效计时周期内，空调器维持制冷运行，优选设定第二有效计时周期为3分钟。在第二有效计时周期结束后，以当前采样周期采样的室内环境温度tai与除湿设定温度的差值作为设定温度，空调器维持制冷运行。以快速将室内环境湿度降低到理想的范围内，优选的，除湿设定温度为2℃，风扇保持风速700rpm不变。如果室内环境湿度低于湿度干预下限阈值，则说明湿度偏差相对可控，进入送风模式，保持风扇风速为700rpm，以降低空调能耗。

需要说明的是，上述公开的第一温度区间、第二温度区间和第三温度区间的数值范围仅仅为优选值，实际操作中可以进行调整，但第一温度区间的温度值、第二温度区间的温度值和第三温度区间的温度值应保持在适当调整范围内依次递减的趋势。

在温湿舒适控制模式中，如果当前采样周期采样得到的室内环境温度tai属于设定舒适性温湿度区间，但室内环境湿度rhi大于风速干预阈值，则控制风扇转速升高，优选为1250rpm。若室内环境湿度rhi小于风速干预阈值，则控制风扇转速降低，优选为1000rpm，以起到辅助调节的作用，同时达到节约能耗的作用。

对应的，当判定当前季节模式为冬季模式时：

进一步判定按照设定采样周期采样的室内环境温度tai是否属于第四温度区间。优选的，当室内环境温度tai小于20℃时，认为其属于第四温度区间。当室内环境温度tai属于第四温度区间时，室内环境温度与人体舒适温度之间的偏差较大，人体感觉到冷。因此，以预设目标室内温度和预设目标室内湿度作为设定温度和设定湿度控制空调器运行。优选的，如果室内环境温度tai与预设目标室内温度之间的差值大于3摄氏度，则通过增量式pid运算得到压缩机的目标运行频率，而如果室内环境温度tai与预设目标室内温度之间的差值小于3摄氏度，则通过模糊算法得到压缩机的目标运行频率。采用两种模式，可以兼顾系统制热量和能耗的要求，使得室内温度以理想速率上升。在冬季模式下，一组可选的数值为，预设目标室内温度为22℃，预设目标室内湿度为80%。然后控制空调器进入温湿舒适控制模式。根据当前采样周期采样得到的室内环境温度tai和室内环境湿度rhi在设定舒适性温湿度区间（如图4所示）内查找目标室内温度tset和目标室内湿度rhset，具体来说，目标室内温度tset为设定舒适性温湿度区间中对应当前采样周期采样得到的室内环境湿度rhi对应的最低温度值；目标室内湿度rhset为设定舒适性温湿度区间中当前采样周期采样得到的室内环境温度tai对应的最高湿度值。容易理解的是，在湿度相对较高时，人体体感温度会明显上升。而且，冬天室内通常比较干燥。因此，目标室内温度tset和目标室内湿度rhset充分考量了影响人体舒适度的因素。在以目标室内温度tset和目标室内湿度rhset作为设定控制参数后，即得到了靶标温度和靶标湿度，进一步监测室内环境温度tai和室内环境湿度rhi是否处于所述设定舒适性温湿度区间。若属于，则保持目标室内温度tset和目标室内湿度rhset不变，若不属于，且持续一定时间，优选为持续15分钟时，则说明室内舒适度下降明显，重新以预设目标室内温度和预设目标室内湿度为控制目标进行制热运行。预设目标室内温度可以相对与初始预设目标温度略作调整，如设定为21摄氏度。

或者，进一步判定按照设定采样周期采样的室内环境温度tai是否属于第五温度区间。具体来说，优选当室内环境温度tai小于等于24℃且大于等于20℃时，认为其属于第五温度区间。当室内环境温度tai属于第五温度区间时，室内环境温度与人体舒适温度之间的偏差较小，直接进入温湿舒适控制模式。温湿舒适控制模式与上述段落描述一致，在此不再赘述。同样的，得到靶标温度和靶标湿度之后，进一步监测室内环境温度tai和室内环境湿度rhi是否处于所述设定舒适性温湿度区间。若属于，则保持目标室内温度tset和目标室内湿度rhset不变，若不属于，且持续一定时间，优选为持续15分钟时，则说明室内舒适度下降明显，重新以预设目标室内温度和预设目标室内湿度为控制目标进行制热运行。

或者，进一步判定按照设定采样周期采样的室内环境温度tai是否属于第六温度区间。具体来说，优选当室内环境温度tai大于24℃且持续至少15分钟时，认为其属于第六温度区间。第六温度区间的温度相对较高。考虑到用户的舒适性，直接进入送风模式，控制风扇转速为700rpm。

需要说明的是，上述公开的第四温度区间、第五温度区间和第六温度区间的数值范围仅仅为优选值，实际操作中可以进行调整，但第四温度区间的温度值、第五温度区间的温度值和第六温度区间的温度值应保持依次递增的趋势。

本发明所公开的空调器控制方法，通过数据指针查表的形式，根据室内环境温度及当前季节模式，以用户的实际舒适性作为出发点，优化空调器的控制逻辑，使得控制过程更为精确，整个控制过程中用户无需手动干预，在提高控制性能的同时，简化了操作过程，使得能耗更为合理，全面提高了空调器的整体性能。

本发明同时还公开了一种空调器，采用如上述实施例所公开的空调器控制方法。空调器控制方法的具体步骤详见上述描述，在此不再赘述，采用上述空调器控制方法的空调器可以实现同样的技术效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。