用于控制冰箱温度的方法及装置、冰箱、存储介质与流程

1.本技术涉及制冷设备技术领域，例如涉及一种用于控制冰箱温度的方法及装置、冰箱、存储介质。


背景技术：

2.目前，超低温冰箱具有较低的箱内温度(温度范围为-86℃～-20℃)，用于疫苗、生物样本、热敏药物等存储。由于传统采用压缩机的冰箱存在噪音大、制冷效率低、耗电量大的问题，超低温冰箱往往采用斯特林制冷机替代压缩机实现制冷。
3.相关技术中，一种用于控制冰箱的方法包括：获取压缩制冷系统的启动信号；获取储物间室的间室温度和压缩制冷系统的蒸发器温度；判断间室温度和蒸发器温度之间的差值是否大于设定温差并且间室温度小于设定温度；若是，驱动斯特林制冷机运行。
4.在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
5.该方法能够实现冰箱中箱内温度的调节。但是，在斯特林制冷机启动和低温工作中开启箱门的状态下，箱内温度与目标温度相差大。以箱内温度控制斯特林制冷机的功率时，斯特林制冷机的功率会迅速增大以加速降温。由于冷头温度的变化小，与斯特林制冷机的功率不匹配，会发生撞缸的问题。


技术实现要素：

6.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
7.本公开实施例提供了一种用于控制冰箱温度的方法及装置、冰箱、存储介质，以在箱内温度和目标温度相差大的情况下，降低斯特林制冷机发生撞缸的可能。
8.在一些实施例中，所述冰箱包括斯特林制冷机，所述方法包括：检测斯特林制冷机的冷头温度；检测当前箱内温度；在当前箱内温度大于第一温度阈值的情况下，根据冷头温度，控制斯特林制冷机的运行功率。
9.可选地，根据冷头温度，控制斯特林制冷机的运行功率，包括：获得斯特林制冷机的电压阈值；在输入电压小于电压阈值的情况下，根据冷头温度调整斯特林制冷机的输入电压；在输入电压大于或等于电压阈值的情况下，控制斯特林制冷机以输入电压运行设定时长。
10.可选地，获得斯特林制冷机的电压阈值，包括：确定冷头温度与目标温度的第一温度差值；根据第一温度差值，确定与第一温度差值对应的电压阈值。
11.可选地，根据冷头温度调整斯特林制冷机的输入电压，包括：根据第一温度差值，确定与第一温度差值对应的调整电压；将输入电压与调整电压的和确定为第一目标电压；将斯特林制冷机的输入电压调整为第一目标电压。
12.可选地，根据第一温度差值，确定与第一温度差值对应的调整电压，包括：确定当
前箱内温度和前次箱内温度的第二温度差值；在第二温度差值小于或等于第二温度阈值的情况下，以第一预设对应关系确定与第一温度差值对应的调整电压；在第二温度差值大于第二温度阈值的情况下，以第二预设对应关系确定与第一温度差值对应的调整电压。
13.可选地，在检测当前箱内温度之后，还包括：在当前箱内温度小于或等于第一温度阈值的情况下，根据当前箱内温度，控制斯特林制冷机的运行功率。
14.可选地，根据当前箱内温度，控制斯特林制冷机的运行功率，包括：确定当前箱内温度与目标温度的第三温度差值；根据第三温度差值，通过比例积分微分运算确定第二目标电压；将斯特林制冷机的输入电压调整为第二目标电压。
15.在一些实施例中，所述装置包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在运行程序指令时，执行上述用于控制冰箱温度的方法。
16.在一些实施例中，所述冰箱包括上述用于控制冰箱温度的装置。
17.在一些实施例中，所述存储介质存储有程序指令，程序指令在运行时，执行上述用于控制冰箱温度的方法。
18.本公开实施例提供的用于控制冰箱温度的方法及装置、冰箱、存储介质，可以实现以下技术效果：
19.检测斯特林制冷机的冷头温度。检测当前箱内温度，确定箱内温度与目标温度相差的程度。在当前箱内温度大于第一温度阈值的情况下，箱内温度与目标温度相差较大，斯特林制冷机可能发生撞缸的问题。根据冷头温度，控制斯特林制冷机的运行功率，使运行功率与冷头温度向匹配。由于斯特林制冷机的运行功率根据冷头温度进行控制，以在箱内温度和目标温度相差大的情况下，降低斯特林制冷机发生撞缸的可能。
20.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本技术。
附图说明
21.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
22.图1是本公开实施例提供的一个冰箱的结构示意图；
23.图2是本公开实施例提供的一个用于控制冰箱温度的方法的示意图；
