空调控制方法及装置与流程

本发明涉及家电技术领域，尤其涉及一种空调舒适性控制方法及装置。

背景技术：

空调对于大多数用户来说满足基本的制冷、制热需求即可，但热舒适性的综合指标对于用户来说，并不是公知的明确需求，但是随着生活质量的提高，热舒适性将成为高质量好空调的重要指标，给用户带来不仅仅是制冷、制热的舒适体验。

目前已经发布了bg/t33658《室内人体热舒适环境要求与评价方法》标准，在标准中温度波动、温度均匀性、垂直空气温差、吹风感指数、指标预计平均热感觉指数pmv和暖体假人6个维度评价舒适性指标，其中预计平均热感觉指数pmv，权重最高，达30％；空气风速值越大，人体的吹风感指数越高，吹风感指数评价得分越低，即人体体验更不舒服。

《房间空气调节器舒适性认证技术规范》cqc1604-2015分级指标中规定，pmv值在[-0.5,0.5]区间为a级，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》gb50736-2012分级指标中规定，pmv值在[-0.5,0.5]区间为ⅰ级。因此将这种指标参数转化为空调的控制目标，即将pmv控制在[-0.5,0.5]区间，中心值为0.0，进一步转化为用户的空调使用过程中的舒适性。

常规变频空调的频率控制是单纯以设定温差及设定温差变化率，并未考虑当前控制的室内环境是否满足舒适性条件。

技术实现要素：

本申请的实施例提供一种空调舒适性的控制方法及装置，用于解决现有的舒适性控制效果不佳的技术问题。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种空调控制方法，该方法包括：

当所述空调启动时，控制所述空调的压缩机以初始频率f0运行第一预设时间；

在第n时间周期获取室内的空气温度、空气湿度，其中，n≥2；

根据所述空气温度、所述相对湿度、所述空调的工作模式获取第n时间周期的预计平均热感觉指数pmv；

根据所述第n时间周期的时长、第n-1时间周期的pmv以及第n时间周期的pmv获取第n时间周期的pmv变化率；

根据所述第n时间周期的pmv变化率以及所述第n时间周期的pmv获取第n时间周期的频率变化率△fn；

在第n+1时间周期控制所述压缩机以频率fn运行，其中，fn+1＝f0+k×∑△fn，k为所述压缩机的频率系数且k＞0。

第二方面，提供了一种空调控制装置，应用于第一方面所述的空调控制方法，所述装置包括：

控制单元，用于：当所述空调启动时，控制所述空调的压缩机以初始频率f0运行第一预设时间；

获取单元，用于：在第n时间周期获取室内的空气温度、空气湿度，其中，n≥2；

所述获取单元，还用于：根据所述空气温度、所述相对湿度、所述空调的工作模式获取第n时间周期的预计平均热感觉指数pmv；

所述获取单元，还用于：根据所述第n时间周期的时长、第n-1时间周期的pmv以及第n时间周期的pmv获取第n时间周期的pmv变化率；

所述获取单元，还用于：根据所述第n时间周期的pmv变化率以及所述第n时间周期的pmv获取第n时间周期的频率变化率△fn；

所述控制单元，还用于：在第n+1时间周期控制所述压缩机以频率fn运行，其中，fn+1＝f0+k×∑△fn，k为所述压缩机的频率系数且k＞0。

第三方面，提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行如第一方面所述的方法。

第四方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面所述的空调控制方法。

第五方面，提供一种空调控制装置，包括：处理器和存储器，存储器用于存储程序，处理器调用存储器存储的程序，以执行上述第一方面所述的空调控制方法。

本申请的实施例提供的空调控制方法及装置，当空调启动时，控制空调的压缩机以初始频率f0运行第一预设时间；根据第n周期的时长、第n周期的pmv即第n-1周期的pmv获取第n周期的pmv变化率；根据第n周期的pmv以及pmv变化率获取第n时间周期的压缩机的频率变化率△fn，在第n+1周期控制压缩机以fn+1运行，其中，fn+1＝f0+k×∑△fn。以pmv为控制对象，将影响pmv的参数通过模糊算法统一控制，避免了以单一的温度为控制参数，控制更加简单，同时控制的温湿度也满足人体需求。

附图说明

图1为本申请的实施例提供的一种空调控制方法示意图一；

图2为本申请的实施例提供的一种空调控制方法示意图二；

图3为本申请的实施例提供的一种空调控制方法示意图三；

图4为本申请的实施例提供的一种空调室内风扇变化曲线示意图；

图5为本申请的实施例提供的一种空调控制方法示意图四；

图6为本申请的实施例提供的一种空调控制装置结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供的空调控制方法及装置，应用于变频空调等温控设备的舒适性控制，当空调启动时，控制空调的压缩机以初始频率运行第一预设时间，根据第n时间周期的室内的空气温度及相对湿度获取第n时间周期的pmv，根据第n时间周期的pmv以及第n-1周期的pmv获取压缩机第n时间周期的变化频率，根据第n时间压缩机的变化频率确定第n+1时间周期压缩机的运行频率。