24.图3是本公开实施例提供的另一个用于控制冰箱温度的方法的示意图；
25.图4是本公开实施例提供的另一个用于控制冰箱温度的方法的示意图；
26.图5是本公开实施例提供的另一个用于控制冰箱温度的方法的示意图；
27.图6是本公开实施例提供的另一个用于控制冰箱温度的方法的示意图；
28.图7是本公开实施例提供的一个用于控制冰箱温度的装置的示意图。
29.附图标记：
30.11：壳体；12：斯特林制冷机；13：冷头温度传感器；14：箱内温度传感器；121：冷头；41：处理器；42：存储器；43：通信接口；44：总线。
具体实施方式
31.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公
开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
32.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
33.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
34.本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
35.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
36.术语“对应”可以指的是一种关联关系或绑定关系，a与b相对应指的是a与b之间是一种关联关系或绑定关系。
37.目前，超低温冰箱具有较低的箱内温度(温度范围为-86℃～-20℃)，用于疫苗、生物样本、热敏药物等存储。由于传统采用压缩机的冰箱存在噪音大、制冷效率低、耗电量大的问题，超低温冰箱往往采用斯特林制冷机替代压缩机实现制冷。
38.结合图1所示，冰箱包括壳体11、斯特林制冷机12、冷头温度传感器13和箱内温度传感器14。壳体11内设置有存储空间，用于冷藏存储物。斯特林制冷机12设置于壳体11内，具有冷头121，冷头121位于存储空间。冷头温度传感器13设置于冷头121，用于检测冷头温度。箱内温度传感器14设置于存储空间内，用于检测箱内温度。由于冰箱在启动和低温工作开启箱门的状态下，箱内温度和用户设定的目标温度相差大。仅根据箱内温度对斯特林制冷机12的输入电压进行控制时，由于斯特林制冷机12的功率加载过快而冷头温度变化小，导致撞缸问题的产生。
39.结合图2所示，本公开实施例提供一种用于控制冰箱温度的方法，包括：
40.s210，冰箱检测斯特林制冷机的冷头温度。
41.s220，冰箱检测当前箱内温度。
42.s230，在当前箱内温度大于第一温度阈值的情况下，冰箱根据冷头温度，控制斯特林制冷机的运行功率。
43.采用本公开实施例提供的用于控制冰箱温度的方法，检测斯特林制冷机的冷头温度。检测当前箱内温度，确定箱内温度与目标温度相差的程度。在当前箱内温度大于第一温度阈值的情况下，箱内温度与目标温度相差较大，斯特林制冷机可能发生撞缸的问题。根据冷头温度，控制斯特林制冷机的运行功率，使运行功率与冷头温度向匹配。由于斯特林制冷机的运行功率根据冷头温度进行控制，以在箱内温度和目标温度相差大的情况下，降低斯特林制冷机发生撞缸的可能。
44.上述的第一温度阈值，为目标温度与设定温度的温度和。其中，目标温度为用户设定的、期望在冰箱稳定运行时的箱内温度。
45.可选地，设定温度的取值范围为[1，5]℃。优选地，设定温度取值为2℃、3℃或4℃。这样，当设定温度的取值在上述范围时，冰箱快速降温过程和稳定运行过程能够进行区分，
从而降低斯特林制冷机发生撞缸的可能并提高箱内温度调节的准确性。
[0046]
结合图3所示，本公开实施例提供另一种用于控制冰箱温度的方法，包括：
[0047]
s210，冰箱检测斯特林制冷机的冷头温度。
[0048]
s220，冰箱检测当前箱内温度。
[0049]
s230，在当前箱内温度大于第一温度阈值的情况下，冰箱根据冷头温度，控制斯特林制冷机的运行功率。
[0050]
s240，在当前箱内温度小于或等于第一温度阈值的情况下，冰箱根据当前箱内温度，控制斯特林制冷机的运行功率。
[0051]
采用本公开实施例提供的用于控制冰箱温度的方法，在冰箱启动和低温工作中开启箱门的状态下，当前箱内温度与目标温度相差大。如果以当前箱内温度控制斯特林制冷机的运行功率，运行功率会保持在最大值，导致斯特林制冷机发生撞缸。此时，根据冷头温度对斯特林制冷机的运行功率进行调整，使斯特林制冷机的功率逐渐增加以便与冷头温度相匹配，降低了斯特林制冷机发生撞缸的可能。在冰箱稳定运行过程中，当前箱内温度与目标温度相差小。如果以冷头温度控制斯特林制冷机的运行功率，由于冷头温度和箱内温度存在偏差，箱内温度将无法达到目标温度。此时，根据当前箱内温度对斯特林制冷机的运行功率进行调整，使当前箱内温度逐渐达到并稳定在目标温度，提高了箱内温度调节的准确性。
[0052]
结合图4所示，本公开实施例提供另一种用于控制冰箱温度的方法，包括：
[0053]
s210，冰箱检测斯特林制冷机的冷头温度。
[0054]
s220，冰箱检测当前箱内温度。
[0055]
s231，在当前箱内温度大于第一温度阈值的情况下，冰箱获得斯特林制冷机的电压阈值。
[0056]
s232，在输入电压小于电压阈值的情况下，冰箱根据冷头温度调整斯特林制冷机的输入电压。
[0057]
s233，在输入电压大于或等于电压阈值的情况下，冰箱控制斯特林制冷机以输入电压运行设定时长。
[0058]
采用本公开实施例提供的用于控制冰箱温度的方法，在根据冷头温度对斯特林制冷机的运行功率进行控制时，以控制输入电压的方式控制运行功率，确定输入电压是否高于电压阈值。在输入电压小于电压阈值的情况下，根据冷头温度逐渐调整输入电压，使输入电压达到电压阈值从而降低了斯特林制冷机发生撞缸的可能。在输入电压大于或等于电压阈值的情况下，在当前温度控制阶段，运行功率已达到最大。继续通过调整输入电压的方式增加运行功率虽然能提高冰箱制冷的速度，但是会导致撞缸的可能。通过保持输入电压不变运行设定时长，使箱内温度逐渐降低，以对斯特林制冷机的运行状态进行调整。在斯特林制冷机的运行功率与运行状态相匹配后，继续调整输入电压降低箱内温度，降低了斯特林制冷机发生撞缸的可能。
[0059]
可选地，设定时长的取值范围为[4，6]min。优选地，设定时长取值为4.5min、5min或5.5min。这样，当设定时长的取值在上述范围时，箱内温度的逐渐下降能够使斯特林制冷机的功率与运行状态相匹配，降低了因运行功率的大幅变化导致撞缸的可能。
[0060]
可选地，步骤s231中的冰箱获得斯特林制冷机的电压阈值，包括：冰箱确定冷头温
度与目标温度的第一温度差值。冰箱根据第一温度差值，确定与第一温度差值对应的电压阈值。这样，由于在不同的冷头温度下，斯特林制冷机不撞缸时对应有最大的运行功率(即对应于电压阈值)。通过根据冷头温度与目标温度的第一温度差值确定电压阈值，使得当前温度控制过程中输入电压等于或略高于电压阈值，降低了斯特林制冷机发生撞缸的可能。
[0061]
第一温度差值与电压阈值的对应关系如表1所示：
[0062]
表1
[0063]
t1(℃)t1≤10℃10℃《t1≤30℃30℃《t1≤50℃50℃《t1≤80℃80℃《t1u
t
(v)un0.9un0.7un0.4un0.1un[0064]
其中，t1为第一温度差值，u
t
为电压阈值，un为额定电压。
[0065]
可选地，步骤s232中的冰箱根据冷头温度调整斯特林制冷机的输入电压，包括：冰箱根据第一温度差值，确定与第一温度差值对应的调整电压。冰箱将输入电压与调整电压的和确定为第一目标电压。冰箱将斯特林制冷机的输入电压调整为第一目标电压。这样，在不同的当前箱内温度下，确定当前的调整电压。通过逐渐对输入电压进行调整，使斯特林制冷机的运行功率逐渐达到当前阶段的功率最大值，降低了斯特林制冷机发生撞缸的可能。
[0066]
可选地，冰箱根据第一温度差值，确定与第一温度差值对应的调整电压，包括：冰箱确定当前箱内温度和前次箱内温度的第二温度差值。在第二温度差值小于或等于第二温度阈值的情况下，冰箱以第一预设对应关系确定与第一温度差值对应的调整电压。在第二温度差值大于第二温度阈值的情况下，冰箱以第二预设对应关系确定与第一温度差值对应的调整电压。其中，在第二温度差值一定的情况下，以第一预设对应关系确定的调整电压大于以第二预设对应关系确定的调整电压。在确定了预设对应关系后，始终以此预设对应关系来确定调整电压，直至当前箱内温度小于或等于第一温度阈值。这样，冰箱在启动和低温工作开启箱门的状态下，箱内温度均与目标温度相差较大。但是，在启动过程中，斯特林制冷机的输入电压低。在运行过程中开启箱门时，斯特林制冷机具有一定的输入电压。若采用相同的对应关系，调整斯特林制冷机的输入电压，会导致启动过程中制冷速度慢或运行过程中功率调节快发生撞缸的问题。此时，通过第二温度差值和第二温度阈值之间的关系，确定冰箱温度控制所处的状态。当第二温度差值小于或等于第二温度阈值时，箱内温度逐渐变化，确定为启动过程以第一预设对应关系确定调整电压。当第二温度差值大于第二温度阈值时，箱内温度发生突变，确定为运行过程中开启箱门以第二预设对应关系确定调整电压。由于在不同的情况下，确定不同的调整电压，降低了斯特林制冷机发生撞缸的可能。