实施例1、

本申请实施例提供了一种空调控制方法，用于控制空调的舒适性，参照图1中所示，该控制方法包括s101-s106：

s101、当空调启动时，控制空调的压缩机以初始频率f0运行第一预设时间。

示例性的，f0的取值范围可以为0-70hz，第一预设时间的取值范围可以为1s-90s。

s102、在第n时间周期获取室内的空气温度、相对湿度。

其中，n≥2。

可选的，本申请实施例提供的空调可以包括温度传感器和湿度传感器。

s103、根据空气温度、相对湿度、空调的工作模式获取第n时间周期的pmv。

可选的，当空调的工作模式为制冷和\或除湿时，可以根据表1获取pmv。其中，表1为当空调的工作模式为制冷和\或除湿时，根据室内的空气温度及相对湿度获取的pmv。

表1

需要说明的，表1为空气风速为0.2m/s，平均辐射温度等于空气温度、人体代谢率为1.2、服装热阻为0.5时，pmv值与空气温度、相对湿度的关系表，为夏天空调制冷和\或除湿时使用。当室内温度为26℃，相对湿度为30％时，空调的pmv为0，舒适性最佳；当室内温度为24℃，相对湿度为30％时，空调的pmv为-0.6，小于-0.5，舒适性降低，而且能耗增加，由此可知，以pmv为控制对象，相对于现有技术中单纯以温度为控制对象，空调的热舒适性控制效果更好且能耗更低。

可选的，当空调的工作模式为制热时，可以根据表2获取pmv。其中，表2为当空调的工作模式为制热时，根据室内的空气温度及相对湿度获取的pmv。

表2

需要说明的，表2为空气风速为0.2m/s，平均辐射温度等于空气温度、人体代谢率为1.2、服装热阻为0.5时，pmv值与空气温度、相对湿度的关系表，为冬天空调制热时使用。当室内温度为23℃、相对湿度为20％时，空调的pmv为0.2；当室内温度为25℃、相对湿度为20％时，空调的pmv为0.6，超过0.5，舒适性降低，且能耗增加，由此可知，以pmv为控制对象，相对于现有技术中单纯以温度为控制对象，空调的热舒适性控制效果更好且能耗更低。

s104、根据第n时间周期的时长、第n-1时间周期的pmv以及第n时间周期的pmv获取第n时间周期的pmv变化率。

可选的，可以根据公式一计算第n时间周期的pmv变化率；

其中，公式一可以为：△pmv表示第n时间周期的pmv变化率，pmvn-1表示第n-1时间周期的pmv，pmvn表示第n时间周期的pmv，δt表示第n时间周期的时长。

s105、根据第n时间周期的pmv变化率以及第n时间周期的pmv获取第n时间周期的频率变化率△fn。

可选的，当空调的工作模式为制冷和\或除湿时，可以根据表4获取第n时间周期的频率变化率△fn。其中，表3为当空调的工作模式为制冷和\或除湿时，根据第n时间周期的pmv变化率以及第n时间周期的pmv获取第n时间周期的频率变化率△fn。

表3

示例性的，当第n时间周期的pmv为-0.8，第n时间周期的△pmv为-0.2时，第n时间周期的频率变化率△fn为-4。

具体的，表3表示，当空调开始制冷和\或除湿时，室内的初始空气温度越高，对应的pmv越大且为正值，因此需要控制pmv由正值减少至0，使pmv稳定时波动的范围为[-0.5,0.5]，其中，当pmv为负值且小于-0.5时，表示室内温度过低；△pmv为正值表示pmv减少，值越大，pmv下降越快；△pmv为负值表示pmv增大，值越小，pmv上升越快。需要说明的，当查询超过表中值的限制时，则按边界值处理，例如，当pmv为1.2时，超过表3中的边界值，则按边界值pmv＝1时查询。

可选的，当空调的工作模式为制热时，可以根据表4获取第n时间周期的频率变化率△fn。其中，表4为当空调的工作模式为制热时，根据第n时间周期的pmv变化率以及第n时间周期的pmv获取第n时间周期的频率变化率△fn。

表4

示例性的，当第n时间周期的pmv为0.8，第n时间周期的△pmv为0.2时，第n时间周期的频率变化率△fn为-4。

具体的，表4表示，当空调开始制热时，室内的初始空气温度越低，对应的pmv越小且为负值，因此需要控制pmv由负值增加至0，使pmv稳定时波动的范围为[-0.5,0.5]，其中，当pmv为正值且大于0.5时，表示室内温度过高；△pmv为正值表示pmv减少，值越大，pmv下降越快；△pmv为负值表示pmv增大，值越小，pmv上升越快。需要说明的，当查询超过表中值的限制时，则按边界值处理，例如，当pmv为-1.2时，超过表4中的边界值，则按边界值pmv＝-1时查询。

s106、在第n+1时间周期控制压缩机以频率fn+1运行

其中，fn+1＝f0+k×∑△fn，k为压缩机的频率系数且k＞0。

示例性的，k可以为0.6。

可选的，参照图2中所示，该控制方法还包括s201-s202：

s201、如果第n时间周期的pmv大于第一门限或小于第二门限，则控制第n+1时间周期的时长为第二预设时间。

其中，第一门限大于第二门限。

示例性的，第一门限可以为0.5,第二门限可以为-0.5；第二预设时间可以为20s-180s。

s201、如果第n时间周期的pmv大于等于第二门限且小于等于第一门限，则控制第n+1时间周期的时长为第三预设时间。

示例性的，第三预设时间可以为60s-300s。

可选的，参照图3中所示，该控制方法还包括s301-s302：

s301、如果第n时间周期的pmv在空调的工作模式为制冷和\或除湿时大于第一门限；或，如果第n时间周期的pmv在空调的工作模式为制热时小于第二门限，则控制空调的室内风扇为第一转速。

其中，第一门限大于第二门限。示例性的，第一门限可以为0.5，第二门限可以为-0.5。

s302、如果连续m个时间周期内的pmv大于等于第二门限且小于等于第一门限，则控制室内风为第二转速。

其中，m≥1，第二转速小于第一转速。

需要说明的，参照图4中所示，当空调的工作模式为制冷和\或除湿时，空调启动时，室内空气初始温湿度较高，pmv大于0.5，控制室内风扇以第二转速运转，使空调产生的冷量快速进入室内，降低室内温度和\或湿度；当空调的工作模式为制热时，空调启动时，室内空气初始温度较低，pmv小于-0.5，控制室内风扇以第二转速运转，使空调产生的热量快速进入室内，升高室内温度；

当-0.5≤pmv≤0.5，且保持连续m个时间周期内的pmv的变化范围不超过[-0.5,0.5]时，其中，连续m个时间周期的总时长大于等于第四预设时间，示例性的，第四预设时间可以为10min-60min，则控制室内风扇的转速逐渐降低，直至第一转速，其中，第一转速为室内风扇的最低转速，从而降低了吹风感指数，提高了吹风感评价得分。

当空调的工作模式为制冷时，当pmv位于[-0.5,0.5]且持续时间为第四预设时间时，当压缩机的频率降低，减少了除湿量，因此控制室内风扇转速减小，并降低蒸发温度，有利于除湿。

图4中，rs表示室内风扇的第二转速，rmin表示室内风扇的第一转速，其中，rs及rmin可以由具体室内机的平台设置转速，也可以根据室内机的箱体结构及空调产生的冷量或热量确定，本申请提供的实施例并不限定。可选的，若用户使用遥控器单独设置，则根据遥控器设置的转速运行。

可选的，参照图5中所示，当空调的工作模式为制冷和\或除湿时，该控制方法还包括s401-s402：

s401、如果第n时间周期的pmv大于第一门限，则控制空调的导风板为第一位置。

其中，第一门限大于第二门限，第一位置为风阻最小的位置。

示例性的，第一门限可以为0.5，第二门限可以为-0.5。

当空调启动时，为快速制冷和\或除湿，控制室内机的导风板为第一位置，其中，第一位置为最利于出风的位置，即风阻最小的位置，使空调产生的冷量快速进入室内。

s402、如果连续m个周期内的pmv大于等于第二门限且小于等于第一门限，则控制导风板为第二位置，以使得气流的方向为向上及空调的两侧。

具体的，导风板可以包括横向导风板和纵向导风板，当空调的pmv位于[-0.5.0.5]的区间时，且保持连续m个时间周期内的pmv的变化范围不超过[-0.5,0.5]，其中，连续m个时间周期的总时长大于等于第四预设时间，示例性的，第四预设时间可以为10min-60min，则控制导风板为第二位置，即控制横向导风板朝上和控制纵向导风板朝向空调两边，将空调产生的气流导向空调上方及两侧，利用冷空气比重大，自然沉降，提高了室内温度均匀性，并降低了室内的垂直温差，还可以避免直吹人体，降低人体吹风感指数，进而提高吹风感指数评价得分。