[0067]
第一温度差值与调整电压的第一预设对应关系如表2所示：
[0068]
表2
[0069]
t1(℃)t1≤10℃10℃《t1≤30℃30℃《t1≤50℃50℃《t1≤80℃80℃《t1ua(v)2％un3％un4％un5％un2％un[0070]
第一温度差值与调整电压的第二预设对应关系如表3所示：
[0071]
表3
[0072]
t1(℃)t1≤10℃10℃《t1≤30℃30℃《t1≤50℃50℃《t1≤80℃80℃《t1ua(v)1％un2％un3％un4％un1％un[0073]
其中，t1为第一温度差值，ua为调整电压(每分钟的调整量)，un为额定电压。
interface)43和总线44。其中，处理器41、通信接口43、存储器42可以通过总线44完成相互间的通信。通信接口43可以用于信息传输。处理器41可以调用存储器42中的逻辑指令，以执行上述实施例的用于控制冰箱温度的方法。
[0098]
此外，上述的存储器42中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0099]
存储器42作为一种存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器41通过运行存储在存储器42中的程序指令/模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中用于控制冰箱温度的方法。
[0100]
存储器42可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。
[0101]
本公开实施例提供了一种冰箱，包含上述的用于控制冰箱温度的装置。
[0102]
本公开实施例提供了一种存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为执行上述用于控制冰箱温度的方法。
[0103]
上述的存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。
[0104]
本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括一个或多个指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
[0105]
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本技术中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本技术中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本技术中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
…”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。
[0106]
本领域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，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述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。
[0107]
本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以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，所述单元的划分，可以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。另外，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，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。另外，在本公开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。
[0108]
附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。