可选的，参照图5中所示，当空调的工作模式为制热时，该控制方法还包括s403-s404：

s403、如果第n时间周期的pmv大于第一门限，则控制空调的导风板为第一位置。

当空调启动时，为快速制热，控制室内机的导风板为第一位置，其中，第一位置为最利于出风的位置，即风阻最小的位置，使空调产生的热量快速进入室内。

s404、如果连续m个周期内的pmv大于等于第二门限且小于等于第一门限，则控制导风板为第二位置，以使得气流的方向为向上及空调的两侧。

具体的，导风板可以包括横向导风板和纵向导风板，当空调的pmv位于[-0.5.0.5]的区间时，且保持连续m个时间周期内的pmv的变化范围不超过[-0.5,0.5]，其中，连续m个时间周期的总时长大于等于第四预设时间，示例性的，第四预设时间可以为10min-60min，则控制导风板为第三位置，即控制横向导风板朝下和控制纵向导风板朝向空调两边，将空调产生的气流导向空调下方及两侧，利用热空气比重小，自然对流上升，提高了室内温度均匀性，并降低了室内的垂直温差，还可以避免直吹人体，降低人体吹风感指数，进而提高吹风感指数评价得分。可选的，若用户使用遥控器单独设置，则根据遥控器设置的导风板的位置。

本申请实施例提供的空调控制方法，通过将空调热舒适性的频率控制转化为控制pmv及pmv变化率的模糊控制算法中，进而控制压缩机的运行，使空调的热舒适性的控制更加有效，同时也可以降低能耗。

实施例2、

本申请实施例提供了一种空调控制装置，应用于上述空调控制方法，参照图6中所示，该装置100包括：

控制单元101，用于：当空调启动时，控制空调的压缩机以初始频率f0运行第一预设时间。

获取单元102，用于：在第n时间周期获取室内的空气温度、相对湿度，其中，n≥2。

获取单元102，还用于：根据第n时间周期的时长、第n-1时间周期的pmv以及第n时间周期的pmv获取第n时间周期的pmv变化率；

获取单元102，还用于：根据第n时间周期的pmv变化率以及第n时间周期的pmv获取第n时间周期的频率变化率△fn；

控制单元101，还用于：在第n+1时间周期控制压缩机以频率fn运行，其中，fn+1＝f0+k×∑△fn，k为压缩机的频率系数且k＞0。

可选的，控制单元101，还用于：如果第n时间周期的pmv大于第一门限或小于第二门限，则控制第n+1时间周期的时长为第二预设时间，其中，第一门限大于第二门限；如果第n时间周期的pmv大于等于第二门限且小于等于第一门限，则控制第n+1时间周期的时长为第三预设时间。

可选的，控制单元101，还用于：如果第n时间周期的pmv在空调的工作模式为制冷和\或除湿时大于第一门限；或，如果第n时间周期的pmv在空调的工作模式为制热时小于第二门限，则控制空调的室内风扇为第一转速，其中，第一门限大于第二门限；

如果连续m个周期内的pmv大于等于第二门限且小于等于第一门限，则控制室内风为第二转速，其中，m≥1，第二转速小于第一转速。

可选的，控制单元101，还用于：当空调的工作模式为制冷和\或除湿时，如果第n时间周期的pmv大于第一门限，则控制空调的导风板为第一位置；如果连续m个周期内的的pmv大于等于第二门限且小于等于第一门限，则控制导风板为第二位置，以使得气流的方向为向上及空调的两侧，其中，m大于等于1，第一门限大于第二门限，第一位置为风阻最小的位置；当空调的工作模式为制热时，如果第n时间周期的pmv小于第二门限，则控制空调的导风板为第一位置；如果连续m个周期内的大于等于第二门限且小于等于第一门限，则控制导风板为第三位置，以使得气流的方向为向下及空调的两侧。

本发明实施例提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行如图1-3、图5中所述的方法。

本发明的实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如图1-3、图5中所述的空调控制方法。

本发明的实施例提供一种空调控制装置，包括：处理器和存储器，存储器用于存储程序，处理器调用存储器存储的程序，以执行如图1-3、图5中所述的空调控制方法。

由于本发明的实施例中的空调控制装置、计算机可读存储介质、计算机程序产品可以应用于上述方法，因此，其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例，本发明实施例在此不再赘述。

需要说明的是，上述各单元可以为单独设立的处理器，也可以集成在控制器的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于控制器的存储器中，由控制器的某一个处理器调用并执行以上各单元的功能。这里所述的处理器可以是一个中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，或者是特定集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所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，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的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。